高中生物學單元作業設計的思考與實踐

張淑琳

［摘 要］傳統的作業設計呈現碎片化、單一化的特點。單元作業設計可去碎片化和單一化，促進學生構建完整的知識體系。設計單元作業是優化高中生物學作業的重要嘗試。文章從高中生物學科角度出發，介紹單元作業設計的原則，并結合“基因和染色體的關系”單元內容，提出做好前期分析、完善單元作業設計、開發單元作業的策略，以確保能夠有效優化高中生物學單元作業的設計。

［關鍵詞］高中生物學；單元作業設計；原則；策略

［中圖分類號］? ? G633.91? ? ? ? ［文獻標識碼］? ? A? ? ? ? ［文章編號］? ? 1674-6058（2023）08-0097-03

作業主要是指教師圍繞教學目標、教學內容為學生布置的學習任務。學生需要按質按量地完成作業，以鞏固所學知識，實現能力提升。單元作業則是指教師圍繞每個教學單元所設計的作業。相較于課時作業，單元作業具有整體性、進階性以及系統性的特點，可作為課堂教學的有效補充。作為高中生物學教師，應優化設計高中生物學單元作業，為促進學生生物學學習能力、生物學學科核心素養的提高奠定基礎。

一、高中生物學單元作業的設計原則

（一）整體性原則

單元作業主要是以單元為整體，根據單元主題下各個章節的內容合理設置學習任務。單元作業設計應遵循整體性原則。單元作業涉及單元主題下各個章節的知識點，所以教師應突破“只見樹木，不見森林”的思維束縛，在進行單元作業設計時統籌規劃課時作業內容，將所有單元主題下的課時作業內容融為一體，并按照難度、學生思維特點將課時作業內容進行遞進式呈現；建立課時作業內容之間的聯系，減少因作業過于碎片化和零散化所引起的學習問題；實施“設計—布置—完成—評價”這一單元作業流程，做到環環相扣且相互影響。單元作業的設計應充分考慮單元主題下各章節知識之間的關聯；作業布置時間應貼合教學進度；作業評價應結合單元主題教學目標，形成對教與學的有效反饋，以保障單元作業的設計更具整體性；等等。

（二）主體性原則

學生是完成作業的主體，其完成作業的過程也是形成學科思維的過程。課堂學習與作業是一種輸入和輸出的關系，學生需要通過課堂學習輸入學科知識點，并借助作業實現知識的輸出，形成對課堂上所學知識的有效反饋。對比課堂學習，完成作業更能體現學生的學習自主性以及對知識的內化。因此，教師在設計單元作業時應遵循主體性原則，激發學生的自主學習動機。結合現階段部分學生在完成作業時依然處于被動學習狀態的情況，教師可借助單元作業，培養學生的自主學習習慣，要求學生在完成作業時做到“不翻書”“不查看筆記”。單元作業涉及諸多知識點，部分學生較難完成，因此教師在布置單元作業前應帶領學生回顧單元知識體系，以此兼顧不同認知水平的學生，確保學生實現多元化發展。

（三）多維發展原則

單元作業的優勢在于能夠避免學生因反復完成書面作業而產生厭倦，亦能夠解決因機械記憶造成淺層理解以及記憶時效性差的問題。教師在設計單元作業時應遵循多維發展原則，即從學生視角出發分析學生需要具備什么樣的能力才能高效掌握知識，靈活運用知識解決問題。學生在學習生物學知識并應用生物學知識的過程中不僅需要了解和掌握知識，更需要具備溝通交流能力、團結協作能力、創新（創造）能力、自主學習能力、深度學習能力等。簡而言之，教師應基于學生的能力發展設計單元作業，以確保學生通過單元作業實現能力的提升。

二、高中生物學單元作業設計的實踐

（一）做好前期分析

對于單元作業設計，教師應做好前期分析，單元作業的前期分析具體包括單元分析、學情分析和目標確立。通過前期分析可提高單元作業設計的針對性和有效性，使單元作業更符合學生的認知特點和學習水平。下面以“基因和染色體的關系”單元為例進行具體分析。

1.單元分析

本單元的核心要點是深化學生對大概念“遺傳信息控制生物性狀，并代代相傳”的理解。為確保單元作業目標更為清晰，教師所設計的單元作業應圍繞大概念，做好重要概念和次位概念的延伸。本單元的重要概念包含三個分支：（1）親代傳遞給子代的遺傳信息主要編碼在DNA分子上；（2）有性生殖中基因的分離和重組導致雙親后代基因組合有多種可能；（3）由基因突變、染色體變異和基因重組引起的變異是可以遺傳的。

次位概念涉及的內容較多，如“闡述減數分裂產生染色體數量減半的精細胞或卵細胞”“舉例說明人類遺傳病是可以檢測和預防的”等。為了深化學生對概念知識的理解，教師可設計一些帶有合作學習特點的實踐性作業，如組織學生借助信息技術開展動畫視頻學習或是通過建模的方法模擬減數分裂過程，觀察染色體的變化。教師還可以引導學生開展有關人類遺傳病預防措施的調查，以培養學生的實踐能力和交流水平。

2.學情分析

在確立單元作業目標之前，還需做好學情分析。通過學情分析發現，學生大多已經掌握“細胞增殖”“染色體物質組成”等相關內容，形成對孟德爾實驗的初步理解，具備求知欲和探索精神，能積極主動地開展問題探究，但在知識的融合和運用方式仍存在欠缺。因此，在設計單元作業時教師應建立起“基因和染色體的關系”單元主題下不同板塊知識內容的聯系，以實現學生知識內化能力和知識遷移能力的培養。

3.目標確立

教師應堅持整體性、主體性和多維發展的原則，圍繞單元主題內容確立單元作業目標。具體如下：

（1）理解同源染色體等概念；基于減數分裂視角，分析染色體行為、基因的相關數據、伴性遺傳規律等，并形成系統的知識網絡結構。（目的在于培養學生的學習理解能力，強化學生的生命觀念）

（2）掌握搭建數學模型和物理模型的方法；運用圖表和文字呈現減數分裂中染色體數量和行為的變化。（目的在于培養學生的科學思維）

（3）基于比較、分析、解釋、推理等方法，了解配子中染色體的組合特點；認同有性生殖。（目的在于培養學生的實踐應用能力，強化學生的生命觀念）

（4）理解孟德爾所提出的兩大遺傳定律，掌握減數分裂中的染色體行為；驗證摩爾根果蠅實驗，形成求真務實的科學態度和對研究成果的理性批判。（目的在于培養學生的實踐應用能力和科學思維）

（5）掌握染色體與基因之間的關系；了解配子產生多樣性的原因。（目的在于培養學生的學習理解能力和科學探究素養）

（6）分析伴性遺傳的特點，并結合概念解釋其現象；基于所學知識歸納生活中常見的伴性遺傳病。（目的在于培養學生的知識遷移能力與社會責任意識）

（二）完善單元作業設計

1.設置單元作業任務

本單元的主題是“基因與染色體的關系”，結合單元作業目標所呈現的大方向，單元作業任務可圍繞以下幾個方面進行設置。首先是減數分裂和受精的具體作用，了解生物遺傳的特點；其次是實驗基因驗證，讓學生了解孟德爾遺傳規律的本質；最后是伴性遺傳規律及其在生活中的應用。

2.創建單元作業框架

通過上述分析可知，單元作業除能實現對課堂所學知識的延伸與拓展外，還可作為課堂教學的補充。因此，教師應結合單元作業目標和教學活動，做好單元作業任務的協調規劃，構建單元作業框架。實際操作過程中，可圍繞以下教學活動做好單元作業框架設計，以確保能夠充分發揮單元作業的作用。

教學活動1：利用信息技術展現減數分裂和配子的形成過程。

作業任務1：掌握同源染色體、四分體等的識別方法；比較卵細胞和精子之間的異同點，自主歸納減數分裂過程；表述減數分裂的特點，形成對生命現象的合理解釋。

教學活動2：引導學生開展小組探究，討論染色體的行為變化規律。

作業任務2：依托小組合作，構建減數分裂中的染色體變化模型；模擬染色體數目、行為變化；探究配子中染色體組合的多樣性；掌握異常配子的形成規律。

教學活動3：依托實驗活動，引導學生驗證基因在染色體上以及孟德爾遺傳規律。

作業任務3：比較遺傳因子和染色體行為，形成對薩頓假說的新感悟；模擬摩爾根果蠅眼色雜交實驗，分析實驗方法、步驟等；自主完成實驗操作，驗證基因在染色體上；解釋孟德爾遺傳規律。

教學活動4：引導學生利用遺傳圖解，解釋伴性遺傳現象。

作業任務4：敘述XY型性別決定過程；寫出紅綠色盲男女患者和正常色覺男女的基因型；了解色盲男性和正常女性的婚配圖解；基于遺傳圖譜，闡述色盲患者婚配后代的患病規律。

（三）開發單元作業

在確立單元作業目標和創建單元作業框架后，還需基于單元作業的要點，圍繞單元主題，做好單元作業開發，形成完整的作業體系。在單元作業開發中，教師可融合生活化元素，基于生活中存在的生物學現象，組織學生展開探究，以確保學生都能掌握生物學知識，提高科學思維能力。例如，本單元的“與社會的聯系”欄目中吸煙對精子質量的影響內容，因課堂時間有限，不能進行拓展學習。對此，教師可將此部分內容融入單元作業中，引導學生對“吸煙對精子質量的影響”展開研究，并解釋生活中存在的生物學現象，應用所學的生物學知識解決問題，提高學生的健康生活意識 。又如，教師結合對人類輔助生殖技術的發展，以及雙胞胎增多的現象，組織學生以小組為單位對異卵雙胞胎進行比較。利用此類拓展性作業，可使學生了解受精的具體作用和決定人類性別的主要方式，從而深化學生對單元知識的理解。除深化學生的知識理解，強化學生學以致用的能力外，教師還可以借助單元作業實現對學生核心價值的引領，促進學生科學思維、科學態度的形成。例如，引導學生針對摩爾根果蠅雜交實驗提出疑問并提供有力證據，從而培養學生的質疑能力，促進學生逐步形成求真務實的學習品質。

單元作業還需帶有趣味性元素，以趣味性內容驅動學生學習，因此教師應多元化設計單元作業，將單元作業以不同的形式呈現給學生。例如，在“罕見遺傳病”的作業設計中，教師可引導學生開展“遺傳病篩查”的海報設計活動，鼓勵學生借助信息技術收集遺傳病的相關資料，完成海報設計任務。此類作業具有新穎性和可操作性，有助于增加學生的知識儲備，提升學生的綜合能力。

綜上所述，為凸顯單元作業的優勢，教師應遵循單元作業的設計原則，細化作業目標，以目標為核心有效設計單元作業。同時，圍繞單元主題，確立教學內容和單元作業內容，形成教學與作業之間的優勢互補。最后，積極開發單元作業，為學生生物學學科核心素養的發展和綜合能力的提升奠定基礎。

［? ?參? ?考? ?文? ?獻? ?］

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（責任編輯 黃春香）