大概念理念下的生物單元設(shè)計(jì)
——以初中生物“環(huán)境中生物的統(tǒng)一性”單元為例

江蘇省錫山高級(jí)中學(xué)實(shí)驗(yàn)學(xué)校 王靜麗

單元設(shè)計(jì)有利于教師超越單一的課時(shí)思維，宏觀把控課時(shí)與課時(shí)、課時(shí)與章節(jié)、章節(jié)與單元、單元與教材、教材與課標(biāo)之間的內(nèi)在聯(lián)系，幫助教師對(duì)學(xué)科知識(shí)進(jìn)行統(tǒng)籌規(guī)劃。此外，從學(xué)生角度講，單元設(shè)計(jì)有利于學(xué)生建立起結(jié)構(gòu)化的學(xué)科知識(shí)，避免只是接受了一些零散的知識(shí)。只有具備了結(jié)構(gòu)化的知識(shí)，學(xué)生才能將其遷移應(yīng)用到復(fù)雜情境中解決問(wèn)題。這正是當(dāng)前各學(xué)科大力推行“單元設(shè)計(jì)”的原因。

本文以蘇科版初中生物“環(huán)境中生物的統(tǒng)一性”單元為例，說(shuō)明大概念理念下的單元目標(biāo)制訂、活動(dòng)及評(píng)價(jià)設(shè)計(jì)。這里所指的“大概念”側(cè)重于“概括性抽象性程度較高、能反映生物學(xué)科本質(zhì)、對(duì)解決生物學(xué)相關(guān)問(wèn)題具有廣泛指導(dǎo)作用、對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)具有引領(lǐng)作用、集中承載重要的生命觀念”等特征。

《普通高中生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版2020 年修訂）》指出：“在教學(xué)中，教師圍繞著生物學(xué)大概念來(lái)組織并開(kāi)展教學(xué)活動(dòng)，能有效地提高教學(xué)效益，有助于學(xué)生對(duì)知識(shí)的深入理解和遷移應(yīng)用，也有助于發(fā)展學(xué)生的生命觀念。”

一、指向概念深入理解的單元目標(biāo)設(shè)計(jì)

進(jìn)行單元設(shè)計(jì)前，先整體梳理單元知識(shí)，然后厘清概念層級(jí)，確定大概念，最后制訂指向概念深入理解的單元學(xué)習(xí)目標(biāo)。

（一）單元概念層級(jí)分析

科學(xué)概念層級(jí)分析對(duì)課程設(shè)計(jì)、教學(xué)實(shí)踐等方面都具有不可替代的指導(dǎo)意義，是圍繞概念進(jìn)行教學(xué)的前提，也有利于改進(jìn)學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)。依據(jù)概念本身抽象度和概念認(rèn)知難易度，分析得出了“環(huán)境中生物的統(tǒng)一性”單元概念層級(jí)，如圖所示。

分析單元概念層級(jí)，為單元目標(biāo)制訂與活動(dòng)設(shè)計(jì)明確了方向。上圖中，大概念“生物體具有一定的結(jié)構(gòu)層次，能夠完成各項(xiàng)生命活動(dòng)”是歷經(jīng)“環(huán)境中生物的統(tǒng)一性”單元學(xué)習(xí)后所形成的生命觀念。學(xué)科核心概念往往貫穿多個(gè)主題，是對(duì)多個(gè)重要概念整合概括的產(chǎn)物。生物學(xué)重要概念的抽象概括水平不及核心概念，但是為核心概念提供必要的支撐。基礎(chǔ)概念是學(xué)生通過(guò)觀察現(xiàn)象、概括事實(shí)所得出的基本概念，是構(gòu)建科學(xué)概念的起點(diǎn)。概念層級(jí)分析具有階段性，例如，對(duì)于“生物體結(jié)構(gòu)和功能的基本單位是細(xì)胞”的認(rèn)識(shí)，初中學(xué)段僅引導(dǎo)學(xué)生從個(gè)體水平和淺顯的細(xì)胞水平進(jìn)行理解，而高中學(xué)段則更深入，要求學(xué)生從構(gòu)成物質(zhì)的分子水平、構(gòu)成細(xì)胞的顯微、亞顯微結(jié)構(gòu)上理解這一概念。

（二）利用KUD 制訂單元學(xué)習(xí)目標(biāo)

傳統(tǒng)的單元總體目標(biāo)設(shè)計(jì)被知識(shí)和能力目標(biāo)所框定，容易導(dǎo)致學(xué)生難以區(qū)分事實(shí)、觀點(diǎn)，學(xué)習(xí)后很難系統(tǒng)地形成生物學(xué)概念。利用KUD 制訂單元學(xué)習(xí)目標(biāo)，圍繞大概念剖析教材，能更清晰地區(qū)分知識(shí)和技能，引導(dǎo)教師深度思考單元設(shè)計(jì)，高效指引教學(xué)過(guò)程和課堂評(píng)價(jià)。下面以“環(huán)境中生物的統(tǒng)一性”單元學(xué)習(xí)目標(biāo)為例。

學(xué)生將知道（Know）:

·動(dòng)植物細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)和區(qū)別。

·組織的形成是細(xì)胞分化的結(jié)果。

·器官、系統(tǒng)的概念。

·單細(xì)胞生物體的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)以及如何進(jìn)行多項(xiàng)生命活動(dòng)。

學(xué)生將理解（Understand）:

·生物體結(jié)構(gòu)和功能的基本單位是細(xì)胞。

·細(xì)胞分裂、生長(zhǎng)、分化與生物體生長(zhǎng)的內(nèi)在聯(lián)系。

·植物體、人體的結(jié)構(gòu)層次，以及生物體是一個(gè)統(tǒng)一的整體。

學(xué)生將能做（Do）:

·制作臨時(shí)裝片，并在顯微鏡下觀察動(dòng)植物細(xì)胞結(jié)構(gòu)，繪制細(xì)胞的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖。

·制作葉的切片，并在顯微鏡下觀察葉的橫切面。

·觀察酒釀和池塘水中的小生物，認(rèn)識(shí)單細(xì)胞生物體的結(jié)構(gòu)。

·探究草履蟲(chóng)對(duì)外界刺激作出的反應(yīng)，明白單細(xì)胞生物體也可以進(jìn)行消化、運(yùn)動(dòng)、對(duì)外界刺激作出反應(yīng)等多項(xiàng)生命活動(dòng)。

·能靈活應(yīng)用學(xué)到的知識(shí)和技能，解釋生活中生物學(xué)相關(guān)問(wèn)題。

二、以提升概念層級(jí)為路徑的單元活動(dòng)設(shè)計(jì)

大概念的建立難以一氣呵成，總要由小到大逐步推進(jìn)。為避免基礎(chǔ)概念的碎片化和相互割裂，應(yīng)以大概念為核心，將相關(guān)知識(shí)內(nèi)容編織成網(wǎng)絡(luò)，使內(nèi)容結(jié)構(gòu)化。圍繞關(guān)鍵問(wèn)題和重要探究進(jìn)行單元活動(dòng)設(shè)計(jì)，以利于學(xué)生在一個(gè)個(gè)具體真實(shí)的學(xué)習(xí)活動(dòng)中主動(dòng)建構(gòu)概念，逐步走向更高層次的概念。

（一）以關(guān)鍵問(wèn)題引領(lǐng)概念的層級(jí)提升

問(wèn)題，是課堂教學(xué)中重要的思維載體，學(xué)習(xí)過(guò)程就是不斷提出問(wèn)題、解決問(wèn)題的過(guò)程，有了問(wèn)題，學(xué)生才能明確學(xué)習(xí)的方向，才有解決問(wèn)題的動(dòng)力。對(duì)于學(xué)生而言，問(wèn)題類似于“催化劑”，驅(qū)動(dòng)他們生成強(qiáng)烈的探究知識(shí)、解決問(wèn)題的欲望。解決問(wèn)題后，學(xué)生可以獲得成就感，從而更加激發(fā)他們的求知欲望。此外，以關(guān)鍵問(wèn)題引領(lǐng)概念的層級(jí)提升，可以引導(dǎo)學(xué)生透過(guò)生物學(xué)現(xiàn)象，抽象出更高層次的概念。“環(huán)境中生物的統(tǒng)一性”單元關(guān)鍵問(wèn)題設(shè)計(jì)如表1 所示。

表1 “環(huán)境中生物的統(tǒng)一性”單元關(guān)鍵問(wèn)題設(shè)計(jì)

（二）以重要探究促進(jìn)概念的主動(dòng)建構(gòu)

探究性學(xué)習(xí)是主動(dòng)獲取新知的重要途徑，可以是實(shí)驗(yàn)探究、資料探究，也可以是調(diào)查探究等多種形式。探究是生物學(xué)科學(xué)習(xí)的資源載體，在形成概念中有著不可替代的作用，教師應(yīng)以重要探究為平臺(tái)，促進(jìn)學(xué)生主動(dòng)建構(gòu)概念，學(xué)生在科學(xué)探究的過(guò)程中形成的概念，其認(rèn)識(shí)是深刻的，而且可以從中學(xué)習(xí)和訓(xùn)練科學(xué)思維，為概念的應(yīng)用打下基礎(chǔ)。概念的主動(dòng)建構(gòu)，需要以充分和有代表性的事實(shí)為基礎(chǔ)，而探究性學(xué)習(xí)正是為學(xué)生創(chuàng)造了此條件。“環(huán)境中生物的統(tǒng)一性”單元重要探究設(shè)計(jì)如表2 所示。

表2 “環(huán)境中生物的統(tǒng)一性”單元重要探究設(shè)計(jì)

通過(guò)單元探究群的設(shè)計(jì)，明確了學(xué)生的學(xué)習(xí)路徑，引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)多種形式的探究性學(xué)習(xí)，主動(dòng)建構(gòu)基礎(chǔ)概念，然后在此基礎(chǔ)上概括重要概念，提煉核心概念，自然而然地形成并認(rèn)同大概念。雖然同一個(gè)概念下的探究設(shè)計(jì)不在同一課時(shí)甚至不在同一節(jié)內(nèi)容，但是，單元探究群的設(shè)計(jì)可以使教師做到心中有數(shù)，始終圍繞大概念組織教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)活動(dòng)，將相關(guān)知識(shí)內(nèi)容編制成網(wǎng)絡(luò)，使內(nèi)容結(jié)構(gòu)化。

三、重視概念遷移應(yīng)用的單元評(píng)價(jià)設(shè)計(jì)

學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)能真實(shí)反映學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解、內(nèi)化、遷移和應(yīng)用過(guò)程，真實(shí)反映學(xué)生核心素養(yǎng)的發(fā)展水平。要注意拓寬評(píng)價(jià)的形式，關(guān)注對(duì)學(xué)生核心素養(yǎng)發(fā)展的綜合評(píng)價(jià)，既要重視對(duì)學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中所表現(xiàn)出來(lái)的發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、提出問(wèn)題、分析問(wèn)題、實(shí)踐操作和解決具體問(wèn)題等能力的評(píng)價(jià)，又要關(guān)注學(xué)生參與課堂的主動(dòng)性、對(duì)知識(shí)的理解程度以及思維活動(dòng)的深入性等多維度的評(píng)價(jià)，關(guān)注學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中態(tài)度、責(zé)任和價(jià)值觀念的形成。

單元評(píng)價(jià)正是以大概念或?qū)W習(xí)主題為單位進(jìn)行的評(píng)價(jià)。大概念理念重視學(xué)生的深度理解，教師要將單元內(nèi)所涉及的核心概念、重要概念分解為單元評(píng)價(jià)要素，并制訂評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)和評(píng)價(jià)辦法。另外，單元評(píng)價(jià)也應(yīng)考慮本單元與課程整體的關(guān)系，明確本單元在課程中的地位和作用。

（一）設(shè)計(jì)具有開(kāi)放性綜合性的評(píng)價(jià)任務(wù)

設(shè)計(jì)具有開(kāi)放性綜合性的評(píng)價(jià)任務(wù)，能確實(shí)起到評(píng)價(jià)的診斷、激勵(lì)和促進(jìn)作用，促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展。如何提高評(píng)價(jià)任務(wù)的質(zhì)量？需要從以下標(biāo)準(zhǔn)入手：（1）本任務(wù)能否促進(jìn)學(xué)生對(duì)知識(shí)的深入理解？（2）能否調(diào)動(dòng)起學(xué)生參與教學(xué)的主動(dòng)性？（3）能否幫助學(xué)生提高思維的層級(jí)性？（4）學(xué)生能否展現(xiàn)出本單元所需具備的重要技能？（5）本任務(wù)是否精準(zhǔn)地指向教學(xué)目標(biāo)。

評(píng)價(jià)任務(wù)示例1：你聽(tīng)說(shuō)過(guò)干細(xì)胞嗎？治療白血病患者時(shí)，為什么可以用造血干細(xì)胞移植代替骨髓移植？請(qǐng)網(wǎng)上查閱資料，了解干細(xì)胞這一領(lǐng)域的研究進(jìn)展。（創(chuàng)設(shè)現(xiàn)實(shí)問(wèn)題情境，使學(xué)生切實(shí)感悟到概念在解釋和解決現(xiàn)實(shí)問(wèn)題中的具體價(jià)值）

評(píng)價(jià)任務(wù)示例2：大多數(shù)植物是多細(xì)胞個(gè)體，細(xì)胞是如何構(gòu)成一個(gè)植物體的？請(qǐng)你用概念圖清晰地表示出來(lái)。

學(xué)生作品示例：如圖2 所示。

圖2 植物體的組成（學(xué)生板書(shū)）

評(píng)價(jià)任務(wù)示例3：通過(guò)多種途徑，如網(wǎng)上或圖書(shū)館查閱資料、實(shí)地調(diào)查、采訪、咨詢等，了解太湖里單細(xì)胞生物藍(lán)細(xì)菌爆發(fā)的原因以及當(dāng)前主要的治理措施。（引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注單細(xì)胞生物與人類的關(guān)系，尤其是學(xué)生所居住家鄉(xiāng)的相關(guān)現(xiàn)實(shí)問(wèn)題。以此培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度、健康意識(shí)和社會(huì)責(zé)任意識(shí)，學(xué)會(huì)對(duì)自己和他人的健康負(fù)責(zé)，學(xué)會(huì)應(yīng)用知識(shí)科學(xué)解決復(fù)雜的現(xiàn)實(shí)問(wèn)題，是生物學(xué)課程育人價(jià)值的重要體現(xiàn)。）

（二）劃分成就水平，描述預(yù)期表現(xiàn)

單元評(píng)價(jià)設(shè)計(jì)不僅包含任務(wù)設(shè)計(jì)，還應(yīng)根據(jù)學(xué)生的實(shí)際學(xué)習(xí)過(guò)程，劃分成就水平，描述各水平的預(yù)期表現(xiàn)。以“環(huán)境中生物的統(tǒng)一性”成就水平劃分為例。

水平1：①能說(shuō)出細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)；②會(huì)描述細(xì)胞分裂、生長(zhǎng)、分化中細(xì)胞發(fā)生的變化；③知道多細(xì)胞生物體的結(jié)構(gòu)層次。水平2：①能理解細(xì)胞分裂、生長(zhǎng)、分化與生物體生長(zhǎng)的內(nèi)在聯(lián)系；②會(huì)獨(dú)立制作葉的切片，并觀察后說(shuō)出組成葉片的組織類型。水平3：會(huì)分析并認(rèn)同多細(xì)胞生物體依靠細(xì)胞、組織、器官（系統(tǒng)）之間的協(xié)調(diào)統(tǒng)一，完成生命活動(dòng)。水平4：能綜合運(yùn)用事實(shí)、證據(jù)、單元大概念解釋或解決現(xiàn)實(shí)生活中的問(wèn)題。

根據(jù)以上成就水平劃分，可以看出圖2 示例中的學(xué)生大致處于水平3，掌握了植物體是由不同器官組成的，各器官又由不同組織構(gòu)成，但學(xué)生是否達(dá)到更高水平，無(wú)法判斷。

基于學(xué)科核心素養(yǎng)組織教學(xué)單元，進(jìn)行單元教學(xué)的整體設(shè)計(jì)，是實(shí)現(xiàn)課堂教學(xué)改革的著力點(diǎn)。對(duì)知識(shí)單元而言，圍繞大概念進(jìn)行的單元設(shè)計(jì)是非常有效的方法。指向概念深入理解的單元目標(biāo)設(shè)計(jì)是出發(fā)點(diǎn)，以提升概念層級(jí)為路徑的單元活動(dòng)設(shè)計(jì)是關(guān)鍵，重視概念遷移應(yīng)用的單元評(píng)價(jià)設(shè)計(jì)是保障。