基于大單元教學的高中生物學歷案的設計與實施

［摘 要］新課改背景下，生物學教學逐漸以核心素養為導向。基于大單元教學的學歷案的設計與實施，不僅確保了大單元知識的關聯性和教學情境的連續性，還有利于學生關鍵能力和生物學學科核心素養的培養。文章以“免疫調節”單元教學為例，分析基于大單元教學的學歷案設計與實施路徑。

［關鍵詞］高中生物學；學歷案；大單元教學；免疫調節

［中圖分類號］" " G633.91" " " " ［文獻標識碼］" " A" " " " ［文章編號］" " 1674-6058（2024）23-0089-04

在傳統的生物學課堂中，學生死記硬背知識，缺乏對核心概念的理解，很少會運用生物學知識和原理解決實際問題，實驗探究能力較弱。長此以往，學生極易失去學習興趣，使得學習動機不足，學習效率低下。學歷案作為一種新的教學方案，符合核心素養理念要求，并以學生的“學”為中心，體現了“教—學—評”一體化的理念。

一、學歷案的內涵及意義

學歷案強調的是“歷”，著重體現學生的完整學習經歷，因此，學歷案的編制應以學生為核心[1]。尤小平指出，學歷案編制應包含學習主題、課標要求、學習目標、評價任務、學法建議、學習過程和學后反思在內的七個要素[2]。通過對相關文獻的理論學習，筆者認為一份完整的學歷案應包括單元大概念、教學內容、學習目標、評價任務、學習反饋活動和學習反思等六個要素（如圖1所示）[3]。

在高中生物學課堂中運用學歷案培養學生的核心素養，首先要設定明確的學習目標。學歷案運用反向設計思路，先根據課程標準明確學習目標，再制訂針對學習目標的評價任務，最后設計實現學習目標的學習過程[4]。這樣能使素養目標清晰化，幫助學生明確學習方向，更好地理解和評估自己的學習成果，激發他們的學習動機和自主學習意愿。

單元學歷案的關鍵之處在于設計學習活動或任務，包括課前學習活動或任務和課中學習活動或任務。設計的學習活動或任務最好符合螺旋式上升的層級要求，以幫助學生發展理性思維能力，提升語言表達能力，落實核心素養目標。

二、基于大單元教學的高中生物學歷案的設計

單元學歷案中每個單元任務都不應該是孤立的，教師在設計單元學歷案時要考慮每個單元任務之間的聯系、情境載體的關聯，在每個單元任務的教學中可以根據具體任務特點設計不同的教學活動，重在高效落實教學目標以及生物學學科核心素養。下面筆者以“免疫調節”單元教學為例，展示學歷案的具體設計與實施。

（一）厘清單元內在邏輯，確定主題與課時

“免疫調節”是人教版高中生物學選擇性必修1《穩態與調節》中的重要單元，是繼神經調節和體液調節之后，人體調節網絡中不可或缺的重要一環，可為后續基因疫苗、單克隆抗體等知識的學習打下基礎。本單元的學習可為構建課程標準選修模塊大概念“生命個體的結構與功能相適應，各結構協調統一共同完成復雜的生命活動，并通過一定的調節機制保持穩態”、重要概念“免疫系統能夠抵御病原體的侵染，識別并清除機體內衰老、死亡或異常的細胞，實現機體穩態”提供支撐[5]; 同時為促進學生形成結構與功能觀、信息觀、穩態與平衡觀等生命觀念，提升歸納與概括、演繹與推理等科學思維能力提供有效途徑。基于上述分析，筆者決定將解決“免疫系統如何抵御病原體的侵染，識別并清除機體內衰老、死亡或異常的細胞，實現機體穩態？”大問題作為本單元的主要任務，并依據課標概念與教材內容的邏輯關系進一步對大問題進行拆分，形成問題串，再針對問題的解決進程安排具體課時（如圖 2）。

（二）基于核心素養，制訂單元學習目標

教師可以按照課程標準的內容要求，結合學情實際，從生命觀念、科學思維、科學探究、社會責任這四個角度來構建大單元教學目標。“免疫調節”的單元目標為：借助單元學歷案的輔助，完成本單元的各項學習任務; 結合相關科學史、事實資料、實驗現象等學習支架，運用概括歸納、建模解模、推理演繹等科學思維，以文字、圖示或者模型的方式解決本單元的問題串及大問題，構建免疫調節思維導圖；能運用免疫學知識分析說明疫苗、免疫相關疾病、器官移植中的相關問題，做到健康生活，為健康中國助力。

課時目標是單元目標的具體化表現，為教師判斷能否繼續該單元下一階段的教學提供依據。教師可依照學生的思維發展特點，參照單元目標，制訂出有助于學生深度學習的單元任務（即課時目標）。筆者在進行“免疫調節”大單元教學設計時，以新冠疫情作為情境，采用“一境到底”的形式設置單元任務（如圖3）。

（三）借助單元導學評價學生的前概念

單元導學是本單元學習的鋪墊，教師可以在本單元的學習前給學生布置一些與本單元學習密切相關的任務，如收集一些相關的新聞資訊、研究成果、科學史等。

在設計“免疫調節”單元導學時，筆者先讓學生調查新冠病毒的相關知識和不同人群感染新冠病毒的不同癥狀，引入本單元的學習。接下來，讓學生回顧初中所學的“免疫系統”和“三道防線”的知識，并通過多媒體向學生展示免疫系統的功能，讓學生試著結合相關信息來構建免疫系統的概念圖。基于現實生活創設的問題情境，能讓學生產生更多的好奇心，想要知道“特異性免疫是如何完成的？特殊疾病的患者怎樣安全度過新冠肺炎的廣泛傳播期？怎樣預防新冠肺炎？”等問題的答案，使學生更積極地參與到這一單元知識的探究中。

（四）借助評價活動，促進課時目標達成

單元學歷案非常注重“教—學—評”的一致性，學歷案的評價任務是將學習目標轉化為教師可觀測的學生行為。評價可發生在課堂教學中，也可發生在課后。課堂中的評價要與學歷案相結合，教師根據評估結果以及學生的反應及時對課堂過程進行調整，以促進課時目標的達成。課后評價包括檢測作業和學后反思，設計時需要考慮階段性到整體性的過渡，分層布置相關任務。

三、基于大單元教學的高中生物學歷案的實施

下面筆者以“特異性免疫”（課時2）為例展示學歷案的具體實施過程。

（一）課時目標

任務驅動是目前常用的教學實施手段，本節課的核心任務是構建體液免疫模型，其可以分解成三個小任務：（1）初步構建體液免疫的模型，理解初次免疫的過程；（2）完善模型，理解二次免疫的過程；（3）應用模型解釋疫苗的原理和使用的注意事項。

（二）課堂活動

本節課以科學史為載體，以實驗分析和實驗設計為依托，采用問題驅動式教學模式，引導學生自主構建體液免疫模型，讓學生在實驗探究中理解體液免疫過程，最終達到培養核心素養的目的。

（1）課前任務評價和導入新課

學生通過調查了解到新冠疫情暴發初期沒有特效藥物，但仍有一些患者慢慢康復了，醫生呼吁康復患者捐血，其原因是什么？

設計意圖：通過真實的醫療熱點，激發學生的學習熱情和興趣，引發學生思考“血液中是否有什么物質能夠消滅病毒”，讓學生帶著問題去學習。

（2）任務驅動展開新課

學生活動一：初步構建體液免疫的模型，理解初次免疫的過程

構建模型環節一：漿細胞產生抗體

展示科學史料1：1892年的血清療法使柏林白喉患兒死亡率大大降低；學者用白喉桿菌的一種分泌蛋白（抗原）給動物免疫，發現在其血清中有一種能中和抗原的物質，稱其為抗體。教師引導學生思考：“抗體在哪里？可能由哪種細胞分泌而來？”學生小組討論并組間交流。

展示科學史料2：研究顯示，當外來抗原進入機體后與B細胞直接接觸，刺激B細胞增殖、分化成記憶細胞和能夠產生抗體的細胞——漿細胞，一個漿細胞只能產生一種抗體。教師繼續引導學生思考：“B細胞特異性識別抗原的結構基礎是什么？”

設計意圖：通過展示科學史料1，引導學生復習上節課所學的抗體相關知識，聯系初中所學的有關血細胞的功能，探討分析出“抗體可能是白細胞分泌產生的”，進而達成素養目標——建立結構與功能觀，同時培養學生合作交流學習的能力。通過展示科學史料2，肯定學生的正確推論，激發學生的學習興趣，進一步驅動學生探究B細胞特異性識別抗原的機理。

構建模型環節二：激活B細胞的雙信號系統

教師引導學生進一步思考：“淋巴細胞有幾類？B細胞增殖分化產生抗體是否有T細胞參與？”學生討論后有以下兩種觀點：（1）B細胞在接受抗原刺激以后就開始增殖分化并產生抗體，T細胞沒有必要參與；（2）免疫過程很復雜，而且B細胞和T細胞都出現在血液和淋巴中，T細胞可能會對B細胞產生某些作用。為此，學生結合實驗材料（健康小鼠、某抗原、B細胞、T細胞、生理鹽水、抗體測量儀、注射器）進行探究實驗設計，后進行小組匯報、組間評價，再將各組設計的實驗方案整理成表 1。

設計意圖：依據探究問題進行實驗設計，讓學生掌握“控制實驗變量”“繪制實驗表格”“完善實驗方案”的方法，理解實驗探究的一般方法和實驗設計原則，既可以提升學生的實驗設計能力，也可以發展學生的邏輯推理能力。

教師進一步提出問題：“細胞間信息交流的方式有幾種？哪種方式可能是T細胞作用于B細胞的方式？”學生根據B細胞與抗原直接接觸，合理推測B細胞與T細胞也是通過直接接觸完成細胞間的信息傳遞。教師展示資料：研究證明T細胞與受到抗原刺激的B細胞相遇，細胞間相互作用是B細胞被激活的第二信號；某學者發現細胞因子并闡述其能夠促進其他免疫細胞增殖分化。

設計意圖：教師展示資料造成認知沖突，明確機體通過雙信號系統激活B細胞，進而根據材料分析明確細胞因子的作用，培養學生能夠基于生物學事實和證據進行歸納和概括的能力。

構建模型環節三：激活T細胞的途徑

教師繼續追問：“T細胞如何特異性識別抗原呢？”學生根據B細胞激活的第一信號，推測很可能是抗原直接作用的結果。教師展示資料：某學者研究T細胞時偶然發現，殺死吞噬細胞后再接種抗原，T細胞不能產生淋巴因子。學生歸納：T細胞受到吞噬細胞處理后的抗原刺激而被激活。繼續深化拓展：不同類型的抗原刺激淋巴細胞的途徑不同。

設計意圖：教師通過類比分析加深學生的理解，培養學生提出問題、用科學思維和知識解決問題的能力。

構建模型環節四：初步構建體液免疫的模型

根據前面所學知識，學生經小組討論后構建體液免疫模型，然后各小組分享交流成果。依據模型，學生深入思考：“B細胞活化需要哪些信號？輔助性T細胞起到什么作用？B細胞活化的結果是什么？抗體發揮怎樣的作用？”最后，教師引導學生總結體液免疫的概念。

設計意圖：學生自主構建體液免疫模型，將思維可視化，便于教師總體了解學生的知識掌握情況，完成課堂評價。概念模型構建的過程中，學生需要將免疫細胞的功能、免疫細胞間的相互作用進行整理，完成知識內化，同時培養模型意識與建模能力。

學生活動二：完善模型，理解二次免疫的過程

展示新聞：新冠肺炎康復后再次感染的概率非常小。提出問題：“為什么會出現這種現象呢？”學生對體液免疫模型進行解析，發現初建模型不能解釋該現象，并對模型進行完善。

設計意圖：讓學生對模型進行完善，由真實情境推測二次免疫及其特點，培養學生的建模能力以及用科學的思維方法解決實際問題的能力，形成批判性思維。

學生活動三：應用模型解釋疫苗的原理和使用的注意事項

教師提出問題：“如何能像康復患者一樣降低感染風險呢？”學生提出接種疫苗。教師展示疫苗控制新冠疫情的視頻材料，繼續追問：“為何要注射三針呢？為什么有些人接種疫苗后還是感染了新冠病毒呢？什么樣的人群不適合接種疫苗？為了更好地控制疫情，我們還有哪些措施？”學生運用課堂知識，各抒己見，最終歸納出系統防控疫情的措施。最后，教師展示疫情防控期間各地派出的醫療隊在國內外的艱辛工作，以及做出的卓越貢獻。

設計意圖：通過分析疫苗使用的原理和禁忌，深入剖析體液免疫原理，培養學生的生命觀念；通過探討系統防控疫情的措施，了解醫療工作者的卓越貢獻，培養學生的社會責任意識；通過了解中國對他國的醫療援助，培養學生的民族自豪感，深刻感受大國擔當。

（三）檢測作業

為了滿足不同層次學生的需要，作業設計可分為鞏固性作業和拓展性作業。鞏固性作業需要學生運用所學進行知識的深加工，而不僅僅是簡單的知識重現。比如，本節課的鞏固性作業可設置為：“你了解自己從出生到現在接種過哪些疫苗嗎？每種疫苗接種的時間和次數怎樣確定？”拓展性作業不是隨意增加知識的廣度與深度，而是設置基于真實的生產生活情境的題目，促進學生提高分析問題和解決問題的能力。比如，本節課的拓展性作業可設置為：“你了解國家衛生健康委員會不同時期發布的疫情防控措施嗎？請分析其中的免疫學原理，總結出傳染病防控的有效措施。”“請分析為什么老年人、艾滋病患者、進行器官移植后需長期口服抑制劑的患者感染概率更大。”

（四）學后反思

學后反思是學歷案設計中的重要環節，是學生對自己學習過程的梳理和總結，對自身學習效果的判斷，自我檢測是否達成學習目標。學后反思能幫助學生將所學的外界知識轉化為自身的內心認知，是學生成長的原動力。

四、結語

課程標準在教學建議中提出，教師在設計和組織每個單元的教學活動時，應圍繞大概念和重要概念展開，依據重要概念精選恰當的教學活動內容和活動方式，促進學生對生物學概念的建立、理解和應用[6]。單元學歷案首先讓學生明確單元學習目標和課時學習目標，其后設置的單元導學、學習任務、檢測作業和學后反思各個環節都安排了評價任務，體現了“教—學—評”的一致性。單元學歷案契合以學生為主體的課程觀，可實現深度學習，提高高中生物課堂的教學質效，滿足教學相長的現實訴求，最終實現學科育人價值。

［" "參" "考" "文" "獻" "］

[1]" 盧明，蔣雅云.單元學歷案：讓學科核心素養落地的實踐路徑[J].中小學管理，2021（7）：23-26.

[2]" 尤小平.“學歷案”：核心素養理念下的學習文本[J].江蘇教育，2017（3）：60-62.

[3]" 盧明，蔣雅云.落實學科核心素養：單元學歷案的設計與實踐[J].全球教育展望，2022（4）：71-83.

[4]" 鄢亮，曾宏，王毓舜.基于課程標準的學歷案：溫江經驗[M].上海：華東師范大學出版社，2020．

[5]［6］" 中華人民共和國教育部.普通高中生物學課程標準：2017年版[M].北京：人民教育出版社，2018.

（責任編輯 羅 艷）