依托整體主義理論開展高中生物單元教學

原牡丹

根據整體主義理論，將知識有機融合于單元和學科中，能夠高效推動整體知識思維框架的搭建。在單元教學過程中，教師可以將整體主義理論視為一項重要的教學工具，將“大概念”或“主要概念”視為知識與知識之間內在聯系的核心主線，立足于“整體—局部—整體”的教學模式，對高中生物“細胞的結構”單元構建科學有效的教學活動，建立單元教學的“大概念”，推動知識系統化、結構化。為了有效培養學生良好的生物學科核心素養，在“大概念”學習環節促使其形成正確的生命理念，教師在設計單元教學活動的過程中，應始終圍繞“大概念”理論展開。

一、整體主義理論與高中生物單元教學之間的關聯性

高中生物單元教學立足于整體主義原理，在各個單元內部、各個學科內部以及跨學科之間對知識進行歸納與整合，重點關注知識與知識之間的內在關聯，構建學科整體框架，從而有效推動學生搭建知識學習的整體認知結構。整體主義理論和“大概念”為核心的單元教學活動在目標層面上保持著高度的統一性，教師可以將其視為推動單元教學活動有序進行的重要工具。基于整體主義教學理論進行的單元教學活動，教師需要將“大概念”或“主要概念”視為知識與知識之間的內在關聯指標，始終堅持“整體—局部—整體”的教學模式。其中第一個“整體”是指根據實際情況，建立健全教學方案，幫助學生從整體層面形成單元知識體系；“部分”是指根據情景教學的“主要發展線路”，產生不同“次位概念”的學習目標，逐一攻破；第二個“整體”是指教師需要幫助學生建立健全內在聯系密切的理論知識學習體系。

二、整體主義理論在單元教學中的實踐分析

由于“大概念”具備抽象性特點，所涵蓋的“次衛概念”數量較多，且較為復雜，在同一學習單元中難以貫徹與落實。在一個核心“大概念”基礎上，根據課程教學指標，將其逐一拆解為多個重要的“次位概念”，以一個“次位概念”為核心搭建單元教學方案，通過多個不同單元教學方案共同組建一個核心“大概念”。教師可以將“細胞各個部分相互分工、相互合作，共同開展細胞的多項生命活動”視為單元教學主題，詳細講解立足于整體主義理論而進行單元教學活動的具體實踐策略。

生物學大概念主要指的是對高中生學習具備突出指導作用的生物學學科知識，也是生物學學科核心素養的重要表現與“錨點”，就其實質而言，主要是利用對多數存在內在聯系的“次位概念”以及科學事實進行抽象化概念演變而成的生物學根本理念，為學生了解生物學知識、生物學思想以及相關技能的遷移使用等方面具有重要作用。為了有效貫徹“大概念”為核心的學習要求，高中教師應高效選擇生物學大概念或生物學重要概念，將其視為單元教學的重點，引導學生掌握知識與知識之間的內在聯系，建立健全個人生物學科學習的“大概念”，加大學生對知識的掌握度與了解度。所以怎樣立足于整體主義理論等基礎理論，基于學科“大概念”教學角度，提升教師單元教學設計的科學性和時效性，已然成為一線教學工作者亟需處理的主要問題之一。

（一）切實掌握課程教學指標，梳理知識之間的內在聯系

結合單元課程教學重要指標來講，“細胞作為生物體結構、生命活動的重要單位之一”作為大概念，主要涉及以下內容：其一，“質膜包裹著細胞，主要由磷脂和蛋白質兩部分組成”（包含“質膜會將細胞和外界環境相互分離”；“質膜控制著物質對細胞的進入或者出入活動”；“質膜參與著細胞與細胞之間的信息交流活動”）；其二，“細胞質內部有多個細胞器組織”（其中主要包括“細胞器具備相對獨立性，且每個細胞器的結構存在一定程度的差異性”；“細胞器作為細胞內部生命活動的重要場所”）；其三，“細胞核作為保存遺傳物質的重要場所”（其中包括“細胞核能夠有效控制細胞的生命活動”）。其中不同“次位概念”又覆蓋著大量的科學知識（將其視為單元教學的知識點）。對教學進行分析與研究，上述主要概念及其包括的次位概念均屬于高中生物“細胞的結構”知識要點。此外，整體主義理論重點突出知識與知識之間的內在聯系，為此，教師應認真梳理單元教學中各個知識點之間的內在聯系，這是建立健全單元教學體系的重要前提。

（二）掌握學生個體學習狀況，設計個性化學習目標

知識是在學生原有知識體系上建設的，所以“先前概念”與“最新發展區域”均是設計與完善單元學習整體目標的立足點與出發點。經過初中生物學學科的學習，學生已經初步建立了“細胞作為生物體結構和生命活動的重要單位之一”的認識，且對細胞根本框架已經有了一定程度的了解與認知。在高中生物學學科知識學習過程中，學生使用高倍顯微鏡對細胞進行細致觀察，掌握細胞生物大分子結構、功能等相關知識，形成一個良好的“生命物質性”理念，在后續深度學習過程中能夠掌握“真核細胞”的各個部分的框架。立足于課程指標設置、知識之間內在聯系的梳理以及學生個體學習情況的分析，教師制定了以下單元學習目標。

其一，分析質膜結構發現歷史，采取“發展演繹”“發展推理”以及“模型建設”等方法，幫助學生了解質膜的“流動鑲嵌模型”，分析質膜結構與細胞組織之間的關聯性，感受科學家追求真理、不畏艱苦的精神，樹立良好的結構與功能觀念（如生命觀念等）。其二，指導學生開展“變形蟲切合”“核移植”等諸多實驗活動，在分析具體的實驗結果以及小組討論環節中，深度了解細胞核的內部結構以及相關功能，引導學生學習“細胞核作為保存遺傳信息的重要場所”等知識（如科學思維或探究等）。其三，開展“膠原蛋白合成”“膠原蛋白運輸”等教學實踐活動，讓學生以小組為單位進行交流，簡單闡述細胞質內部“亞顯微結構”的具體功能，建立“蛋白質產生”“蛋白質分泌”等知識概念模型，認識到細胞功能的實現離不開各個部分的相互協作（如科學思維）。其四，為學生提供大量的“膠原蛋白和皮膚衰老”等相關學習資料，引導學生課前粗略閱讀，課堂結束后對教學內容開展反思性寫作活動，立足于“線粒體與細胞質流動”等一系觀察實踐活動，感受細胞組織的整體性與統一性，使學生在無形中樹立良好的生命觀念以及科學探究精神。

（三）增設教學情境“主線”，模擬設定教學評價任務

單一的知識積累不利于核心素養的形成，教師需要在具體單元教學中設置評價學習任務。核心素養作為學生內在心理特點的典型表現，直接觀察難度較大，教師可以將高中生物學科知識與具體教學情境相聯系，將核心素養演變為能夠貫徹的“外在行為”等呈現方式，對學生個體核心素養培育情況進行評估。教學評價應立足于單元教學的核心主題，將單元學習目標作為教學評價的重要目標。在逆向教學設計觀念上，教師應在完善學習任務之前，模擬與設置表現性學習評價任務，然后將任務置于單元整體規劃的有效位置。此種評價任務不只是單純的教學評價，也是一個學習活動，將評價任務置于課堂問答環節，能夠促使評價任務有效貫徹與落實在單元學習的全部環節中，滿足“教—學—評”三者高度統一的教學觀念。單元情境教學主線的設計應立足于科學研究文獻資料、科學發展歷史趨勢、社會熱點問題以及日常生活經驗等。

在本單元教學中，教師在科學研究文獻中采集相關閱讀材料，將其視為單元教學的“主線”，從中分解出對應的評價任務：第一，單元教學前引導學生反復閱讀情境教學材料，開展反思性寫作，根據寫作情況評估學生對教學材料的掌握情況；第二，單元教學中對血液透析所包含的生物學原理進行系統化和規范化分析，制作對應的纖維細胞框架模型，開展小組討論活動“食用豬皮能否美容”，分析其中的生物學依據；第三，單元教學后布置單元練習題目，根據練習結果評估學生對知識的掌握程度。其中，教師將情境教學“主線”設計為“膠原蛋白和皮膚衰老”之間的關聯性：膠原蛋白作為哺乳動物身體中含量豐富的蛋白質成分，在皮膚組織纖維細胞內形成后，逐一輸送到細胞表面組織中或被分泌到細胞外部，對表皮細胞能夠發揮鏈接功能，對皮膚結構具備支撐功能。隨著年齡的不斷增加，成纖維細胞的合成能力也會明顯衰退，導致皮膚組織膠原蛋白物質有所喪失、皮膚空間結構發生變化，造成皮膚彈性明顯下降，皺紋也會隨之出現。

（四）明確主要學習問題，完善與優化學習任務

在單元教學主題下，教師對主要學習問題進行設計，將其作為學生課堂學習的中心任務，明確單元學習的發展進程以及方向，保障學生能夠在完成各個學習任務的過程中了解“大概念”。首先，在分析與研究單元教學知識體系的過程中，本單元主要涉及質膜、細胞質、細胞核結構和功能以及細胞各個部分相互分工、相互合作，最終明確單元教學的主要問題：第一，成纖維細胞質膜的“亞顯微結構”具體是什么樣子的？與其功能存在何種聯系？第二，成纖維細胞核具備何種功能？第三，細胞器（成纖維細胞內）具備何種功能？其中哪一些細胞器參與膠原蛋白的形成活動？第四，成纖維細胞內怎樣協同完成膠原蛋白的形成、加工以及傳輸？其次，在主要問題與單元情境教學“主線”基礎上產生對應的學習任務，建立多個“次位概念”。例如，教師根據不同學習任務內容將其劃分為四個不同的“次位概念”：第一，分析科學史相關資料，推理演繹有機分子在細胞質膜中的排列形式，完善成纖維細胞質膜的物理模型，初步分析質膜結構與功能之間的聯系；第二，以學習小組為基本單位收集成纖維細胞器有關資料，在課堂上進行展示與交流學習，逐一舉例不同細胞器的結構特征以及相關功能；第三，了解變形蟲切合、核移植等實踐活動資料，演繹評估細胞核的具體功能；第四，詳細講述膠原蛋白在成纖維細胞內部的形成環節和運輸環節，搭建對應的概念模型。最后，貫徹線粒體、細胞質流動等實踐活動結果，體會細胞的整體性。通過對學習目標、學習評價任務、主要問題以及對應單元學習任務進行歸納與整理，獲得單元導向圖，建立單元主體部分框架。如核心素養主要包括生命觀念、科學思維、科學探究以及社會責任。

（五）利用應用教學模式，構建學習規劃體系

首先，教師應將“整體—局部—整體”教學模式用于單元教學環節，建立單元學習整體規劃方案。第一個“整體”主要指的是學生根據單元教學“主線”情境材料開展反思性寫作活動，有利于促使學生對單元教學內容有個初步認知；“局部”作為課堂教學活動的重要主體，隨著單元情境教學主線而產生，根據生物學學科核心素養培育相關要求開展對應的學習活動、評價任務，建立對應的“次位概念”；第二個“整體”主要指的是利用開放性、時效性的“真問題”培養學生的科學思維，幫助學生了解知識與知識之間的內在聯系。其次，教師應結合教學任務時長完善不同課時的學習計劃，并進行整合與歸納，形成可執行、可操作的單元學習方案。

第一，整體階段。開展反思性寫作評價任務。在教學中，教師需要將反思性寫作視為掌握學生課前預習情況的“前概念”，幫助學生對單元學習內容獲得初步認知，建立健全教學方案。反思性寫作是指在正式開展課堂教學活動前進行的寫作任務，指導學生閱讀與思考學習材料，結合自身生活經驗反思問題，以書面形式呈現學生個人思維情況，將其視為一種教學工具，具有良好的促進作用。在單元教學開展前，教師為學生提供閱讀材料，引導學生在閱讀后以“第一人稱”視角講述思考環節和思考內容。加上反思性寫作對作品具體字數、表現格式、文體樣本以及表達方式等方面均無任何限制，教師也不需要評價學生對材料的理解是否正確，而是引導學生從材料中發現重點信息，書寫個人對材料的理解以及材料與個人生活經驗之間關聯，提出具備思索價值的問題。教師應盡可能避免學生將反思性寫作看成“答題環節”，摘抄網絡或者教材中的信息來回答問題。第二，局部階段。第一課時，學習與了解質膜結構發現史，建立成纖維細胞質膜模型（均為學習任務）；評估與觀察血液透析所涉及的生物學原理（評價任務）；第二課時，以小組為單位，展示與交流成纖維細胞器，逐一列舉各個細胞器的內部結構特點以及相關功能，分析與觀察變形蟲切合以及核移植等相關實驗結構（均為學習任務）；第三課時，搭建與調整成纖維細胞結構模型（評價任務），設計膠原蛋白在成纖維細胞中的合成環節與運輸環節（學習任務）；第四課時，觀察與分析線粒體以及細胞質流動實驗環節和實驗結果（學習任務）。第三，整體階段（第五課時）。以小組為單位討論“食用豬皮能夠美容”（“真問題”，視為建立健全單元教學知識體系的有效載體，且不具備確定的指向性，包括大量且復雜的信息）有無生物學依據；完成單元練習題（均為評價任務）。

三、結語

綜上所述，任何系統的不同子系統之間只有在相互聯系和相互影響下，才能演變為一個整體的框架結構，從而最大限度地發揮整體功能與作用。教師指導學生對不同知識內容進行想象，在此基礎上搭建銜接關系，將新知識與舊知識相互融合，學生對高中生物問題進行綜合性和系統性思考，有效遷移學科多個領域的知識或跨學科知識，才能順利回答問題。在解決問題的過程中，學生能夠掌握新舊知識之間的內在聯系，將新知識融入原本的學科知識認知體系，促進知識結構化發展。