基于貫穿式情境發展核心素養的高中生物學作業設計

摘 要：貫穿式情境教學是發展學生核心素養的有效途徑。當前作業普遍存在情境使用頻率低、前后題目情境關聯弱、考查知識碎片化等問題。針對這些問題，本文將貫穿式情境與作業設計相結合，重點介紹了基于貫穿情境的作業設計路徑、作業案例、實踐效果與關鍵要點，旨在為一線教師命題提供參考和指導。

關鍵詞：貫穿式情境；核心素養；作業設計；高中生物學

文章編號：1003-7586（2024）08-0053-04 中圖分類號：G633.91 文獻標識碼：B

素養，是指個人在特定情境中，能夠靈活調動知識、技能、態度，以滿足真實世界復雜要求的能力。［1］素養的發展不能脫離具體情境，因此，在當前教育背景下，貫穿式情境教學受到了廣泛關注。該方法通過設計連續情境，引導學生主動學習，有利于學科知識整體化、學習動力持續化、素養發展連貫化。［2］

作業是課堂教學的延伸。目前，高中生物學作業存在情境使用頻率低、前后題目情境關聯性弱、考查知識碎片化等問題［3］［4］，影響學生整體性和系統性理解地生物學概念。因此，本文將貫穿式情境與日常作業設計結合，歸納基于貫穿式情境設計作業的一般路徑，通過以“基因通常是具有遺傳效應的DNA片段”為主題的作業設計實踐，探討貫穿式情境作業的實施效果與關鍵要點。

1 應用貫穿情境的作業設計路徑

為確保日常作業具有知識科學性、情境關聯性、效果適用性和評價一致性，教師在采用貫穿式情境進行作業設計時，可參照以下六條原則，具體構架如圖1所示。

知識線——整合知識框架，明確高頻考點。教師需要從學科教材、學科課程標準和學生學情出發，首先深入分析教材內容，整合知識框架，明確高頻考點；然后依據學科課程標準，確保作業內容與學科核心素養要求相匹配；最后，教師根據學生的實際情況，靈活調整作業難度，以適應不同學生的學習需求，確保學生能夠掌握關鍵概念。

目標線——確定與細化目標。作業目標要能夠明確預期的學習結果，體現作業的設計意圖。教師可通過分析學科教材、學科課程標準和學生學情初步確定作業目標。在明確作業情境、作業任務、作業內容后，教師再進一步細化目標，優先選用結果性目標動詞，確保其能夠準確描述學生應達到的思維層次、能力水平和核心素養狀態。

情境線——確定主情境，拆分子情境。在選擇情境時，教師需注意情境的真實性、情境立意與科學人文的兼容性、情境內容與教學知識點的契合性。貫穿式情境是主情境與子情境組成的情境系統，其中主情境統領子情境，子情境之間存在平行或遞進的邏輯關系。

任務線——發布主任務，羅列子任務。敲定整體情境后，教師發布主任務，主任務應是具有現實價值的探究性問題。教師應根據知識結構和子情境來設計子任務，并通過一系列驅動性問題實現子任務之間的過渡。

作業線——依據任務設計作業。作業設計應圍繞情境與任務展開，教師在進行設計時不僅要將其與子情境緊密貼合，還需要考慮以下幾個方面：首先，作業內容必須與教材的知識邏輯相吻合；其次，作業類型應根據教學需求與學情進行選擇；最后，作業難度應循序漸進、契合學生思維進階過程。

評價線——作業目標與評價量表并行。作業目標是評價標準的重要組成部分。為實現“教—學—評”一體化，教師可以在課前發布自我評價量表和小組評價量表，組織學生進行自評和小組互評，并在課后進行教師評價。評價標準的設計應側重評估學生思維發展、能力提升和核心素養水平。

2 基于貫穿式情境的作業設計具體案例

2.1 知識分析

2.1.1 學科課程標準分析

本作業設計的主題依據《普通高中生物學課程標準（2017年版2020年修訂）》（以下簡稱《課程標準》）中的次位概念“3.1.1概述多數生物的基因是DNA分子的功能片段，有些病毒的基因在RNA分子上”。

2.1.2 學科教材分析

“基因通常是有遺傳效應的DNA片段”，這是人教版普通高中教科書《生物學·必修2·遺傳與進化》（以下簡稱“教材”）第3章第4節內容，包括“基因與DNA關系的實例”和“DNA片段中的遺傳信息”兩個板塊。教材內容主要闡釋了基因與染色體的關系，強調堿基的排列順序是遺傳信息具有多樣性與特異性的原因，涉及結構與功能觀、遺傳與變異觀的深度考查。教師需要重點關注學生對“遺傳信息的定義”“遺傳信息多樣性、特異性、穩定性的原因”“染色體、DNA、基因與脫氧核苷酸的關系”“N對堿基的可能排列方式數量計算”等細節知識的掌握情況。

2.1.3 學情分析

高一學生已掌握基因排列特點、DNA結構特點等知識點，能夠理解染色體、DNA與脫氧核苷酸的關系，但對基因與染色體之間的具體聯系仍理解得不夠清晰，并且在使用科學術語規范描述遺傳信息的多樣性和特異性方面存在困難。但是學生具有較強的邏輯推理能力，并且表現出高度的學習合作意愿。

2.2 貫穿式情境與作業目標的設計

基于上述分析，教師可以利用社會熱點問題或學生日常生活中的實例作為情境素材。首先，確立一個與作業主題知識緊密相關的主情境，然后根據需要考查的具體知識點，將主情境細致拆分為若干個子情境。本文選取的具體主情境與拆分的子情境如表1所示。

進一步地，教師綜合考慮教材內容、《課程標準》和學生學情的詳細分析后，基于設計、劃分的情境最終確立的作業目標如表2所示。

2.3 具體作業設計

2.3.1 課前作業

課前作業能夠揭示學生的前概念和診斷思維水平，同時幫助學生回顧舊知識、預習新知識，進而提高學習效率。為了保證作業情境的邏輯連貫性，教師在設計課前作業時，應引導學生逐步融入情境，明確學習主題。“基因通常是具有遺傳效應的DNA片段”課前作業設計如下。

例1 三星堆是距今4800年前的古蜀國遺址。三星堆一、二號坑出土大量青銅面具，均為雙目外凸、兩耳招風，考古學家將其稱為“縱目人面具”。《華陽國志·蜀志》記載，“蜀侯蠶叢，其目縱”。科學家認為，這些面具是尋找古蜀人后代的重要線索。

結合文獻資料，回答以下問題。

1. 為什么青銅面具是尋找古蜀人后代的重要依據？

（1）從孟德爾的遺傳定律出發：__________。

（2）從減數分裂和受精作用出發：__________。

（3）從DNA結構出發：__________。

2. 如果你是科學家，會如何尋找古蜀人后代？

設計意圖：第一問引導學生回顧舊知，學生需提煉題干信息，從遺傳與變異觀的角度回答性狀遺傳原因。第二問為開放性問題，主要考查學生的創新能力，可以鍛煉并拓展學生的思維。

2.3.2 課中作業

課中作業是推動課堂教學和鍛煉學生思維能力的關鍵環節。為了最大限度地發揮貫穿式情境的整體作用，教師在確保題目科學性的基礎上，還應重視題目情境之間的邏輯連貫性。

“基因通常是具有遺傳效應的DNA片段”課中作業設計如下。

例2 社科院采集血液樣本進行STR分析（基因測序的一種）。根據測量得知：人類體內有24條染色體，每條染色體上有一個DNA分子，這24個DNA分子約含31.6億個堿基對，其中構成基因的堿基數約占總數的2%。結合所學知識與題干信息，回答下列問題。

1. 回憶并用科學語言復述DNA與染色體的關系。

2. 分析DNA上堿基與構成基因堿基的數量關系。

3. 闡述基因的定義（需反映出基因與DNA的關系、基因的作用）。

4. 繪制染色體、DNA、基因、堿基對關系圖，用科學語言描述。

例3 “四川劍閣縱目人基因檢測初步報告”提到：通過STR技術分析王守義家族基因的多態性，發現王守義家族起源于湖南地帶，并非縱目人后代。回答問題。

1. 從結構與功能觀回答：DNA僅4種堿基，為何能夠攜帶大量遺傳信息且穩定遺傳？

2. 基因是否為堿基對隨機排列成的DNA片段？為什么？

設計意圖：題目難度應當逐漸遞增，以適應學生思維的發展過程。例2應設置為基礎性作業，旨在考查學生對知識的掌握程度及其歸納能力；例3難度適當提高，以考查學生的邏輯推理能力和知識遷移應用能力。

2.3.3 課后作業

課后作業旨在檢測學生的思維發展水平和教師的教學成效。為了實現“提質、增效、減負”，教師需要關注學生對概念體系的掌握情況及其綜合能力的發展水平。在設計作業時，教師應確保作業內容有助于學生整理和歸納所學知識。同時，為了適用于不同能力水平的學生，教師還可以設置不同難度層次的作業，以滿足學生個性化的學習需求。

“基因通常是具有遺傳效應的DNA片段”課后作業設計如下。

例4 有學者說：就算王守義的家族源于四川，也不能說明其是古蜀人后代，該實驗缺乏科學性。根據大量實地考察，人們發現甘肅文縣白馬氐人的風俗與古蜀國人相似，有可能是古蜀國人后代。

1. 為什么有科學家質疑前一個實驗缺乏科學性？

2. 查閱資料，運用所學知識，小組合作設計找尋縱目人后代的活動方案。

設計意圖：該題延續課堂情境，促進學生對知識的遷移與應用，發展其深度思維。此外，活動方案為教師提供表現性評價的依據，提升了評價的準確性。

3 小結

基于貫穿式情境的作業設計，其結構應緊湊有序。學生在與真實情境的交互中，能夠提煉關鍵信息、激發深層思考、構建知識體系、應用所學知識。這一過程不僅充分鍛煉了學生的科學思維能力，而且有助于完成科學探究任務，整合和鞏固所學知識，實現其科學思維的深化與拓展，從而促進學生生物學學科核心素養的發展。

在采用貫穿式情境設計作業時，教師需注意以下幾個方面。

設計階段：教師需充分研讀教材，廣泛收集科研前沿文獻，了解社會熱點與主流教育理念。在此基礎上，教師應提煉、簡化資料，設計能夠培養學生社會責任感的情境，并確定可供探究的真實核心問題。教師所設計的問題應根據難度循序漸進，既符合學生的最近發展區，又能引發學生的認知沖突并引導其進行深入思考。

實施階段：每個環節的作業解題線索都應由學生推理得出，這要求學生具備較高的提取信息和知識遷移應用能力。在授課過程中，教師必須清晰地給出指令，并恰當地進行引導。教師可以準備導學案，以輔助學生準確地把握課堂的主線，進而構建系統化的知識概念體系。

評價階段：在設計評價量表時，教師應優先選用結果性目標動詞，并明確設定評價標準。在布置課后作業時，教師可以設計如實驗報告等成果物化的作業，以便進行評價。設計完成后，教師可以先在小范圍內實施，并通過訪談收集其他教師和學生的反饋，根據反饋對作業內容和評價量表進行必要的調整，以確保作業的可行性和科學性。

參考文獻

［1］張潔，楊向東，郭少陽.真實情境下的學會學習測評——初中生課堂觀察表的開發與初步驗證［J］.全球教育展望，2024，53（3）：49-59．

［2］張春雨，王曉燕.基于學科融合的初中生物學“長作業”設計及評價［J］.中學生物教學，2024（6）：34-37．

［3］胡向武.基于貫穿式情境的高中生物學結構化教學［J］.生物學教學，2024，49（4）：6-10．

［4］趙德成.什么樣的作業是好作業：作業設計新理念［J］.課程·教材·教法，2023，43（6）：45-53．