基于核心素養的高中生物大單元教學策略

黃大明

高中生物核心素養主要包括生命觀念、理性思維、科學探究、社會責任四個方面的內容，是學生高中生物學習過程中必備的知識、品格、能力和價值認知。大單元教學是指以某一教學核心為基礎，選擇合適的教學方式，開展具有整體性和結構性特點的教學模式。基于核心素養的高中生物大單元教學能夠促進學生綜合發展。基于此，本文首先分析了目前高中生物教學中存在的問題，其次解讀了核心素養下的高中生物大單元教學的價值，最后從主題確定、問題引導、任務設置、實驗教學、評價指導等方面出發提出大單元教學策略。

一、目前高中生物教學中存在的多樣問題

（一）積累的生物知識之間缺乏聯系

生物單元教材的編排是注重知識之間聯系的，但是在實際學習中，學生因為自身生物基礎不同，很容易在學習的各個環節出現學習——遺忘——學習——遺忘的重復模式，影響知識的整體性內化。此外，學生生物知識學習方式依舊停留在教師講、自己被動聽的狀態，不會花更多時間對整體知識進行及時鞏固，這會導致學生積累的生物知識點聯系性不足。在開展生物教學的過程中，為了追求高效率，教師采用選教、跳教的模式，這也讓學生在學習過程中只能積累零散的重點知識，而沒有對知識之間的聯系性進行分析。

（二）學生生物學習的理性思維不足

由于自身學習基礎薄弱，學生積累生物知識之后，很難形成結合科學事實和證據探究知識的態度，這會影響學生利用科學思維探究生物教學問題和解決問題能力的培養。基礎較好的學生對生物基礎問題的分析時常存在不全面、不完整的情況，在面對這些問題的時候，學生依舊選擇從教材出發進行自我分析，沒有注意與其他同學合作、推理、實踐、歸納的價值，這也會影響學生健全自己的理性思維。

（三）缺乏自主探究生物實驗的積極性

從現實分析，大部分學生最初對生物實驗教學是十分感興趣的，但是隨著長期實驗方式的禁錮、實驗內容單一、實驗環境和資源缺乏問題的積累，學生逐漸對生物實驗產生消極情緒，這些消極情緒會讓學生降低對生物實驗的實踐興趣。此外，學生的生物實驗積極性還受到教師教學方式的影響。部分教師在開展實驗教學的過程中，將側重點放在實驗過程的示范上，沒有給學生留有足夠的時間，這影響了學生實驗活動的積極參與性。此外，部分學生在實驗過程中對實驗步驟的記憶不牢固，從而影響了實驗體驗，產生挫敗感。

（四）對生物學的認識和判斷存在疑惑

傳統生物教學是以生物學科的學期成績和高考成績為核心出發點和落腳點的，這就讓教師在教學的過程中對生物的認識放在成績的提高上，而忽視了生物教學背后正確的價值觀念、社會責任感等意識的有效滲透。此外，學生的家庭環境、生活認知經驗、社會人員觀念也讓學生對生物的認識存在迷信與偽科學的誤區，錯誤的理念讓學生在面對個人與社會事務時陷入主觀情緒。

二、基于核心素養的高中生物大單元教學價值

（一）推動學生搭建連貫性的知識

在基于核心素養的大單元教學中，教師可以選擇思維導圖方式，引導學生搭建起層次清晰、結構分明、連貫性較強的單元生物知識理論。針對學生經常忘記又重復學習和記憶的這一情況，教師要選擇形象生動的教學方法，加深學生對知識的理解，帶領學生梳理知識之間聯系，以避免知識之間的斷層。此外，借助微課視頻等方式，彌補課堂教學中忽略的單元整體教學內容，讓學習基礎較差的學生搭建起健全、連貫的知識結構。

（二）培養學生的理性化思維

搭建層次性大單元學習核心問題和任務，讓學生確定單元主題和學習目標，能夠推動學生奠定思維基礎，借助思維認知讓學生自主收集資料，并進行歸納、整理、分析、概括，能夠培養學生的歸納與概括思維。小組合作實驗，能夠調動學生在交流中分享大單元學習意見的積極性，培養其質疑精神和創新思維。

（三）增強學生生物學習的動力

學生是核心素養下高中生物大單元教學的主體，需要教師結合時代發展，選擇適合課前、課中、課后的教學模式，調動學生的學習內驅力。課前，借助微課預習視頻，讓學生在形象的視頻中了解大單元教學內容，點燃學習熱情；課中，搭建虛擬生物大單元教學實驗模型，改善學生之前對實驗的錯誤認知，感受生物探究的新方式，激發學習好奇心。課后，引導學生共同確定實踐核心，開展課外訪談和交流活動，激發學生對生物學習的求知欲。

（四）促進學生搭建社會責任觀

社會責任作為核心素養的重要組成部分，是大單元教學目標和評價標準的重要依據。學生圍繞評價內容和評價標準對彼此的生物學認識、社會事務反映進行評價，能夠推動其對大單元下的生物社會責任素養加深認知，并進行自我反省。此外，教師和同學給予學生的社會責任滲透評價，也能推動學生在理解生物與社會、生活之間的聯系的過程中逐漸形成正確的世界觀、人生觀和價值觀。

三、基于核心素養的高中生物大單元教學策略

（一）挖掘單元教學內容，確定單元主題，設計素養目標

基于核心素養和大單元教學理念，教師需要以單元教學內容或者某一核心主題為基礎，挖掘聯系性強、結構化的大單元教學內容，接著分解大單元教學核心，與學生共同確定大單元教學主題，在主題的指引下，圍繞生命觀念、理性思維、科學探究、社會責任核心素養設計大單元教學目標，以奠定大單元教學基礎。

單元教學內容的挖掘將從教材標題、教輔資料分析等核心內容，以及其他教案分析的教學重點出發進行整合，教材中的章節導語、問題討論、本節聚焦、思考、討論、科學方法、學科交叉、插圖都可以作為教材挖掘的思考方向。單元主題不僅需要與單元整體的教材章節基礎相聯系，還要與學生的學習認知和生活實際相聯系。單元主題應該由一個核心組成，也可以分為多個小主題，以增強知識之間的聯系性。素養目標的設計以大單元主題為指導，以大單元教學內容為材料，從語言、思維、探究、責任四個素養出發，為學生提供指令明確的單元任務和學習目標。

以人教版選修2“生物與環境”第3章“生態系統及其穩定性”為例，教師就需要從實際教學情況出發，選擇合適的角度和方式挖掘單元教學內容，以此為基礎確定大單元教學核心主題，然后從素養出發設計大單元教學目標。

本章主要包括生態系統的結構、能量流動、物質循環、信息傳遞、穩定性五個章節的知識。首先，從大興安嶺森林、呼倫貝爾草原出發，引出對生態系統的探究；其次，以問題探討引導學生思考生態系統的結構，結合單元中“某池塘生態系統的示意圖”等插圖，分析生態系統結構，層層搭建，形成現階段的教材內大單元教學基礎。結合單元知識之間的聯系，教師和學生可以確定單元教學內容與“生態系統”有著密切聯系，因此單元核心主題可以確定為“生態系統”。基于四大生物核心素養的單元整體教學目標如下：

1.生命觀念：分析確定生態系統的概念、結構等核心概念；闡明某一生態系統中生產者和消費者是在食物鏈、食物網中聯系起來形成的復雜營養結構。

2.理性思維：分析系統中生物和非生物因素決定營養的結構；分析生態系統中能量的流動規律；舉例說明能量流動規律；解釋生態金字塔中展示的各個營養級的個體數量、生物量、能量之間的關系。

3.科學探究：線上繪制生態系統結構規律圖；線上搭建虛擬的物種演化視頻；搭建現實生態系統簡單的食物鏈，并進行分析，認識到生態系統之間的穩定性。

4.社會責任：認識到某些危害物質將通過食物鏈不斷積累；認識到不同因素對生態系統穩定性的多樣影響；理解生態系統中物理、化學、行為信息的傳遞價值；體驗生態系統的調節作用。

以上目標是單元整體教學的基礎，不僅能夠解決教學中學生知識聯系性不足、理性思維培養不足、科學探究動力不足、社會責任意識存在偏差的問題，還能推動學生在素養引導下掌握結構化的大單元生物知識，培養實踐技能。

（二）建構合適的教學問題，理解生物概念，培養生命觀念

基于生命觀念核心素養和大單元教學理念，教師需要以單元教學目標實現為方向，結合學生的生物學習基礎和單元核心教學內容，建構層次化的教學問題，并設計對應的教學情境，以推動學生理解生物概念之間的關系。

以人教版選修2“生物與環境”第4章“人與環境”為例，結合教材基礎、學生學情、教學目標、單元主題，教師可以建構層次化的教學問題，選擇多樣的方式搭建問題情境，以推動學生在學習過程中培養生命觀念這一素養。本章主要包括人類活動對生態環境的影響、生物多樣性及其保護、生態工程三個方面的內容。通過線上學生預習任務的上傳情況和完成結果分析，將學生的生物學習基礎確定為還需努力、繼續努力、拓展提升三個層次。基于此，層次化大單元教學問題可以包括以下幾點：

1.現階段人口的增長趨勢是怎樣的？2.生態足跡的特點是怎樣的？3.全球性生態問題有哪些？應該如何防治？4.生物多樣性為什么重要？5.生物多樣性的發展趨勢是怎樣的？6.如何保護生物多樣性？7.你知道生活中的哪些工程屬于生態工程嗎？8.生態工程遵循怎樣的原理？9.生態工程有著怎樣的發展前景？

結合對單元知識的分析和積累，學生能夠逐漸解決以上問題。但是這樣直接展示問題的形式可能會讓學生感覺生物學習枯燥，為了解決這一問題，教師要借助信息技術展示我國和世界人口增長的圖片、生態問題視頻、生物多樣性被破壞的新聞報道、生態工程成果的圖片，以搭建多樣的問題情境。這樣的問題和形象情境教學法能夠推動學生自主參與生物概念理解和生物關系認識中，培養生命觀念。此外，這樣的教學讓學生改變了生物知識之間缺乏聯系和思維不足的問題，朝著積累連貫性的知識和搭建科學思維的方向前進。

（三）選擇思維核心內容，搭建教學任務，健全理性思維

基于理性思維素養和大單元教學理念，教師需要以單元教學主題為核心，結合學生現階段的思維基礎，搭建收集、分析、整理、討論、歸類信息的自主學習任務。以人教版選修3第4章“生物技術的安全性與倫理問題”為例，教師需要結合單元核心搭建學生自主學習的任務，以推動學生健全單元背景下的理性思維。本章主要包括轉基因產品的安全性、關注生殖性克隆人、禁止生物武器三個小節的內容，圍繞教學內容，教師可以確定大單元自主學習任務：

1.網絡收集與轉基因產品、克隆人、生物武器相關的資料。2.分類整理資料，搭建思維導圖。3.分析這些資料中與單元知識有聯系的內容。4.圍繞主題和章節核心內容，與同學討論知識之間的聯系。5.結合自己的生活經驗再次分類知識，設計對應的訪談方案，調查人們對這些知識的了解程度。

學生自主完成以上任務，結合網絡收集的資料和訪談成果，對“生物技術的安全性與倫理問題”進行深入思考。這一教學任務的搭建和學生綜合實踐不僅能夠解決之前教學中學習思維不足的問題，還能促進學生理性思維的培養。

（四）借助虛擬實驗模型開展實驗教學

基于科學探究素養和大單元教學理念，教師需要結合時代發展的需要，利用信息技術將大單元核心教學內容模型化，以激發學生實驗興趣。以人教版選修3第1章“發酵工程”為例，教師就需要借助生物虛擬實驗軟件為學生搭建傳統發酵技術的實驗模型，讓學生小組合作探究單元背景下發酵實驗的詳細步驟。例如，制作果酒實驗，教師需要從準備發酵瓶、取新鮮葡萄、沖洗去皮瀝干、榨汁機榨出葡萄汁、將果汁和酒精倒入發酵瓶、放在18～30攝氏度的空間里發酵、打開瓶蓋、放上紗布等各個步驟思考。

針對虛擬實驗中不符合實際情況的內容，學生可以提出自己的見解，與同學進行交流，了解實驗步驟和原理是否存在問題。在實驗過程中，學生需要記錄實驗的變化，形成報告，為交流做好準備。實驗完成后，教師可以從影響酒感、導致某種疾病等方面出發，對學生進行社會責任的叮囑，以增強學生對實驗的信心。面對學生對實驗步驟的疑惑，教師應不吝賜教，給予學生生物知識學習、理性思維、實踐探究、社會責任素養的指導評價。

四、結語

綜上所述，傳統高中生物教學存在知識之間缺乏聯系、學生理性思維培養不足、生物實驗積極性不足、社會責任感的培養不足等問題，為了解決這些問題，教師要結合教材挖掘大單元教學內容之間的聯系，確定大單元教學的核心主題，設計教學目標；結合學生生物基礎選擇合適的問題，讓學生加深對生物概念的理解，逐漸形成對應的生命觀念；立足教學核心內容，確定層次性任務，搭建思維導圖，以發展自身思維；借助信息技術設計虛擬生物實驗模型，激發學生的實驗興趣，踐行科學探究素養；選擇合適的評價方式和內容，為學生答疑解惑的同時，讓學生認識到社會責任的重要性。

（宋行軍）