基于深度學習的高中生物學單元教學實踐研究

摘 要：高中生物學單元教學與學生的深度學習密不可分。深度學習是培育核心素養的重要途徑，能很好地發展學生的核心素養，而單元教學是助推深度學習的有效策略。文章以人教版高中生物必修一第五章“細胞的能量供應和利用”為例，結合分析單元學習目標、制訂單元學習任務、設計單元關鍵問題、設置學習評價方式四個方面，探究基于深度學習的高中生物學單元教學的設計和實踐。

關鍵詞：深度學習；高中生物學；單元教學

作者簡介：劉萍（1979—），女，湖南省株洲市第十三中學。

《普通高中生物學課程標準（2017年版2020年修訂）》中提出：生物學課程要求學生主動地參與學習，在親歷提出問題、獲取信息、尋找證據、檢驗假設、發現規律等過程中習得生物學知識，養成科學思維的習慣，形成積極的科學態度，發展終身學習及創新實踐能力［1］。這強調了生物學課程要讓學生從問題出發進行科學探究，最終形成概念、發展能力，也體現了高中生物教學需要通過深度學習路徑達成教學目標，使學生實現思維進階。

聚焦生物學科核心素養的課堂教學，應該是情境教學真實化、知識結構體系化、思維含量深層化、學習評價多樣化的教學。這就要求高中生物課堂教學由“課時教學”走向“單元教學”，以此構建知識框架，形成整體概念，讓學生獲得關鍵能力。

一、深度學習與單元教學的關系

深度學習是指在理解學習的基礎上，學習者能夠批判地學習新的思想和知識，將它們融入原有的認知結構中，并將已有的知識遷移到新的情境中作出決策和解決問題。深度學習區別于淺層學習的特點是理解與批判、聯系與構建、遷移與應用［2］。高中生物學科要求學生運用演繹推理、批判性思維和創造性思維、實驗設計分析等科學思維以及科學探究方法，探討和闡釋生命現象及規律，這些能力都需要通過深度學習來培育。

單元教學是指教師基于大概念或大問題，把握各單元模塊知識的本質和內在聯系，確立若干個教學主題，以主題為線索，進行連續課時教學的教學方式［3］。這是相對于傳統的單課時教學提出的。傳統的單課時教學，知識結構較單一，教學時間較固定且時長較短，以至于在課堂上難以建立學科知識間的聯系，生成大概念，也就無法通過知識遷移來解決實際問題。一個單元往往圍繞著大概念，聚焦關鍵問題，其包含的知識點之間具有較強的邏輯性和相關性。單元教學可以較好地聯系這些知識點，保證學習的連續性和整體性。相對來說，高中生物學科知識點較多，知識面較廣，從宏觀到微觀、從結構到功能、從方法到技術等，而高中生物單元教學可以有效地凝聚知識核心，實現“神聚形也不散”。

基于學科核心素養的高中生物學單元教學與學生的深度學習密不可分。深度學習是培育核心素養的重要途徑，基于深度學習獲得的知識遷移與應用能力，有利于核心素養發展，二者相輔相成。而單元教學是助推深度學習的有效策略，可以幫助學生整合資源，構建知識體系，更好地解決實際問題。總而言之，單元教學可以促進學生的深度學習，進而達成核心素養培育目標。

二、基于深度學習的高中生物學單元教學案例

本文以人教版高中生物必修一第五章“細胞的能量供應和利用”為例，探究基于深度學習的高中生物學單元教學的設計和實踐。這一單元教學的設計思路是先將課程內容要求轉化為學習目標，將學習目標分解成學習任務，再將學習任務具體化為問題串，并落實到教學活動中，最后進行評價，使學生思維外顯化、表達概念化，最終實現教學評一體化。

（一）關注課程標準，明確深度學習指南

依據課程標準的要求，圍繞大概念和關鍵問題，從教材內容和事實出發，建立事實與次位概念、重要概念和大概念之間的邏輯關系（表1）。

（二）依據教材內容，奠定深度學習基礎

在實施單元教學前期，要注重夯實課前準備，設計學生自主學習清單（表2）。學習清單能讓師生明確學生的學習問題所在，真正做到急學生所急，解學生所難，為學生進行深度學習打下基礎。

（三）梳理學習清單，繪制深度學習框架

基于學科核心素養，依據教材內容，從生命觀念、科學思維、科學探究、社會責任四個方面制訂單元學習目標（表3）。同時，將學習目標細化成具體任務，圍繞任務設置問題串，引導學生思考和討論，設計出任務評價方式（表4）。確定學習目標，以任務作為驅動，符合學生的認知規律和學習習慣，有助于深度學習的實現。

（四）依據教學設計，開展深度學習實踐

美國教育家杜威在《我們怎么思維》一書中，借實例提出“思維起于直接經驗的情境”，并把情境列為教學的首要因素。在課堂教學實踐中，教師首先要做的便是創設情境，激發興趣，啟發思維。如通過比較普通洗衣粉和加酶洗衣粉的洗滌效果的生活情境，開啟酶的學習；通過螢火蟲發光的情境，探究螢火蟲發光過程中的能量轉化，引出ATP；通過觀察葡萄糖在體外燃燒的現象，思考細胞中葡萄糖分解的過程，引出細胞呼吸的原理和應用；通過植物工廠中光源補充的情境，引出光合作用的原理和應用。

真實的情境能引發問題思考，教師可以趁勢拋出任務，設置問題串，層層深入，驅動學生思考討論、探究實踐。如運用證據和邏輯評析酶本質的探索過程和光合作用發現史中的觀點，設計實驗探究影響酶活性的條件，建構環境因素對光合作用強度的影響的數學模型，歸納概括呼吸作用和光合作用的實質并建構相關概念模型等。這些都指向核心素養的科學思維和科學探究，也是深度學習的直接體現。

《如何高效學習》的作者斯科特·揚在書中指出，整體性學習最關鍵的步驟就是將所學的知識運用到實際中。這里的整體性學習與基于深度學習的單元教學有異曲同工之處。深度學習最終的落腳點也應該回歸生活，基于生物學知識，解決生產生活中的實際問題。這種在真實情境中解決實際問題所體現的價值觀，正是核心素養的內涵所在。

“教”與“學”是課程實施的中心環節，而“評”也是課程實施不可或缺的要素。基于深度學習的單元教學要實現“教學評一體化”，才能產生較好的教學效果。基于此，教師在開展單元教學時應依據不同的任務、不同的問題，設計不同的學習評價方式，以期獲得真實的學習反饋。評價方式主要包括文本閱讀，獲取信息，個人自評；合作探究，展示成果，小組互評；解釋現象，習題檢測，教師點評；等等。評價本身不是目的，評價的目的是給學生展示自我的平臺和機會，也使教師發現問題，改進教學，以此促進教學相長。

結語

深度學習是培育核心素養的重要途徑，單元教學是促進深度學習的有效策略。但是，單元教學實踐還存在一些需要改進和優化的問題，如單元教學對學生的自主學習能力有一定的要求，學生在自主學習過程中發現問題、提出問題的能力還有待提高。單元教學對教師的備課工作也提出了新的挑戰，教師的教學理念、專業知識、教學能力等需要進一步提高。另外，關于單元教學的評價方式還比較單一，如何兼顧過程性和結果性評價還需要進一步探究。

［參考文獻］

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）［M］．北京：人民教育出版社，2020．

何玲，黎加厚.促進學生深度學習［J］.現代教學，2005（5）： 29-30.

黃麗娜.基于深度學習的高中生物學大單元主題教學實踐分析［J］. 教學管理與教育研究，2021，6（24）：99-101.