基于學習進階的高中生物學單元教學研究

摘 要：在新課改的背景下，文章對中學生物學學習進階進行了深入研究。學習進階可以使學生對高中生物學的知識有一個更好的了解，使他們在生物學的學習中有一個清晰、明確的引導，同時還可以使他們對生物學知識點的記憶和認識更加深刻。在高中生物學教學中，不能忽略概念間的聯系，通過對概念和概念間的聯系進行系統的解釋，能讓學生明白高中生物學是一個有機的循環。學習進階是核心素養教育的一種重要方法，它通過對不同學習階段、不同水平的學生進行連續的概念模型建構，讓學生在學習路徑上對某個核心概念進行深度學習。學習高級的概念模型可以更直觀地反映出學習內容的內涵、規律和學習要點。在目前的課程引導工作中，教師既要按照教學目標的根本要求，又要立足于學生的總體情況，保證學習的進階概念模型符合學生的思維特征和學習基礎，從而達到更好的教育效果。

關鍵詞：高中生物；概念；學習進階

中圖分類號：G633.91 文獻標識碼：A 文章編號：1673-8918（2024）32-0115-04

作者簡介：張永（1980～），男，漢族，安徽宿州人，安徽省泗縣第一中學，研究方向：高中生物教學。

通過教學研究的實踐，我們發現，通過單元式教學設計來進行高中生物概念的教學，可以提高課堂的教學效果，使學生們的學習注意力更加集中，同時還可以有效地提高老師們的整體素養，推動他們的專業成長。另外，從單元一體化的視角來進行高實用性生物學概念的教學，對學生們來說，也是一個很好的補充。

一、 高中生物學習進階理念概述

學習進階是對學生在各學段，學習同一主題的概念時所遵循的連貫的、典型的學習路徑的描述，一般呈現為圍繞核心概念展開的一系列由簡單到復雜、相互關聯的概念序列。在中學生物教學中，核心素養起著舉足輕重的作用。核心素養是學生在學習與發展過程中必須具備的基本能力與素質。培養學生的能力與素質，既要有學科知識，又要有科學探究能力、創新能力、批判思維和協作精神。此外，高級階段的學習對學生的學業發展以及終身學習都有著十分重要的作用。在此基礎上，學生對生物學的基本觀念與原則有了更深層次的認識與運用。具有核心素質的學生，可以將科學的方法與思想應用于實踐中，培養出解決問題的能力，同時也培養了批判思維與評價的能力，為日后的學業與事業發展打下了良好的基礎。核心能力是由許多要素組成，其中以學科學習和知識為基礎。學生必須了解生物基礎知識及觀念。在此基礎上，提出問題、做實驗、觀察、分析數據，最后得出結論。培養學生的創新精神、批判性思維和協作精神，是培養學生綜合素質的關鍵。要求學生具有創造性的思考能力，能想出新奇的見解，并能解決問題。批判思考能力有助于學生對與生物有關的資訊與意見進行評價與分析。協作學習是指在學習過程中，如何與別人協作，共同完成各種任務。從總體上看，進階學習在中學生物教學中是一個重要的概念。學生在學習與發展的過程中，將會加深對生物知識的了解與運用，從而發展出創造性、批判性思維與協作精神，為日后的學業與工作發展奠定良好的基礎。其構成要素包括：學科學習與知識；科學思考與探究；創新能力；批判思維與協作能力。

二、 學習進階的主要特點

（一）圍繞核心概念

學習進階圍繞學科核心概念、重點概念組織教學內涵，將多個一般概念和主題事實構建為一個系統，形成一個系統，一個邏輯框架，促進了學生對生物學概念的理解和思維水平的提升。

（二）促進跨學科的融合

不同學科之間的某些主要問題，是不同學科之間的共性，但重點應該放在某個學科的核心內容上，再對這些問題各個擊破，以此通過學習進階促進不同學科的知識觀的交融。

（三）多種概念的認知順序

學習進階構建不同的進階水平線，幫助學生真正體會到“少而精”與認知層次的遞進。

（四）明確教學、課程與評價的關系

學習進階增進課程標準在學段之間的銜接、課程內容安排、概念表述，課程標準理念、教學目標、教學估價、教學實踐之間的關系。通過學習進階的指導教學還可以借助助教評價來對教學和課堂進行反向反饋，加強學生對學科知識的整體認識和深入理解。

三、 學習進階在高中生物實驗教學開展過程中的意義

①用一般概念遞進形成重要概念和次位概念的完整框架，用學習進階框架開發工具，開發測評的基礎選擇題，覆蓋全面、題量難度適中，并具有一定的參考價值可以保證與學生水平相對應。題量數據和結果的量化，可以反映學生對概念的掌握程度，是評估教學實踐的基礎。②學習進階的教學設置要在學生原有的水平和生活經驗的基礎上，以學生的生活歷程、跨學科的共同概念為基礎，展示了學生一步步從新手向高手的進階過程。這是根據學習進度，優化協調交叉學科核心概念的教學方案。③根據學習的進階理論進行教學實踐對學生掌握生物知識概念有更好的效果，在此基礎上，通過對“組成細胞型”的教學方法和策略的確定，確定達成教學目標所選擇的教學方法與策略，與教學任務、教學目標相契合，對教學重點和難點進行逐一解析。在教學設計的過程中，教師依據教材的內涵、學生的現有層次、學生的認知發展規律、教師的知識發展規律、教師的知識結構，以概括的、合適的“教與學”的方法為基礎，以達到教學目的的事半功倍的效果。教師通過學習進度構建的框架，可以分析學生在學習某個課題時的進階變量層級之間的關系，從而可以對教學目標和學生預期表現的過程進行準確的分析，對教學和學習進行有效的調整，不斷優化教學規劃，構建符合學生認知結構的知識層框架，形成生物學科核心素養。

四、 學習進階的高中生物學單元教學的具體實施

（一）基于學習目標進階理清概念發展順序和網狀結構

單元學習目標進階包含錨定起點、中間水平、錨定終點。“錨”的出發點是對已有的概念的認識，是學生學習的根本；“錨定目標”是指通過本單元學習后，希望學生能掌握的一個重要概念；中級層次是通過一系列次要概念的有機組合而成的，它是一個重要概念的發展途徑。在此基礎上，文章提出了一種新的思路，即：在新課程中引入新的課程內容。首先，根據“單位”，對“關鍵”概念進行劃分，確定“關鍵”概念是建立在什么基礎之上的；其次，要厘清各次位概念的內在聯系，并對它們進行分類；在此基礎上，以“零星事實—次位概念—重要概念”的結構化學習，對生物學中的事實、一般概念和規律進行分類。概念學習目標進階有助于老師更好地貫徹《課程標準》的規定，準確掌握教學內容的深度，同時也給老師們提供了一個總體的架構，可以根據學生在不同的學習階段水平來制訂適當的教學目標和學習任務。

（二）依托學習內容進階

在單元教學中細化具體學習任務。次級概念的生成通常是以多項學習任務為支持的與科學概念的發展層次模型相結合，全面地分析次級概念所包含的內容，提升學科核心素養的層次，找到最優的途徑，設計出能夠反映教學過程的層次性、實踐性和整體性的學習任務，幫助學生從多個角度實現對概念的學習、理解和遷移。以實際情景為基礎，設計多層次的學習任務，激發學生多角度的學習動力，有助于他們構建一個符合邏輯的概念系統，讓他們在多層次的思維活動中，能夠更好地產生和使用自己的能力。學習進階通過體驗、映射、關聯、整合四個概念發展層次，對學習內容進行了深入的剖析，對教學資源進行了挖掘與整合，對學習任務進行了提煉，并對“學生是怎樣學”的流程進行了設計，從而為培養學生的理念以及提高學科核心素養提供了明確的途徑。如，以探索微生物種群的成長過程為主線，以實際情景和任務為主體，使學生能夠更深入地理解生物種群概念：通過研究酵母菌的接種、培養技術，掌握培養微生物的基本生物學實驗技巧；在對培養基中菌群數進行計數時，要學習使用取樣檢測法，對微生物進行顯微觀察計數，提高對數據的收集、整理和分析能力；通過建立數學模型，對不同培養條件下菌株數量的變化規律進行分析，掌握群體生長曲線的作圖與內涵，為進一步研究影響因子打下基礎。這一系列有序的學習任務，遵循著學生各個階段的學習軌跡，確保了教學內容的連貫，既能讓學生對概念的內涵和本質進行科學的理解，又能有效地促進學生對學科理念的消化，從而使他們能利用模型進行分析。

（三）參照學習進階理念

在新一輪的課程改革中，如何使學生的學業水平和核心素養水平達到可測量、可評、可量化，這是當前新一輪課程改革的重點。首先，根據學段、學情和單元內容創設情景，確立了測試的概念；其次，對概念所涉及的具體內容進行了細致的剖析，以引導學生將知識與技巧融入問題的解決中來，并對主題進行了設計；最后，根據學習質量標準，對核心素養水平進行分級評估，明確學生需要用什么來表示他們對知識和技能的掌握情況。高級課程側重于學科本質，注重概念的生成。學習進階理念有助于老師對學生的概念學習進行全面的了解，它不僅能對單課時教學、單元教學起到指導作用，還能對模塊教學、不同學段的課程教學進行指導，讓課程教學具有連貫性。

（四）教學過程中注重學生的主體地位

將學習進階理論應用于課堂教學的本質，就是教師運用一種適合學生認識發展需要的教學方式，促進學生從低層次到高層次的知識學習。研究證明，在中學生物教學中運用學習進階理論，可以提升學生的學習興趣，學習動機，學習期望，端正學習態度，極大地增強學生的知識轉移能力，這些都會對學生的學習產生一定的作用，幫助學生更好地掌握知識，更好地實現教育目的。要實現這樣的教學效果，首先要把學生放在核心位置上來設計教學活動，比如情境設計、小組討論、物理建模等，都主張以學生為中心。

（五）立足重點與難點，培養科學探究能力

在教學中開展科學探究活動，能使學生更好地了解一些重要的概念，培養他們的生活理念，培養他們的科學思維能力，使他們掌握科學的研究方法。探究式學習不僅可以在課堂上開展，而且可以通過做作業來開展。為此，應重視對學生探究能力的培養和探究性作業的設計。在進行科學探究時，應注意掌握重點，因此，在設計作業前，應先確定教學重點與難點。比如，細胞膜、細胞器、細胞核的結構和功能，不同的細胞結構如何分工協作等。重點：不同類型的單元間如何分工協作。本研究立足于教學的重點和難點，結合學生的實際學習程度，進行探究式作業的設計。探究式作業要充分發揮學生的主體作用，讓他們真正“動”起來，可以采取方案設計、調查研究、小實驗和模型建構等方法，還可以通過制作概念圖，進行情景分析等。在完成任務的時候，學生們可以通過自己的經歷，去發現一些事實，來證明自己所提出的問題，從而加深對一些重要的概念的理解，了解到不同的生命現象的本質，并增強他們的科學探索能力。比如，在教學中遇到重點和難點時，老師可以讓同學們首先建立起這一單元的知識結構，再畫出一張概念圖。

（六）基于學習進階理論的教學設計

在設計基于學習進階理論的教學設計過程中，結合傳統常規的教學設計內容，設計出適合本次實驗研究的教學設計模型。根據所建構的教學設計模型，在不同的教學內容上設計出合適的教學策略。最后，再依據所建構的教學設計模型以及教學活動，寫出具體的教學設計。

1. 基于學習進階理論教學設計模型的建構

在學習進階理論的指導下，在進行教學設計時，既要確定教學設計的途徑與要素，又要將其模塊化、系統化地構建成一個整體架構。在查閱了有關學習進階理論教學設計的文獻資料的基礎上，文章提出了一種以學習進階理論為基礎的教學設計模式。將此模式運用于課程設計中，注重將學習進階理論運用于教學。

2. 基于學習進階理論教學活動的設計

按照進階學習理論中的教學設計模式，在教師的引導下進行具體的教學設計。根據不同的教學內容，采取相應的教學策略。以學習進階理論為基礎的教學，突出以學生為中心，重視知識之間的聯系，因此，許多教學方法采取了情景與其他教學方法相結合的教學方法，旨在使知識的學習更加連貫，提高學生的學習興趣，體現出以學習進階理論教學為基礎的教學特征。

（七）生物教師提高對學習進階理論在教學中的關注

以高級進階理論為基礎的教學，可以讓老師們按照他們目前的認識程度，采取合適的教育方式，讓學生能夠更好地掌握由低到高的核心概念知識，從而使他們能夠建立起一個完整的知識系統，提高課堂的教學效率。然而，在本研究中，經過對教師的調研，我們發現，大部分教師都不熟悉學習進階理論，所以，為了讓老師們更好地了解學習進階理論，我們可以在相關的教育部門中進行一些關于學習進階理論的教研活動。

（八）聯系科學研究與科學現象，培養社會責任

日常教學中貫穿著社會責任的教育，學生的責任感的養成也不是一朝一夕就能完成的，這是一個很長的過程。在高中生生物教學中，應重視與生物有關的社會問題，并加以剖析和探討，這是培養高中生社會責任感的一種重要手段。將學生的社會責任教育融入學生的作業中去，首先要對教材進行深入的剖析，找準切入點。老師應能將所學內容與社會責任相關聯，對有關科研和社會問題有較全面的認識。基于這一點，我們要根據學生的實際情況篩選出適合他們的教學內容，并且能夠促使他們參與進來。比如，我們將細胞生物學家威爾遜著名的一句話“每個生命科學問題的解答，都要從細胞中去尋求”作為出發點，引導學生去探究：為何細胞是生命活動中最基本的結構和功能單元？把你所學的東西聯系起來，闡明你的看法。在這樣的作業中，要想取得好的效果，就需要讓學生們互相交換和評估自己的看法，通過思維的碰撞，加深對“細胞是生命活動的結構和功能單元”這一核心概念的認識，也有助于學生的生命觀的形成。

五、 結論

總之，在目前的高中生物學習的過程中，老師們必須根據自己的實際教學狀況，并根據學生的基礎學習狀況，來設計一個合適的教學課題，并根據不同階段的學習計劃，讓學生們可以一步一步地完成相關的學習任務。老師要把學生培養成有主觀意識的探究者，把老師和學生都變成一個實驗探究的團體，引起學生的認知沖突，并指導他們去分析其中的緣由，讓他們主動地參加到實踐中去，這樣才能提升他們的學習積極性和學習效率，從而讓他們的認識更上一層樓，讓他們認識到生物的規律，從現象到本質。在以后的課程主題和模塊內容的制訂過程中，老師們也要適當地提高學習的難度，以適應學生的學科能力發展的需要。

參考文獻：

［1］陳穎芳，張鋒.例談基于學習進階的高中生物學單元教學［J］.生物學教學，2020，45（11）：18-20.

［2］蔣沂蒙.例談基于核心素養的高中生物學單元教學策略［J］.生物學教學，2019，44（1）：24-26.

［3］鐘小梅.基于核心素養的高中生物學單元教學的策略例談［J］.教學管理與教育研究，2021，6（18）：90-92.

［4］張哲文.基于學習進階的“生物的進化”單元教學設計研究［D］.哈爾濱：哈爾濱師范大學，2021.

［5］秦曉娟.學習進階在高中生物學核心概念教學中的應用研究——以“人體穩態”為例［D］.長沙：湖南師范大學，2017.