基于核心素養的高中生物學教學目標設計

鄭冬陽

［摘 要］在“四新”背景下，文章以“基因工程”大單元教學為例，敘述如何基于核心素養進行教學目標的設計。文章根據教學目標的相關理論基礎，結合生物學科的教學特點，確定教學目標的設計步驟。通過分析課標、分析學情、梳理教材，以核心素養四個方面不同水平的行為表現作為教學預期，形成相應的單元目標與課時目標。最后指出常見的教學目標撰寫誤區，并提出合理的建議，為大單元教學目標的設計提供參考。

［關鍵詞］教學目標；核心素養；基因工程；大單元教學

［中圖分類號］? ? G633.91? ? ? ? ［文獻標識碼］? ? A? ? ? ? ［文章編號］? ? 1674-6058（2024）08-0085-04

《普通高中生物學課程標準（2017年版2020年修訂）》提出，生物學學科核心素養包括生命觀念、科學思維、科學探究和社會責任［1］。根據高中生物學教學要求，我們應以培養學生的生物學學科核心素養作為高中生物學教學目標。然而，目前仍有教師不了解怎樣將核心素養的培養滲透進課堂，不知道如何將核心素養的要求體現在教學目標當中，從而導致教學目標未能起到應有的導教、導學、導評的作用。本文以“基因工程”大單元教學為例，嘗試從實操角度提出基于核心素養的高中生物學教學目標的設計方法，為高中生物教師制定教學目標提供參考。

一、理論基礎

安德森等學者在修訂布盧姆教育目標分類學理論時提出，目標可以分為三個層次：計劃整個年度課程的目標、計劃某個教學單元的目標和計劃每天教學活動的目標［2］，后面兩個層次的目標相當于大單元教學中的單元目標和課時目標。安德森認為，目標是對預期結果及變化的描述，在陳述目標時應以學生為主體，且包括或隱含“能夠”“學會”兩個措辭［3］，如“（學生將學會）運用……”。但安德森的理論框架是從“認知過程”和“知識”兩個維度對教學目標進行描述，更多地強調知識與技能，與現今強調培養學生學科核心素養的教學目標不太貼合。

而在劉徽學者的理論中，將學生的學習行為從情感、認知和技能三大維度進行劃分［4］，更能體現學生在情感、態度與價值觀方面的變化，因此以劉徽學者的理論為基礎框架設計教學目標更符合當下的教育教學要求。

二、設計步驟

在設計大單元教學目標前，先要確定大單元教學的主題。明確主題內容后，可圍繞主題對課程標準中的內容要求、教學提示、學業要求等進行分析。對課程標準有了整體把控后，再對教材內容進行梳理。最后，分析學生的知識儲備及能力水平，作出符合學情的教學預期。以此逐步形成單元目標，并將單元目標的內容細化至具體每個課時中，形成相應的課時目標，具體步驟如圖1所示。

（一）確定單元主題

新課標以大概念、重要概念和次位概念的形式劃分課程內容，并提示教師可以通過規劃一個甚至幾個單元的內容，幫助學生將零散的事實抽象成相應的概念［5］。據此，教師可以大概念作為大單元教學的主題，根據該大概念的內容設計單元目標，同時參考相關的重要概念或次位概念設計課時目標。本文以人教版高中生物學選擇性必修3第3章“基因工程”（對應新課標“概念5”）作為大單元教學的主題。

（二） 分析課程標準

在新課標中，大概念“概念5”之下有兩個重要概念“概念5.1”和“概念5.2”作為支持，而在重要概念下又有數個次位概念作為基礎。通過對新課標的分析，我們對“基因工程”這一大單元教學的內容及其與核心素養的4個方面的聯系有了一定的了解。

根據“概念5”和“概念5.1”可知，本單元的教學核心是讓學生理解基因工程是通過將DNA進行重組，從而實現生物新的遺傳特性及功能，而“概念5.2”則提示我們蛋白質工程可以作為基因工程的技術延伸。結合新課標的學業要求，通過本單元的學習，學生應能結合實例概述基因工程和蛋白質工程的原理，理解可以通過基因工程等相關技術手段讓受體生物因遺傳物質的改變而合成新的蛋白質，產生新性狀，出現新功能，從而形成“結構決定功能”這一生命觀念。

根據對次位概念及相應教學提示、學業要求的分析可知，學生在本單元的學習過程中可對相關生命現象和規律以及與基因工程相關的事實、概念和原理等進行歸納、概括、探討，從而培養自身的科學思維。

針對生產生活的需求，在學生熟悉基因工程及蛋白質工程的操作步驟的基礎上，讓其嘗試設計方案以解決實際問題，并通過實驗、分析及討論來提高其科學探究能力。

在完成本單元學習后，學生應能形成正確的倫理觀念，在相關社會熱點問題的討論中作出理性的解釋和判斷，闡明基因工程可在不同領域中改善人類的生活品質，并能積極運用所學的知識和方法解決生活中的問題，承擔起應有的社會責任。

（三）梳理教材內容

根據新教材的章前引言、正文內容及本章小結等，整理出“基因工程”大單元的知識結構，以更好地設計單元目標與課時目標。“基因工程”大單元分為4節，對應大單元教學的4個模塊。根據教材不同章節之間的聯系，本文構建了“基因工程”大單元的知識結構圖，如圖2所示。

在模塊1的學習活動中，教師可以利用紙條模擬目的基因與質粒的剪切與連接，引導學生關注單酶切與雙酶切的優劣，從而為后面學習基因表達載體的構建以及完善生產方案做鋪墊。模塊2涉及DNA的粗提取、DNA片段的擴增（PCR）及電泳鑒定等探究實踐活動。但PCR及電泳鑒定對設備要求較高，因此可通過模擬實驗來實現教學目標，而DNA的粗提取實驗相對容易實施，可開展以鍛煉學生的動手能力、實驗探究思維和合作精神。通過大單元教學，教師可將模塊3、4中相應的工程案例作為情境貫穿其中，讓學生運用所學的知識對相關現象作出理性判斷，嘗試思考與解決實際生產中的問題，從而培養學生的科學思維與社會責任意識。

（四）分析學生學情

按照教學進度，“基因工程”這部分內容一般在高二下學期進行學習。經過一年多的生物學學習，學生已具備了一定的推理能力、歸納能力及概括能力，能運用生物學知識解釋一定的生物學現象并能嘗試解決特定的問題。

在必修2的學習中，學生基本掌握了遺傳及變異的本質，了解基因是如何進行表達的，理解基因如何控制性狀。且必修2中與DNA復制相關的內容亦可用于與PCR的原理及過程進行類比學習。必修2第4章的“科學·技術·社會”欄目中介紹了基因工程的應用，如轉基因抗蟲棉、利用大腸桿菌生產胰島素、通工業發酵來批量生產凝乳酶等，這些內容為“基因工程”大單元學習奠定了知識基礎。

實驗方面，在必修1的科學實驗中，學生接觸過物質提取、水浴加熱等操作，對實驗中的顏色反應有一定的辨別能力，對探究實驗的基本原則有一定的了解，這為DNA的粗提取實驗積累了一定的技術基礎。

（五） 預期教學效果

學科核心素養體系為教師提出了具體的教學要求，是教師培養學生能力的依據［6］。但學生的能力存在差異，為了更好地落實學科核心素養，新課標在“學業質量水平”中以核心素養的四個方面為主要維度，將學生的具體學業成就表現劃分為4個水平。教師可以根據學生的實際情況來預期學生能達到的水平，并將相應的行為表現程度呈現在教學目標中。

“基因工程”大單元的教學面向的是參加學業水平等級性考試的學生，該考試的命題依據基本在學業質量水平的三、四級水平，所以我們設計的教學目標也應循序漸進，最終達到三、四級水平。

（六） 設計教學目標

1.單元目標

在設計“基因工程”大單元教學目標時，教師應結合新課標的要求及相應的教學內容，同時將新課標中核心素養在不同水平下的具體行為表現作為教學效果預期的依據，最終整合出適合日常教學使用的單元目標撰寫框架（見表1）。

根據表1框架中梳理的內容，“基因工程”大單元的教學目標可設計為：

（1）以結構與功能觀、物質與能量觀說明基因工程及相關技術的理論基礎與原理，并在給定情境中，運用相應原理對結果作出解釋。（生命觀念、科學思維）

（2）根據資料用歸納概括的方法闡明基因工程三種基本工具的作用，并通過實例分析說明基因工程的步驟。（科學思維）

（3）通過小組合作，設計基因工程生產胰島素的方案，并針對相關問題改進胰島素生產的方案。（科學探究）

（4）舉例說明基因工程在現實生活中的應用，并基于社會熱點話題，理性評價基因工程的優勢與劣勢，闡明個人觀點；通過邏輯推理，辨別并揭穿偽科學，認同基因工程改善了人類的生活品質并產生巨大的社會效益。（科學思維、社會責任）

（5）用圖示等方式闡明蛋白質工程的過程，結合實例辨析基因工程與蛋白質工程的異同；基于結構與功能觀識別虛假宣傳和無科學依據的傳言，并用相關技術解決實際問題，認同蛋白質工程是生產人類需要的蛋白質的過程。（科學思維、生命觀念、社會責任）

（6）結合基因工程及蛋白質工程的生產實例，抽象出大概念“基因工程賦予生物新的遺傳特性”，并能以相應的結構與功能觀、物質與能量觀解決生產和實踐中的具體問題。（生命觀念）

2.課時目標

課時目標是將單元目標進一步細化至每節課中，不僅豐富了相應的知識內容，還提出了更具體的能力要求。“基因工程”課時目標的撰寫框架見表2。

根據表2框架中的內容，“基因工程”大單元的課時目標（以第5課時為例）可設計為：

（1）用推理等方法對蛋白質工程崛起的緣由展開探討。（科學思維）

（2）初步以結構與功能觀，通過歸納概括的方法說出蛋白質工程的基本原理。（生命觀念、科學思維）

（3）基于給定的事實證據，運用結構與功能觀，以圖示的方式說明蛋白質工程的過程。（生命觀念、科學思維）

（4）能認同基因工程作為蛋白質工程的基礎可賦予生物新的遺傳特性。（生命觀念）

因為單元目標更側重于對整個大單元教學內容的把控，所以在撰寫單元目標時主要根據4個模塊的主題內容進行敘述，每個主題內容可能涉及核心素養的一個或多個方面。在撰寫課時目標時，則應按照教學安排的順序進行敘述，這樣更有利于理順教學思路，為后續的教學設計做好鋪墊。上述表格呈現核心素養具體水平，目的是幫助教師明確完成相應教學后學生應達到的學業質量水平，同時也可為后期評價提供參考，故在教學目標的敘述中可以不出現。

文中應用的教育目標分類學框架可為我們的教學目標設計提供清晰的思路，但并不意味著我們要將教學內容生搬硬套進某一個框架中，我們應根據課程的特征及教學需求對不同的理論框架進行靈活運用或調動，以撰寫出合適的教學目標。

三、注意事項

在寫教學目標時，教師應注意避免出現以下常見的錯誤：

第一，忽視以學生為主體進行敘述。教學目標的敘述應包括或隱含學生“能夠”“學會”等含義，但有的教師在寫教學目標時容易出現如“通過完成……，以培養（學生的）科學思維/以樹立某生命觀念”等的表述，仍然習慣以教師為主體來思考和設計教學。

第二，沒有厘清單元目標與課時目標之間的有機聯系。有些教師將不同課時的教學目標機械地拼湊在一起作為單元目標。這樣的單元目標設計并未從大單元的角度整體把控教學內容，而只是分別設計好每個課時的教學內容后再合并成一個單元，這樣“分離”的課堂教學不利于學生循序漸進地建立學科大概念。

第三，教學目標中出現過于抽象的行為表述。例如在“學生能夠理解基因工程的原理”這一教學目標中，“理解”確實是一種認知行為，但是怎樣算理解？如何評價學生有沒有理解知識？當一個學生理解了基因工程的原理時，他表現出的具體行為可能是：能夠根據事例說出基因工程的原理，或能夠舉例說明基因工程的原理，或能夠在給定的情境中運用基因工程的原理解決問題等。上述是學生在理解的基礎上表現出的學習行為，那么我們要預期學生能達到哪個水平，則需要在教學目標中用可觀測的具體行為表述出來，如“說出”“舉例說明”“運用”等。

［? ?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［M］.北京：人民教育出版社，2020.

［2］［3］? 安德森，克拉思沃爾，艾拉沙恩，等.布盧姆教育目標分類學：分類學視野下的學與教及其測評：完整版［M］.蔣小平，張琴美，羅晶晶，譯.修訂本.北京：外語教學與研究出版社，2009.

［4］? 劉徽.大概念教學：素養導向的單元整體設計［M］.北京：教育科學出版社，2022.

［5］［6］? 劉恩山，曹保義.普通高中生物學課程標準（2017年版2020年修訂）解讀［M］.北京：高等教育出版社，2020.

（責任編輯 黃春香）