“雙減”背景下高中生物大單元有效教學的研究
——以“細胞的能量供應和利用”主題教學為例

東北師范大學附屬中學（130021）張金柱

大單元教學是指以單元為學習單位，圍繞某一個大主題（或大概念、大任務、大項目），對教學內容進行整體思考、設計和組織實施的教學過程。大單元教學著眼于“大”，立足于“破”，要求教師打破傳統的教學方式，不局限于課時和單元，將教材中關于同一主題的內容進行重組，并在大概念的引領下實施教學。在開展大單元教學時首先應明確，能夠反映學科本質和大觀念、大概念的教學主題以建立起與真實世界的聯系，而主題內容應結構化與情境化，且具有育人價值等。下面筆者結合多年的教學經驗對“雙減”背景下高中生物大單元教學的開展談幾點看法。

一、“雙減”背景下開展高中生物大單元教學的緣由

上文提到大單元教學著眼于“大”，是以大觀念、大主題、大任務的形式進行教學的。這一模式在高中生物教學中的應用，一方面讓教師打破了傳統的單課時教學模式，讓課堂教學變得系統化和整體化，便于學生對知識的探索；另一方面有利于學生加深對知識的理解，最終在深度學習中掌握知識。生物學課程標準明確指出以培養學生的核心素養為目標，而單課時教學難以實現該目標。高中生物大單元教學可以讓學生在課堂中開展項目學習，體會生物知識的關聯性，在知識的遷移與應用中培養生物學習技能，發展生物學學科核心素養。大單元教學推動了生物教學的發展，滿足了學生的學習需求。教師應重視大單元教學的應用，讓更多的學生積極投入到學習中，自主構建知識體系。

二、“雙減”前后“細胞的能量供應和利用”教學的對比

（一）“雙減”前實施單課時教學

傳統教學一直以單課時教學為主，單元教學為輔。這樣的教學模式有利于學生對某一知識點的學習。例如，在教學“細胞的能量供應和利用”這一單元時，教師會以單課時的形式給學生講授“降低化學反應活化能的酶”“細胞的能量‘通貨’——ATP”“ATP 的主要來源——細胞呼吸”等內容，讓學生就某個知識點（如酶的特性、酶的作用和酶的本質等）進行理解性學習。單課時教學注重的是某個知識點、考點，導致知識碎片化，缺乏整體性和系統性。

（二）“雙減”后實施大單元教學

自“雙減”政策提出之后，高中生物開始實施大單元教學，主要強調知識的整合與重構，以跨年級、跨學科的方式呈現知識的整體框架，在這過程中，教師引導學生深度學習、有效合作。例如，在“細胞的能量供應和利用”的教學中，教師可將高中三年生物教材中關于細胞的內容（如“細胞生活的環境”“細胞工程”等）整合起來，有效開展大單元教學，從而幫助學生構建完整的知識體系。

三、“雙減”背景下“細胞的能量供應和利用”的教學設計

（一）抓住大單元主題，厘清單元知識間的聯系

在實施大單元教學前，教師應明確大單元主題，為后續的教學做好鋪墊。教師需要對課程標準提出的教學目標進行研讀，再結合學生的基本學情以及生活經驗來確定大單元主題，將單元知識進行整合，厘清單元知識間的聯系，為大單元教學的實施打好基礎。

例如，在教學“細胞的能量供應和利用”這一單元前，筆者確定了“細胞中的能量”這一教學主題。明確主題后，筆者在課堂上將“從生物圈到細胞”“細胞中的糖類和脂質”“細胞的能量‘通貨’——ATP”“能量之源——光與光合作用”“細胞增殖時需要的能量”“細胞生活的環境”“動物細胞工程”等多本教材中關于細胞能量研究的內容都整合在一起，讓學生從認識細胞開始，對細胞中供能的物質進行探索，并對細胞工程的應用進行思考，從而系統化理解單元主題內容，厘清單元知識間的聯系，樹立生命觀念。

（二）強化大單元目標，落實大單元教學計劃

教師在實施大單元教學時要依據課程標準提出的教學目標來選擇教學內容，且要基于課程標準提出的教學目標制訂大單元教學目標，讓學生在掌握基礎知識的前提下，發展學科核心素養，同時通過知識的整合和重構，讓學生實現深度學習，對問題的探究從表層過渡到深層。當教師明確了大單元教學目標后，接著就要落實大單元教學計劃。

例如，對于“細胞的能量供應和利用”這一單元，課程標準中提出的教學目標為：能夠對ATP 的結構進行分析，對細胞呼吸、光合作用的過程模型進行構建；能夠樹立物質、能量、信息變化相統一的觀念，通過動手實踐、分析和討論培養批判性思維；能夠在理解呼吸作用、光合作用的原理后掌握“糧食增產的條件”，培養社會責任感。筆者對本單元關于細胞中的能量的教學目標進行分析后，接著對以“細胞中的能量”為主題的大單元教學目標進行重新整理，具體內容如下：能夠認識細胞的結構，從細胞中的物質構成去分析能量的供給；能夠掌握細胞中供能的場所以及方式；能夠認識到細胞中能量的來源以及用途；能夠知曉細胞在生長環節中需要的不同能量，以及這些能量在細胞工程中的應用；能夠在掌握細胞中的能量后培養自身的社會責任感、科學精神和團隊合作精神。最后，筆者依據大單元教學目標制訂教學計劃：“從生物圈到細胞”1課時、“細胞中的糖類和脂質”2 課時、“細胞的能量‘通貨’——ATP”1 課時、“能量之源——光與光合作用”2 課時、“細胞增殖時需要的能量”1 課時、“細胞生活的環境”1 課時、“動物細胞工程”1 課時。經過這樣的規劃讓大單元教學更高效，目的性和針對性更強。

（三）設計探究性問題，促進學生深度學習

大單元教學相比單課時教學更具有開放性和延伸性。因此，教師在開展大單元教學時應從學生的基本學情出發，給學生設計一定的探究性問題，讓學生在層層遞進的問題中開展深度學習，由此鍛煉學生的探究能力，活躍學生的思維。

例如，在教學“細胞的能量供應和利用”這一單元時，筆者給學生設計了以下問題：（1）細胞是什么？（2）細胞中有哪些物質是提供能量的？（3）細胞中哪些結構可以制造能量？（4）細胞中產生能量的生命活動有哪些？（5）細胞產生能量后都用于哪些生命活動？（6）細胞能量對細胞工程的研究有什么幫助？通過對這一系列探究性問題的思考與回答，學生對筆者的大單元教學計劃有了明確的認識。接下來，讓學生對細胞從表層向深層進行探究，使學生能夠遷移應用學到的知識。如能用初中生物中學到的光合作用知識來解釋細胞能量的來源，就能對光合作用有更進一步的認識和理解；如能計算光合作用和呼吸作用中產生的ATP，就能實現對光合作用和呼吸作用相關知識的深度學習。

（四）實施課堂訓練，檢驗學生的學習效果

在開展大單元教學的過程中，為了檢驗學生的學習效果，讓學生對課堂知識進行鞏固，教師可以在課堂中安排習題訓練。通過課堂訓練，教師可以了解學生對課堂知識的掌握情況，把握學生的知識薄弱點，及時調整教學方案，開展針對性教學，最大限度地提升教學效果和質量。

例如，在教學“細胞的能量‘通貨’——ATP”這一課時，為了幫助學生鞏固課堂知識、把握學習重點，筆者安排了以下課堂訓練：

1.ATP 的結構式可以簡寫成______________。

2.ATP 在植物、動物、細菌和真菌中都存在，這能否說明生物界具有統一性？

通過以上題目來考查學生對ATP 的認識以及理解，檢驗學生是否能夠對“細胞的能量‘通貨’——ATP”這一知識點進行深度學習，分析不同生命中ATP的作用，并將這一知識點與學過的知識建立聯系。筆者對學生的學情有所了解，對后續的教學活動進行了調整，引導學生對知識點的學習進行拓展延伸，為接下來的光合作用和呼吸作用的講解做好鋪墊，為大單元的系統化教學提供支持。

（五）繪制思維導圖，構建大單元知識框架

大單元教學相較于單課時教學和常規的單元教學，教學內容更加寬泛，不僅具有遞進性，還具有一定的深度，所以教師在教完一個主題內容后，可指導學生利用思維導圖將所學內容呈現出來，一方面檢驗學生對主題內容的理解程度，另一方面讓學生對自己掌握的知識進行梳理，在查漏補缺中完善自己的知識體系。這是對大單元教學效果的檢驗，也是對大單元教學的有效補充，所以教師必須注重這一環節的開展。

例如，在以“細胞中的能量”為主題開展了大單元教學后，筆者引導學生繪制了以下思維導圖（見圖1），之后讓學生運用所學知識將思維導圖填充完整，由此檢驗學生對“細胞中的能量”這一主題內容的學習情況以及理解程度，幫助學生建立完整的知識體系。思維導圖的應用大大提升了大單元教學的效果。

圖1

（六）完善教學評價，發展學生的核心素養

教學評價是指引學生學習方向的關鍵環節，教師在開展大單元教學后，需要對學生的課堂表現以及學習情況進行評價，讓學生在多元化的教學評價中展現自我，提升綜合能力，發展核心素養。相較于單課時教學評價，大單元教學評價更能體現知識的關聯性和延伸性，所以教師在設計教學評價內容時不僅要體現這一點，還要對學生的核心素養進行評價，以體現大單元教學的獨特價值。

例如，在“細胞中的能量”這一主題內容的教學中，筆者讓學生對植物的光合作用與呼吸作用的異同進行討論，之后開展過程性評價和成果性評價；讓學生對光合作用和呼吸作用的原理進行探究，并在小組成員的互評和師生評價中發現自身的不足。同時，筆者還鼓勵學生運用討論的結果去解釋糧食增產的問題，并對學生所體現的核心素養進行相應評價。具體的評價內容見表1。

表1 評價內容及等級

續表

經過這樣的評價，學生對自己的學習水平有了更加深入的了解，且能夠查漏補缺，完善自己。在教學完“細胞中的能量”這一主題內容后，筆者對學生填充的思維導圖也進行了評價，讓學生能夠以大觀念、大概念的形式學習生物知識，體會知識間的聯系，從而掌握生物學習的方法，發展生物學學科核心素養。

“雙減”背景下開展高中生物大單元教學，可讓教師打破教材限制、課時限制、單元限制，以大觀念、大概念的方式在高中生物教學與社會之間建立聯系，讓學生體會生物教學的開放性、系統性和教育性，并能夠運用所學生物知識解決生活實際問題，體會生物學習的實用性，由此更加努力、高效地學習生物。當然，要想實現預期的教學目標離不開教師的努力，因此教師仍需對大單元教學進行深入的探究和實踐，通過不斷改進和完善，最大限度地發揮大單元教學的優勢，推動高中生物教學的發展。