周耀紅

摘要以“生物催化劑——酶”為例，探索了單元教學(xué)中提升次位概念構(gòu)建有效性的途徑，從梳理單元概念圖譜入手，注重情境在單元內(nèi)的連貫，并以教學(xué)目標(biāo)為依據(jù)，合理構(gòu)建次位概念，實(shí)現(xiàn)單元教學(xué)中次位概念對(duì)重要概念的支撐作用。

關(guān)鍵詞 次位概念 重要概念 單元教學(xué) 生物學(xué)教學(xué)

中圖分類(lèi)號(hào)G633. 91文獻(xiàn)標(biāo)志碼B

利用單元教學(xué)設(shè)計(jì)，落實(shí)生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)是目前備受認(rèn)可的做法?！镀胀ǜ咧猩飳W(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版2020年修訂）》（以下簡(jiǎn)稱(chēng)《新課標(biāo)》）中“內(nèi)容聚焦大概念”是基本理念之一，也是單元教學(xué)設(shè)計(jì)的引領(lǐng)。以大概念為統(tǒng)領(lǐng)，聚焦若干重要概念，再分別依賴(lài)次位概念的構(gòu)建支撐重要概念的形成，進(jìn)而完成相對(duì)完整的單元教學(xué)設(shè)計(jì)，是落實(shí)學(xué)科核心素養(yǎng)的有效方式。

在單元教學(xué)設(shè)計(jì)所依賴(lài)的概念圖譜中，次位概念（也稱(chēng)一般概念）是基于若干生物學(xué)事實(shí)性知識(shí)而形成的。次位概念的有效支撐是學(xué)生重要概念形成的基本保障。聚焦于同一重要概念下的次位概念足夠清晰，邏輯順暢，才有可能逐層、逐級(jí)構(gòu)建出大概念下完整、系統(tǒng)的知識(shí)網(wǎng)絡(luò)，進(jìn)而完成生命觀(guān)念的滲透和內(nèi)化。下面嘗試以“生物催化劑——酶”的教學(xué)為例，探索單元教學(xué)設(shè)計(jì)中次位概念的有效構(gòu)建。

1梳理概念圖譜，明確不同概念間的關(guān)聯(lián)

《新課標(biāo)》中導(dǎo)向“物質(zhì)與能量觀(guān)”的大概念之一是“細(xì)胞的生存需要能量和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，并通過(guò)分裂實(shí)現(xiàn)增殖”。依據(jù)《新課標(biāo)》，同時(shí)結(jié)合樊婷婷的相關(guān)研究，對(duì)“酶”所屬單元相應(yīng)概念圖譜的梳理為圖1。

由圖1可知，重要概念2強(qiáng)調(diào)“細(xì)胞的功能基于化學(xué)反應(yīng)”，而化學(xué)反應(yīng)的高效有序進(jìn)行有賴(lài)于酶的催化。同時(shí)，對(duì)酶的催化功能的理解也有助于理解次位概念2中ATP、ADP的相互轉(zhuǎn)換，有助于理解次位概念3和4中的光合作用和細(xì)胞呼吸所實(shí)現(xiàn)的物質(zhì)和能量轉(zhuǎn)換。

2注重情境設(shè)計(jì)，合理融入單元主線(xiàn)

學(xué)科知識(shí)本來(lái)就產(chǎn)生于某種特定的情境中，而脫離了特定的情境，學(xué)科知識(shí)就會(huì)僵化，缺乏生命力。對(duì)于單元整體教學(xué)設(shè)計(jì)而言，創(chuàng)設(shè)一條能貫穿單元內(nèi)容的情境主線(xiàn)則有助于順利地派生出單元內(nèi)的各條分支內(nèi)容。

“酶”所屬單元在整體設(shè)計(jì)時(shí)可嘗試以“健康食譜的設(shè)計(jì)”為情境主線(xiàn)。與食譜中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的消化吸收相關(guān)聯(lián)，以學(xué)生相對(duì)熟悉的消化酶作為構(gòu)建該次位概念的情境，既連貫又合理。從認(rèn)識(shí)“消化酶”開(kāi)始，再類(lèi)推到細(xì)胞內(nèi)各類(lèi)生化反應(yīng)均由酶來(lái)催化也顯得相對(duì)自然。與“消化酶”相關(guān)聯(lián)，教師可以派生出“消化不良”和“多酶片”等情境，并由此設(shè)計(jì)多角度、多層次的學(xué)習(xí)問(wèn)題或任務(wù)。相對(duì)連貫或有關(guān)聯(lián)的情境設(shè)計(jì)有助于學(xué)生順利地沿著單元情境主線(xiàn)，有效地“吸附”并構(gòu)建單元內(nèi)的次級(jí)概念。

3依據(jù)教學(xué)目標(biāo)，有效構(gòu)建次位概念

《新課標(biāo)》中有關(guān)酶的內(nèi)容要求是“說(shuō)明絕大多數(shù)酶是一類(lèi)能催化生化反應(yīng)的蛋白質(zhì)，酶活性受到環(huán)境因素（如pH和溫度等）的影響”。從學(xué)業(yè)要求角度分析，相應(yīng)的教學(xué)目標(biāo)包括：認(rèn)識(shí)酶的化學(xué)本質(zhì)絕大多數(shù)是蛋白質(zhì)；從蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的角度，說(shuō)出酶作用的特點(diǎn)，認(rèn)識(shí)到酶是細(xì)胞內(nèi)實(shí)現(xiàn)物質(zhì)和能量變化的重要分子；比較酶和無(wú)機(jī)催化劑的異同，理解酶的催化特性；運(yùn)用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)解釋溫度、pH等條件對(duì)酶活性的影響，理解實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中控制變量原則，能對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)果進(jìn)行解釋和分析。

《新課標(biāo)》給出的教學(xué)建議中強(qiáng)調(diào)了“實(shí)驗(yàn)教學(xué)”在生物學(xué)學(xué)科素養(yǎng)達(dá)成上的重要支撐意義，并說(shuō)明了“組織以探究為特點(diǎn)的主動(dòng)學(xué)習(xí)是落實(shí)生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的關(guān)鍵”。因此，在“酶”這一節(jié)內(nèi)容的教學(xué)設(shè)計(jì)上較多地采用了實(shí)驗(yàn)教學(xué)的方式。教學(xué)過(guò)程主要流程如圖2所示。

教師從與單元情境“健康食譜設(shè)計(jì)”相關(guān)聯(lián)的情境分支“消化酶”出發(fā)，通過(guò)課堂實(shí)驗(yàn)（物質(zhì)鑒定實(shí)驗(yàn)的應(yīng)用）和資料分析，輔助學(xué)生確認(rèn)酶的化學(xué)本質(zhì)問(wèn)題；再?gòu)膶W(xué)生已知的多種消化酶，引導(dǎo)學(xué)生探究酶的特異性（專(zhuān)一性）；輔以“酶作用機(jī)制”的動(dòng)畫(huà)視頻，進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生理解酶與底物特異結(jié)合后發(fā)揮催化作用。學(xué)生進(jìn)而通過(guò)類(lèi)比推理，明確細(xì)胞內(nèi)的各種化學(xué)反應(yīng)也需由不同的酶來(lái)催化。教師以細(xì)胞內(nèi)的過(guò)氧化氫酶為例，引導(dǎo)學(xué)生探究酶的催化效率，后續(xù)則可順利地引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)一步探究溫度和pH對(duì)酶催化效率的影響。從提升學(xué)生思維品質(zhì)考慮，教師可增設(shè)問(wèn)題“為什么消化酶沒(méi)有分解自身細(xì)胞？”和酶原的相關(guān)信息，以引導(dǎo)學(xué)生在新信息處理和討論的過(guò)程中進(jìn)一步理解酶催化作用發(fā)揮的重要機(jī)制。最后，教師聯(lián)系“多酶片”的應(yīng)用，使學(xué)生體會(huì)到學(xué)科知識(shí)在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用，并提倡健康飲食。

單元教學(xué)設(shè)計(jì)可以認(rèn)為是一種由上而下的系統(tǒng)設(shè)計(jì)，強(qiáng)調(diào)把一個(gè)主題或項(xiàng)目的單元教學(xué)內(nèi)容作為一個(gè)整體，指向關(guān)聯(lián)緊密的教學(xué)目標(biāo)、實(shí)施適切的教學(xué)過(guò)程和教學(xué)評(píng)價(jià)，凸顯了學(xué)科核心素養(yǎng)養(yǎng)成的長(zhǎng)期性、滲透性和整體性等特點(diǎn)。而次位概念的有效構(gòu)建正是重要概念形成的基礎(chǔ)保障?；诖挝桓拍钤O(shè)計(jì)的教學(xué)，教師需引導(dǎo)學(xué)生回顧該概念在整體單元中的位置，幫助學(xué)生找到與重要概念的直接關(guān)聯(lián)點(diǎn)，確保學(xué)生有層次地建構(gòu)知識(shí)，使得建立的大概念提升至觀(guān)念的層次，進(jìn)而落實(shí)學(xué)科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)。

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