柴娜 天津外國(guó)語(yǔ)大學(xué)附屬外國(guó)語(yǔ)學(xué)校

普通高中生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版2020年修訂）（以下稱為新課標(biāo)）提出高中生物學(xué)旨在培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)科核心素養(yǎng)，實(shí)現(xiàn)育人價(jià)值。高中課時(shí)時(shí)長(zhǎng)一般為45分鐘左右，而且仍然以高考為最主要的指揮棒。時(shí)間相對(duì)較短的課堂和高考的反撥作用，使教學(xué)還是以知識(shí)點(diǎn)為主要內(nèi)容，呈現(xiàn)出“碎片化”的特點(diǎn)。這樣的教學(xué)使學(xué)生大量地記憶孤立、無(wú)序的知識(shí)概念，忽視了學(xué)生學(xué)習(xí)的主體能動(dòng)性，增加了學(xué)生的記憶負(fù)擔(dān)［1］，不利于學(xué)生形成結(jié)構(gòu)化知識(shí)，也不利于實(shí)現(xiàn)對(duì)知識(shí)的深度理解，更無(wú)法完成從知識(shí)到素養(yǎng)的升華。“碎片化”的教學(xué)也不利于教師有效地落實(shí)教學(xué)目標(biāo)，無(wú)助于學(xué)科育人價(jià)值目標(biāo)的達(dá)成和核心素養(yǎng)的落地。

核心素養(yǎng)的培養(yǎng)呼喚更頂層、更整體、更結(jié)構(gòu)化的教學(xué)設(shè)計(jì)。［2］新課標(biāo)在提出培養(yǎng)學(xué)生學(xué)科核心素養(yǎng)的同時(shí)，也提出了通過(guò)大概念的學(xué)習(xí)幫助學(xué)生形成生命觀念的教學(xué)建議。［3］單元整體教學(xué)設(shè)計(jì)是聚焦大概念的主要方式［4］，以大概念為引領(lǐng)的單元整體教學(xué)設(shè)計(jì)，能夠解決知識(shí)“碎片化”的問(wèn)題，幫助學(xué)生形成結(jié)構(gòu)化的知識(shí)，發(fā)展學(xué)科核心素養(yǎng)。

一、單元整體教學(xué)設(shè)計(jì)的內(nèi)涵、意義、過(guò)程

（一）內(nèi)涵

以大概念為引領(lǐng)的單元整體教學(xué)設(shè)計(jì)是一個(gè)自上而下地整體設(shè)計(jì)單元教學(xué)的過(guò)程，是以大概念及其統(tǒng)攝的重要概念的構(gòu)建為主題，按照一定的流程和順序，在分析各級(jí)概念間關(guān)系的基礎(chǔ)上，統(tǒng)籌教學(xué)內(nèi)容，制訂單元教學(xué)目標(biāo)，擬訂評(píng)價(jià)量規(guī)，設(shè)計(jì)基于真實(shí)情境和問(wèn)題探究的教學(xué)活動(dòng)的過(guò)程。

（二）意義

以大概念為引領(lǐng)的單元整體教學(xué)設(shè)計(jì)有助于教師從宏觀角度考慮整個(gè)單元教學(xué)內(nèi)容的育人價(jià)值和發(fā)展核心素養(yǎng)的途徑；有助于教師從概念的視角厘清各個(gè)層級(jí)概念間的關(guān)系，梳理整個(gè)單元脈絡(luò)；有助于教師從單元的角度把握各子課時(shí)的內(nèi)容、目標(biāo)、活動(dòng)和評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，提高教學(xué)的有效性。單元整體教學(xué)設(shè)計(jì)也有助于教師的專業(yè)發(fā)展，幫助教師從“長(zhǎng)時(shí)段”整體籌劃學(xué)科教學(xué)，注重學(xué)科整體組織化、結(jié)構(gòu)化知識(shí)的建構(gòu)。［5］

（三）過(guò)程

以大概念為引領(lǐng)的單元整體教學(xué)設(shè)計(jì)過(guò)程可以歸納為：依據(jù)新課標(biāo)和教材分析，確定單元要解決的核心問(wèn)題，并剖析概念結(jié)構(gòu)；基于學(xué)情，解構(gòu)核心問(wèn)題，編制單元教學(xué)目標(biāo)；分解單元教學(xué)目標(biāo)，制訂課時(shí)子目標(biāo)和評(píng)價(jià)量規(guī)；創(chuàng)設(shè)真實(shí)的學(xué)習(xí)情境，以問(wèn)題為驅(qū)動(dòng)，設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)任務(wù)，引導(dǎo)學(xué)生在主動(dòng)探究的過(guò)程中，建立概念間的聯(lián)系，最終達(dá)成學(xué)習(xí)目標(biāo)（見(jiàn)圖1）。

圖1 單元整體教學(xué)設(shè)計(jì)流程圖

二、教學(xué)設(shè)計(jì)案例

以下以《生物學(xué)選擇性必修2 生物與環(huán)境》第三章“生態(tài)系統(tǒng)及其穩(wěn)定性”為例，來(lái)說(shuō)明如何進(jìn)行單元整體教學(xué)設(shè)計(jì)。

（一）基于課標(biāo)和教材，剖析概念結(jié)構(gòu)

研究新課標(biāo)可知，《生物與環(huán)境》模塊對(duì)應(yīng)一個(gè)大概念，涵蓋四個(gè)重要概念，其中“生態(tài)系統(tǒng)及其穩(wěn)定性”一章涉及兩個(gè)重要概念。

生態(tài)系統(tǒng)及其穩(wěn)定性是在學(xué)習(xí)了種群和群落的基礎(chǔ)上，對(duì)更高層次生命系統(tǒng)進(jìn)行探索，而生態(tài)系統(tǒng)知識(shí)的學(xué)習(xí)也為學(xué)習(xí)人與環(huán)境的關(guān)系做好鋪墊。從內(nèi)容上來(lái)看，第三章先介紹生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，再介紹功能，最后講生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，具有很強(qiáng)的邏輯性，為大概念2 的構(gòu)建提供重要支撐，進(jìn)而幫助學(xué)生形成生命的系統(tǒng)觀、穩(wěn)態(tài)與平衡觀、物質(zhì)與能量觀、信息觀等。根據(jù)以上分析，構(gòu)建概念層級(jí)結(jié)構(gòu)圖（見(jiàn)圖2）。

圖2 選擇性必修大概念2概念層級(jí)結(jié)構(gòu)圖

（二）分析學(xué)生情況，編制單元目標(biāo)

生態(tài)系統(tǒng)的內(nèi)容屬于宏觀層次的問(wèn)題，學(xué)生在日常生活中有比較豐富的體驗(yàn)，也容易激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。但生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)、物質(zhì)循環(huán)等知識(shí)相對(duì)比較抽象，學(xué)生學(xué)習(xí)有一定的困難，教學(xué)中要盡可能通過(guò)視頻、圖片等創(chuàng)設(shè)豐富的真實(shí)情境，以問(wèn)題為驅(qū)動(dòng)，活動(dòng)為抓手，從感性認(rèn)識(shí)入手，激發(fā)興趣，逐步引導(dǎo)學(xué)生達(dá)成目標(biāo)。

高二年級(jí)的學(xué)生，掌握了一定的分析、歸納、演繹和推理等思維方法，有一定能力通過(guò)自主探究去解釋、分析和解決問(wèn)題，但是對(duì)概念模型的建構(gòu)方法不熟悉，需要教師的引導(dǎo)。這個(gè)年齡段的學(xué)生有強(qiáng)烈的使命感和責(zé)任心，對(duì)環(huán)境污染、生態(tài)文明建設(shè)等問(wèn)題關(guān)注度高，有較強(qiáng)烈的欲望去運(yùn)用生物學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題。

基于對(duì)課標(biāo)、教材和學(xué)情的分析，本單元學(xué)習(xí)目標(biāo)可以確定為：①建立生態(tài)系統(tǒng)的概念并理解生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，闡釋食物網(wǎng)復(fù)雜性對(duì)生態(tài)穩(wěn)定性的意義，提升生命的系統(tǒng)觀。②概述生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)、物質(zhì)循環(huán)的過(guò)程和特點(diǎn)，信息傳遞的類型及作用，闡明三者之間的關(guān)系，樹立物質(zhì)與能量觀、信息觀。③舉例說(shuō)明生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，分析生態(tài)系統(tǒng)中的反饋調(diào)節(jié)過(guò)程，樹立穩(wěn)態(tài)與平衡觀。④提升建構(gòu)模型的科學(xué)思維，進(jìn)一步掌握科學(xué)探究的思路和方法，并嘗試?yán)盟鶎W(xué)為生產(chǎn)實(shí)踐、生態(tài)保護(hù)提出合理建議，形成生態(tài)意識(shí)，保護(hù)生態(tài)環(huán)境。

（三）分解單元目標(biāo)，制訂課時(shí)目標(biāo)

單元教學(xué)目標(biāo)的落實(shí)需通過(guò)每個(gè)課時(shí)教學(xué)來(lái)實(shí)現(xiàn)，教師應(yīng)將課時(shí)教學(xué)目標(biāo)與單元目標(biāo)有效對(duì)接。以“生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)”一節(jié)為例，確定如下課時(shí)目標(biāo)：①說(shuō)出什么是生態(tài)系統(tǒng)，歸納生態(tài)系統(tǒng)的組成成分，發(fā)展比較與類比、歸納與概括等科學(xué)思維能力。②建構(gòu)生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)模型，領(lǐng)會(huì)生態(tài)系統(tǒng)是一個(gè)有機(jī)統(tǒng)一整體，培養(yǎng)建模、批判性思維等科學(xué)思維能力，提升生命的系統(tǒng)觀。③理解食物鏈、食物網(wǎng)是生態(tài)系統(tǒng)的營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)，樹立生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)與平衡觀。④關(guān)注生態(tài)環(huán)境問(wèn)題，形成生態(tài)意識(shí)，提升社會(huì)責(zé)任。

（四）依據(jù)課時(shí)目標(biāo)，擬定評(píng)價(jià)量規(guī)

以生物學(xué)大概念為引領(lǐng)的單元教學(xué)評(píng)價(jià)，要以制定的單元學(xué)習(xí)目標(biāo)和新課標(biāo)中學(xué)業(yè)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)為依據(jù)，不僅要關(guān)注學(xué)業(yè)成就，還要重視個(gè)體進(jìn)步。例如“生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)”一節(jié)，在分析毛烏素地區(qū)過(guò)去、現(xiàn)在和未來(lái)的文字資料環(huán)節(jié)，通過(guò)學(xué)生對(duì)毛烏素地區(qū)不同階段食物網(wǎng)的闡述，可以檢驗(yàn)學(xué)生對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的組成成分及其相互關(guān)系的掌握情況。引導(dǎo)學(xué)生對(duì)比三個(gè)階段食物網(wǎng)的復(fù)雜程度，并分析抵抗外界干擾的能力。教師觀察學(xué)生在對(duì)比和分析過(guò)程中呈現(xiàn)的差異，判斷學(xué)生比較、類比等科學(xué)思維能力的發(fā)展水平，也為進(jìn)一步思考人類發(fā)展與環(huán)境的關(guān)系，解釋身邊的環(huán)境問(wèn)題，提高社會(huì)責(zé)任意識(shí)打好基礎(chǔ)。

評(píng)價(jià)應(yīng)貫穿于整個(gè)學(xué)習(xí)過(guò)程中，調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性，力求獲得最佳學(xué)習(xí)效果，充分發(fā)揮過(guò)程性評(píng)價(jià)的反撥作用，評(píng)價(jià)方式上要采用多元化的評(píng)價(jià)形式相結(jié)合。例如，在“生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)”一節(jié)教學(xué)實(shí)施前，設(shè)計(jì)教師評(píng)價(jià)表、學(xué)生自我評(píng)價(jià)表和小組互評(píng)表。通過(guò)編制的學(xué)生自我評(píng)價(jià)表，幫助學(xué)生不斷調(diào)整學(xué)習(xí)策略，監(jiān)測(cè)學(xué)習(xí)效果。

（五）依托真實(shí)情境，設(shè)計(jì)教學(xué)活動(dòng)

下面筆者以本單元中“生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)”一節(jié)為例，將課時(shí)核心問(wèn)題與基于生命觀念產(chǎn)生的單元核心問(wèn)題有效對(duì)接，并將課時(shí)核心問(wèn)題分解為四個(gè)基本問(wèn)題。然后在創(chuàng)設(shè)的三個(gè)真實(shí)且貫穿的情境中，按照學(xué)生的認(rèn)知邏輯，基于四個(gè)基本問(wèn)題，創(chuàng)設(shè)螺旋式上升的教學(xué)活動(dòng)，指向課時(shí)目標(biāo)的達(dá)成，聚焦學(xué)科核心素養(yǎng)的提升（見(jiàn)圖3）。

圖3 大概念引領(lǐng)下情境—問(wèn)題—活動(dòng)教學(xué)思路

真實(shí)情境1：播放“毛烏素沙漠變綠洲”的視頻。經(jīng)過(guò)一代又一代“治沙英雄”的不懈努力，使毛烏素沙漠實(shí)現(xiàn)了從“生命禁區(qū)”到“塞上綠洲”的逆轉(zhuǎn)。

問(wèn)題1：什么是生態(tài)系統(tǒng)？

活動(dòng)1：學(xué)生觀看視頻，喚起情感上的沖擊，獨(dú)立分析在沙漠變綠洲的進(jìn)程中，環(huán)境的狀況決定了哪些生物能夠在這一區(qū)域內(nèi)定居和繁衍，生物群落的存在又改變著環(huán)境。因此，生物與環(huán)境是統(tǒng)一的整體，二者相互依賴，相互影響。在此基礎(chǔ)上，總結(jié)概括生態(tài)系統(tǒng)的概念。（達(dá)成課時(shí)目標(biāo)1）

真實(shí)情境2：展示圖片及文字，介紹毛烏素沙漠生態(tài)系統(tǒng)與某池塘生態(tài)系統(tǒng)。以一個(gè)陸地生態(tài)系統(tǒng)和一個(gè)水域生態(tài)系統(tǒng)為代表，引導(dǎo)學(xué)生思考生態(tài)系統(tǒng)的組分及其關(guān)系。

問(wèn)題2：生態(tài)系統(tǒng)有哪些組成成分，它們之間的相互關(guān)系是怎樣的？

活動(dòng)2：小組合作，對(duì)毛烏素沙漠生態(tài)系統(tǒng)和教材“思考·討論”中某池塘生態(tài)系統(tǒng)展開探究，通過(guò)問(wèn)題鏈引導(dǎo)學(xué)生層層深入地進(jìn)行思考，并類比遷移，歸納出生態(tài)系統(tǒng)的組成成分，分析得出它們之間的相互關(guān)系，初步構(gòu)建出生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)模型。

在問(wèn)題的啟發(fā)下，學(xué)生認(rèn)識(shí)到生態(tài)系統(tǒng)由生產(chǎn)者、消費(fèi)者、分解者以及非生物的物質(zhì)和能量組成。不同種類的生物獲取物質(zhì)和能量的途徑不同，通過(guò)分析物質(zhì)和能量在生態(tài)系統(tǒng)各組分間的流動(dòng)，初步構(gòu)建生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)模型。（達(dá)成課時(shí)目標(biāo)1&2）

問(wèn)題3：生態(tài)系統(tǒng)具有怎樣的營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)？

活動(dòng)3：仍以毛烏素沙漠生態(tài)系統(tǒng)和教材“思考·討論”中某池塘生態(tài)系統(tǒng)為對(duì)象，學(xué)生嘗試畫出食物鏈，并思考食物鏈如何形成食物網(wǎng)。基于生產(chǎn)者和消費(fèi)者通過(guò)捕食關(guān)系建立的營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)，將活動(dòng)2中構(gòu)建的生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)模型進(jìn)一步修正、完善。（達(dá)成課時(shí)目標(biāo)2&3）

真實(shí)情境3：閱讀介紹毛烏素地區(qū)的過(guò)去、現(xiàn)在和未來(lái)的文字資料，引導(dǎo)學(xué)生分析食物網(wǎng)的復(fù)雜程度與生態(tài)系統(tǒng)抵抗外界干擾能力的關(guān)系，認(rèn)識(shí)到人類活動(dòng)對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的影響。

問(wèn)題4：營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性對(duì)于解決生態(tài)學(xué)問(wèn)題有什么啟示？

活動(dòng)4：分析毛烏素地區(qū)曾經(jīng)的沙漠及現(xiàn)今的草原、林地等生態(tài)系統(tǒng)的營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)，認(rèn)識(shí)到：一般來(lái)說(shuō)，生態(tài)系統(tǒng)抵抗外界干擾的能力與食物網(wǎng)的復(fù)雜程度呈正相關(guān)。通過(guò)對(duì)比毛烏素地區(qū)不同時(shí)期的狀況，得出人類的發(fā)展不能以破壞環(huán)境為代價(jià)，而要走“可持續(xù)發(fā)展的道路”，守住綠水青山，才能有金山銀山。（達(dá)成課時(shí)目標(biāo)4）

通過(guò)創(chuàng)設(shè)“毛烏素沙漠變綠洲”的真實(shí)情境，衍生層層深入的問(wèn)題，指向生態(tài)系統(tǒng)的組成成分與關(guān)系及生態(tài)系統(tǒng)的營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)，為重要概念2.2 的建立提供依據(jù)，也為大概念2 的建構(gòu)提供重要支撐，進(jìn)而形成生命觀念，在此過(guò)程中訓(xùn)練學(xué)生的科學(xué)思維和科學(xué)探究的能力，提升社會(huì)責(zé)任。