“互聯網+”背景下高中生物單元教學模式探索

徐文潔

摘 要：枸杞是寧夏本地特色生物資源之一，文章以“枸杞的新品種培育”為例，在“互聯網+教育”的背景下，開展基于互聯網“智慧課堂”為支持的單元教學模式設計。通過創設真實問題情境、基于情境提出核心問題、進一步設計系統、有層次的子問題（或子任務）、組織開展“自主、合作、探究”的主動學習活動、分享評價反饋學習效果等過程進行單元教學設計，鍛煉學生的科學思維，培養學生的科學探究能力，促進學生生物學科核心素養發展。

關鍵詞：“互聯網+教育”；單元教學；真實情境；育種方法；核心素養

一、“互聯網+教育”背景下課堂教學模式改革勢在必行

隨著互聯網技術進入課堂，學生的學習方式悄然變化。互聯網技術可以實現線上線下相融合的學習方式，學生的學習不再受時間和空間的限制。互聯網平臺為學生提供了大量的學習資源，學生獲取知識的途徑更加多樣化。以互聯網技術為載體的“智慧課堂”改變了師生的交流方式，豐富了課堂活動的內容，智慧課堂還能提供精確的大數據分析，有助于教師全方面評價學生的學習效果。在這種背景下，傳統的教學模式已經不能應對今天的課堂教學需求，課堂教學模式改革勢在必行。本文嘗試在“互聯網+教育”背景下，構建出單元教學模式，充分利用互聯網技術實現課堂教學模式的轉變。

二、傳統教學模式向單元教學模式轉變

傳統的教學設計是圍繞“課時”展開的，按照課本原本的編排順序，將知識點作為教學設計的重點，圍繞知識點開展的每節課的教學設計，這種教學模式對于基礎性的生物學知識普及有較好的效果。2017年版《高中生物課程標準》中明確了學生應具備學科核心素養。在這一背景下，教師進行教學設計時應整體性地規劃學生核心素養的發展。為此，相關專家學者提出應聚焦于單元教學設計，通過單元教學的整體設計落實核心素養的培養。

單元教學要求教師在綜合設計單元教學內容時，應當根據本單元的“大概念”設計一個大的主題，創設綜合性、創新性相對較高的新情境，以這個“情境”引領完成整個單元的學習并貫穿始終。在這個過程中設計一系列具有挑戰性的學習任務——子任務，引導學生逐步加深對知識的理解。在此過程中，教師要進行持續性的評價，不僅對結果進行評價，還要對學生的學習過程進行綜合評價，從而引導學生進行深度學習。

三、開展單元教學，落實生物核心素養

隨著2017年《普通高中生物學課程標準》的頒布，在教學中落實學科核心素養成為生物學科教學的重點和難點。在整合三維目標的基礎上，新版普通高中生物學課程標準中提出包含生命觀念、科學思維、科學探究、社會責任的基本課程理念，旨在引領學生形成正確的價值觀念、必備品格和關鍵能力。在現行以知識點為中心的教學模式下，高中生物教學常以教師的“教”為主，學生缺乏主動性和分析解決具體問題的能力，這些都不利于落實生物學科核心素養。學科核心素養要求教師改變以“學科為中心”的教育理念，實現向“以人為中心”教育理念的轉變。單元教學就是根據課程內容的不同，將課程內容重新整合進行教學。單元教學更加關注學習的整體性、邏輯性，多維度評價的教學模式與核心素養的理念有相似之處。文章將落實生物學科核心素養作為單元教學的主要目標，嘗試構建落實核心素養的單元教學模式，開啟教學過程。

四、開展單元教學有助于學生進行深度學習

傳統的以知識點為核心的課堂教學，學生以機械性的重復記憶為主，這種淺層學習方式以教師的教為中心，學生被動地接受相關知識點并加以記憶，缺少對相關知識的質疑和創新應用。開展單元教學需要重新對學習的知識內容加以整合，并賦予一個新的教學情境，在這個情境的引領下，學生進行主動思考、探究所學習的知識。這種單元教學的學習方式引導學生對學習的知識點進行深度學習，是對所學知識進行分析、質疑、思考、應用、創新的過程。

指向深度學習的單元教學設計讓教師從關注“零散知識點”的傳授轉向關注“學科能力和核心素養”的培養，注重學生提出問題、分析問題、解決問題的能力培養，教師在教學中意識到了生物學學科教學不僅要進行知識的傳授，還要創設相關情境讓學生體驗生物學知識產生的過程，感悟生物學學科的發展歷程，體會在生活中解決真實的生物學科問題，從而逐步形成科學思維和探究精神，領悟生物學科的本質。學生才是學習的主體，一切教學活動的設計都應圍繞學生的學習展開，在活動設計過程中，教師應站在學生的立場上思考問題，只有能夠使學生全身心投入、深度參與的教學活動才是真正有效的活動。也只有這樣，學生才能自覺地通過課后反思等方式對所學知識進行深度加工，將知識進一步系統化、結構化，實現從知識到關鍵能力和核心素養的進階。因此，教師應當采取單元教學的新模式，對教學內容進行整合加工，對教學過程進行優化，對教學情境進行創新，從而引導學生從淺層學習走向深度學習。

五、單元教學模式下開展課堂教學的具體過程

單元教學模式下，教師的教學設計要從以“解題”為中心轉變為以“解決問題”為中心，而解決問題需要創設真實的問題情境，核心素養不是直接由教師教出來的，而是在問題情境中借助解決問題的實踐培育起來的。要培養學生什么能力，就必須要在需要這種能力的問題情境中逐步實現。

下面以《枸杞的育種》單元為例，具體闡釋在“互聯網+教育”背景下開展單元教學設計的實踐探索。

（一）單元教學內容整合與學情分析

1.單元教學內容整合

單元教學內容要以課程標準為依據、以教材為載體。分析單元教學內容時，要依據《普通高中生物學課程標準（2017年版）》中的“內容要求”“教學提示”“學業要求”等展開[1]。單元教學內容的整合，打破了教材原有的單元順序，依據新課程改革目標、教師已有的經驗和學生的真實情況，科學地將核心內容或相近的以學科單元為主線的教學內容進行適當增刪，開展針對性更強的單元主題教學。有的是將不同教材模塊之間具有知識聯系的內容進行單元整合，有的是將同一教材模塊的不同章節進行整合。

本單元是將原始單元順序的兩章內容《基因突變及其他變異》《從雜交育種到基因工程》進行重組，單元主題設定為《枸杞的育種》。本單元包括以下內容：基因突變和基因重組、染色體變異、雜交育種與誘變育種、基因工程及其應用等。其中染色體變異一節內容又包括實驗：低溫誘導植物染色體數目的變化、多倍體的形成及多倍體育種過程、單倍體的形成及單倍體育種過程。學生完成通過“智慧課堂”平臺布置的作業并進行有關內容學習后，掌握了具體的育種過程及對應的原理，利用互聯網查閱相關資料后，最終解決一個核心問題：假如你是育種專家，如何培育出你想要的“枸杞新品種”，為寧夏枸杞新品種的發展獻策出力。

2.學情分析

通過前4章的學習，學生對基因是什么、基因在哪里、基因是如何起作用的等問題，已經有了基本的認識。那么。基因在代代相傳的過程中，會發生哪些變化呢？這些變化對生物會產生什么樣的影響？除基因突變外，還有哪些變異？這些變異在生產生活中又有哪些應用？這就是本單元教學的主要內容。因此，本章既是前4章內容的延續，又是第7章《生物的進化》的基礎[2]。

（二）單元教學目標設計

單元教學目標不同于以往的課時目標設定，課時目標聚焦對具體知識點的逐個突破，而單元教學目標在分析整合的單元基礎上，結合新課程標準中《生物核心素養》的具體要求，聚焦在真實情境中解決問題。教師在設計單元教學目標時，不僅要了解大概念、重要概念、次位概念，還要有針對性地設計具體的能落實核心素養的教學活動。

如《枸杞的新品種培育》單元教學目標設定為：

本單元的重要概念包括：基因突變、基因重組和染色體變異。學生熟練掌握基因突變、基因重組、染色體變異的概念、本質、原因、特點以及意義，并對三種可遺傳變異加以區分，選擇合理的育種方法應用到枸杞新品種培育的過程中。

學生嘗試利用互聯網平臺進行資料收集，通過智慧課堂平臺分享資料，完成相關內容的課前學習。包括：查閱相關資料探究鐮刀型細胞貧血癥的原因；揭秘三倍體無籽西瓜的培育過程；轉基因生物和轉基因食品的安全性；調查分析轉基因食品的發展現狀。

本單元還通過分析實驗、設計實驗、驗證實驗等環節落實科學思維和提升科學探究能力。實驗包括：低溫誘導染色體數目的變化等。

教師通過互聯網平臺，查閱枸杞的性狀、功效、品種等相關資料，將資料進行整合。通過智慧課堂平臺下發至學生移動終端，創設真實情境，展開單元教學。通過課堂互動、小組討論、科學質疑、評價反饋等環節，在真實情境中解決問題，并逐步落實核心素養。

根據單元教學目標的設定，繪制重要概念圖，引領學生進一步學習，本單元教學概念圖如下：

（三）單元教學設計

本單元分布在兩章五節的內容，建議7課時

（四）單元學習活動設計（以單元教學設計第六課時為例）

設計方案：教師查閱枸杞有關性狀、特征、作用、價值等相關信息，并對資料加以整合。為了讓學生更加直觀地了解不同品種的枸杞性狀的差異，教師去市場收集2種不同品種的枸杞，并將班級學生提前分成學習小組，課前將不同品種的枸杞下發給每個學習小組，提示學生可以通過直接觀察或利用不同的感官方式如聞味道、品嘗等，全方面直觀地了解并認識枸杞的相關性狀。通過這種方式，幫助學生深入情境中發現問題并解決問題。

設計意圖：通過創設真實問題情境，提出核心問題，進一步設計系統、有層次的子問題（或子任務），組織開展“自主、合作、探究”的主動學習活動，分享評價反饋學習效果等過程進行單元教學設計。

1.創設真實問題情境：

資料一：我國種植枸杞歷史長達2000多年，枸杞具有良好的藥用價值，枸杞種植不僅要取得理想的產量，還要保障其優良的藥用品質。衡量枸杞藥用價值的主要指標包括枸杞多糖、甜菜堿、β-胡蘿卜素、黃酮、總糖和氨基酸含量等。其中枸杞多糖具有增強機體免疫力、延緩機體衰老等多種

功效。

據史籍載，寧夏中寧栽培枸杞至少已有 600 年歷史，明弘治年間即被列為“貢果”。中寧枸杞之所以名甲天下，其一，得益于當地適宜枸杞生長的土壤和晝夜溫差大的氣候；其二，利用黃河水與含有各種礦物質的水進行灌溉。特定條件決定了中寧枸杞色艷、粒大、皮薄、肉厚、籽少、甘甜，品質超群，是唯一被載入新中國藥典的枸杞品種，國家中醫藥管理局將寧夏定為全國唯一的藥用枸杞產地，列入全國十大藥材生產基地之一。中寧枸杞富含枸杞多糖，能夠增強非特異性免疫功能，提高抗病能力，抑制腫瘤生長和細胞癌變。

但是研究發現，自然界的正常種植枸杞為二倍體（2=24），目前有的枸杞品種枸杞多糖含量較低，在種植枸杞過程中很容易感染病菌的黑果病，且果實長1～1.5厘米，直徑3～5毫米，個頭略小且籽多。

資料二：現在寧夏枸杞品種已經從寧杞1號培育至寧杞10號，現提供以下兩品種根據你的目標枸杞談談你的育種方法和原理？

“寧杞1號”枸杞多糖含量少、果實小、籽多、灌叢矮（抗倒伏），不抗黑果病。

“寧杞3號”枸杞多糖含量少、果實小、籽多、灌叢高，抗黑果病。

2.基于情境提出核心問題

核心問題：假如你是寧夏農科院研究員，你想改善枸杞的哪些品質？如何改變這些品質呢？

3.根據以下子任務，小組合作開展“自主、合作、探究”的學習活動。

子任務一：組內同學分工合作，通過觀察、品嘗、聞氣味等方式，觀察并記錄這2個品種的枸杞性狀，并記錄在下面表格中：

子任務二：組內同學分工合作，根據你想要改良的性狀，選擇合適的育種方式并說明過程和原理，將結果記錄在下方表格中：

4.小組分享、評價反饋

小組活動評價不僅要關注結果的評價，還要根據小組合作的情況，進行過程性評價。過程性評價更加強調學生在小組合作過程中表現出的合作、探究、提問、質疑、思考等多方面的能力，如科學思維、課堂提問與質疑、實驗設計能力、資料分析及獲取有效信息的能力等。本案例中“枸杞新品種的培育”學習評價指標如下表：

（五）單元教學創新作業設計

以單元教學設計第六課時“枸杞新品種培育”為例（行動研究類作業）。

我國種植枸杞歷史長達2000多年，枸杞具有良好的藥用價值，枸杞種植不僅要取得理想的產量還要保障其優良的藥用品質。衡量枸杞藥用價值的主要指標包括枸杞多糖、甜菜堿、β-胡蘿卜素、黃酮、總糖和氨基酸含量等。其中枸杞多糖具有增強機體免疫力、延緩機體衰老等多種功效。

現在寧夏枸杞品種已經從寧杞1號培育至寧杞10號，請你利用互聯網進行文獻研究，了解寧夏農林科學院枸杞培育新品種培育的其他方法和優缺點，并將文獻保存，進行小組交流展示。

設計意圖：將班級學生進行分層分組，提前調查學生使用互聯網的情況，將熟練使用互聯網的學生與無法利用網絡資源的學生進行隨機分組，這樣既可以完成作業，又可以實現資源共享。

創新點：充分結合筆者所在學校進行的“互聯網+教育”的教學模式進行作業的布置和回收。課前，教師利用“智慧課堂”向學生的平板發布文獻調查作業，然后請學生將查閱的文獻資料進行上傳提交。提交后教師進行篩選，并將學生查閱的各種培育枸杞新品種的方法文獻進行“資料共享”。這樣既能做到鍛煉學生利用互聯網解決問題的能力，又能及時利用“智慧課堂”做到資源共享。

結束語

綜上所述，在“互聯網+教育”背景下，通過構建單元教學模式，將生物學科內容重新整合，開展教學。在教學過程中，通過創設新的教學情境，以學生為中心，使學生充分地參與到課堂學習的全過程。這種新的單元教學模式，必然對教師提出更高的要求，因此，教師應當與時俱進，及時更新教學理念，引導學生完成學習內容，有效落實生物學科核心素養。

參考文獻

[1]蔣金珍.單元教學設計引導下的中學生物學課堂教學變革與實踐[J].生物學教學，2020，45（11）：31-35.

[2]宿永倩，王慧春，楊疆英，等.人教版高中生物學新舊教材對比分析：以“遺傳因子的發現”為例[J].中學生物教學，2022（11）：26-29.

本文系寧夏教育科學“十四五”規劃“互聯網+教育”示范區建設專項研究課題“基于互聯網+教育背景下高中生物單元教學模式創新與實踐”（課題批準號：NXJKG21125）。