基于学科核心素养的高中生物学大单元教学研究论文

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　　[摘要]在高中生物学教学中实施大单元教学，能够帮助学生产生联系的学习思维，促使学生挖掘生物学知识点之间的内在联系，进而在构建系统化知识体系的过程中实现良好生命观念、科学探究、科学思维等学科核心素养的发展。受诸多因素的影响，在高中生物学大单元教学中仍存在一些问题。基于此，本文以高中生物学教学为例，从学科核心素养与大单元教学的关系出发，分析了高中生物学大单元教学的意义和现状，并提出了相应的教学策略，旨在提升高中生物学的教学质量。

　　[关键词]核心素养,高中生物学,大单元教学

　　《普通高中生物学课程标准（2017年版2020年修订）》中指出“生物学学科核心素养包括：生命观念、理性思维、科学探究和社会责任”。大单元教学是一种以单元为学习单位，聚焦学科核心素养，围绕大项目、大概念或大任务，对教学内容进行整体思考、设计和实施的教学过程。高中生物学大单元教学的显著特点就是在总体教学目标导向下，以培养学生生物学科核心素养为根本任务，不仅关注生物学学科知识之间的内在关联，也强调不同学科知识的逻辑关联。因此，将大单元教学应用在高中生物学教学中，既是教学改革的重要创新突破，也是实现学生学科核心素养培养目标的有效路径，因而实施高中生物学大单元教学具有重要意义。本文以人教版高中生物学必修1第4章“细胞的物质输入和输出”为例，对学科核心素养下的高中生物学大单元教学策略进行了探析。

　　一、基于学科核心素养下的高中生物学大单元教学意义

　　（一）有助于优化教学结构，提高学生学习有效性

　　在高中生物学大单元教学中，教师要将理论知识、实践技能与学生的生活实际结合起来，围绕大概念或大任务，将整个单元的知识点串联起来，并以此为依据，为学生创设合适的探究情境，使其在分析、实践和应用中不断内化知识，掌握相应的生物学技能，有效凸显了学生的主体地位，使其真正参与到课堂教学中，发挥学生自身的主观能动性，去发现更多的生物学新问题，通过思辨更加深刻地掌握高中生物学的知识和技能，由此促进教学结构的优化，不断提高学生学习的有效性。

　　（二）有助于推动教学相长，体现个性化教学理念

　　在大单元教学中，高中生物学教师从学生认知能力和教材内容等方面入手，为其提供更具个性化和特色性的单元系统化课程内容，以此充分调动学生的生物学学习积极性，满足其个性化学习需求，在良好的教学氛围中，促进学生发展。同时，教师在设计大单元教学方案的过程中，也要积极参与到课程构建工作中，主动分享并学习更多的优质经验，基于学科核心素养培养目标，优化授课方案、创新教学模式，这也有助于提高教师的专业水平，进而实现教学相长的目标。

　　二、基于学科核心素养下的高中生物学大单元教学现状

　　（一）师生认识不足，大单元教学开展困难

　　由于高中阶段的生物学教学课时较紧张、任务较重，学生学习压力大，难以适应突然变化的教学方式，部分教师认知能力有限等因素的影响，大多数高中生物学教师认为实施大单元教学比较困难，在教学实践中，仍习惯采用传统的课时备课的方式开展教学，没有认识到大单元教学对于教学质量提升和学生生物学学科核心素养发展的重要性。高中生物学具有明显的发展性、规律性，如果教师只是按照教材编写顺序展开课时教学，则难以充分体现出生物学与人类社会的关系。

　　（二）教师能力不足，大单元教学效果不佳

　　高中生物学大单元教学设计的知识点涵盖面较广，实践起来需要耗费大量的时间和精力，具有一定教学经验的教师会选择使用大单元教学，但在重新组织教学内容、设计教学方案的过程中，不少教师对大单元教学经验不足，使得教学设计仅以教学单元为中心，没有充分考虑到学生的认识特点、学习能力和兴趣爱好，大单元教学只是简单地将生物学单元知识点串联起来，未能很好地起到帮助学生系统地构建知识体系、促进其学科核心素养发展的作用，导致大单元教学效果不佳。

　　三、基于学科核心素养下的高中生物学大单元教学策略

　　当前的高中生物学教学日益重视培养和提升学生的生物学学科核心素养。基于此，教师应以培养学生的生物学学科核心素养为目标，对高中生物学大单元教学进行整体设计，不断优化大单元教学形式，从而有效提升高中生物学课堂教学质量。

　　（一）确定单元内容，梳理结构单元整体概念

　　确定单元内容是高中生物学大单元教学设计的首要步骤。对此，教师要根据学生的学习逻辑和生物学学科固有逻辑来确定单元内容，以解决问题为中心，对生物学相关知识点进行安排与整合，在此基础上重新构建新的教学单元，并进行结构的梳理，形成单元整体概念，为设计大单元教学方案指明方向，为后续的大单元教学活动奠定基础。“细胞的物质输入和输出”是人教版（2019）必修1第4章内容，主要学习内容包括：（1）理解：细胞膜具有选择透过性；（2）举例说明：主动运输需要载体蛋白并消耗能量、被动运输不需要消耗能量；（3）举例说明：某些物质通过胞吐、胞吞的方式进出细胞；（4）探究活动：观察并分析“植物细胞的质壁分离和复原现象”。细胞内的各种生命活动其本质都属于能量与物质的转化，物质通过各种方式进出细胞，为细胞内的生命活动提供物质基础。在“细胞的物质输入和输出”这一单元中以大概念“细胞的生存需要能量和营养物质，并通过分裂实现增殖”为支撑，以重要概念“物质通过被动运输、主动运输等方式进出细胞，以维持细胞的正常的代谢活动”为主题，划分出三个次位概念，即“细胞膜具有选择透过性”“有些物质顺浓度梯度进出细胞，不需要额外提供能量；有些物质逆浓度梯度进出细胞，需要载体蛋白和能量”“大分子物质可以通过胞吞、胞吐进出细胞”，这三个次位概念中又具体囊括了多个学科的观点。

　　（二）设定单元目标，满足学生个性发展需求

　　紧跟教学目标开展教学活动，才能够顺利实现教学目标，在确定大单元内容之后，教师要将生物学学科核心素养培养与教学重点结合起来，以此设计大单元教学目标，这样才能够在确保学生掌握高中生物学知识的同时，推动其个性化发展。在设计大单元教学目标的过程中，教师还要根据学生的认知水平和学习能力适当调整教学目标，助力学生抓住大单元学习主线，减轻学习压力，实现高效学习。

　　在“细胞的物质输入和输出”大单元教学中，根据生物学学科核心素养的四个维度，教师可以确定如下大单元学习目标：（1）借助“探究膜的透过性”模拟实验，阐述细胞膜的功能特性，比较被动运输、主动运输和胞吞、胞吐过程，了解“能量代谢和物质代谢维持生命活动”，培养学生的生命观念；（2）构建数学模型并利用归纳推理方法，对主动运输、被动运输的特点进行分析，绘制有关曲线，并分析或解释其他事实，培养学生的科学思维；（3）借助“探究植物细胞的吸水和失水”实验，可以灵活使用显微镜进行观察，利用对照实验对不同形态下的植物细胞形态进行对比，开展“测定植物细胞的细胞液浓度”实验，设计生物学实验基本方案，通过小组讨论完善实验设计，进行实验最后得出结论，培养学生的科学探究素养；（4）举例说明“物质跨膜运输的实践运用”，探究其与医学、生产、生活之间的联系，尝试解决实际生活中的一些生物学相关问题，体验生物学学习带来的魅力，培养学生的社会责任感。

　　（三）制定教学方案，培养学生学科核心素养

　　在明确大单元教学目标后，教师要融入单元设计理念，制定针对性的教学方案，针对重要概念开展不同的学习活动，使教学方案契合生物学学科核心素养培养要求。在大单元教学中，灵活采用数据收集、材料分析和实验探究等方式开展教学活动，充分满足学生的生物学学习多样性需求，推动其学科核心素养的培养和发展。

　　在“细胞的物质输入和输出”大单元教学中，教师要引导学生通过实验探究、模型构建、归纳推理等方法，完成本单元学习任务，同时，在具体的教学过程中，教师要强调生物学大概念的整体学习，重视学生科学思维、科学探究等核心素养的培养，以情境创设、任务驱动、具体活动来完成大单元教学。本单元教学流程如下所示（见表1）。

　　以“任务1：探究扩散和渗透作用的区别与联系”为例，在教学中，首先，教师可以通过播放学生课前完成的“通过模拟实验探究膜的透性”实验的视频创设真实教学情境，吸引学生的注意力；其次，在这个过程中，开展活动一：引导学生针对透析袋装置放置不同时间后的透析袋内外溶液颜色变化，组织学生进行小组讨论，并分析原因，得出“扩散”的概念；再次，开展活动二：关注透析袋放置一段时间后透析袋大小的变化，思考问题：在实验过程中是否只有碘的运动？在部分学生提出“可能还有水分子的运动”这一观点之后，教师再引导学生回顾长颈漏斗制作的渗透装置所发生的现象，从而建构“渗透作用”的概念；最后，开展活动三：分析、比较两个实验装置的现象，小组讨论并在学案表格中呈现“扩散”和“渗透作用”的比较结果。在这个环节中，教师可以将学生的比较结果进行投屏展示，帮助其完成概念的构建。

　　（四）实施单元教学评价，巩固核心素养培养效果

　　“教—学—评”是系统的、完整的教学活动体系，在高中生物学大单元教学中，教师还要考虑教学模式的教学效果，有效实施单元教学评价。对此，教师要充分考虑学生学习的个性化和多样性，采取终结性评价、过程性评价、诊断性评价等方式，对学生的学习效果进行系统的、客观的评价，也可以引导学生参与到自我评价和小组互评中，发挥评价的激励和反馈作用，巩固核心素养培养效果，并以评价反馈为依据对后续的教学活动做出及时的调整。

　　在“细胞的物质输入和输出”大单元教学中，教师可以设计如下评价任务：现阶段，相较于血液透析，腹膜透析是一种更常见的治疗方式，具有感染风险低、操作简单等优点。请在课后设计一个调查问卷，并以小组为单位实地采访调查，了解医患双方对该治疗方式的评价。通过这样的方式实现教学评价，将大单元教学评价拉回教学开始时的情境，前后呼应，从社会热点话题切入，结合本单元所学知识和学生的生活经验进行延伸、拓展，考查其分析能力及单元知识运用能力，同时引导学生关注科技发展、医学健康，学会运用所学知识解决生活中的生物学问题，落实了学科核心素养之社会责任的培养。

　　综上所述，高中生物学大单元教学旨在将生物学教学从传统的课时教学中解放出来，站在更高的角度构建更加全面的、系统的单元教学体系，帮助学生厘清大单元学习脉络，形成系统的知识结构体系。高中生物学教师要立足于新课标要求和教材内容，分析、整合、重组单元教学内容，制定针对性的教学目标，设计系统化的教学方案，开展多元化的教学评价，通过环环相扣的大单元教学设计，在学生学习生物学知识的同时，推动其学科核心素养的培养和发展。

　　参考文献：

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　　[4]李小岑,徐扬,罗红梅.核心素养指引下的学生高阶思维能力的培养与评价——以高中生物学“细胞膜的结构与功能”大单元教学设计为例[J].中学生物学,2021(7):13-15.

　　[5]陈艳梅.基于高中生物学科核心素养的大单元教学设计探讨[J].考试周刊,2021(29):119-120.

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