高三單元教學中生物學學科核心素養培育的深度建構策略

李江肅 顧彩燕 盛國躍

摘要 以“免疫系統和免疫功能”專題為例，探討了高三單元教學中“穩態與平衡觀”培育的深度建構策略，通過構建相應的生物學概念和物理模型支撐體系，促進一線教師領悟生命觀念的生物學意義，在課堂教學中自覺地將核心素養滲透到教學目標中。

關鍵詞 穩態與平衡觀 免疫系統 生命觀念 深度建構

中圖分類號C633. 91

文獻標志碼 B

《普通高中生物學課程標準（2017年版）》其基本理念業已深入人心并在課堂中落地生根。然而因面臨高考壓力，部分高三教師還是過多地將重心放在應試的技巧上而有意無意地輕視或忽視了課程理念的基本要求，其中最為突出的課堂教學還是課時教學為單位，缺少單元教學意識，更別說核心素養的培育。下面以“免疫系統和免疫功能”專題復習為例，結合教學實踐，探討如何通過單元教學來培育核心素養。

1 單元教學的必要性

單元教學法是將教材、活動等劃分為完整單元進行教學的一種教學法。每個單元均有規定的學習目標和內容，時間長短因學習內容和學生個人情況而異，其目的在于改變偏重零碎知識和記憶文字符號的教學，強調學生手腦并用獲得完整的知識和經驗。在不同學習階段，教師可采用不同的學習策略。

1.1 二輪復習的學情要求

傳統的教學以課時為教學單位，以教材的自然章節內容為教學順序，這對新課學習或一輪復習夯實基礎、落實知識點非常必要。但在二輪復習時，因為前期已經奠定了基礎，如果還是以課時為單元復習，則不僅無法激發學生的學習興趣，導致低效學習，而且也會使學生產生只見樹木不見森林的心理效應，忽視相關知識點學習目標和任務的內在聯系，不利于學科體系構建。

1.2 學科核心素養的培育要求

作為生物學學科核心素養基礎和支柱的生命觀念是指對觀察到的生命現象及相互關系或特性進行解釋后的抽象，是人們經過實證后的觀點，是能夠理解或解釋生物學相關事件和現象的意識、觀念和思想方法。學生應該在較好地理解生物學概念的基礎上形成生命觀念，如結構與功能觀、進化與適應觀、穩態與平衡觀、局部與整體觀、物質與能量觀等。生命觀念的培育應該是跨課時的，甚至是跨學期、跨學年的，所以教學設計應該打破課時主義的束縛，要基于生命觀念，從單元整體出發設計教學，突出教學目標、內容和過程的整體性、聯系性和發展性，整合不同的教學資源和策略，進行單元教學。

鑒于此，“免疫系統和免疫功能”的教學策略選擇單元教學可能會更有效地滲透和培育穩態與平衡觀，進而促進學生形成生命觀念。

2 生命觀念培育的深度建構策略

當下課堂教學突出的問題之一就是教學過程過于線性、過于簡化，企圖通過學習的低投入達到高產出。表面上看是在追求有效或高效，其結果實際上是“速效”。結合深度學習理論三步驟，也即學習者需要經歷知識的還原與下沉、經驗與探究、反思與上浮三個過程。那么，“免疫系統和免疫功能”的知識學習和生命觀的培育則需要基于學生生活經驗、學習經歷以及與之思維水平和認知風格相適應的學習路徑，按照學科概念產生、發展、衍變的脈絡來漸進，簡言之即將知識的邏輯發展順序和學生的認知心理順序有機地融合起來學習。

2.1 透過袁象，追根溯源，實現理解性學習

以往課程學習多是把零散雜亂的知識當作孤立的事實來接受和淺層學習，深度建構則強調對概念內涵進行批判接受與深層理解。根據結構決定功能這一觀點，免疫功能的穩定首先要依賴于免疫系統結構的穩定。那么，機體是如何組成穩定的免疫系統呢？免疫系統的組成包括免疫器官、免疫細胞和免疫活性物質，其具體組成包括哪些生命體和物質？從外及里，免疫系統包含三道防線，每一道防線都有哪些物質或細胞組成呢？第一道和第二道防線屬于非特異性免疫，其是如何進行免疫防御的呢？

面對外界特定病原體刺激，機體要及時做出適宜的反應來維持其自身的穩定。包括細胞免疫和體液免疫在內的特異性免疫屬于第三道防線，其免疫細胞主要是B淋巴細胞和T淋巴細胞。這兩類細胞是如何起源與分化并參與機體特異性防御的呢？特異性免疫是針對特定病原體，它是如何被免疫系統識別并呈遞呢？如何判斷某種病原體的免疫類型，僅有細胞免疫或體液免疫參與，還是2種免疫均有？

正常情況下，機體可通過調節機制維持機體的功能穩定。但如果機體的免疫系統出現異常情況，如免疫能力過強或過弱，這種穩態失衡會導致什么的后果呢？

二輪教學絕不是簡單地將書本知識原封不動地投射到學生腦海里的過程，更不是對書本知識的簡單復制的過程。透過教材看似雜亂無序的內容表象，可以將其分為2個模塊：免疫系統的結構基礎（穩態）與功能調節（平衡）。萬丈高樓平地起，這些基礎知識扎實了，學生才有可能深入地理解穩態與平衡觀。

3 運用模型，注重關聯，實現建構性學習

研究發現，如果學生能組建適當的、有效的認知結構，并使之成為個人知識網絡的一部分，學生才會形成個人的觀念理解。結合本專題，教師可運用建模思想，幫助學生建構“免疫系統和免疫功能”的概念模型和物理模型，使學生能用文字和圖表的形式描述有關免疫系統的事實、概念或觀念。

3.1 拓展核心概念模型，逐步完善穩態體系

二輪教學打破原教材的編排順序，將核心概念進行系統整理，把零碎的知識“點”串聯成一條“線”并進一步形成“網”，也即建構概念模型。但學生自己建網有一定難度，故教師可幫助學生構建并拓展核心概念模型（圖1）。

學生展開討論，對這幾部分內容分別構建詳細概念模型。由于不同學生、不同小組的知識掌握情況、理解能力、領悟能力各不相同，此處概念圖的建構可以采取先小組內合作，再進行組間合作的學習方式。學生通過拓展核心概念模型（圖2），將原來零碎的知識歸納起來，構成彼此聯系的知識網絡，了解各知識點在知識體系中的具體位置，清楚各知識點之間的聯系，同時也感知穩態的構建是螺旋上升的系統。

概念模型建構過程中，教師要注重教學內容的豐度、關聯與綜合。通過概念模型的結構化組織、模塊化架構和網絡化呈現，外化思維過程，豐富學生的認知結構，從碎片化學習向立體式學習轉型，同時讓學生體會建構的意義，并感悟穩態與平衡觀的形成是建立在一系列概念支撐的基礎之上。

3.2 組建物理模型，重現機體調節過程

建構性學習強調從知識的內在結構出發，通過多種方式，尋求知識的連接與構建，在不同模型間實現遷移，以利于學生形成開放的知識結構。本專題在教材中含有大量配圖，如免疫應答的特殊性與記憶、細胞免疫示意圖、體液免疫示意圖和引發艾滋病的HIV模型等。復習時，教師可借助物理模型以圖形或實物的形式直觀形象地模擬免疫系統的結構組成和功能調節。物理模型既是對教材中文字難以表達內容的一種高度概括，也是對教學重難點解讀的一種表達形式。

將教材中主干圖形或模擬示意圖按照特定關聯自定義組圖（圖3）。圖3甲不但將特異性免疫過程的感應、反應和效應三個階段同框展示，還可作為信息材料考查抗原呈遞過程;圖3乙以HIV侵染淋巴細胞為載體，將免疫功能異常和免疫預防等相關知識整合起來，重現了免疫系統在病毒防御過程中的動態調節與平衡，讓學生感悟機體生命活動的復雜性和協調性，認同穩態與平衡觀的形成是建立在機體一系列生理生化動態變化的事實之上。

4 總結回顧，拓展思維，實現反思性學習

在常規課堂教學中，教師多是通過設置教學活動引導學生學習，關注的重點也多是理解和對話等學習形式。事實上，由于忽略了反思感悟，缺少了反思性建構，學習效果可能事倍功半?！懊庖呦到y和免疫功能”專題教學的要求是不僅要教會學生“免疫系統和免疫功能”的內涵與外延，更要讓學生逐步悟懂以穩態與平衡觀為內容之一的生命觀。

4.1 知識性反思

“免疫系統和免疫功能”專題在高考中屬于高頻考點。所以，教師在組織教學時，要對知識進行合理加工、有效組織和多樣化呈現，同時還需要引導學生運用多種學習策略，深入理解知識，對知識進行積極建構，并內化到個體的認知結構之中。

4.2 生命觀念反思

生命觀念是人類對自然界生命物體的一種態度，包括對人類自身的態度，本質上生命觀念屬于世界觀。從生物學科的角度來看，生命觀念主要解釋什么是生命、如何進行生命活動和生命為什么會這樣。從生命觀念的內容來看，主要有結構與功能觀、進化與適應觀、穩態與平衡觀、物質與能量觀等。教材中充滿了穩態與平衡觀的事實，教師可從不同生命層次引導學生歸納、整理、內化，進而形成對生命系統的整體認識。包括穩態與平衡觀在內的生命觀念的培育可給學生提供審視生命系統的方法策略，促使學生用生命觀念去認識生物的多樣性和統一性，探究生命活動規律，形成科學的自然觀和世界觀，養成正確的人生觀。

在本專題復習時，教師尤其要注重穩態與平衡觀反思。穩態是指生命系統或生態系統的一種維持自身相對穩定狀態的特性和能力。在不同類型的生物、不同層次的生命系統中，穩態的保持是通過不同的自我調節機制實現。生命系統的穩態使系統的組分擁有一個相對穩定適宜的環境，如溫度、血糖、pH、滲透壓等。生命系統內部存在著各種因素和過程的動態平衡。該平衡過程受遺傳信息、激素、神經沖動、細胞因子等信息的調控，但生命系統的自我調節能力有限。對于一般病原體而言，機體通過正常的免疫防御可維持機體的生理平衡，但如果病原體侵染力超過機體的免疫能力，則就導致機體生理失衡甚至死亡，如新近爆發的新冠肺炎全球大流行引起的大量病死現象。此外，某些原因導致個體免疫功能過低或過強亦會導致機體生理失衡，代謝紊亂，失去穩態。所以，在辯證理解穩態和平衡概念的基礎上，教師可引導學生抽象概括、提煉升華，使之內化為看待事物和分析問題的視角、思路甚至是態度傾向，形成穩態與平衡觀。

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