姚斯儒 陳穎

生物教學中，為了強化學生遷移、應用知識的能力，提升學生的學科核心素養(yǎng)，教師可以將大概念作為統(tǒng)領，對相關教學內容進行整合、重組，設計合理、完善的問題情境，組織學生進行深度探究學習，以切實提高教學質量。筆者以“蛋白質的結構與功能”教學為例，具體論述大概念視角下高中生物單元教學的策略。

一、凝練核心概念，重構教學內容

基于大概念的單元教學可以幫助學生把分散、零碎的知識點串聯(lián)起來，構建一個較為完善的知識體系，規(guī)避知識碎片化以及知識割裂等問題。該教學理念強調充分利用教材內容的系統(tǒng)性特征，對單元內容架構進行科學化調整，建構一個合理、完善的單元學習體系，從橫向維度上拓寬單元教學的廣度、深度，從縱向維度上豐富單元教學內容的層次性。

學習單元可以是生物教材中的自然單元，也可以是重組后的存在內在聯(lián)系的知識單元。例如，筆者將高中生物教材不同模塊中關于“蛋白質”的內容進行整合，構建了“蛋白質的結構與功能”教學單元——先依據教學單元對應的大概念“細胞是生物體結構與生命活動的基本單位”在課標中找到“分泌蛋白的合成”“基因指導蛋白質的合成”“蛋白質的檢測”“蛋白質結構多樣性”“蛋白質控制生物性狀”“蛋白質功能多樣性”等概念；再將這些概念進行有機整合，構成“蛋白質的合成”“蛋白質的結構”“蛋白質的功能”三個小教學單元，并遵循學生的思維特征，按照從“蛋白質是如何合成的？”到“合成后的蛋白質有哪些結構？”再到“這樣的結構分別具有什么功能？”這一符合學生認知邏輯的問題鏈，構成串聯(lián)本單元要落實的次位概念的教學主線。最后，圍繞重要概念“蛋白質”整合教材中的相關內容。如在蛋白質的結構部分，整合必修一中“檢測生物組織中的蛋白質”和“蛋白質是生命活動的主要承擔者”；在蛋白質的功能部分，整合必修二中“基因表達與性狀的關系”、必修一中“細胞膜蛋白的功能”和“酶本質的探究”、選擇性必修一中“激素”和“免疫活性物質”等。這樣，教師通過知識重組，幫助學生對蛋白質形成全方位、整體性的認識。

二、評估學情，確立教學目標

在大概念視角下開展單元教學活動，教師不但要把教材中的知識、學科思想等進行整合，還需要綜合分析學生的實際學習狀況。

基于學生對新冠肺炎疫情感受深刻，具備一定的與抗體相關的簡單知識，已經形成結構與功能觀，掌握了一定的實驗探究分析方法，但對于抽象、復雜的知識理解困難、構建模型能力較弱的實際學情，以及課標中對學生核心素養(yǎng)的要求，筆者確定本單元學科核心素養(yǎng)教學目標：在形成生命觀念上，通過認識蛋白質的合成過程，感受細胞中物質、能量和信息變化的統(tǒng)一，通過認識蛋白質的組成及分子結構、了解蛋白質承擔的功能，認識到結構與功能的統(tǒng)一；在培養(yǎng)理性思維上，通過密碼子特點的分析活動，解釋蛋白質的翻譯規(guī)律，形成利用生物學概念和原理進行邏輯推理，從而闡明問題的思維方式，并通過實踐模擬脫水縮合反應直觀展示氨基酸形成多肽鏈的過程，學習運用模型與建模的方式解釋生物學現(xiàn)象；在科學探究方面，對多肽鏈的形成過程進行質疑，通過模擬合成過程驗證結果的方式進行推理，學會對不直觀的生物學問題運用模擬實驗的方式展開探究；在社會責任方面，通過體驗科學研究過程、了解相關生物科學史，感受生物科學進步給人類社會帶來的巨大改變，認同生物科學的作用，樹立在將來通過開展科學探究解決生活中與生物學相關的問題、促進生物學發(fā)展的信念。

確立教學目標，一方面要考慮與本單元整合后的內容相契合，另一方面要注重對教學活動的初步構建和設想，以達到充分落實學科核心素養(yǎng)的教學目標。

三、設置真實情境，開展學習活動

教學中，教師要充分利用情境，通過提問引導學生質疑，鼓勵學生探究，使學生在實踐中提升科學探究能力，在分析現(xiàn)象、得出結論的過程中培養(yǎng)科學思維。聯(lián)系核心概念以及單元教學目標，筆者將本單元的教學情境設置為“接種不同類型的新冠疫苗后，細胞如何產生抗體？抗體是什么？有何作用？”，并圍繞“抗體”這類特殊蛋白質的合成、結構和功能展開教學。單元整體教學活動設計如下表所示。

設置單元情境后，教師需要設計具體的教學活動落實教學目標。教學時，筆者首先設置“注射疫苗后，細胞內是如何產生抗體這種蛋白質的？”這個情境問題，引導學生在情境中思考“細胞工廠中的哪些結構參與了抗體的生產”，落實“蛋白質的合成”概念。學生通過學習和交流細胞器的功能，從細胞水平初步認識蛋白質的生產過程，并提出質疑：“指導蛋白質合成的藍圖是什么？生產過程受什么信號調控？”筆者引導學生通過小組內分工合作：模擬轉錄、翻譯過程，并進行交流和討論，從分子水平認識基因控制蛋白質的合成后，提出新問題“注射不同新冠疫苗為什么會產生不同的抗體分子？”，并展示不同的抗體分子結構，提示學生通過比較不同氨基酸結構特點、手牽手模擬氨基酸連接方式、用不同顏色的燕尾夾模擬不同氨基酸的排列組合等一系列建模活動，認識蛋白質結構的多樣性，再聯(lián)系上一階段的結論，從分子水平解釋抗體蛋白質不同的原因。隨后，筆者引導學生閱讀資料，了解肽鍵在蛋白質與雙縮脲試劑產生紫色反應實驗中所起的作用，引導學生掌握檢測蛋白質的技術，并在實際運用中鞏固知識。在解決了蛋白質的合成和蛋白質結構這兩個問題的基礎上，筆者給出抗體蛋白質和其他蛋白質的結構，提出新問題“其他蛋白質和抗體結構不一樣，是否有不同的功能呢？”，引導學生通過分析資料總結蛋白質的功能，感受“結構與功能相適應”的生命觀念，并結合基因控制蛋白質合成、決定蛋白質結構的學習，落實“基因控制生物性狀”的重要概念。

合適的情境激發(fā)了學生刻苦鉆研的動力，提升了學生發(fā)現(xiàn)問題、提出質疑、解決問題的能力。值得注意的是，教師應該針對教學內容的變化選取恰當的教學方法，努力提高生物教學的趣味性和有效性。

四、設計評價細則，實施單元評價

大概念視角下的單元教學需要改變傳統(tǒng)的教學評價方式，對單元內容進行整體性評價。在設計評價方案時，第一要注重過程性評價，通過學生組內互評對他們參與課堂活動的情況進行評價；第二要結合單元具體內容，考查學生的融會貫通能力和概念構建情況；第三要創(chuàng)建情境問題進行評價，考查學生學科核心素養(yǎng)的提升情況。本節(jié)課的重要學習活動及建模任務對應的評價標準如下表所示。

單元評價以過程性評價為主，考查學生在活動中的表現(xiàn)，通過學生自評及成員互評兩種形式完成。學科核心素養(yǎng)考查中，在生命觀念上，通過活動1中學生對蛋白質合成過程的模擬展示和活動3中學生對遺傳規(guī)律的描述，可以考查學生對細胞中物質、能量和信息變化的統(tǒng)一認識，通過建模任務3中學生對分子結構的模擬以及對蛋白質功能的描述，可以考查學生對結構與功能的統(tǒng)一性的認識；在培養(yǎng)理性思維上，通過活動2中學生分析密碼子特點解釋蛋白質的翻譯規(guī)律，考查學生利用生物學概念和原理進行邏輯推理、闡明問題的能力，通過建模任務2中模擬脫水縮合反應，考查學生運用模型與建模的思維方式解決問題的能力；在科學探究方面，在三個建模任務中，學生都需要根據現(xiàn)象提出質疑，并通過模擬實驗的方式推理驗證，考查學生運用合適的方法開展探究的能力；在社會責任方面，通過觀察學生在開展科學探究活動時的態(tài)度，以及課后與學生的交流，了解學生在將來通過開展科學探究解決生活中與生物學相關的問題的意愿。

（作者單位：武漢大學附屬中學）

責任編輯? 孫愛蓉