核心素養(yǎng)導(dǎo)向下的高中生物學(xué)單元教學(xué)實(shí)踐研究

文章編號(hào)：1003-7586（2025）03-0062-04中圖分類號(hào)：G633.91文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

1研究背景

核心素養(yǎng)是學(xué)科育人價(jià)值的集中體現(xiàn)，是學(xué)生通過學(xué)科學(xué)習(xí)逐步形成的正確價(jià)值觀念、必備品格和關(guān)鍵能力。教師應(yīng)創(chuàng)造性地開展教學(xué)工作，提高學(xué)生適應(yīng)終身發(fā)展所需的生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。單元教學(xué)注重教師教學(xué)的單元性、教學(xué)內(nèi)容的系統(tǒng)性以及學(xué)生學(xué)習(xí)的主體性。通過單元教學(xué)，學(xué)生能夠構(gòu)建結(jié)構(gòu)化的知識(shí)體系，開展自主探究活動(dòng)，培育自身的生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。

隨著“雙新”的全面實(shí)施，單元教學(xué)模式被不斷探索。然而，在教學(xué)實(shí)踐中，如何將核心素養(yǎng)與單元教學(xué)相結(jié)合以及如何在課堂教學(xué)中滲透核心素養(yǎng)的培育，仍是亟待深入研究和解決的問題。本文基于筆者自身的教學(xué)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，以滬科版普通高中教科書《生物學(xué)·選擇性必修 生物技術(shù)與工程》（以下簡(jiǎn)稱“教材\"第3章“基因工程\"為例，探索核心素養(yǎng)導(dǎo)向下單元教學(xué)的設(shè)計(jì)思路和實(shí)施路徑，以期為一線教師提供借鑒和參考。

2實(shí)踐研究

單元教學(xué)是指教師圍繞某一中心主題或大概念，對(duì)教材內(nèi)容進(jìn)行梳理與整合，并設(shè)計(jì)多樣化教學(xué)活動(dòng)，旨在為學(xué)生提供更具綜合性的學(xué)習(xí)體驗(yàn)，引導(dǎo)學(xué)生從整體視角認(rèn)識(shí)生物學(xué)原理和技能的教學(xué)方法。2在進(jìn)行單元教學(xué)設(shè)計(jì)時(shí)，教師首先需要明確單元主題，根據(jù)《普通高中生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版2020年修訂）》（以下簡(jiǎn)稱《課程標(biāo)準(zhǔn)》）和核心素養(yǎng)要求確定教學(xué)目標(biāo)；隨后，創(chuàng)設(shè)真實(shí)的問題情境，設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)任務(wù)和探究活動(dòng)，并制訂相應(yīng)的評(píng)價(jià)目標(biāo)，以此組織實(shí)施教學(xué)活動(dòng)。

2.1整體規(guī)劃教學(xué)內(nèi)容，明確單元主題

基于學(xué)生核心素養(yǎng)發(fā)展的單元教學(xué)要求，教師以學(xué)科知識(shí)的邏輯結(jié)構(gòu)為主線，對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行整合，從而明確單元主題，掌握教學(xué)的核心要點(diǎn)和方向。

“基因工程”一章的內(nèi)容共分為3節(jié)。第1節(jié)概述了基因工程誕生的理論基礎(chǔ)和技術(shù)支撐，并通過具體實(shí)例幫助學(xué)生初步了解基因工程誕生的意義和價(jià)值。第2節(jié)闡明了基因重組技術(shù)的工具及基本步驟，并設(shè)計(jì)了多個(gè)探究活動(dòng)引導(dǎo)學(xué)生親身體驗(yàn)工程學(xué)實(shí)驗(yàn)過程，幫助學(xué)生從分子層面理解實(shí)現(xiàn)基因工程的途徑。第3節(jié)是基因工程的拓展延伸，即蛋白質(zhì)工程，這部分內(nèi)容對(duì)前兩節(jié)進(jìn)行了補(bǔ)充和擴(kuò)展，引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)到基于人類需求改造蛋白質(zhì)的可行性和發(fā)展前景，進(jìn)一步體現(xiàn)了科技發(fā)展的社會(huì)價(jià)值。

本單元的核心主題可以概括為基因工程如何賦予生物新的遺傳特性。為了幫助學(xué)生更好地理解這一主題，教師可將其分解為一系列具有邏輯性的問題： ① 基因工程的理論基礎(chǔ)和技術(shù)支撐是什么？ ② 基因工程所需的工具和基本步驟包含哪些？ ③ 基因工程的應(yīng)用價(jià)值有哪些？ ④ 如何根據(jù)基因工程原理進(jìn)行蛋白質(zhì)的設(shè)計(jì)和改造？基于上述問題，教師構(gòu)建以“基因工程”為核心的單元知識(shí)結(jié)構(gòu)圖（見圖1）。

單元知識(shí)結(jié)構(gòu)圖能夠清晰呈現(xiàn)各知識(shí)板塊在單元中的地位、作用及其相互之間的邏輯關(guān)系，有助于學(xué)生從整體上認(rèn)識(shí)和把握單元知識(shí)。通過構(gòu)建并優(yōu)化單元知識(shí)結(jié)構(gòu)圖，教師能夠更科學(xué)地設(shè)定教學(xué)目標(biāo)，合理規(guī)劃教學(xué)流程，確保知識(shí)傳授既具有連貫性又具有一定深度。同時(shí)，單元知識(shí)結(jié)構(gòu)圖也能為學(xué)生提供系統(tǒng)的學(xué)習(xí)框架，有助于學(xué)生深入理解知識(shí)，強(qiáng)化長(zhǎng)期記憶，是實(shí)現(xiàn)高效教學(xué)、促進(jìn)學(xué)生深度學(xué)習(xí)、發(fā)展學(xué)生生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的重要工具。

2.2梳理《課程標(biāo)準(zhǔn)》要求，確定教學(xué)目標(biāo)

教師在設(shè)計(jì)單元教學(xué)目標(biāo)時(shí)，應(yīng)將生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的各個(gè)要素融入其中，通過引導(dǎo)學(xué)生達(dá)成教學(xué)目標(biāo)，使其扎實(shí)掌握本單元的核心概念，同時(shí)提高科學(xué)思維、科學(xué)探究等生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。3]

“基因工程\"屬于教材核心內(nèi)容之一，對(duì)應(yīng)《課程標(biāo)準(zhǔn)》中的大概念“5基因工程賦予生物新的遺傳特性”。基于《課程標(biāo)準(zhǔn)》中的內(nèi)容要求、教學(xué)提示、學(xué)業(yè)要求，筆者從生命觀念的統(tǒng)領(lǐng)作用和核心素養(yǎng)的多元內(nèi)涵角度出發(fā)，確定本單元的教學(xué)目標(biāo)（見表1）。

通過本單元的學(xué)習(xí)，學(xué)生能夠運(yùn)用相關(guān)生命觀念闡釋基因工程和蛋白質(zhì)工程的原理和基本操作程序；在探究活動(dòng)中，提升模型與建模等科學(xué)思維能力，掌握分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)技能；能夠根據(jù)人類生產(chǎn)或生活的實(shí)際需求，提出工程學(xué)設(shè)計(jì)方案，并基于客觀事實(shí)理性看待生物工程技術(shù)的快速發(fā)展對(duì)人類生活產(chǎn)生的深遠(yuǎn)影響。

2.3創(chuàng)設(shè)真實(shí)問題情境，指向問題解決

發(fā)展學(xué)生生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)是課程實(shí)施的基本理念，主要體現(xiàn)為學(xué)生能夠靈活應(yīng)用學(xué)科觀念和思維方法，積極開展創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)，解決現(xiàn)實(shí)生活中的真實(shí)問題。然而，在傳統(tǒng)“基因工程”教學(xué)中，教學(xué)內(nèi)容往往被分割成零散的部分，導(dǎo)致學(xué)生難以構(gòu)建完整的知識(shí)體系，從而難以應(yīng)對(duì)真實(shí)問題。

本單元教學(xué)設(shè)計(jì)通過創(chuàng)設(shè)“人胰島素的開發(fā)制造及其性能改善\"這一真實(shí)問題情境，引導(dǎo)學(xué)生解決實(shí)際問題，增強(qiáng)學(xué)習(xí)的連貫性和實(shí)踐性。這一主題涵蓋了基因工程原理、操作步驟和蛋白質(zhì)工程等多方面內(nèi)容，為學(xué)生提供了生動(dòng)具體的學(xué)習(xí)背景。具體教學(xué)情境設(shè)計(jì)如圖2所示。

2.4設(shè)計(jì)單元學(xué)習(xí)任務(wù)，發(fā)展核心素養(yǎng)

學(xué)習(xí)任務(wù)是單元教學(xué)中教師引導(dǎo)學(xué)生開展自主學(xué)習(xí)的有效載體，也是學(xué)生達(dá)成教學(xué)目標(biāo)、培育核心素養(yǎng)的重要手段。在核心素養(yǎng)導(dǎo)向下，學(xué)習(xí)任務(wù)是否達(dá)到預(yù)期目標(biāo)，需要教師通過及時(shí)地反饋和評(píng)價(jià)進(jìn)行判斷?？茖W(xué)合理的評(píng)價(jià)，能夠激勵(lì)和引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)，實(shí)現(xiàn)任務(wù)、評(píng)價(jià)的深度融合，營(yíng)造目標(biāo)明確、素養(yǎng)導(dǎo)向、任務(wù)驅(qū)動(dòng)、評(píng)價(jià)科學(xué)的高效課堂學(xué)習(xí)環(huán)境，促進(jìn)每位學(xué)生全面且個(gè)性化的發(fā)展。本單元的學(xué)習(xí)任務(wù)與評(píng)價(jià)目標(biāo)如表2所示。

筆者在本單元精心設(shè)計(jì)了四項(xiàng)學(xué)習(xí)任務(wù)，以期充分發(fā)揮核心素養(yǎng)的引領(lǐng)作用。其中，任務(wù)1通過深入剖析重組人胰島素的研制歷程，強(qiáng)化學(xué)生對(duì)結(jié)構(gòu)與功能觀及進(jìn)化與適應(yīng)觀的理解；任務(wù)2與任務(wù)3通過讓學(xué)生設(shè)計(jì)具體工程學(xué)方案，著重培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維和科學(xué)探究能力；任務(wù)4通過引導(dǎo)學(xué)生客觀評(píng)價(jià)基因工程的社會(huì)價(jià)值，從而增強(qiáng)其社會(huì)責(zé)任意識(shí)。在實(shí)際教學(xué)過程中，教師可根據(jù)教學(xué)目標(biāo)和教學(xué)內(nèi)容，設(shè)計(jì)以任務(wù)驅(qū)動(dòng)為主的教學(xué)活動(dòng)，讓學(xué)生體驗(yàn)解決真實(shí)問題的過程，從而加深對(duì)知識(shí)的理解和運(yùn)用，進(jìn)一步發(fā)展其生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。

2.5制訂課時(shí)教學(xué)流程，設(shè)計(jì)探究活動(dòng)

教師應(yīng)緊密結(jié)合具體的教學(xué)內(nèi)容、創(chuàng)設(shè)的真實(shí)情境及學(xué)生的實(shí)際情況，精心規(guī)劃課時(shí)教學(xué)計(jì)劃。在設(shè)計(jì)課時(shí)教學(xué)活動(dòng)時(shí)，教師應(yīng)構(gòu)建一系列以情境導(dǎo)入為出發(fā)點(diǎn)、以問題解決為導(dǎo)向且結(jié)構(gòu)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)幕顒?dòng)群。這些活動(dòng)不僅要具備一定的深度與探究性，還應(yīng)緊密圍繞大概念和生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)展開，能夠幫助學(xué)生構(gòu)建完善的知識(shí)體系，推動(dòng)學(xué)生認(rèn)知水平的提升，促進(jìn)其深度學(xué)習(xí)和高階思維的發(fā)展。為激發(fā)學(xué)生的積極性，每個(gè)教學(xué)活動(dòng)中都應(yīng)融入多樣化的學(xué)習(xí)任務(wù)，確保教學(xué)活動(dòng)既充滿趣味又富有成效。

筆者以“人胰島素的開發(fā)制造及其性能改善”為單元情境，根據(jù)《課程標(biāo)準(zhǔn)》要求，設(shè)計(jì)具有針對(duì)性的情境問題和探究活動(dòng)，聚焦本單元對(duì)應(yīng)的大概念和重要概念的構(gòu)建。具體教學(xué)流程如圖3所示。

本單元基于“情境一問題一任務(wù)一活動(dòng)一評(píng)價(jià)”的教學(xué)路徑，創(chuàng)設(shè)“人胰島素的開發(fā)制造及其性能改善\"單元情境，引導(dǎo)學(xué)生思考“如何實(shí)現(xiàn)人胰島素的大規(guī)模生產(chǎn)”“如何改造人胰島素的性能”等問題。學(xué)生通過探究實(shí)驗(yàn)、模型構(gòu)建等教學(xué)活動(dòng)，設(shè)計(jì)生產(chǎn)與改造人胰島素的技術(shù)方案，進(jìn)而深入理解基因工程的基本操作及蛋白質(zhì)工程的策略，提升歸納與概括、演繹與推理、模型與建模等科學(xué)思維能力。

相較以知識(shí)為中心的活動(dòng)設(shè)計(jì)，核心素養(yǎng)導(dǎo)向下的活動(dòng)設(shè)計(jì)更加強(qiáng)調(diào)活動(dòng)的探究性和學(xué)科概念的構(gòu)建過程，能夠充分發(fā)揮學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性，讓學(xué)生成為學(xué)習(xí)的主體。這種設(shè)計(jì)方式不僅有助于學(xué)生深刻理解和靈活應(yīng)用生物學(xué)知識(shí)，還能逐步培養(yǎng)和發(fā)展其生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)，為其終身學(xué)習(xí)奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。通過參與這一系列精心設(shè)計(jì)的教學(xué)活動(dòng)，學(xué)生能夠在實(shí)踐探索中不斷成長(zhǎng)，實(shí)現(xiàn)知識(shí)與能力的協(xié)同提升。

3實(shí)踐思考

核心素養(yǎng)導(dǎo)向下的單元教學(xué)設(shè)計(jì)，要求教師突破傳統(tǒng)教學(xué)觀念的束縛，整體把握《課程標(biāo)準(zhǔn)》與核心素養(yǎng)要求，細(xì)致梳理教材內(nèi)容，分析學(xué)生的知識(shí)儲(chǔ)備和能力水平，從而確定明確的教學(xué)目標(biāo)。在進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)時(shí)，教師首先要明確單元教學(xué)主題，創(chuàng)設(shè)與現(xiàn)實(shí)生活緊密相連的大情境，布置綜合性的大任務(wù)。4這些大任務(wù)可以進(jìn)一步分解為若干個(gè)相互關(guān)聯(lián)的探究活動(dòng)，這些活動(dòng)能夠促進(jìn)師生之間、生生之間的深度互動(dòng)交流，促進(jìn)學(xué)生認(rèn)知水平的發(fā)展與思

維能力的進(jìn)階。

在教學(xué)過程中，教師應(yīng)靈活運(yùn)用多樣化的教學(xué)策略。例如，加強(qiáng)信息技術(shù)與教學(xué)的深度融合，合理利用數(shù)字化資源、在線交互式平臺(tái)、虛擬實(shí)驗(yàn)室等現(xiàn)代信息技術(shù)工具，增強(qiáng)教學(xué)過程的互動(dòng)性，提高教學(xué)效率。5同時(shí)，教師應(yīng)采用過程性評(píng)價(jià)和自我評(píng)價(jià)相結(jié)合的多元化評(píng)價(jià)方式，密切關(guān)注學(xué)生的學(xué)習(xí)過程，及時(shí)給予學(xué)生學(xué)習(xí)方向的引導(dǎo)和學(xué)習(xí)動(dòng)力的激勵(lì)，促進(jìn)每位學(xué)生的個(gè)性化發(fā)展。在作業(yè)和試題設(shè)計(jì)上，教師也應(yīng)以核心素養(yǎng)為導(dǎo)向，充分發(fā)揮評(píng)價(jià)的增值作用，實(shí)現(xiàn)教、學(xué)、評(píng)三者的有機(jī)融合，更有效地診斷學(xué)生核心素養(yǎng)的發(fā)展水平。

面對(duì)新課程改革帶來的諸多挑戰(zhàn)，教師應(yīng)不斷提升自身在核心素養(yǎng)導(dǎo)向下的單元教學(xué)能力，以適應(yīng)生物學(xué)教學(xué)的新要求。只有經(jīng)過長(zhǎng)期的理論研究與教學(xué)實(shí)踐，教師才能更好地引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)并培養(yǎng)其核心素養(yǎng)，最終實(shí)現(xiàn)立德樹人的教育目標(biāo)。

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