深度学习背景下高中生物单元整体教学思考与实践

陶 舒

临沧市第二中学，云南 临沧 677000

单元整体教学是实现深度学习的重要手段，是实现生物学科育人目标的重要途径。单元整体教学是以重要概念建构为统领、核心素养发展作为主要目标，以系统的视角重新整合内容主线，整体构建的独立学习单元。

1 单元整体教学的实施背景

1.1 生物学学科育人价值的实现需要单元整体教学

学科核心素养是学科育人价值的集中体现，是学生通过学科学习而逐步形成的正确价值观念、必备品格和关键能力。生物学科核心素养是学生在生物学课程学习中逐渐发展起来的，在解决真实情境中的实际问题是所表现出来的价值观、必备品格与关键能力，是学生知识、能力、情感态度与价值观的综合体现[1]。在这样的学科育人目标的背景下，教师需要转变教学观念，要让学生的学习在面向实践和问题解决的过程中发生，促进素养的真实发展，通过结构化的深度学习实现学科育人价值。单元整体教学可以使学生在核心素养导向目标的引领下，聚焦学习主题，展开学习活动，创造性地解决问题，成为既有扎实学科基础，又有独立思考能力、善于合作、有创新精神和实践能力的社会实践主人。

1.2 新课程新教材的顺利实施需要单元整体教学

传统生物学教学注重学科知识点的学习，教师备课以课时备课为主，思考的是如何突破一个知识点的重难点，课堂上实施的是全面覆盖式的单向传输。这种教学模式的好处是学生对学科基础知识的掌握较牢固，认真学习的学生在应试时会依据相对固化的答题模板取得不错的成绩，但弊端在于会使学生的学习停留在事实性知识层面，学生思维僵化，获得的知识碎片化，对知识的整合能力较薄弱，迁移和应用知识的技能亦不足。如何引领教师从学科走向课程，全面落实课程？而单元整体教学就是连接课程与学科的桥梁，其设计过程依托学科课程标准，整合单元及拓展内容，通过设置课程目标，重构课程内容，实施课程设计，落实课程评价等环节实现对课程的二次开发，从课程的角度研究教学，针对性、时效性更强，可实现对课程目标的高度达成，落实学科核心素养，取得更大的教学效益。

1.3 教师专业素养的发展需要单元整体教学

当教师们面临新教材新课程时，往往会依赖既往的教学经验来处理新教材，往往会被以往的教学内容所束缚。而当今时代对科学教育的要求是学生对科学问题要有深度的理解，所以，教师必须要选择对教学内容进行深度挖掘。单元整体教学设计通过对单元知识的整合性思考，以大概念教学和任务活动为核心，实现深入、复杂的学习活动，打破了以往指向知识和技能目标的碎片化教学，消除了传统课堂面面俱到、机械重复的壁垒，对于教学改革具有积极的推进作用，有利于教师精简教学内容，重构教学方式，促进教师专业素养的发展。

2 单元整体教学设计思路

2.1 单元教学目标的确定

单元教学目标的确定应当指向育人价值和素养发展，在制定单元目标之前应认真研读课程标准中本单元所对应的大概念、重要概念和次位概念，理清大概念和单元对应的重要概念的关系，重要概念之间的关联，重要概念之下的次位概念之间的联系，从中找到本单元可能应实现的核心素养。比如必修1《分子与细胞》中的概念2 “细胞的生存需要能量和营养物质，并通过分裂实现增殖” ，这个高度概括的大概念中就蕴含了生命观念中的物质与功能观。单元教学应实现的核心素养除了从课程目标中寻找以外，还可以从教材 “章末小结” 中寻找。在研读课标和教材找到核心素养之后，还需对照课标中相应的 “学业要求” ，明确学生应达到一个什么的层级，最后，结合所在地、所在学校学生的学情制定出符合本校实际的、可达成的单元教学目标。

2.2 规划单元教学任务

单元核心任务设计是单元整体教学设计的灵魂，核心任务可以统领、贯穿整个单元学习。如何设计单元任务呢？首先，教学情境的创设。课程标准中明确 “需要为探究性学习创设情境” ，创设情境应切合本单元对应的大概念和重要概念，情境可来源于教材中的 “问题探讨” ，也可来自于生物科学研究中的实验资料或数据，前提是教师所创设的情境都是真实的，脱离了真实情境的教学都是虚空的。其次，教师利用所创设的情境设计来解决主要问题。通过制定单元核心任务，进一步设计子任务，在学习任务的引领下组织开展学生活动。单元情境和任务设计的框架如图1[2]所示：

图1 单元情境和任务设计框架

2.3 单元评价方案的设计

评价是日常教学中不可或缺的重要环节，是教师了解学生学习情况、调整教学的重要手段。单元评价方案的设计应紧扣课程目标、课程内容、课标中的学业要求和学业质量标准来制定，最终应指向核心素养的落实。评价的方式应该多元化，可以学生自评、小组评价、教师评价相结合的方式进行；评价的方法可以涵盖学生的课堂行为观察、作业练习检查、单元测试或考试等。

3 单元整体教学的实践案例

云南省自2020 年秋季学期开始使用2019 年人教版新教材，我校生物教研组于2021 年5 月开始开展单元整体教学研究，起步较晚。以下是笔者在选择性必修1《稳态与调节》第5 章《植物生命活动的调节》中的教学案例。

3.1 分析课标内容要求确定单元学习目标

本单元要构建的重要概念是 “植物生命活动受到多种因素的调节，其中最重要的是植物激素的调节” ，其中包含的次位概念有四个：（1）探索生长素的发现历程和生长素的作用特点；（2）说明几种植物激素的作用以及如何共同实现对植物生命活动的调节；（3）举例说明植物激素及其类似物再生产实践中的应用；（4）概述其他因素参与植物生命活动的调节。通过重要概念的学习支撑起本模块的大概念 “生命个体的结构与功能相适应，各结构协调统一共同完成复杂的生命活动，并通过一定的调节机制保持稳定” 。此外，重要概念还支持以下知识的学习和进一步理解，即：实验设计中的 “加减法原理” 、生态系统的信息传递等知识。概念之间关系如图2 所示：

图 2 概念之间的关系

经以上分析，确定本单元教学目标如下：

（1）通过分析生长素的发现历程，领悟科学本质，训练科学思维，同时认同科学研究需要经过一代一代科学家的努力。（生命观念、科学思维）

（2）通过学习生长素的作用特点，建立适度与平衡观；能举例说明几种主要植物激素的作用，以及相互之间通过协同、抗衡等方式共同实现植物对生命活动的调节，进一步深化稳态与平衡观。（生命观念）

（3）通过探究实践活动的开展以及资料分析，能够阐述植物生长调节剂在生产实践中的应用价值及可能产生的社会影响。（科学探究、社会责任）

（4）通过分析光照、重力、温度对植物生命活动的调节，进一步建立结构与功能观、生物与环境相适应的观点；通过构建概念图体会植物生命活动调节机制的整体性和复杂性。（生命观念）

3.2 通过核心问题确定本单元学习任务和活动

核心问题的提出需要创设真实的问题情境以及课标中要构建的概念为依据。本单元教学可直接利用教材 “问题探讨” 中植物的向光性作为问题情境，继而提出核心问题：植物生命活动的调节受什么因素影响？这些因素如何共同调节植物生命活动？围绕核心问题设计以下教学任务：

3.2.1 任务1：生长素对植物生命活动的调节作用

活动1：探究生长素的发现历程

展示达尔文实验示意图，开展小组合作学习，引导学生根据实验设计原则中的单一变量原则对实验进行分析，提出以下问题：在4 组实验中，哪些组可形成对照？自变量是什么？因变量是什么？根据实验分析可得出什么结论？

在达尔文实验的基础上，展示后续三个科学家的实验设计，组织学生小组合作探究以下问题：1、每个科学家的实验是要解决什么问题？2、实验自变量是什么？3、根据实验现象可以得出什么结论？学生讨论过程中会发现一些新问题，如鲍森·詹森实验只有一组，是否需要完善？拜尔实验为何在黑暗条件下进行？通过教师引导，学生合作探究、交流质疑，逐渐建立起4 个实验间的内在联系，并构建植物具有向光性的概念图。

通过教学，使学生认同科学研究是一场接力，需要一代一代科学家的努力才能逐渐揭示科学的本质，并培养学生的思辨能力和归纳与概括能力。

活动2：探究生长素作用特点

以农业生产中利用生长素促进扦插枝条生根为问题情境，引发学生思考：在促进枝条生根时，生长素浓度是不是越高越好？继而开展小组合作学习，设计探究不同浓度生长素类似物对月季插条生根的实验，重点关注学生的自变量设置、观测指标以及实验结果的记录。之后，教师辅以实验视频、文献资料，归纳生长素生理作用及特点。最后，学生尝试解释顶端优势及根的向地性等生理现象。

通过活动进一步培养学生的科学探究能力，掌握科学探究的基本思路和方法，提高实践能力，提高知识的迁移应用能力。

3.2.2 任务2：认识其他几种植物激素的作用

活动1：合作探究了解其他植物激素

分析教材98 页图5-10 “草莓果实发育和成熟过程中乙烯含量的动态变化” 、图5-11 “猕猴桃果实发育和成熟过程中激素的动态变化” ，引导学生推测乙烯的生理作用以及其他激素的作用，之后安排学生阅读教材并分析图5-9 “其他植物激素的合成部位和主要作用” ，总结不同植物激素对同一器官的作用效果，从而得出植物激素间的协同或抗衡。

活动2：查阅资料了解植物生长调节剂的应用

我校农村学生较多，课前安排学生回家后了解自家植物生长调节剂的使用情况，主要了解这几项：是否使用？使用了哪些？为什么用？如何用？使用过程中出现了哪些问题？课堂上由学生反馈调查结果，再引导学生讨论植物生长调节剂对农业生产的促进作用及不良影响，介绍使用植物生长调节剂的注意事项。通过这样的教学方式，培养了学生的社会责任意识。

3.3 单元评价目标

根据课程标准中学业质量目标描述、教学与评价建议以及学科核心素养水平划分，本单元制定如下评价目标：

3.3.1 通过学习 “生长素的发现过程” ，分析每一位实验者的实验设计，习得生物学知识，提升逻辑思维的严密性。需具备科学探究的三级水平。

3.3.2 在设计 “不同生长素类似物浓度对插条生根的影响” 实验时，通过如何控制自变量、如何设计表格记录实验结果、如何确定观察指标、思考插条生长状况、环境因素等无关变量对实验结果的影响等，能设计出恰当可行的实验方案，运用科学术语报告实验结果。需具备科学探究的三级水平。

3.3.3 在学习 “生长素生理作用” 以及 “其他植物激素” 时，能够运用稳态与平衡观，通过图表分析并阐释生长素作用的两重性，能够运用构建概念图举例说明植物激素通过协同、相抗衡等方式共同实现对植物生命活动的调节。需具备生命观念的四级水平。

3.3.4 在学习 “植物生长调节剂的应用” 时，能够通过资料查阅、调查走访，了解植物生长调节剂的应用情况，进一步认识施用植物生长调节剂在农业生产中的意义和弊端。需具备社会责任的四级水平。

3.3.5 在学习 “环境因素对植物生长发育的影响” 时，能够通过从现象到本质的学习思路认识科学的本质，进一步形成结构与功能观，理解生物与环境相适应的特点。通过构建植物生长发育整体调控的概念图，认识生命的复杂性与独特性。需具备科学思维的三级水平和生命观念的四级水平。

4 实施单元整体教学的反思

单元整体教学是实现深度学习的一种教学策略，是落实核心素养的重要手段。其需要教师改变固有的教学思维，用整体化视角对教学单元进行分析，从大概念入手，提出本单元核心问题，创设问题情境，设置教学任务和活动，通过评价落实核心素养目标的达成，最终实现生物学学科育人目标。