基于深度學習的單元復習實踐

張鳳雙

摘要：在對《細胞的基本結構》一單元進行復習過程中，驅動深度學習，深化科學思維，形成生命觀念，培養學生的核心素養。在教學中通過讓學生模擬構建“細胞工廠”，讓學生在構建過程中既體驗作為“職場人”的新鮮，又從整體上理解“細胞各部分結構既分工又合作，共同執行細胞的各項生命活動”概念。

關鍵詞：深度學習;細胞的基本結構;復習;實踐

《普通高中生物學課程標準（2017年版）》明確提出高中生物學課程標準是要發展學生的“生命觀念、科學思維、科學探究和社會責任”等方面的核心素養，是著眼于學生適應未來社會發展和個人生活的需要。《細胞的基本結構》是高中生物人教版必修1第3章的內容，也是模塊1大概念1“細胞是生命體結構和生命活動的基本單位”下的第2個重要概念所包含的內容：“1.2細胞各部分結構既分工又合作，共同執行細胞的各項生命活動”（以下簡稱為“重要概念1.2”）。教材中把細胞比喻為“工廠”，細胞內部的各結構比喻為“車間”。要深度理解細胞各結構是如何分工又合作，可以嘗試讓學生角色代入不同的細胞結構中，變為“細胞工廠”各車間部門的“負責人”，把學習從“隔岸觀火”變為“身臨其境”，通過小組合作共同模擬構建一個高效有序的“細胞工廠”。

整體分析單元內容

從單元系統整體性的視角，把握單元內容的學科本質和學生學習重點，提煉學生發展的關鍵能力，以此確定本單元整體目標，如系統觀、建模思想、想象力和創造能力等。以模塊1的“重要概念1.2”的單元整體分析（如表1）為例。

任務驅動，模擬細胞結構

筆者選擇在高中生物教材和試題中出現頻率較高的4種真核細胞作為模擬的細胞工廠對象，其中包含2種植物細胞和2種動物細胞，分別是葉肉細胞、根尖成熟區細胞、胰島B細胞、肝細胞。葉肉細胞與根尖成熟區細胞在結構和功能上既有區別又有聯系，葉肉細胞進行光合作用，產生糖類等物質為其它細胞提供能源物質，植物通過根尖成熟區細胞的吸收作用，為其它細胞提供水、無機鹽等物質;同理，胰島B細胞促進細胞攝取血糖，葡萄糖在肝細胞中被氧化分解轉化和儲存。學生理解這4種細胞的結構和功能可以有效地將相關生物學知識進行聯系，為后面的復習打下堅實的基礎。為了更真實模擬職場，單元整體設計偏向競爭模式，如各細胞的“部門負責人”如何分配，通過競聘的形式，小組合作共同模擬構建的“細胞工廠”是否高效有序，則通過爭取獲得“投資”的形式呈現。基于單元核心任務內容的復雜性，筆者將核心任務分成4個子任務，并設計了相應的實施流程。

子任務一：葉肉細胞、根尖成熟區細胞、胰島B細胞、肝細胞等4大“細胞工廠”完成招聘核心成員。首先，推薦產生4大細胞工廠廠長，由廠長根據自身工廠的特點進行核心人員的招聘，招聘啟事中應包含招聘的職位、人數和薪資待遇等，職位可設置如下：總工程師（細胞核）、后勤部主任（細胞質基質）、保衛科科長（細胞膜）、車間主任（核糖體）、車間主任（內質網）、車間主任（線粒體）等;其次，廠長以外的其他人員實行競聘上崗，根據各班人數制定每個職位的競聘人數，具體競聘名單可通過抽簽誕生;競聘時實行廠長與競聘者雙向選擇，即每位競聘人員寫好自己的“求職簡歷”，并將簡歷投到心儀細胞工廠，廠長對競聘者進行面試，根據綜合表現選擇合適的競聘者。

設計意圖：通過本活動，讓學生明確不同細胞結構的特點和功能，在活動中體驗如何在職場競聘中表現出自己的特點。

子任務二：制定評價量表。評價量表由未被聘用的人員負責制定，并最終選出適合“投資”的細胞工廠。每位成員按要求制定一份評價標準的初稿，分別從細胞工廠建筑分布圖的合理性和科學性、解說的科學性和流暢度、能否達成“闡明細胞工廠如何實現高效、有序進行生產活動”的目標等方面進行評價，評價量表中每個項目有具體的分值，總分為100分。組長收集成員的初稿討論后修訂匯總，形成一份正式的評價量表（如表2）。

設計意圖：讓學生以“投資人”的眼光評價一個細胞工廠的設計是否符合細胞的結構和功能相統一的特點，其運作是否高效有序。

子任務三：細胞工廠成員共同規劃細胞工廠并完成一份工廠建筑分布圖（即細胞結構和相關功能圖）。本任務由廠長進行合理分工，集體討論后繪制完成，并在課外討論如何在“招商引資大會”上講演，適當進行排練。

設計意圖：通過本活動，讓學生通過查閱資料、討論，從整體上理解細胞的結構特點及功能，以及細胞的結構和功能如何相適應。

子任務四：招商引資大會。每個細胞工廠分別解說演示該廠如何實現高效、有序進行生產活動，以此爭取獲得投資人的投資。活動開始時由各細胞工廠代表分別介紹本工廠的建筑分布及主要產品的生產流程，評委對照評價量表進行打分。每個細胞工廠代表解說后，評委可以就該細胞工廠的建筑分布及產品的生產流程提出問題，以便更了解該工廠的運作是否合理、高效、有序。全部解說演示后，各細胞工廠分組討論，總結得失。活動最后全體成員進行筆試，統計總分最高者將獲得投資。

設計意圖：通過本活動，可以檢驗學生對不同細胞的結構和功能的理解是否正確，也可以讓學生看到不同細胞在結構和功能上的相似性和差異性，同時可以訓練學生的表達能力和團隊合作精神。

筆試的內容主要圍繞細胞的基本結構設置相關的問題，目的是檢測學生的掌握程度和幫助學生更全面理解細胞的基本結構與功能。例如，細胞核控制細胞的遺傳和代謝，與細胞質發生物質交換、信息交流，核上的什么結構可以實現這一需求？用此問題提醒學生關注核孔的功能;又如，蛋白質在細胞膜行使功能時起到重要作用，能否舉例說明有哪些蛋白質分別在細胞膜上行使哪些功能？通過此問題讓學生將載體蛋白、通道蛋白、糖蛋白、受體等一一聯系起來，進一步促進學生形成結構與功能觀。

實踐與思考

在教學實踐中如何落實核心素養，怎樣的教育教學才是“著眼于學生適應未來社會發展和個人生活的需要”是現代教師必須思考的問題。本單元的教學是對此問題思考后的實踐，是將學業學習與職業體驗深度融合的一次嘗試。將學習細胞的基本結構與職場體驗活動相結合，學生主動參與模擬構建細胞工廠，在活動體驗中形成對知識的理解，并建立知識之間的聯系和有效遷移，這是深度學習的核心特征。單元核心任務評價量表是師生共同制定，表現性評價和結果性評價并重，對學生的學習具有明顯促進作用。在此過程中，學生通過小組合作完成細胞工廠的模擬構建，使模型構建能力得到培養;在闡述細胞工廠的生產流程上學生運用了形式豐富多樣的講演，既體現了科學的嚴謹性又兼顧了藝術的欣賞性，學生的創造能力得到進一步提升;在“職場任務”的驅動下，學生主動學習，學生之間師生之間深入交流，學生的表達能力得以培養。于此同時，學生逐步形成“細胞各部分結構既分工又合作，共同執行細胞的各項生命活動”的生命觀念。

【本文系課題《基于提高理性思維素養的高中生物教學實踐研究》研究成果之一，受廣東省清遠市教育教學研究院資助（課題編號：18-128）】

參考文獻

[1]中華人民共和國教育部.普通高中生物學課程標準（2017年版）[M].北京：人民教育出版社，2018.

[2]孟凡龍，崔鴻.生命觀念視域下的生物學大概念深度學習實踐[J].生物學教學，2019（5）.

（作者單位：廣東省清遠市第二中學）