基于“教—學—評”一致性的單元作業設計
——以“生物圈中的微生物”為例

陳志方 李佳芬 黃東姐

(1.福建省泉州第一中學 福建泉州 362000)

(2.福建省泉州市教育科學研究所 福建泉州 362002)

“教—學—評”一致性指在整個課堂教學系統中,教師的教、學生的學和對學生學習的評價三個因素間的協調配合程度,其兩兩之間存在著一致性關系,并組合成一個整體。作業是連接“教—學—評”的重要橋梁,也是提升“教—學—評”質量的重要支點。單元作業設計是新課標理念下倡導的單元教學設計的重要組成部分,以單元為基本單位開展作業設計,是“教—學—評”一致性理念指導下的重要教學研究產物,也是“教—學—評”一致性實施的重要載體。下文將從“教—學—評”一致性視角切入,以“生物圈中的微生物”單元為例開展單元作業設計。

1 單元作業目標

單元作業目標的確立是單元作業設計的起點,基于《義務教育生物學課程標準(2022年版)》(以下簡稱《課程標準》)中主題二“生物的多樣性”與主題七“生物學與社會·跨學科實踐”的相關內容要求,在認真研讀北師大版初中《生物學·八年級·上冊》教材第十八章“生物圈中的微生物”與《生物學·八年級·下冊》第二十五章第一節“發酵技術”相關內容的基礎上,將本單元的作業設計目標確定如下:

(1)掌握不同微生物的結構特點、營養方式和繁殖方式,運用結構與功能觀解釋并解決生活中遇到的微生物問題。

(2)舉例說明微生物與人類的關系,闡述微生物在生產生活中常見的應用。

(3)動手參與微生物食品發酵實踐,設計發酵方案,說出不同階段的發酵原理。

(4)基于生態視角認識微生物在生物圈中的重要作用,加深對生態系統物質循環的理解和感悟。

(5)了解微生物學家研究微生物的過程,掌握基本探究方法。

2 單元作業結構

著眼于單元作業在教學、學習、評價中的重要應用意義,對單元作業結構進行整體設計,基于核心素養發展的層次性與遞進性,兼顧作業設計與教學、學習、評價各環節推進的適恰性,每課時作業內設置“感知·生活”“類比·結構”“遷移·應用”“實驗·探究”和“動手·實踐”五個模塊,建構以生物學核心素養為導向,指向“教—學—評”一致性達成的單元作業設計,基本結構框架如圖1所示。

圖1 “生物圈中的微生物”單元作業結構框架

圖2 幾種微生物結構模式圖

圖3 OD 值測定結果圖

3 原創單元作業題例析

3.1 模塊一:“感知·生活”

作業中情境的缺失或單一固化,會大大降低學生完成作業的興趣,降低其注意投入,阻礙核心素養的發展。本模塊嘗試將知識與生活情境相聯系,突出對雙基的考查與鞏固,創設熟悉的情境,提高學生對作業的接受度,使其帶著濃厚的學習興趣完成下一模塊的作業。

【例1】齲齒,俗稱蛀牙,是常見的慢性口腔疾病,主要表現為口腔細菌利用有機物發酵產酸導致牙齒組織脫鈣。我國青少年齲齒率高達70%左右,齲齒等口腔健康問題是醫學界的研究熱點。

(1)口腔中的細菌大多營________生活,食物殘渣為其提供豐富的________。因此,為預防齲齒我們應養成________習慣。

(2)目前臨床上利用抗生素治療齲齒的效果不太理想,有人提出用噬菌體輔助治療,噬菌體_______(有/無)細胞結構,只能寄生于特定的________中,不同噬菌體的宿主不同。

齲齒是生活中常見的口腔問題,學習了微生物相關知識后,學生不難理解發生齲齒的原因與可采取的防治手段。

3.2 模塊二:“類比·結構”

本模塊通過設計練習,比較不同微生物結構特點的“異”與“同”,加深同學對不同微生物特有結構與功能的理解,發展科學思維,形成結構與功能相適應、生物兼具多樣性與統一性的生命觀念。

【例2】如圖是幾種微生物結構模式圖,據圖回答問題。

(1)圖中不屬于真菌的是[ ],屬于多細胞真菌的是[ ]。

(2)釀酒過程中,產生酒精的微生物是[ ],一定條件下,其與C 都可以進行________生殖。

本題通過比較幾種微生物結構模式圖,夯實課堂講授的微生物結構特點,幫助學生構建知識框架,促進比較與分類思維的發展。

3.3 模塊三:“遷移·應用”

《課程標準》強調核心素養的培養應在解決真實情境問題的過程中實現,微生物相關重要概念的“教—學—評”也應在具體情境的遷移應用中落地。本模塊以神奇有趣的微生物現象為情境,注重考查學生面對陌生情境時,應用所學知識解決問題的能力,尋求能力和思維進一步的發展。

【例3】蘑菇圈,也叫仙女圈,是蘑菇菌絲由中間向四周輻射生長形成的自然菌絲體環進一步繁育形成。科學家發現,蘑菇圈內的植物往往比圈外生長情況更好,有的蘑菇圈菌絲還能分泌抑菌物質,抑制細菌的生長,以此來獲取更多的有機物供自身生長需要。

(1)蘑菇圈與土壤中細菌的種間關系是______,它們屬于生態系統中的________者。

(2)試根據材料分析,蘑菇圈內植物長勢比圈外好,且蘑菇只在圈上長而圈內不長的原因?

本題以神奇的蘑菇圈現象為情境,考查層次從種內到種間再到生態系統逐層加深,問題設計具有層次性、綜合性與開放性,能較好考查學生綜合分析、推理、解釋現實情境問題的能力。

3.4 模塊四:“實驗·探究”

本模塊精選微生物相關科研論文為情境創設背景,意圖培養學生的科學探究精神,發展其基于實驗現象與數據推理得出結論的能力,提升設計實驗、分析實驗現象的能力。

【例4】變異鏈球菌是主要的口腔致齲細菌,某科研團隊為探究不同種類乳桿菌發酵的上清液對變異鏈球菌生長的影響,進行了如下實驗:

取等量的不同種類乳桿菌發酵上清液和0.5 mL變異鏈球菌懸液加入到1.5 mL 液體培養基中,37 ℃培養24 h 后測定OD 值(菌體密度越大,OD 值越高),實驗結果如下。

(1)本實驗的變量是________。

(2)分析實驗結果,本實驗的結論是_________。

(3)試著說說乳桿菌在預防口腔疾病中可能的應用前景?___________________________________。

本題以口腔疾病預防相關實驗研究為背景,考查學生基本的實驗探究能力和運用科學規范的學術語言表達結論的能力,同時引導學生從生物學視角關注和思考現實生活議題,養成社會責任感和健康生活態度。

3.5 模塊五:“動手·實踐”

《課程標準》指出作業類型要注重多樣性,既要有書面作業,又要有實踐活動類作業;作業內容不僅要涵括對基礎知識和基本技能的練習,還要有鍛煉技能的實踐活動。本模塊安排了模型制作類、實驗操作類、社會實踐類等不同類型的實踐作業,供學生課后選擇完成(表1)。

表1 單元“動手·實踐”模塊作業設計匯總

本模塊作業充分契合《課程標準》中“生物學與社會·跨學科實踐”主題的標準,要求學生綜合運用科學、技術、工程學、數學等跨學科知識,獨立思考和判斷,多角度、辯證地分析問題,設計方案、撰寫報告、小組合作,充分激發學生的學習興趣,培養學生的動手能力、創造能力和合作精神。在本模塊作業完成的過程中,學生的生物學核心素養得到充分發展,立德樹人的課程目標也得到有效落實。

4 總結反思

單元作業是“教—學—評”一致性體系的重要組成部分,隨著《課程標準》的全面推廣,單元作業已然成為教師理解新課程改革精神、把握學科本質和實施教學能力的重要體現。當前,初中生物學作業普遍還存在重知識輕能力、形式單一、難度趨同等問題,因此,教師在日常教學中要有“作業設計”意識,尤其要有情境意識、結構化意識和多樣化意識,將作業設計納入單元教學的整體設計中,實現“教—學—評”一致性理念在作業設計中的落地。