呂國裕 王瑞
(1.廈門海滄實驗中學,福建廈門 361026;2.廈門市海滄區(qū)教師進修學校,福建廈門 361026)
與熟悉的課時教學設計相比,單元學習設計對多數(shù)教師而言并不是一件輕松的工作,普遍存在缺乏可參考的模板及可借鑒的案例。單元學習設計一般包括單元學習主題、單元學習目標、單元學習活動、單元學習評價及單元作業(yè)等內(nèi)容的設計。[1]筆者嘗試以2019年版人教社《生物學·必修2·遺傳與進化》(下文簡稱教科書)第5單元“基因突變及其他變異”實踐與研究單元學習設計。
單元學習主題是對單元學習內(nèi)容的概括,具有統(tǒng)領作用。根據(jù)《普通高中生物學課程標準(2017年版2020年修訂)》(下文簡稱課程標準)和教科書中相關重要概念條目,確定“基因突變及其他變異”單元學習主題。單元主題確定后,進一步分析、梳理單元學習內(nèi)容邏輯關系(如圖1),組織單元學習內(nèi)容及學習順序?!盎蛲蛔兗捌渌儺悺眴卧獙W習共需5課時,由1課時預習、3課時交流、實驗與點撥以及1課時檢測等組成。
圖1 單元學習內(nèi)容的邏輯關系圖
單元學習目標是學生完成單元學習后應該獲得的學科核心素養(yǎng)發(fā)展成果,是單元學習設計的關鍵,以及單元學習活動、單元學習評價方案設計的重要依據(jù)。[2]單元學習目標包括單元學習總目標以及各課時學習目標。文章重點闡述“基因突變及其他變異”單元學習總目標的設計。
“基因突變及其他變異”單元是在學習了遺傳的細胞基礎、分子基礎及其基本規(guī)律的基礎上,進一步學習重要概念“由基因突變、染色體變異和基因重組引起的變異是可以遺傳的”。根據(jù)課程標準的內(nèi)容要求、學業(yè)要求以及教科書內(nèi)容,分析生物學概念間的關系,設計該單元學習總目標為:
第一,通過鐮刀型細胞貧血癥等實例分析,嘗試解釋基因突變可能導致其所編碼的蛋白質(zhì)及相應的細胞功能發(fā)生變化,甚至帶來致命的后果。闡明細胞在外因作用下,基因突變所具有的提高基因突變概率、導致細胞分裂失控以及發(fā)生癌變等特性,說明人類遺傳病是可以檢測和預防的。認同生命的物質(zhì)性、變異為進化提供原材料等觀點,樹立結(jié)構(gòu)與功能觀、進化與適應觀以及人與自然和諧發(fā)展等生命觀念,學會尊重生命、珍惜生命、善待生命,提高生命質(zhì)量。第二,比較分析常見的遺傳病,說出遺傳病的分類依據(jù),歸納基因突變的特點及原因,嘗試對遺傳病進行分類,闡明基因與性狀的關系,提高觀察能力、分析綜合能力及批判性思維能力。第三,通過人類遺傳病發(fā)病率和遺傳方式實際調(diào)查,初步學會調(diào)查和統(tǒng)計人類遺傳病的方法,提升獲取資料或數(shù)據(jù)的能力。通過低溫誘導探究實驗,體驗染色體數(shù)目加倍的方法,增強提出問題、作出假設、實驗設計、交流實驗結(jié)果與結(jié)論等科學探究能力,初步形成實事求是科學態(tài)度,以及勇于創(chuàng)新與合作的科學精神。第四,調(diào)查人群中的遺傳病,主動參與社會熱點議題討論,宣傳婚前檢查、遺傳咨詢和產(chǎn)前診斷的重要性,爭當健康婚育的宣傳者和監(jiān)督者。通過分析色盲、白化病和近親結(jié)婚等實例,養(yǎng)成健康的生活方式,能抵制封建迷信和辨別偽科學,[3]以此促進學生發(fā)展生命觀念、科學思維、科學探究及社會責任等生物學學科核心素養(yǎng)。
單元學習活動是達成單元學習目標、開展深度學習、踐行高中生物學課程基本理念的重要載體。單元學習活動設計主要包括確定單元學習活動目標及活動內(nèi)容、開發(fā)單元學習資源等。
單元學習活動目標及單元學習活動內(nèi)容是單元學習活動的重要組成。單元活動內(nèi)容是單元活動目標的實現(xiàn)媒介,單元活動目標是單元活動內(nèi)容設計與實施的依據(jù),二者相互依存、相得益彰。
例如,將“基因突變及其他變異”單元學習總目標分解成每一課時學習目標,根據(jù)課時學習目標制定單元學習活動目標,再結(jié)合教科書相關內(nèi)容,確定單元學習活動名稱,設計單元學習活動內(nèi)容(如表1),使得單元學習活動不偏離主題,保證其方向性和有效性。
單元學習活動的開展需要單元學習資源的支持。通過搜集、改造等方式研發(fā)了系列“基因突變及其他變異”單元學習資源(如表2),確保各項單元學習活動順利開展。
表2 “基因突變及其他變異”單元學習資源
單元學習評價是單元學習不可或缺的組成部分,應聚焦學科核心素養(yǎng)發(fā)展,對學生單元學習表現(xiàn)及其學習成果進行評價。只有系統(tǒng)地、持續(xù)地評價與反饋學生生物學學科核心素養(yǎng)的發(fā)展水平,才能實現(xiàn)精準的教與學。
單元學習評價方法多樣,主體多元。評價由終結(jié)性、過程性及表現(xiàn)性評價構(gòu)成。終結(jié)性評價主要依據(jù)單元筆試考試成績,總分100分,記入學程成績時折合成60分。過程性評價總分100分,記入學程成績時折合成40分。“基因突變及其他變異”過程性評價項目及各項分值(如表3)。
此外,還以中國肺癌、肝癌和結(jié)腸癌的比較研究小論文、無子西瓜(或草莓)種植小視頻、2019年新型冠狀病毒及疫情海報以及實驗報告、調(diào)查報告等形式進行“基因突變及其他變異”單元學習表現(xiàn)性評價,作為學業(yè)成就的參考(加分項)。
表3 “基因突變及其他變異”過程性評價表
單元作業(yè)是單元學習評價的重要組成。根據(jù)單元學習目標設計單元作業(yè)。單元作業(yè)聚焦必備知識、關鍵能力及學科素養(yǎng)培育等三方面,密切聯(lián)系生產(chǎn)、生活實際創(chuàng)設真實的問題情境,注重檢測學生綜合運用所學的知識和技能解決問題的能力。單元作業(yè)包括基礎題和提高題?;A題是每位學生必做題,提高題適合優(yōu)生使用,其他學生可以選做。可以設計混合型、多樣化的單元作業(yè),包括小組合作型作業(yè)、探究性作業(yè)及創(chuàng)編型作業(yè),提高學生交流合作能力、科學探究能力和寫作能力。一般每課時單元作業(yè)題包括10道選擇題及4道非選擇題,4道非選擇題中一道為選做題,一道要求小組合作完成,使得習題涉及面廣,不重復練習有關概念,減輕學生的作業(yè)負擔,突出單元作業(yè)的適標性、科學性、情境性、校本性及原創(chuàng)性等特點。
例如,學生學習了“人類遺傳病”知識后,完成下列作業(yè)。
1.據(jù)《實用醫(yī)技雜志》報道,6歲女孩患范科尼貧血病,患者父母為姨表兄妹(均正常),4歲開始無明顯誘因出現(xiàn)乏力、蒼白等癥狀,血紅蛋白91g/L,染色體檢查未見異常,發(fā)現(xiàn)有13個相關基因發(fā)生突變。下列敘述正確的是()。
A.范科尼貧血病是一種單基因遺傳病
B.該女孩患病與父母近親結(jié)婚一定無關
C.乏力、蒼白等癥狀與血紅蛋白偏低無關
D.該女孩患病根本原因可通過基因檢測手段
該題為原創(chuàng)的選擇題,圍繞課程標準創(chuàng)設一定的問題情境,考查學生遺傳病類型、基因檢測等必備知識;能以結(jié)構(gòu)與功能適應觀為指導,分析特定的問題情境中乏力、蒼白等生命現(xiàn)象,形成敬畏生命的觀念,遵循正確的倫理道德,對近親結(jié)婚進行理性判斷和科學對待。
2.請以小組為單位,兩周內(nèi)完成下列課題之一,要求拍攝成小視頻或撰寫成小論文。作為單元學習表現(xiàn)性評價的依據(jù),擇優(yōu)在教室展覽交流。
(1)基因檢測的利弊辯論(選正方或反方一方即可)
(2)遺傳咨詢與產(chǎn)前診斷(建議到附近醫(yī)院)
(3)調(diào)查人群中的遺傳?。ㄟx擇一種單基因遺傳?。?/p>
(4)人類遺傳病的基因檢測(選擇任意一種遺傳?。?/p>
(5)結(jié)合色盲談近親結(jié)婚的危害性(調(diào)查并撰寫小論文)
(6)制作某種遺傳病的系譜圖。(任選一種,制作模型)
該題為小組合作完成的、開放的表現(xiàn)性作業(yè),側(cè)重考查學生獲取信息、模型構(gòu)建、寫作及與人交往等能力,有助于學生關注“2019年新冠(COVID-19)”基因檢測等社會熱點,樹立關愛色盲等遺傳病患者的社會責任感,形成珍愛生命的觀念,養(yǎng)成遠離癌癥、健康文明的生活方式,能夠鑒別并自覺地抵制色盲原因迷信和近親結(jié)婚偽科學。
總之,通過本課題組的實踐與研究,證明單元學習能以真實的問題情境為載體,開展形式多樣的探究性學習活動,促進學生深度學習,建立、理解與應用生物學核心概念,發(fā)展生物學學科核心素養(yǎng)。同時,發(fā)現(xiàn)單元學習存在備課量極大、備課資源嚴重缺乏、單元學習檢測與學校統(tǒng)一安排的學業(yè)質(zhì)量測試時間不同步等問題。應加強區(qū)域教研,發(fā)揮區(qū)域生物學教師的集體智慧,合作開發(fā)相關課程資源,深入開展單元學習設計的實踐與研究。