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新課標背景下高中生物大單元教學路徑

2024-05-06 01:00彭小妹
天津教育·中 2024年3期
關鍵詞:概念實驗教師

彭小妹

浙江省杭州市余杭高級中學(臨平中學)

大單元教學是在現階段教育教學的背景下出現,并逐步應用于教育教學活動中的一種新的教學模式和教學方法。在新課程標準的背景之下,教師開展高中生物課程教育教學活動時,需要轉變以往的傳統教學觀念,將大單元教學與高中生物教學相結合,幫助學生在整體層面上將零散化、碎片化的知識進行整合,構建一個全新的知識結構網絡,在不斷開展的實踐活動與課堂活動中,掌握生物方面的基礎文化知識與技能技巧,促進學生思維能力的發展,加深學生對學科知識的理解和運用,不斷提高學生的綜合素質。

一、新課標背景下開展高中生物大單元教學的必要性

高中生物是自然科學領域的重要學科之一,其展示了生物學的基本內容,反映了自然科學的本質。生物課程要求學生主動學習,在親歷科學探究的過程中習得生物知識,形成科學的思維習慣和積極的科學態度,發展終身學習及創新實踐能力。高中生物課程教學可以從以下幾個方面入手:進行單元整體教學,發展生物學科核心素養;關注實踐經歷,理解重要概念,進而形成生命觀念;走向深度學習,促進學科思維的發展;加強過程性評價,聚焦關鍵能力的提升。

大單元教學是在新的環境與背景下產生的符合教育時代發展特征的教育模式。崔允漷教授認為:大單元是一種學習單位,一個單元就是一個指向素養的、相對獨立的、體現完整教學過程的課程細胞?!皢卧笔菍W生學習的基本單位,是學生發展核心素養的基本單位。單元的劃分是多維度的,某一個重要概念可以為一個“單元”,某一社會熱點問題或事件可以為一個主題“單元”,某一學科核心素養也可以為一個主題“單元”。

單元整體教學是整合這一教學邏輯的重要實踐路徑。因此,單元整體教學的根本目的是幫助學生實現整體性學習,形成“整體感知——部分剖析——整體提升”的思維方式,從而改善傳統課時教學造成的學習碎片化和淺表化現象,走向深度學習,發展整體觀念,提升核心素養。筆者嘗試了“總一分一總”式單元整體教學。

二、“總—分—總”式單元整體教學模式實施路徑

(一)以重要概念為生物單元整體教學的主題

重要概念是指在學科中占據重要地位,具有持久價值和價值轉移的關鍵概念、原則或方法。在課堂教學中,教師要以具體的事實性知識為基礎,幫助學生將其概括為抽象的次位概念、重要概念和大概念。課程標準內容要求采用“大概念”“重要概念”和“次位概念”的陳述方式。

美國地平線研究組發現,優質課堂的主要特征之一是幫助學生理解重要概念。圍繞學科重要概念進行單元整體教學成為國際科學教育界的熱點。以重要概念為生物學單元整體教學主題,對重要概念進行剖析,有利于建構次位概念、重要概念、大概念之間的內在邏輯體系,把握單元教學目標;有利于根據不同概念的特點設計不同的教學內容和教學方式,提高概念教學的實效性。

例如,高中生物選擇性必修1《穩態與調節》一課是以“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”這一生物學大概念為基礎構建知識框架與概念網絡的。這一大概念包括5個重要概念,分別指向內環境的穩態及調節、神經調節、體液調節、免疫調節和植物的激素調節,所以該模塊可以以這5個重要概念為單位,設置5個大單元展開教學。

(二)依托新課程標準要求,明確單元教學目標

教師要深入解讀課程標準,據此確立單元教學目標。第一,在課程水平上領悟生物學科觀點和大概念,并分析大概念之間的關系以及大概念與生命觀念之間的關聯性;第二,在模塊水平上分析課程知識結構,找出模塊體現的大概念及支撐的重要概念;第三,以重要概念為單位,從單元層面區分事實和概念,理清單元重要概念的建構需要基于哪些次位概念的學習、單元重要概念與其他重要概念之間有何內在邏輯關系等,并建構概念圖;第四,結合學業水平要求和學生學情確立單元教學目標及評價體系;第五,根據單元教學目標、評價體系及課時安排生成課時目標及評價。

例如,教師在確定《穩態與調節》中的“內分泌系統通過多種激素的調節作用實現機體穩態”的大單元教學目標時,首先結合大單元教學的基本內涵,仔細觀察這一部分大概念、重要概念、次位概念、事實及教學內容,建構一張邏輯清晰、反映概念層級的概念圖;其次,結合學業水平要求和班級學情,形成關于這一單元的總體目標及評價體系;最后,結合課堂教學需求,對這一單元的4個次位概念進行拆分與組合,使其成為具體的課時目標及評價。經過分析、統整后確定了“內分泌系統通過多種激素的調節作用實現機體穩態”的大單元教學目標:

1.運用科學方法分析內分泌腺的功能和激素的生理作用,掌握研究動物激素的實驗方法,發展動手操作、分析現象、解決問題的能力,綜合提升科學探究核心素養。

2.通過對不同激素調節生命活動過程的分析,構建分級調節和反饋調節機制,發展歸納與概括、模型與建模、批判性思維等科學思維方法。

3.通過對侏儒癥、呆小癥、糖尿病等生活中的實例分析,增強理論聯系實際的意識,并強化科學價值觀。

4.認識體液調節的物質基礎和結構基礎,分析體液調節機制,領會人體的內分泌系統是一個統一的整體,發展系統觀,認同結構與功能觀及內環境維持穩態的生命觀念。

(三)借助現代化網絡資源,進行教學內容整合

現代網絡信息技術的快速發展以及自身的快捷性,為教師進行大單元教育教學活動提供了更豐富的教學資源。教師可以在多個平臺搜集與整合相關教育教學資源,如與細胞有關的纖維照片、與人體染色體有關的圖片或者視頻,以及其他生物教師在大單元教學方面的教學視頻,總結其中有用的教育教學方法,將其與自己的教學環節和教學方案進行有機結合,進一步使自己的教學更加貼近學生實際,使大單元教學更完整,科學地進行教材的整合,合理地安排教學進度,制定符合新課程改革和大單元教學內涵的教學計劃,體現教學優勢。

除了以重要概念為單元進行整體教學之外,在整合生物教學內容的時候,教師還要緊緊圍繞這一單元中具體的教學目標,科學地選擇相關生物課程教學資源,逐步完善教材內容,進行適當的拓展,以更好地滿足大單元教學需求。也可以以“大項目”“大任務”為主題開展單元整體教學,打破模塊的概念體系,使其更具有挑戰性和綜合性。例如,冬天流感高發,教師可以嘗試利用網絡查找冬季流感的數據、病毒特征、感染途徑以及預防的科普視頻,以“流感”為主題進行單元整體教學,旨在培養學生的學科素養,教學內容涉及《分子與細胞》一課中的病毒結構和《遺傳與進化》一課中的分子遺傳學、變異與進化兩個必修模塊的多個重要概念,還涉及《穩態與調節》一課中的免疫和《生物技術與工程》一課中的基因工程兩個選擇性必修模塊的多個重要概念,這是一次突破教材限制的以“大項目”“大任務”為主題的單元整體教學的大膽嘗試。

(四)創設情境與問題教學,激發學生學習興趣

教師在進行大單元教學的時候,還可以采用問題與情境創設相結合的教學方式開展相關的課堂教學活動,借助問題培養學生的核心素養。以具體的與教材相關的問題為驅動,利用信息設備創設真實的情境,將學生帶入熟悉的環境中,使學生帶著問題思考、主動探究。例如,在《遺傳的基本規律》教學中,教師可以進行相關的教學設計。

首先,組織學生搜集與孟德爾相關的資料,如孟德爾的生平、獲得的成就、孟德爾定律等,為后面教學活動的開展做好準備。

其次,以問題的形式導入新課,從孟德爾的豌豆雜交實驗入手,進行遺傳規律相關知識的教學。如在雜交實驗材料的選擇方面可以是兩性花、單性花、自傳花粉、異花傳授、閉花授粉、開花授粉、豌豆豆莢的特征、多對穩定的相對性狀等,引出豌豆是一種適合用于雜交實驗的材料,輔之以豌豆紫白花的人工雜交實驗以及豌豆一對相對性狀的雜交實驗,循序漸進地引出孟德爾從雜交實驗中得出的遺傳規律。

再次,教師介紹與孟德爾有關的分離定律和自由組合定律,同樣可以借助實驗的方式進行教學。教師事先準備與性狀自由組合比模擬實驗的材料,如四個相同的信封,將信封兩兩分組,裝入不同的代號的卡片各15張,總計為15份,然后借助豌豆兩對相對性狀的雜交實驗進行基因分離現象的直觀演示,繼而引出基因自由組合定律,并對定律的實質進行驗證和解釋。

最后,教師具體介紹這幾種實驗方法并演示,引導學生主動發現操作過程中存在的問題,并討論如何避免這些問題的出現。

上述的教學設計為整個大單元教學服務,后續的染色體部分與遺傳的分子基礎等內容的教學都是在遺傳的基本規律上展開的。由一個板塊的單元教學來推進整個教學目標的實現,使學生能夠清晰、完整地學習生物細胞這部分知識。

(五)以小組開展合作學習,積極開展實踐活動

教師在進行大單元教學的過程中,還可以采用小組合作學習的方式,積極開展與教學內容有關的實踐活動,發展學生的核心素養。實驗是高中生物課程中的一個重要組成部分,教師在進行與細胞有關的大單元教學時,就可以將書本上的理論知識與具體實驗相結合,將班級學生按照一定的標準劃分為若干個實力相當的小組,以小組為單位進行實驗操作、觀察現象、記錄成果,以達到大單元教學目標。

例如,進行“細胞由多種多樣的分子組成,包括水、無機鹽、糖類、脂質、蛋白質和核酸等,其中蛋白質和核酸是兩類最重要的生物大分子”大單元教學時,教師可以開展小組合作實驗教學,結合章節內容進行“檢測生物組織中的油脂、糖類和蛋白質”實驗,除了典型的實驗材料之外,教師還可以提供當時易獲取的材料以及學生自主選擇的材料,并比較各組實驗結果,不僅可以讓學生感受到動手實驗的樂趣,還能夠進一步引導學生探究實驗選擇梨、花生、馬鈴薯、大豆作為典型材料的原因,以及是否有替代品。在有限的課堂時間內,學生通過小組合作探索多種生物材料,激發了探索自然的好奇心,掌握了科學探究的基本方法,提高了科學實踐能力,實現了科學探究、科學思維和生命觀念的全面發展。

(六)構建多角度評價體系,提高自身教學水平

對大單元教學活動來說,教學評價是不可或缺的重要組成部分。對生物大單元教學活動而言,教師要積極地進行教學活動成果的評價、總結和反思。例如,在“生物體存在表觀遺傳現象”等次位概念的教學中,教師可以采用微項目學習方式,圍繞“不良生活方式如何引發癌癥”這一問題,引導學生認識表觀遺傳現象及機制,制作表觀遺傳與健康生活的宣傳圖冊。在繪制圖冊的過程中,學生會深刻理解表觀遺傳現象的本質以及發生途徑,嘗試解釋癌癥發生是由基因突變和基因的表觀遺傳改變引起的,并走出課堂,宣傳健康的生活理念,形成社會責任素養。

教學活動結束之后,教師可以采用問卷調查的方式進行教學情況的調查,分析和總結搜集來的信息,保留其中有用的部分,改正錯誤的部分。一個好的教學活動是在評價與反思中不斷進步的,評價的對象可以是教師在單元教學過程中的教學行為,也可以是學生的學習情況。將教學評價貫穿于大單元教學的全過程,能夠促進教師進一步提高教學質量,逐步實現學生在生物學科方面的全面發展。

三、結語

在新課程標準下進行高中生物大單元教學對教師和學生來說都是一個全新的挑戰和機遇。在這一過程中,教師要轉變教學觀念和教學模式,學生要改變學習知識的方法,將以往碎片、零散的知識通過抓住內部聯系構建起一個完整的知識網絡。明確大單元教學目標、對教學內容進行科學整合、創設問題進行情境教學、以小組形式鍛煉實驗動手能力以及多角度進行大單元教學評價等策略能夠在一定程度上提高學生在教學活動過程中的參與度和積極性,促進高中生物大單元教學蓬勃發展,使學生成長為符合時代需求的全面型人才。

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