◇林麗娜（福建：廈門市翔鷺小學）

一、問題的提出

長期以來，我國傳統(tǒng)科學教育以知識結構為核心，忽視知識的綜合運用以及跨學科知識的學習，使得學生很難綜合運用所學知識去解決日常生活問題，進行科學探究和技術創(chuàng)新。二十世紀六七十年代以來，教育領域興起的以揭示科學、技術和社會的相互關系為宗旨的STS教育，以其教育目標的多元性、課程內容的綜合性、教學方式的探究性等特征反映了科學教育的新構想。

格式塔心理學者認為：從培養(yǎng)創(chuàng)造性思維的立場出發(fā)，不僅學生應將學習情境視為一個整體來進行感知，教師更應努力把學習情境作為一個整體呈現給學生。STS教育理念下的單元整體教學設計，以問題中心模式來建構單元教學設計，將技術當作科學與社會的橋梁，選擇與社會或生活有關的問題來創(chuàng)設情境，以促進科學概念的理解及應用。本文以蘇教版2022年版五年下冊第一單元“顯微鏡下的世界”為例，探討如何基于STS教育理念進行單元整體教學設計，促進學生科學核心素養(yǎng)發(fā)展。

二、STS教育理念下的單元整體教學設計案例分析

（一）從單元內容中提煉社會問題

“顯微鏡下的世界”這一單元由《搭建生命體的“積木”》《微小的生命體》《發(fā)霉與防霉》《微生物的“功”與“過”》四課組成，采用先總后分的邏輯結構編排。整個單元主要圍繞“微生物”這一主題，因此提煉的社會問題可以從學生身邊熟悉的“微生物”入手。學生在生活中或多或少聽說過或不經意說過微生物這個詞，其中以“病毒”一詞學生聽得最多。病毒與學生生活息息相關，每年校園爆發(fā)的流感、腮腺炎、水痘等，對學生身體健康造成了嚴重影響和危害，甚至引起校園停課、人員死亡?；谏鲜錾钋榫?，結合STS教育理念，本單元整體教學設計以學科核心概念為統(tǒng)領，將原有單元的邏輯結構打破，以學生熟悉的病毒為主題，以“病毒來了怎么辦”這一問題為中心，重新建構單元教學框架。

（二）從整套教材與單元關系中分析學情

教育家維果茨基提出，學生的發(fā)展有兩種水平:一種是學生的現有水平，另一種是學生可能的發(fā)展水平，兩者之間的差異就是最近發(fā)展區(qū)。因此在進行單元教學設計前，分析學生的前概念、現有能力以及學生在學習本單元時的難點，可以使教學指向學生的最近發(fā)展區(qū)，找準學習進階的起點。

1.學生前概念和能力分析

學生一二年級時認識了動物與植物的多樣性和基本特征；三年級初步認識了植物的生命周期和不同環(huán)境下的植物；四年級學習了動物多樣性及生命延續(xù)后代的行為。因此學生已掌握一些認識生命體的方法，具備觀察、分析、歸納的能力。雖然學生聽過微生物，但是對微生物的概念是模糊的，對微生物的種類是不清楚的。由于學生還未真正親眼見過微生物，因此渴望揭開它們神秘的面紗，去觀察它們、認識它們，進入自己從未領略過的微觀世界。

2.學生學習難點分析

本單元的學習內容主要有兩個：一是認識細胞及其作用；二是認識微生物。在學習本單元內容中，有以下幾個難點。首先認識細胞。通過觀察動植物細胞，學生容易理解細胞是動植物的基本組成單位，但是學生無法理解細菌、真菌、原生動物的基本組成也是細胞。其次，對于微生物的特點，學生較難與之前學過的動植物的特點區(qū)分開。由于學生對食品、藥品行業(yè)不熟悉，使得學生很難理解微生物在食品及藥品行業(yè)的貢獻，從而很難辯證地看待微生物的功與過。另外，在探究發(fā)霉的條件這個實驗中，學生往往缺乏控制單一變量的意識，以及利用實驗結論解決生活中一些防霉問題的能力。

3.學生能力訓練重點分析

通過本單元的學習，學生能從微觀世界的角度了解微生物的分布、特點以及細胞作為生命體的基本組成，從而理解生命系統(tǒng)的構成層次。通過觀察多種細胞、微生物，在此基礎上分析歸納總結，建構“細胞”“微生物”等概念，形成研究生物的一般思路和方法。通過討論微生物的功與過等活動，引導學生基于證據與邏輯，運用分析與綜合、比較與分類、歸納等思維方法。另外，通過探究發(fā)霉的條件，學習探究的基本方法，培養(yǎng)科學探究的能力。

（三）從核心概念出發(fā)設計單元教學目標

課標是教材編寫、教學的直接依據，教育部最新頒布的2022年版《義務教育科學課程標準》明確指出，要聚焦核心概念，精選與每個核心概念相關的學習內容，基于學生的認知水平和知識經驗，科學安排學習進階。因此本單元教學目標的確定要立足核心素養(yǎng)的發(fā)展，依據核心素養(yǎng)的內涵及年級特征。目標制定如下。

科學觀念：認識常見微生物；知道細胞是組成生命體的基本單位；了解人類利用微生物及微生物的例子。

科學思維：通過觀察、比較等方法，歸納細胞的基本特點。

探究實踐：通過探究物品發(fā)霉的條件，體會探究的過程，增進科學探究能力。

態(tài)度責任：通過做酸奶活動，培養(yǎng)學生對微生物的興趣。通過啟發(fā)學生思考微生物的益處與害處，讓學生辯證地看待微生物。

（四）從社會問題出發(fā)設計單元活動框架

以大問題為中心統(tǒng)率單元，需要對教材進行重新整合。教師需要在理解單元結構、學生的基礎上，圍繞大問題和大概念，對內容進行整體設計，將大問題分解成核心問題，把核心問題分解為統(tǒng)攝性較低的概念和事實，設計單元活動框架。本單元將“病毒來了怎么辦”這一大問題分解為三個核心問題：病毒是什么、病毒的危害、病毒預防與治療。通過引導學生思考這些問題，使學生由熟悉的病毒過渡到大自然中的微生物，引領學生走進微生物的世界。將單元內容與三個核心問題有機整合，圍繞核心問題展開教學活動。例如，課時1《微小的生命體》，圍繞核心問題“病毒是什么”，通過提供資料，讓學生回到流感暴發(fā)的真實情境中，嘗試分析流感病毒大規(guī)模傳播是什么原因，從而引起學生的概念沖突，初步猜測流感病毒可能是一種微小的生物。接著通過觀察池塘水里的微生物歸納微生物的共同點，逐步構建“微生物”這一具體概念。最后通過分析微生物與動植物的異同，發(fā)現微生物的特點，從而深化大概念。

（五）按照活動序列厘清概念層級

布魯納認為，不論我們教什么學科，都務必使學生理解學科的基本結構，即基本概念、基本原理及其內在規(guī)律。而大概念就是一種基本科學知識模塊，因此教師必須明確本學科的主要核心概念及概念的層級框架?？茖W學習過程是由一系列指向教學目標的活動組成，因此，厘清各概念發(fā)展的層級，有利于教師合理有序安排教學活動，從而使活動指向教學目標、指向大概念，落實學生的核心素養(yǎng)的發(fā)展。以《微小的生命體》一課為例，本課的概念發(fā)展層級分別是前概念、具體概念、大概念。對應如下：病毒是一種微生物；自然界存在各種微生物；地球上存在動物、植物、微生物等不同類型的生物。根據以上概念的層級，教師可以通過回顧校園流感暴發(fā)事件、觀察微生物、歸納微生物共同點、分析微生物與動植物異同等活動，達到深化核心概念的目的。

三、STS教育理念下的單元整體教學設計效果與反思

（一）單元整體設計教學效果

1.整合單元內容，集零為整

“顯微鏡下的世界”單元先介紹細胞，再認識微生物的邏輯結構編排，對于小學生來說是較難的，易造成知識的割裂與遺忘。從用顯微鏡發(fā)現細胞、微生物開始，人類對微小生命體的認識、研究和利用都離不開相應的技術手段。因此基于STS教育理念，將學生了解的關于病毒預防與治療技術當作科學知識與社會的橋梁，以“病毒來了怎么辦”為導向，建構單元主題，有利于提升學生的興趣與動機，提高學生的參與度與社會責任感。通過將大問題分解成核心問題，使單元主要概念的學習融入問題解決中，使學生在真實情境中學習。這樣的設計比起教材原來的編排更能幫助學生將細胞、微生物等碎片化的知識、概念整合起來，實現學習內容的結構化和知識的內在聯系，幫助學生形成“生命系統(tǒng)的構成層次”這一學科核心概念。

2.設計教學活動，實現思維發(fā)展

本單元在核心概念和中心問題統(tǒng)領下，根據單元教學目標設計教學活動；根據學生前概念和已有經驗，給學生提供習得知識的真實情境，設計層層遞進的教學活動，讓學生在活動中觀察、對比、分析、歸納，從而產生思維沖突，建立具體的概念，最終上升到核心概念。例如，《搭建生命體的“積木”》一課，學生將前面學到的思路和方法遷移，構建“細胞”概念。在教學活動設計中，指導學生方法遷移，有利于培養(yǎng)學生基于觀察結果，運用分析、比較、歸納等思維方法，同時也構建了研究生物的一般思路和方法，為學生終身學習奠定基礎。

（二）單元整體設計教學反思

STS課程是以社會問題為導向，讓學生在真實問題情境中理解科學概念、原理、技術的運用，引發(fā)其對科學技術的社會價值問題的深入思考與討論。STS教育理念下的單元整體教學設計，首先要構建以學科核心概念為統(tǒng)領、以社會問題為導向的單元活動框架，包含核心問題、科學知識、科學技術的應用等。把握學科核心概念能幫助我們更好地設計單元教學目標、制定概念發(fā)展層級，從而更好地開展指向目標、指向核心概念的教學活動。

單元活動框架圖的構建可以采用如下思路：首先，通過分析單元教材內容，找到中心問題，通過將核心概念分解成具體概念，根據具體概念設計核心問題。其次，將課時內容與核心問題融合，采用上下位學習的方式設計教學。設計時，要以科學概念的建構為目標，關注學習思路的結構化及知識的遞進性和內在聯系。知識碎片化理論認為，學生的知識來源于一些零散的知識碎片，碎片化的知識轉化為科學概念往往需要很長時間。因此課時活動設計要包含前概念—具體概念—大概念的科學概念體系，使概念貫穿整個單元的學習。

STS教育內容非常豐富，來自科學領域、技術領域和社會領域的內容都可以整合進STS課程。教師在教學過程中，應該根據教材及學生實際情況有所選擇，通過設計主題的方式來確定具體的學習領域。