指向發展學生生物學核心素養的整體備課策略

安 軍 （北京市第一0 一中學 北京 100091）

整體備課策略是指在課程→模塊→單元→一節課4 個層面的備課。這種從整體到局部，從宏觀到微觀的思考路徑，使教師胸有全局，自覺貫徹課程理念，將課程的教育價值、學科思想體現在每一節課中。

教師要有課程意識。這種課程意識是通過教師對課程教育價值的獨立思考和學習課程標準建立的。當教師個人的思考與國家課程對教育價值的論述相互印證或產生共鳴時，教師才能真正認同、理解和落實這些要求。通過學習課程標準，教師要進一步明確課程和模塊層面的內容和評價要求。特別要研究生物學核心素養的內涵，深刻領悟生命觀念，理解學科思想和核心概念，把握生命科學的科學屬性，理解學科本質。對生命本質和學科本質的理解，是一個不斷深化的過程。教師的學識有深度，對學科教育價值的理解有高度，才能將學生的認知帶到一定的高度。

1 單元整體備課

單元備課主要思考以下5 個方面內容（圖1）。

圖1 單元整體備課流程

1.1 列出本單元的重要概念 教師直接列出課程標準表述的單元重要概念，或依據課程標準和教材，將自己對單元重要概念的理解作概括性轉述，后者更有利于提升教師對概念的理解。例如，“免疫調節”單元教學的重要概念概括如下：①人能在充滿微生物的環境中生存而不發生感染性疾病，全憑人體有一套十分有效的防御系統——免疫系統［1］。人體免疫系統能識別“自己”和“非已”，清除“非己”成分，清除體內出現的衰老細胞和異常細胞，保持內環境穩態。這些功能是神經-體液-免疫調節網絡的重要功能之一。②免疫功能建立在對抗原信號的識別和響應上，免疫器官、免疫細胞、免疫活性物質是實現免疫調節的結構基礎。③免疫系統的成分和（或）功能異常可能引發相應的疾病：例如過敏性疾病、自身免疫病、艾滋病和先天性免疫缺陷病等［2］。

1.2 思考這一單元內容體現了哪些生命觀念分析單元重要概念所反映出的學科思想和核心概念。學科思想和核心概念是學生在忘掉具體的生物學事實后，真正應該記憶的知識，是哲學意義上的思想方法和生物學最上位的概念，是值得學生記憶一生的，它能指導學生解決生活中的具體問題。這一步與課程和模塊層面的備課相銜接，保證學科思想和核心概念滲透到單元教學中。例如，“免疫調節”單元突顯了“穩態與平衡觀、結構與功能觀”。

1.3 圍繞核心素養，思考單元育人價值 結合單元教學內容，從發展學生的生命觀念、科學思維、科學探究和社會責任方面分析單元的育人價值，并從激發和培養學生學習興趣的角度思考育人價值。從而使課程標準的要求真正落實在課堂上，使教育理念轉化為具體的教學行為，實現一線教學和課程標準的對接，因此，這一步是重中之重。教師要不斷地追問自己：這個單元中哪些內容對學生生活有意義、會影響學生一生？哪些內容需要轉化為學生的行為，培養學生的社會責任？哪些內容能培養學生興趣？哪些內容能訓練學生的科學思維、培養科學探究能力？這些追問指向生物學核心素養。單元教育價值與單元教學目標是一致的，只是表述的角度略有不同。

例如，“免疫調節”單元教育價值的分析如下：

①免疫功能建立在對抗原信號的識別和響應的基礎上，是生命系統內部通過信號密切聯系發揮調節作用的又一例證，體現了“穩態與平衡觀”。病原體可能從身體的各個部位進入人體，人體的免疫系統并不是集中分布在某一個部位，而是分布在身體的各個組織和器官。不僅如此，淋巴細胞等免疫細胞還會在體內不斷循環，增加識別和清除病原體的效率。免疫器官、免疫細胞、免疫活性物質是實現免疫調節的結構基礎，這些內容體現了“結構與功能觀”。

②疫苗的發現和研究史表明，人類對免疫的認識建立在不斷與疾病做斗爭的實踐、觀察和實驗中，從而感悟科學研究的價值。

③學生能運用免疫學的知識解釋生活中的現象。這部分內容與學生生活緊密聯系，容易激發學生興趣，培養學生健康生活理念和社會責任。

④運用免疫調節的知識解釋過敏反應、自身免疫疾病的原因，關注艾滋病，預防艾滋病。保持身心健康，加強體育鍛煉，做到營養均衡，使免疫系統發揮正常的功能。

1.4 設計單元核心問題和單元評價問題 單元核心問題指向單元重要概念，是將單元重要概念轉變成問題。例如，“免疫調節”單元核心問題可設計如下問題：人類生活在一個充滿微生物的環境中，但人體內環境卻是無菌的，人體是怎樣做到的？人體清除非己成分的意義是什么？學生在學習了整個單元之后對此問題應該有一個整體的認識。

單元評價方案針對單元重要概念進行設計。學生在學完單元內容后，對單元重要概念理解的深度可通過綜合性提問進行評價。例如，“免疫調節”單元的評價為：論述人體三道防線在免疫過程中的作用，比較非特異性免疫和特異性免疫在免疫調節過程中發揮的作用有什么不同？（非特異性免疫在感染早期發揮重要作用，特異性免疫應答反應的針對性和免疫記憶對生命生存的價值分析）。單元評價設計也可為單元中每一節課評價設計的組合。單元評價提倡在新的問題情境中考查知識的遷移應用，例如：被毒蛇咬傷為什么要注射抗蛇毒血清？異體器官移植為什么不易成功？

單元教育價值（目標）、核心問題、評價方案三者應保持一致，在教學設計中發揮不同作用，核心問題和評價設計是為達成教學目標而設計的問題情境。

1.5 單元課時安排 課時安排應合理。每一課時相對獨立，既完成單元教學的部分內容，又要同時為單元育人價值服務。所以在具體的每一節課，不必太強調這一節課內容的完整性。例如，“免疫調節”共有4 課時。第1 課時講解“免疫的物質基礎和非特異性免疫過程”；第2 課時講解“體液免疫”，第3 課時講解“細胞免疫”，第4 課時講解“免疫失調”。

2 單元內一節課的教學設計

一節課的教學設計應圍繞以下5 方面思考（圖2），即本節課的重要概念、學情分析、教學目標、核心問題和評價設計。認真回答了這5 個問題，也就基本完成了一節課的教學設計。即要傳遞的概念是什么（清晰地列出來）？這節內容對本單元的教育價值應作出什么貢獻？學生有哪些先前的知識作為基礎，還會遇到什么困難？用什么方式組織教學內容（核心問題設計）？怎樣知道學生理解了概念（教學評價）？

圖2 一節課的教學設計流程

教學目標的制定仍然至關重要。一節課的教學目標要為實現單元教育價值服務。教師仍然應不斷地追問自己，這節課的育人價值何在？從發展學生的生命觀念、科學思維、科學探究、社會責任和學習興趣等角度進行思考：哪些內容能使學生終生受益？哪些內容能轉化為學生的行為？對“教什么”的思考決定了整節課的高度。

核心問題是整節課的組織結構，它對應教學目標，同時又是引人入勝的新情境。整節課通過圍繞核心問題進行討論，從而實現教學目標。核心問題是先行組織者，它使學生具有持續高漲的熱情參與學習過程。核心問題的創意是一節好課的標志。核心問題與教學目標和教學評價密切相關。備課過程應實現2 個轉換，即將教學目標轉換為核心問題，再將核心問題轉換為評價設計。

3 一節課教學設計舉例——“體液調節”

3.1 本節課的重要概念

①特異性免疫（以體液免疫為例）的針對性和免疫記憶賦予了動物體能在充滿致病微生物的環境中生存的能力。

②接種疫苗使人體產生免疫記憶，將來對同種病原體可產生出更迅速、更有效和更特異的免疫應答。免疫記憶是存儲在特異性免疫應答細胞——記憶細胞中的，它們使人們能生活在充滿病原體的世界中不會被同一種病原體反復感染而發病。

③特異性免疫依賴免疫細胞識別抗原信號并作出應答反應。細胞對信號的識別與響應是神經-體液-免疫調節共同的細胞學基礎。

3.2 學情分析 免疫應答過程雖然抽象，但學生不乏生活經驗，例如，學生都有預防接種證，成長過程中注射過各種疫苗；知道生活中被狗咬傷要注射預防狂犬病的疫苗。學生有抗體的概念，但對于抗體的本質是什么？它是如何發揮作用的？并不十分清楚。體液免疫恰恰可幫助學生解釋生活中的這些問題，指導學生健康地生活。

學生已有的、與本節內容相聯系的知識包括：①對蛋白質空間結構及其功能的認識，②細胞膜上具糖蛋白，與細胞間的信號識別有關。這些知識是理解“抗體如何發揮作用，巨噬細胞對抗原的識別和呈遞”的基礎。③細胞分化和基因的選擇性表達。④對神經遞質和激素作為化學信號的認識，包括激素的作用機理的認識，會遷移到對細胞因子（淋巴因子）作為信號發揮調節作用的理解上。

3.3 教學目標

①學生能描述體液免疫應答的過程，揭示B淋巴細胞對信號的應答本質。（生命觀念）

②學生能解釋體液免疫的針對性和免疫記憶產生的原因及其對人生存的價值。（生命觀念）

③學生能解釋接種疫苗預防傳染病的道理，能科學運用疫苗保證自己和家人的健康，關注疫苗的科學使用問題。（社會責任）

④從抗體的分布體會機體結構與免疫功能的關聯。（生命觀念）

⑤評價巴斯德的實驗，體會免疫學是人類在與傳染病做斗爭的過程中積累經驗逐步發展并不斷豐富的科學。（科學探究、科學思維）

3.4 教學設計思路 從生活中學生熟悉的免疫接種入手，出示國家0～6 歲計劃免疫接種表，要求學生提出自己想知道的問題。學生問：疫苗為什么能起到防疫作用？聽說打疫苗會產生抗體，抗體是什么？它是如何發揮免疫作用的？為什么一種疫苗只能預防一種傳染病？有些疫苗為什么要打多次？這些圍繞疫苗的問題指向特異性免疫的原理。教師歸納學生的提問，提出本節課的核心問題：疫苗防御作用的機理是什么？特異性免疫的針對性（特異性）和免疫記憶是如何形成的？本節課講解特異性免疫的一種——體液免疫。

利用巴斯德雞霍亂的實驗觀察和狂犬病疫苗的研制，提示疫苗是減毒或滅活的病原體。疫苗作為抗原刺激機體產生抗體，講解抗體的本質及如何發揮免疫效應。圖示抗體在全身各處分布，擁有許多種類抗體的人體，就像穿上了一個無形的“鎧甲”，病原體可從各個方向入侵身體，抗體也被“嚴密部署”在身體各處，這里體現了結構與功能的關聯［3］。

引導學生觀察體液免疫過程圖解，對學生看不懂的內容進行針對性講解。突出免疫細胞對信號的響應。例如，B 淋巴細胞接受抗原和淋巴因子2 個信號的刺激才會進入細胞周期增殖并分化；吞噬細胞對抗原信號的識別、吞噬處理；T 淋巴細胞只能識別呈遞在吞噬細胞表面、被MHC 夾持的抗原肽段。將體液免疫與前面學習的神經-體液調節進行比較，比較它們的共性，都是對刺激的應答過程，都充滿了對信號的識別和響應，均為維持機體的穩態。說明B 細胞的增殖分化發生在淋巴結。用二次免疫抗體數量曲線，說明疫苗接種的意義。

評價圍繞下列問題展開：①為什么成人的抵抗力比小孩強，這種強的抵抗力是如何形成的？②老人說，小孩每病一次就會強壯一些，這種說法有科學依據嗎？③與非特異性免疫相比，體液免疫（特異性免疫）有什么特點？特異性免疫的針對性和免疫記憶有什么意義？教師講解時要說明，特異性免疫雖然具有針對性和免疫記憶，增強了動物體對環境的適應力，但特異性免疫啟動慢，非特異性免疫啟動快。在感染初期，非特異性免疫具有非常重要的防御作用。