融合兩版本高中生物學新教材的單元教學設計

趙廣宇

摘 要 創造性融合使用兩版本教材，以“激素的奧秘”作為單元學習主題，引導學生認識高等動物和人體激素調節的機制和特點，了解在千變萬化的環境中動物體和人體內各器官間相互協調，共同維持機體穩態的過程，發展學生模型與建模的科學思維。

關鍵詞 深度學習 學科核心素養 單元教學 體液調節

中圖分類號 Ｇ633. 91 文獻標志碼 B

《普通高中生物學課程標準（2017年版2020年修訂）》 （以下簡稱《課程標準》）以發展學生生物學學科核心素養為宗旨建構課程內容，并提出了“大概念→重要概念→次位概念”的三級概念體系。大概念應是學生通過系統學習而統整提煉的核心知識，指向生物學觀念的形成，這需要長時段、跨章節甚至跨模塊的學習，因此教師進行單元整體設計的難度較大。而重要概念上承大概念，下啟次位概念，其教學能很好地從中觀層面加以設計。因此，以重要概念為依據梳理關聯知識，系統建構教學單元，不僅符合《課程標準》的內容要求，同時也符合學科知識的內在邏輯和學生的認知發展規律，兼具可操作性強的特點。

不同版本的教材均依據《課程標準》編寫，但又各具特色。因此，教師在進行教學設計時應比對、分析并融合各版本教材以創造性使用，這有利于學生核心素養的發展。筆者以“體液調節”為例，選取人民教育出版社（以下簡稱“人教版”）和北京師范大學出版社（以下簡稱“北師大版”）兩版本高中生物學新教材，探討創造性使用兩版本教材在單元教學實踐中的策略。

1 融合兩版本教材的單元教學設計

1.1 單元設計思路

基于對《課程標準》及整合后教材內容的分析，本單元主題設定為“激素的奧秘”。伴隨本單元內容學習，學生將對激素形成一個深入而全面的認識，揭示激素的奧秘。依據《課程標準》確定的單元學習目標如下：

（1）通過分析促胰液素的發現歷程、胰島素相關實驗等，對實驗分組和結果進行分析、比較、歸納與概括，深入理解“加法原理”和“減法原理”在生物學實驗中的具體應用并形成大膽假設、小心求證的思維品質。

（2）通過自主構建內分泌系統的概念模型，闡述組成人體的主要內分泌腺及其功能，舉例說明它們在功能上的聯系。

（3）通過分析動物和人體血糖平衡，甲狀腺激素和雌激素分泌調節的相關資料，構建相應的激素調節模型，闡明激素在生命活動調節中作為信息分子的作用，以及分級調節和負反饋調節機制對維持機體穩態的意義。

（4）通過分析人體體溫調節和水鹽平衡調節的具體過程，總結神經調節與體液調節的關系，分析比較兩種調節方式在維持穩態上的優勢。

（5）通過分析激素調節相關疾病的類型、病因、治療和預防等知識，強化健康生活意識，指導健康生活。

繼而依據單元關鍵問題進行單元學習活動設計，將9個核心任務合理分配于6個課時，具體單元設計思路如圖1所示。

1.2 開展持續性評價

本單元針對教學目標設計了一系列單元評價活動，以期追蹤每個環節學生的學習效果和核心素養水平，及時收集證據，以便教師及時調整教學策略促使學生能取得最大限度的發展。對于一些具體的評價活動，如概念模型構建，教師則會為學生提供評價量規（表 1），旨在幫助學生明確學習任務的完成目標和標準，以便其結合自身情況取得較大進步。對于學科重要概念的學習效果評價采取概念圖法，即根據學生單元學習活動后構建出的概念圖，通過觀察圖中的相應表現來判斷學生是否進行了深度學習。

2 融合兩版本教材的教學實踐策略

2.1 重組整合情境資料和學習評價資料，滲透生命觀念，培養社會責任

不同版本教材主體內容基本相同，但具體情境資料的選用和組織會因編者不同而產生很大差異。這為教師提供了豐富的教學資源，教師可以預設一個統一的情境再選取教材資料的交集進行整合。例如在“體液調節”單元第四課時“甲狀腺激素分泌的調節”中，北師大版教材的導入部分有甲亢患者的血液化驗單數據及癥狀，而人教版教材的課后題是關于甲狀腺癌患者治療方案的討論，兩版教材中提到的甲亢和甲狀腺癌都是與甲狀腺激素相關的人類疾病。通過整理、應用這些教材資料，有助于引導學生認識甲狀腺激素含量的相對穩定對機體健康的重要性，幫助學生形成系統觀，穩態與平衡觀和信息觀等生命觀念。

教師創設情境時通過展示甲亢患者的部分癥狀和血液化驗單，引導學生根據該甲亢患者癥狀推測甲狀腺激素的功能，并由化驗單中“促甲狀腺激素濃度顯著降低”的信息導向甲狀腺激素分泌的調節學習。學生經過本節課的學習后回歸情境，以甲亢患者血液化驗單中的激素含量歸納激素調節微量高效的特點。最后利用所學遷移應用。教師提問：① 甲狀腺癌患者切除甲狀腺后，其下丘腦分泌的TRH還有作用嗎？② 其垂體分泌的TSH呢？③ 為什么這樣的患者要終生服用甲狀腺激素類藥物？以此作為本節課的學習評價環節，引導學生利用分級調節和反饋調節原理回答問題，分析甲狀腺癌患者癥狀，評價治療方法。學生基于對體液調節的認識和對健康生活、疾病治療等現實問題進行理性解釋和判斷，在學習過程中提升社會責任。

2.2 融合科學史料，創新設計學習活動，發展學生科學探究能力和科學思維

學習生物學科學史能使學生沿著科學家探索生命世界的道路前行，理解科學的本質和科學研究的方法，并運用科學的思維方法認識事物，解決實際問題。將兩版本教材的科學史進行重組、補充，為學生提供全面的實驗探究素材。

在北師大版教材的“實踐應用”欄目中有一個課外活動，活動內容為提供一些卡片讓學生根據連續文本材料進行概念模型構建，筆者認為這類學習活動非常適合調節過程即概念模型的學習，于是將人教版教材中的科學史實驗資料作為連續文本與此活動進行整合，將卡片換為關鍵詞，并為學生補充了一些構建概念模型的方法作為指導，創新設計了甲狀腺激素分泌一課中構建概念模型的學習活動。

教師出示人教版教材中的資料1：實驗發現，摘除大鼠的垂體，甲狀腺將萎縮，甲狀腺激素顯著減少；如果給該大鼠注射垂體的提取物，可以部分恢復甲狀腺的大小。如果向動物靜脈注射下丘腦分泌的促甲狀腺激素釋放激素（TRH），可增加垂體分泌促甲狀腺激素（TSH）的量。進一步實驗發現，將實驗動物下丘腦中分泌TRH的區域損毀，或向該動物的垂體中注射微量的甲狀腺激素后，血液中的TSH水平會明顯降低。臨床上發現，甲狀腺機能亢進時，血液中甲狀腺激素水平升高，TSH的水平降低；當甲狀腺功能減退時，血液中甲狀腺激素水平下降，TSH的水平升高。

教師組織活動1：根據上述資料，用箭頭建立圖中各概念之間的聯系，構建甲狀腺激素分泌的調節模型。 （構建概念模型的步驟為：① 提煉概念；② 理清各概念之間關系；③ 畫出初步關系圖并建立連接；④ 標明概念之間關系；⑤ 修改和完善。）

學生展示交流評價完善后，教師出示北師大版教材中的資料2：在雞的養殖實踐中人們發現，適當延長每日的光照時長和光照強度能提高母雞的產蛋率。光作用于視網膜，后者將光刺激信號轉換為神經沖動傳入下丘腦，促進下丘腦分泌促性腺激素釋放激素（GnRH），GnRH 能夠刺激垂體分泌促卵泡激素（FSH）和黃體生成素（LH），FSH和LH刺激卵巢分泌雌激素并促進卵泡發育和排卵。但是，如果光照時間過長，如每日連續光照時長超過17h，使雌激素分泌過多，反而會抑制排卵。

教師組織活動2：請根據上述資料構建利用光照提高母雞產蛋率的調節模型。

教師提問：請歸納并概括出以上兩個調節模型間的共性并繪制統一模型。對模型進行圖像拆分，明確分級調節和反饋調節的具體內容及意義。

設計意圖：利用甲狀腺激素的相關實驗，甲狀腺疾病臨床表現及利用光照提高母雞產蛋率等實例引發學生思考與討論，構建甲狀腺激素、雌激素分泌調節的概念模型，進一步歸納概括出下丘腦-腺垂體-靶腺軸調節模型，并將模型進行圖像拆分，厘清分級調節和反饋調節的具體范圍，突破分級調節、反饋調節機制這一教學重難點。根據資料，提煉概念，建立聯系，尋找證據構建概念模型作為論證的主張，在此過程中發展學生的模型與建模等科學思維。

3 單元教學反思

本單元教學創造性地融合兩版本教材，基于“激素的奧秘”這一大單元相關的生活、科研真情境，伴隨答案不唯一的開放性問題，引導學生進行深度學習，重點在于訓練學生的建模能力，培養創新思維。建構性評價學生在具體任務情境中的表現，推動其核心素養的發展。教師圍繞學生熟悉且感興趣的單元主題，按照核心素養要求設計單元學習活動，圍繞單元主題和問題主線層層遞進，克服碎片化學習的局限，學生在學習過程中成為問題解決者，方案設計者，這種單元教學設計形式值得在教學中進一步展開研究。

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2020年修訂） ［S］.北京：人民教育出版社，2020.

［2］ 劉月霞，郭華.深度學習：走向核心素養［M］.北京：教育科學出版社，2018：73-101.

［3］ 戴歆紫，王祖浩.國外深度學習的分析視角及評價方法［J］.外國教育研究，2017，44 （10）：45-58.