高中生物學(xué)教學(xué)正經(jīng)歷著一場(chǎng)深刻變革,其核心在于從傳統(tǒng)知識(shí)傳授向深度學(xué)習(xí)模式的轉(zhuǎn)變,而大單元教學(xué)設(shè)計(jì)理念的融入,為實(shí)現(xiàn)這一轉(zhuǎn)型提供了極具潛力的實(shí)踐路徑;這種革新絕非教學(xué)內(nèi)容的簡單拼湊,它要求教師以核心概念為統(tǒng)領(lǐng),打破原有章節(jié)界限,重構(gòu)學(xué)科知識(shí)體系,使原本分散的知識(shí)點(diǎn)在單元主題下相互關(guān)聯(lián)、層層遞進(jìn),讓學(xué)生得以在更廣闊的視野下理解生命世界的內(nèi)在邏輯與復(fù)雜機(jī)制,從而避免了碎片化學(xué)習(xí)帶來的種種弊端。這種設(shè)計(jì)理念不僅有助于學(xué)生形成系統(tǒng)的知識(shí)結(jié)構(gòu),還能在解決真實(shí)情境問題的過程中,有效促進(jìn)其高階思維能力和科學(xué)探究能力的發(fā)展,最終實(shí)現(xiàn)生物科學(xué)核心素養(yǎng)的全面提升。
一、高中生物學(xué)大單元教學(xué)實(shí)施的挑戰(zhàn)
(一)教材內(nèi)容碎片化與大單元整合的結(jié)構(gòu)矛盾
教材編排體系中固有的碎片化傾向,形成了大單元教學(xué)實(shí)施的首要結(jié)構(gòu)性障礙,長期以來,教材內(nèi)容被按照知識(shí)點(diǎn)的邏輯順序線性展開,盡管這些知識(shí)點(diǎn)之間存在內(nèi)在的關(guān)聯(lián),但其呈現(xiàn)方式卻往往被分割成獨(dú)立的章節(jié)或課時(shí),這種設(shè)計(jì)無形中弱化了知識(shí)的系統(tǒng)性和關(guān)聯(lián)性,與大單元教學(xué)所倡導(dǎo)的圍繞核心概念、整合相關(guān)知識(shí)、形成結(jié)構(gòu)化理解的目標(biāo)相抵觸,學(xué)生所學(xué)的知識(shí)難以在頭腦中形成一個(gè)有機(jī)的整體,進(jìn)而影響其對(duì)生命科學(xué)本質(zhì)的全面把握,知識(shí)的遷移應(yīng)用能力也因此受限。
(二)現(xiàn)行考試評(píng)價(jià)體系與素養(yǎng)導(dǎo)向評(píng)價(jià)的偏差
現(xiàn)行的考試評(píng)價(jià)體系,其側(cè)重點(diǎn)與大單元教學(xué)所倡導(dǎo)的核心素養(yǎng)導(dǎo)向之間存在偏差,這在一定程度上制約了大單元教學(xué)的深入實(shí)施。長期以來,考試評(píng)價(jià)主要關(guān)注學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的記憶和理解,而對(duì)學(xué)生運(yùn)用知識(shí)解決實(shí)際問題、進(jìn)行科學(xué)探究、形成科學(xué)思維等高階能力則關(guān)注不夠,為了適應(yīng)這種評(píng)價(jià)體系,教學(xué)往往傾向于圍繞考試內(nèi)容展開,導(dǎo)致教學(xué)內(nèi)容過于注重知識(shí)點(diǎn)的傳授,而忽視了對(duì)學(xué)生核心素養(yǎng)的培養(yǎng),這與大單元教學(xué)所強(qiáng)調(diào)的在真實(shí)情境中運(yùn)用知識(shí)解決問題的能力、對(duì)知識(shí)的深度理解和靈活運(yùn)用相沖突。
(三)課時(shí)安排緊張與單元學(xué)習(xí)需求的時(shí)間沖突
教學(xué)實(shí)踐中普遍存在的課時(shí)緊張問題,與大單元學(xué)習(xí)所需要的充足時(shí)間之間形成了難以調(diào)和的矛盾。大單元教學(xué)強(qiáng)調(diào)深度學(xué)習(xí)和探究性學(xué)習(xí),這需要學(xué)生有充分的時(shí)間進(jìn)行思考、討論、實(shí)踐和反思,現(xiàn)行高中生物學(xué)教學(xué)的課時(shí)安排卻普遍較為緊張,教師需要在有限的時(shí)間內(nèi)完成大量的教學(xué)內(nèi)容,這使得大單元教學(xué)所需要的充足時(shí)間難以得到保障,探究性學(xué)習(xí)活動(dòng)常被壓縮或簡化,學(xué)生缺乏深入探究的機(jī)會(huì),難以形成對(duì)知識(shí)的深度理解和持久記憶,教師也難以有足夠的時(shí)間進(jìn)行個(gè)性化指導(dǎo),無法滿足不同學(xué)生的學(xué)習(xí)需求。這種時(shí)間上的沖突,使得大單元教學(xué)的理念難以在實(shí)踐中充分落地,教學(xué)效果自然受到影響[1]。
二、大單元教學(xué)的實(shí)踐價(jià)值
大單元教學(xué)的實(shí)踐價(jià)值,集中體現(xiàn)在其對(duì)學(xué)生認(rèn)知結(jié)構(gòu)與學(xué)習(xí)方式的深度變革。傳統(tǒng)教學(xué)中被割裂的知識(shí)點(diǎn),在大單元的框架下被賦予內(nèi)在的生命力,知識(shí)間的關(guān)聯(lián)性被強(qiáng)調(diào),學(xué)生不再是被動(dòng)接受知識(shí)的容器,而是主動(dòng)建構(gòu)知識(shí)體系的參與者,探究式學(xué)習(xí)、合作式學(xué)習(xí)被融入其中,學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性與參與度被有效激發(fā),學(xué)習(xí)不再是枯燥的記憶與背誦,而成為充滿挑戰(zhàn)與樂趣的探索之旅,批判性思維在持續(xù)的探究中得到培養(yǎng),問題解決能力亦同步提升[2]。教育的本質(zhì)——培養(yǎng)全面發(fā)展的人,在大單元教學(xué)的實(shí)踐中得到真切體現(xiàn)與升華。
三、大單元教學(xué)視角下高中生物學(xué)教學(xué)創(chuàng)新策略
(一)大單元教學(xué)目標(biāo)的系統(tǒng)規(guī)劃與分解
大單元教學(xué)視域下,目標(biāo)設(shè)定被賦予了統(tǒng)攝全局的地位,其規(guī)劃與分解的科學(xué)性直接決定著教學(xué)設(shè)計(jì)的效度。目標(biāo)的設(shè)定需以生物學(xué)核心概念為綱,將生命觀念、科學(xué)思維、科學(xué)探究與社會(huì)責(zé)任等高階素養(yǎng)目標(biāo)融入其中,構(gòu)建一個(gè)多維度、立體化的目標(biāo)體系;這種目標(biāo)體系呈現(xiàn)出一種由總到分、層層遞進(jìn)的結(jié)構(gòu)特征,單元總目標(biāo)統(tǒng)領(lǐng)全局,課時(shí)目標(biāo)、活動(dòng)目標(biāo)則如枝葉般由此生發(fā),逐層細(xì)化,直至具體到每一個(gè)學(xué)習(xí)任務(wù)的目標(biāo)設(shè)定。這種細(xì)化并非機(jī)械地拆分,而應(yīng)充分考量學(xué)生認(rèn)知發(fā)展的階段性特征以及生物學(xué)知識(shí)體系的內(nèi)在邏輯,確保每一個(gè)下位目標(biāo)都服務(wù)于上位目標(biāo)的達(dá)成,并為學(xué)生搭建起通往高階目標(biāo)的階梯[3]。
例如,在講授《走進(jìn)細(xì)胞》這一大單元時(shí),教師可以從一個(gè)簡單的問題入手,讓學(xué)生觀察自己的手背,思考如果皮膚細(xì)胞無法再生,傷口是否還能愈合,隨后展示不同生物的細(xì)胞結(jié)構(gòu)圖,如洋蔥表皮細(xì)胞、口腔上皮細(xì)胞、草履蟲等,讓學(xué)生對(duì)比它們的形態(tài),并嘗試歸納相似和不同之處,然后教師適時(shí)引導(dǎo):“如果所有生物的細(xì)胞結(jié)構(gòu)如此多樣,我們還能說細(xì)胞是生命的基本單位嗎?”此時(shí),學(xué)生可能會(huì)出現(xiàn)分歧,部分學(xué)生認(rèn)為多細(xì)胞生物的個(gè)體比單個(gè)細(xì)胞更重要,而另一些學(xué)生則意識(shí)到細(xì)胞是構(gòu)成生命體的“基本模塊”。為了幫助學(xué)生突破這一認(rèn)知障礙,教師可以播放顯微鏡下細(xì)胞分裂、生長、吞噬等動(dòng)態(tài)影像,讓學(xué)生直觀感受到細(xì)胞不僅是結(jié)構(gòu)單位,更是生命活動(dòng)的基本執(zhí)行者。接著,教師可以再次追問:“既然不同生物的細(xì)胞在形態(tài)和功能上各異,它們是否存在某種共同規(guī)律?”在這一問題的驅(qū)動(dòng)下,教師可以引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)一步探究細(xì)胞膜、細(xì)胞質(zhì)、細(xì)胞核等基本結(jié)構(gòu),讓他們發(fā)現(xiàn)無論是植物細(xì)胞還是動(dòng)物細(xì)胞,都具有相似的基本結(jié)構(gòu),由此推導(dǎo)出細(xì)胞的統(tǒng)一性,這一教學(xué)設(shè)計(jì)不僅讓學(xué)生經(jīng)歷了從現(xiàn)象觀察到概念構(gòu)建的完整過程,也在層層遞進(jìn)的思考中讓他們建立起了對(duì)細(xì)胞的整體認(rèn)知。
(二)大單元教學(xué)內(nèi)容的整體設(shè)計(jì)與優(yōu)化
教學(xué)內(nèi)容的組織與優(yōu)化,在大單元教學(xué)設(shè)計(jì)中占據(jù)著舉足輕重的地位,其核心在于對(duì)教材內(nèi)容的深度整合與創(chuàng)新呈現(xiàn),而非簡單的章節(jié)堆砌或知識(shí)點(diǎn)的羅列;整合的關(guān)鍵在于以核心概念為線索,打破學(xué)科內(nèi)部以及學(xué)科之間的壁壘,將原本分散的知識(shí)點(diǎn)串聯(lián)成一個(gè)有機(jī)的整體,這種整體性設(shè)計(jì),或以主題為引領(lǐng),或以項(xiàng)目為驅(qū)動(dòng),或以真實(shí)議題為切入點(diǎn),將知識(shí)置于真實(shí)情境之中,從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣與探究欲望;內(nèi)容的選擇,除了要保證其科學(xué)性與基礎(chǔ)性,更要兼顧時(shí)代性與發(fā)展性,將生物學(xué)前沿進(jìn)展、社會(huì)熱點(diǎn)問題融入其中,引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注科學(xué)、技術(shù)與社會(huì)之間的互動(dòng)關(guān)系,呈現(xiàn)方式上,則應(yīng)力求多元化、情境化,運(yùn)用圖表、模型、視頻、虛擬現(xiàn)實(shí)等多種手段,將抽象的生物學(xué)知識(shí)轉(zhuǎn)化為可感知、可體驗(yàn)的學(xué)習(xí)對(duì)象,最終實(shí)現(xiàn)知識(shí)的深度理解與靈活運(yùn)用,讓學(xué)生在“做中學(xué)”“用中學(xué)”,促進(jìn)其高階思維能力的發(fā)展。
例如,在講授《細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)》這一大單元時(shí),教師可以將細(xì)胞比作一座精密運(yùn)作的“城市”,先提出問題:“如果把細(xì)胞想象成一個(gè)城市,那各個(gè)細(xì)胞器會(huì)分別扮演什么角色?”學(xué)生在思考后,往往會(huì)給出不同的答案,有的認(rèn)為線粒體是“發(fā)電廠”,負(fù)責(zé)提供能量,有的認(rèn)為高爾基體是“物流中心”,加工并運(yùn)輸?shù)鞍踪|(zhì),而核糖體則像“生產(chǎn)車間”,負(fù)責(zé)制造蛋白質(zhì)。教師在此基礎(chǔ)上可以進(jìn)一步引導(dǎo):“但僅靠這些功能就能維持整個(gè)細(xì)胞的正常運(yùn)作嗎?有沒有什么結(jié)構(gòu)負(fù)責(zé)管理和調(diào)控?”學(xué)生在討論后往往會(huì)意識(shí)到,細(xì)胞核的作用類似“城市政府”,負(fù)責(zé)指揮和調(diào)控細(xì)胞的各項(xiàng)活動(dòng)。教師可以順勢(shì)引導(dǎo)學(xué)生思考:“如果某個(gè)細(xì)胞器出現(xiàn)問題,整個(gè)細(xì)胞會(huì)受到怎樣的影響?”此時(shí),教師可以讓學(xué)生模擬細(xì)胞器缺失的情境,如果線粒體失去功能,細(xì)胞就無法產(chǎn)生足夠的能量,進(jìn)而影響所有生理活動(dòng),而如果內(nèi)質(zhì)網(wǎng)受損,蛋白質(zhì)的合成和加工就會(huì)受阻,這種模擬不僅能讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到細(xì)胞器的協(xié)作關(guān)系,也能促使他們意識(shí)到細(xì)胞的完整性是生命活動(dòng)得以維持的關(guān)鍵。在這個(gè)過程中,學(xué)生經(jīng)歷了從單個(gè)細(xì)胞器的功能理解,到整體細(xì)胞系統(tǒng)運(yùn)作的認(rèn)知提升,實(shí)現(xiàn)了對(duì)細(xì)胞結(jié)構(gòu)和功能的全面掌握。
(三)大單元教學(xué)活動(dòng)的有效組織與調(diào)控
在以大單元為框架的教學(xué)設(shè)計(jì)中,教學(xué)活動(dòng)的組織與調(diào)控被提升至前所未有的高度,其作用在于搭建起學(xué)生主動(dòng)參與、深度學(xué)習(xí)的平臺(tái),而非僅僅是知識(shí)傳遞的媒介?;顒?dòng)的設(shè)計(jì),應(yīng)以學(xué)生為中心,充分尊重其主體地位與認(rèn)知規(guī)律,創(chuàng)設(shè)一種開放、探究、合作的學(xué)習(xí)氛圍,讓學(xué)生在真實(shí)的或模擬的生物學(xué)問題解決過程中,自主建構(gòu)知識(shí)、發(fā)展能力。活動(dòng)的類型應(yīng)豐富多樣,既有側(cè)重個(gè)體獨(dú)立思考的探究活動(dòng),也有強(qiáng)調(diào)小組合作的討論與交流。教師的角色則轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)習(xí)的促進(jìn)者與引導(dǎo)者,在活動(dòng)過程中,密切觀察學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài),及時(shí)提供個(gè)性化的指導(dǎo)與支持,并根據(jù)學(xué)生的反饋信息,靈活調(diào)整教學(xué)策略,確保教學(xué)活動(dòng)始終圍繞預(yù)設(shè)目標(biāo)高效運(yùn)行,最終實(shí)現(xiàn)由“教”為中心向“學(xué)”為中心的轉(zhuǎn)變,促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)方式的變革與學(xué)習(xí)品質(zhì)的提升[4]。
例如,在講授《細(xì)胞的物質(zhì)輸入和輸出》這一大單元時(shí),教師可以先讓學(xué)生進(jìn)行一個(gè)實(shí)驗(yàn),將紅洋蔥表皮細(xì)胞置于高濃度鹽水溶液中,并用顯微鏡觀察其變化,學(xué)生會(huì)驚訝地發(fā)現(xiàn),細(xì)胞質(zhì)逐漸萎縮,細(xì)胞膜向內(nèi)收縮,而當(dāng)教師再讓學(xué)生將細(xì)胞放入清水中時(shí),他們會(huì)看到細(xì)胞逐漸恢復(fù)原狀,教師此時(shí)可以提出問題:“水是如何進(jìn)出細(xì)胞的?”學(xué)生雖然能直觀感受到水分的流動(dòng),但對(duì)于具體機(jī)制仍然存在疑問,教師可以讓學(xué)生結(jié)合初中學(xué)過的擴(kuò)散現(xiàn)象進(jìn)行猜測(cè),隨后引導(dǎo)他們回顧細(xì)胞膜的選擇透過性,并結(jié)合課本內(nèi)容講解水分子如何沿濃度梯度跨膜擴(kuò)散,形成滲透作用。在這一基礎(chǔ)上,教師可以進(jìn)一步提出問題:“如果細(xì)胞需要逆濃度梯度運(yùn)輸物質(zhì),比如將細(xì)胞外的鈉離子主動(dòng)運(yùn)輸?shù)郊?xì)胞內(nèi),它是如何做到的?”這一問題能夠促使學(xué)生從被動(dòng)運(yùn)輸延伸到主動(dòng)運(yùn)輸,并借助鈉鉀泵的實(shí)例深入理解這一過程,最終,教師再次回到實(shí)驗(yàn),讓學(xué)生解釋質(zhì)壁分離與細(xì)胞膜跨膜運(yùn)輸?shù)年P(guān)系。這種伏筆照應(yīng)的教學(xué)設(shè)計(jì),不僅強(qiáng)化了學(xué)生的實(shí)驗(yàn)觀察能力,也使他們?cè)诓粩嗟膶?shí)踐驗(yàn)證中構(gòu)建起完整的知識(shí)體系。
(四)大單元教學(xué)評(píng)價(jià)的科學(xué)設(shè)計(jì)與改進(jìn)
大單元教學(xué)背景下,評(píng)價(jià)體系的構(gòu)建被賦予了新的內(nèi)涵,其價(jià)值在于為學(xué)生的全面發(fā)展提供全方位、多維度的反饋。評(píng)價(jià)的設(shè)計(jì)應(yīng)超越傳統(tǒng)的終結(jié)性評(píng)價(jià),構(gòu)建一個(gè)融診斷性評(píng)價(jià)、形成性評(píng)價(jià)與總結(jié)性評(píng)價(jià)于一體的完整體系。評(píng)價(jià)的方式,應(yīng)力求多元化與情境化,將紙筆測(cè)試、實(shí)作評(píng)價(jià)、觀察訪談、成長記錄袋等多種方式有機(jī)結(jié)合,從而更真實(shí)、客觀地反映學(xué)生的學(xué)習(xí)過程與學(xué)習(xí)成效。評(píng)價(jià)結(jié)果的應(yīng)用,則應(yīng)著眼于促進(jìn)學(xué)生的持續(xù)發(fā)展,教師需根據(jù)評(píng)價(jià)反饋信息,深入分析學(xué)生的學(xué)習(xí)狀況與學(xué)習(xí)需求,及時(shí)調(diào)整教學(xué)設(shè)計(jì),優(yōu)化教學(xué)策略,為學(xué)生提供個(gè)性化的指導(dǎo)與幫助,最終實(shí)現(xiàn)評(píng)價(jià)與教學(xué)的深度融合,形成“以評(píng)促學(xué)、以評(píng)促教”的良性循環(huán)[5]。
例如,在講授《細(xì)胞的生命歷程》這一大單元時(shí),教師可以采用雙軌評(píng)價(jià)模式,使學(xué)生既能掌握基礎(chǔ)概念,又能靈活運(yùn)用所學(xué)知識(shí)。首先,傳統(tǒng)紙筆測(cè)驗(yàn)仍然保留,包含有關(guān)細(xì)胞周期、有絲分裂過程等基礎(chǔ)知識(shí)的考查,確保學(xué)生對(duì)核心概念的準(zhǔn)確理解,但僅憑死記硬背遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠,因此教師可以設(shè)計(jì)一項(xiàng)開放性任務(wù):“如果你是一個(gè)剛剛完成分裂的細(xì)胞,你會(huì)如何描述自己的成長過程?”學(xué)生可以選擇多種形式表達(dá),如有的繪制“細(xì)胞成長日記”,有的則制作微電影,通過擬人化方式演繹細(xì)胞周期的動(dòng)態(tài)過程,甚至有學(xué)生設(shè)計(jì)了一款“細(xì)胞生命周期”桌游,讓玩家在游戲中體驗(yàn)細(xì)胞的增殖、分化、衰老和死亡。課堂展示環(huán)節(jié),學(xué)生們可以互相評(píng)價(jià),教師則可以從科學(xué)準(zhǔn)確性、創(chuàng)意表達(dá)等角度評(píng)分,并在總結(jié)時(shí)提出問題:“如果細(xì)胞增殖失控,會(huì)發(fā)生什么?”這一問題自然引導(dǎo)學(xué)生思考癌細(xì)胞的形成,并為后續(xù)學(xué)習(xí)細(xì)胞分化、衰老和死亡奠定基礎(chǔ),這種對(duì)照式評(píng)價(jià)不僅讓學(xué)生鞏固了基礎(chǔ)知識(shí),也在創(chuàng)新性表達(dá)中深化了理解,使他們真正將知識(shí)內(nèi)化為思維模式。
結(jié)束語
高中生物學(xué)教學(xué)正經(jīng)歷一場(chǎng)由“點(diǎn)”及“面”的深刻轉(zhuǎn)型,大單元教學(xué)設(shè)計(jì)理念的引入,并非單純追求知識(shí)的廣度覆蓋,而是力圖打破學(xué)科內(nèi)部壁壘,將碎片化的知識(shí)點(diǎn)編織成相互關(guān)聯(lián)的有機(jī)整體;這種整體性建構(gòu),要求教師從傳統(tǒng)的知識(shí)傳授者轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)習(xí)情境的設(shè)計(jì)者和學(xué)生探究活動(dòng)的引導(dǎo)者,更強(qiáng)調(diào)在真實(shí)、復(fù)雜的問題情境中激發(fā)學(xué)生的高階思維;當(dāng)學(xué)生在解決真實(shí)問題的過程中不斷深化對(duì)核心概念的理解、實(shí)現(xiàn)知識(shí)的遷移與應(yīng)用時(shí),其科學(xué)探究精神與創(chuàng)新實(shí)踐能力自然得到同步提升,這正是新時(shí)代生物學(xué)教育所追求的深層價(jià)值與育人目標(biāo)之所在。
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