基于生物學核心素養的教、 學、 評一致性教學設計

沈慧艷 趙李囡 曾燕妮 潘婷

摘要 課堂教學的有效性直接關系到課程實施的效果，而“教、學、評一致性”的課堂教學評價有助于教與學的調整和改進，實現課堂教學的有效性。結合《普通高中生物學課程標準（2017年版2020年修訂）》，以人教版《必修1·分子與細胞》中“細胞呼吸的原理和應用”的內容為例進行教學實踐，為核心素養背景下“教、學、評一致性”的課堂教學提供參考。

關鍵詞? 教學評一致性高中生物學核心素養課堂教學

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核心素養視野下的課堂教學更加注重和倡導“以學生為中心”的教育理念，主張給予學生充足的時間進行自主思考和實踐。《普通高中生物學課程標準（2017年版2020年修訂）》（以下簡稱《課程標準》）指出要高度關注學生學習過程中的實踐經歷，可通過開展探究性學習活動，讓學生積極主動參與課堂，多動手、勤動腦，加深對生物學概念的理解，提高其綜合運用知識解決問題的能力，培養生物學核心素養。《課程標準》還強調要重視以評價促進學生的學習和發展，讓學生知曉學的廣度并及時改進學習方式，同時幫助教師把握教的深度。但是，當前課堂仍然存在缺乏教與學、學與評等一致性的教學困境。教師如何監測學生在課堂上是否進行了有效的實踐和思考，他們學到了什么，達到什么程度，采取什么方法學，如何調整教學策略等，要解決這些問題，必須聚焦核心素養學習目標，把學生的學及其學習程度評價和教師的教等進行協調并整合設計。本文以“細胞呼吸的原理和應用”的第1課時“細胞呼吸的方式”為例，進行“教、學、評一致性”教學設計，落實學科核心素養。

1 分解課標、解析教材和學情，確立教學目標

1.1分解課標

《課程標準》針對本課，提出要求：說明生物通過細胞呼吸將儲存在有機物分子中的能量轉化為生命活動可以利用的能量。依據此要求將《課程標準》分解如下：

（1）學什么：本節課學生主要通過探究酵母菌的細胞呼吸方式，說出有氧呼吸和無氧呼吸兩種細胞呼吸類型的過程及其產物，理解物質變化伴隨著能量轉化，而能量轉化又促進物質變化，初步形成物質與能量觀。

（2）學到什么程度：教材安排了酵母菌細胞呼吸方式的實踐探究，通過該實驗，學生能夠說出細胞呼吸的方式及其相應的產物。同時，學習和體驗探究實踐的一般流程和對比實驗的科學方法。

（3）怎么學：通過問題情境、聯想發面和釀酒等生活實際，學習細胞呼吸的類型并嘗試推測有氧呼吸和無氧呼吸的產物，從而掌握“提出問題、作出假設”等科學研究方法。通過問題串引導學生自主設計、改進、評價有氧呼吸和無氧呼吸裝置，培養團隊合作精神和批判性的科學思維。

1.2解析教材

本節內容選自人教版生物學《必修1·分子與細胞》第五章第三節，本課內容包括細胞的呼吸方式——有氧呼吸和無氧呼吸、有氧呼吸和無氧呼吸過程中物質和能量的變化，以及細胞呼吸原理的應用。本節細胞呼吸的相關內容初步解釋了ATP 能源物質的主要能量來源，又為細胞呼吸消耗的物質來源于光合作用埋下伏筆。

1.3解析學情

高一學生剛從初中步入高中，積極性較強，具有一定的好奇心和求知欲，且易從生活經驗出發學習。同時他們具有一定的前概念，可能錯誤認為細胞呼吸都需要氧氣，呼吸的結果就是產生二氧化碳，教師可以利用生活、生產實踐如葡萄酒的釀制制造認知沖突，激發學生的探索求知欲，開啟探究性學習。

1.4教學目標

基于對《課程標準》的解讀和發展學生核心素養的要求，確立本節課的教學目標如下：

（1）通過探究學習酵母菌的細胞呼吸方式，說出細胞呼吸的類型，區分產物的異同，歸納總結科學探究的一般過程。

（2）通過小組合作自主設計、改進并評價有氧呼吸和無氧呼吸的實驗裝置，探究酵母菌的細胞呼吸方式，培養團隊合作精神、工程思維和科學探究能力。

（3）通過對酵母菌細胞呼吸方式的學習，關注與生物學相關的生產實踐，能夠初步運用生物學相關知識解釋生物學現象。

2 教學過程及評價設計

2.1創設情境

教師播放洪災淹沒莊稼、面包制作和葡萄酒釀制等圖片和視頻。

學生活動任務1：通過分析莊稼被淹死的原因及面包、葡萄酒的釀制過程，推測細胞呼吸的方式和可能的產物，提出探究課題，如“細胞呼吸是否都需要氧氣”“細胞呼吸產物是什么”。

教學意圖：以真實問題情境引導學生根據已有資料證據、知識和經驗作出合理的推測或假設，從而引出細胞呼吸的兩種方式，進而引出本節課探究的課題“細胞呼吸的方式及其產物”，培養學生提出問題、作出假設等科學探究能力。

評價設計：生生互評他人推測或假設的依據是否合理，激勵引導學生作出合理假設，同時初步診斷學生的科學探究水平。

2.2設計實驗

分析實驗變量，梳理實驗思路，設計實驗方案，利用教師提供的儀器材料搭建、分析評價并優化實驗裝置，得出實驗設計。

學生活動任務2：依據實驗目的，分析本實驗的自變量、因變量、無關變量和解決如何觀測因變量等問題。小組成員利用教師提供的2瓶酵母菌培養液（分別標上 A、B 瓶）、1瓶質量分數為10%的 NaOH 溶液（標 C 瓶）、3瓶澄清石灰水（標 D 瓶）、洗耳球、植物油等儀器材料合作設計細胞呼吸實驗裝置，并派代表展示、講解搭建的實驗裝置。最后，通過小組之間互評討論優化實驗裝置。

學生活動任務3：教師展示兩套注射器裝置（圖1），讓學生自主討論分析如何應用兩套注射器裝置實現對酵母菌細胞有氧呼吸和無氧呼吸方式的探究，引導其評價利用注射器改裝的實驗裝置。

教學意圖：通過分析實驗變量、梳理實驗思路，引導學生自主設計探究細胞呼吸的實驗裝置并通過小組展示講解實驗裝置，培養學生動手、表達、合作等能力。通過討論分析利用注射器如何解決實驗耗時長的問題，培養學生發散性思維等科學思維，從而實現“以學生為中心”的教學理念。

評價設計：通過觀察小組成員之間的討論合作完成情況，適時點撥學生搭建實驗裝置。通過小組展示成果肯定學生的表現，同時小組互評相互激發優化完善實驗裝置。

2.3演示實驗

請學生配合教師利用注射器改裝的探究裝置進行實驗，觀察并將實驗現象記錄在學案上。

學生活動任務4：認真觀察實驗并將實驗現象記錄在學案上。其中，學生記錄有氧和無氧呼吸裝置的澄清石灰水均變渾濁，有氧裝置變渾濁較快且渾濁程度較高，而無氧裝置變渾濁較慢且渾濁程度較低。此外，還觀察發現在有氧呼吸（79 mg/100 mL）和無氧呼吸（107mg/100 mL）裝置中，酒精檢測儀器均有讀數和“飲酒報警”提醒。

教學意圖：為了讓學生更明確要觀察的指標，提高學生參與度，教師提前制作學案并附帶需要填寫的實驗現象表格，讓學生帶著目的和任務觀察實驗。

評價設計：通過教師檢查和學生自我展示填寫的記錄表格，診斷學生是否有效地參與實驗觀察，同時為實驗結論得出做鋪墊。

2.4得出結論

通過對實驗結果的分析引導學生得出結論。

學生活動任務5：通過教師提示（本實驗應用的酵母菌培養液在課前40分鐘制備，而氧氣制備了30mL 提前供酵母菌進行有氧呼吸），討論分析為什么有氧呼吸裝置中有酒精的產生？該注射器裝置除了用以檢測酵母菌細胞呼吸的產物，還可以探究什么課題？學生經過思考，結合細胞呼吸的化學方程式及單位時間內二氧化碳的產生量，分析得出可以用該裝置比較有氧和無氧呼吸的強弱。

教學意圖：利用教學過程中產生的生成性問題創設開放的問題情境，讓學生的思維處于發散狀態，發展其思維的廣度，而學生對該問題層層深入的思考又擴展了學生思維的深度，進而培養了學生思維的深度和廣度。

評價設計：語言是思維的載體，通過對學生生成性問題的作答，評價學生分析問題和解決問題的能力，從而診斷學生思維的深度和廣度，以及課堂教學對新舊知識是否做到了有效銜接。

2.5課堂小結、鞏固提升

通過探究酵母細胞呼吸方式，小結科學探究的一般過程。

學生活動任務6：通過回顧探究酵母菌細胞呼吸方式的學習歷程，小結科學探究的一般方法過程，通過開展識別、區分細胞呼吸方式裝置，了解酒駕測試儀器的原理等相關練習，鞏固和應用知識，初步認識呼吸作用的實質，學習對比實驗等科學方法，形成細胞呼吸的概念。

教學意圖：與生活實際相結合增強學習的趣味性，讓學生體會生物學、技術和社會的聯系，認同生物學對社會發展的貢獻。

評價設計：運用課堂鞏固和課后作業將過程性評價和結果性評價有機結合。

3 教學反思

本文基于核心素養的教、學、評一致性進行教學設計，以探究酵母菌呼吸方式為課題情景，使學生在學習目標和任務的驅動下積極主動參與學習的全過程，任務層層遞進，可操作性較強。學生學到了什么，到達什么程度等學習狀態均可通過設計評價任務將其“可視化”，從而有效保證學生參與學習的深度與廣度，落實培養學生科學思維等核心素養的目標。

參考文獻：

[1]中華人民共和國教育部.普通高中生物學課程標準（2017年版2020年修訂）[S].北京：人民教育出版社，2020：2-5.

[2]張鵬舉.構建課堂教學評價的六個維度[J].教學與管理，2021（01）：76-78.