單元教學視角下的高中生物學情境式教學設計

中圖分類號：G633.91 文獻標識碼：B

摘：要：本文以“人類遺傳病”一節內容為例，依據《課程標準》要求重整教學內容，生成大單元主題，并制訂教學目標，創設“生物學興趣小組學生建立遺傳病科普網站”大情境；以“完善遺傳病科普網站—構建人類遺傳病概念圖—遺傳病的檢測和治療”為主線，通過情境—任務—活動的教學方式，串聯教學內容，并在教學過程中實時監測活動成效和任務完成情況；任務和活動的深入開展過程中，學生持續進行分析與總結，形成生物學學科概念框架，提升其生物學學科核心素養。

《普通高中生物學課程標準（2017版2020年修訂）》（以下簡稱《課程標準》中課程基本理念指出，應以核心素養為宗旨，內容聚焦大概念。教師需要依據《課程標準》要求和學生實際學情設計包含生物學學科核心素養4個維度的教學目標，以充分發展學生的生物學學科核心素養。然而，傳統課堂教學以課時為單位將相關知識割裂開來，導致教學內容碎片化、零散化，不利于發展學生的生物學學科核心素養。

單元視角下的情境式教學可以促使教學內容趨于系統化和整體化。教師通過創設大情境整合教學內容，將多節或多個課時的教學內容有機融合，并制訂相應的教學目標。在子情境中，教師通過任務驅動和問題引領，設計多樣的教學活動，引導學生參與到知識的發生或應用中，引導學生自主或以小組合作的形式完成學習任務；在教學過程中實時監測活動實施成效和任務完成情況，隨著單元任務和活動的逐步展開，通過活動過程中的過程性評價和結果性評價促進學生核心素養的提升。2]

筆者以人教版普通高中教科書《生物學·必修2·遺傳與進化》以下簡稱“教材\"第5章第3節“人類遺傳病”一節內容為例，依據《課程標準》的內容要求（見表1），探討單元視角下的高中生物學情境式教學。筆者嘗試打破教材中原有的內容編排順序，將伴性遺傳、可遺傳變異和人類遺傳病的內容重新整合，生成大單元主題，并結合學生學情設計教學目標，依據單元情境設計學習任務、學生活動和評價體系，有效整合教學內容。

1單元教學內容分析

在教材的內容安排上，本節內容與基因突變和染色體變異相關知識存在緊密關聯，是可遺傳變異原理在人類遺傳病研究領域中的具體應用，同時也是伴性遺傳和遺傳規律的進一步擴展和延伸。因此，在教學過程中，教師不能僅對教材內容進行簡單的處理，或僅局限于章節內容本身展開講解，應建立與可遺傳變異和伴性遺傳相關內容的聯系，重新設置單元主題，并制訂教學目標。

筆者創設“生物學興趣小組學生建立遺傳病科普網站”這一單元大情境，以“完善遺傳病科普網站一構建人類遺傳病概念圖一遺傳病的檢測和治療\"為主線，通過情境一任務一活動的教學方式，串聯教學內容，引導學生掌握次位概念“3.2.4概述性染色體上的基因傳遞和性別相關聯”和“3.3.6舉例說明人類遺傳病是可以檢測和預防的”。隨著單元任務和活動的持續開展和推進，學生能夠構建出重要概念“3.3由基因突變、染色體變異和基因重組引起的變異是可以遺傳的”，實現教學內容的緊密性和連貫性，加深了不同概念之間的內在邏輯聯系，進而發展學生的生物學學科核心素養。

2教學目標

（1）通過了解常見的人類遺傳病，構建人類遺傳病的概念，分析、歸納人類遺傳病的類型及遺傳特點，形成正確的生命觀念。

（2）能夠根據不同遺傳病的發病情況，繪制遺傳系譜圖、判斷遺傳方式，并通過對遺傳系譜圖的深入分析與邏輯推理，預測后代的發病情況，培養邏輯思維。

（3）能夠通過調查某種人類遺傳病的發病率掌握調查的基本思路和方法，并能對結果進行討論與交流，提高方案設計、表達交流和探究實踐能力。

（4）能夠基于對遺傳病的特點及危害的認識，運用遺傳學知識和現代科技方法，提出檢測和治療遺傳病的措施，建立正確的生育觀。

3教學過程

3.1創設情境，激發學習動機

教師播放人類遺傳病相關視頻，提出問題：常見的遺傳病有哪些？對人類有什么危害？存在哪些檢測措施？隨后教師展示生物學興趣小組學生建立的遺傳病科普網站，引入新課。

設計意圖：學生通過觀看視頻，了解人類遺傳病的現狀以及遺傳病對人類健康的危害。教師以生物學興趣小組學生建立的遺傳病科普網站作為情境，激發學生的學習興趣。

3.2完善遺傳病科普網站

子情境1：生物學興趣小組學生為幫助人們了解遺傳病并為有需要的人提供遺傳病咨詢服務，建立了遺傳病科普網站。目前遺傳病科普網站中的知識科普版塊尚未完善，學生需要從遺傳咨詢師的角度為網站的建設提供建議。

任務1：學生通過預習、查閱資料等途徑收集人類遺傳病相關知識。

活動1：學生分組合作歸納人類遺傳病相關知識，隨后各個小組進行展示和介紹，同時將人類遺傳病相關知識上傳至網站，完善知識科普版塊。

設計意圖：學生需要轉換角度參與網站的建設，并通過預習、查閱資料等方式了解本節內容，完善知識科普版塊。在此過程中，學生能夠發現問題并通過自主學習和相互協作解決實際問題，充分發揮其主觀能動性。

3.3構建人類遺傳病的概念圖

子情境2：在知識科普版塊得到完善后，該網站引起了網絡用戶的高度關注，并在瀏覽完人類遺傳病的基礎知識后對相關知識點進行了評論。然而，教師在查看評論時，發現部分評論表述有誤。

任務2：教師挑選部分評論，引導學生判斷評論的表述是否正確，并對錯誤的表述進行更正。

活動2：學生分組合作，思考并討論上述評論，比較不同遺傳病的區別，構建人類遺傳病概念圖。

設計意圖：學生通過判斷評論正誤構建人類遺傳病的概念，并了解人類遺傳病的類型及調查方式。學生小組通過合作比較不同遺傳病的區別，觀察每種遺傳病的病例圖片，總結、構建概念圖，加深對人類遺傳病的概念和類型的理解，提高學習效率。

3.4遺傳病的檢測和治療

3.4.1 遺傳病的檢測

子情境3：在遺傳病科普網站的在線咨詢版塊中，部分網絡用戶對遺傳病進行了咨詢，咨詢內容為：網友家族有杜氏肌營養不良癥的病史，目前網友已經妊娠4個月，孩子遺傳該病的概率是多少？

任務3：學生需要詳細咨詢該網絡用戶的家族病史，并從遺傳咨詢師的角度，回答該問題。

活動3：學生根據該網絡用戶提供的家族病史，參照教材中紅綠色盲家族的遺傳系譜圖，繪制該家族的遺傳系譜圖，并判斷遺傳方式。

學生根據遺傳系譜圖判斷該病為隱性遺傳病，然而不能確定控制該病的基因位于常染色體上還是性染色體上。教師進一步擴展子情境3：家族調查發現，該病的男性患者多于女性患者，且女性患者的父親和兒子都是該病患者。學生分組合作進一步確定該病的遺傳方式，推算出后代的患病概率。

教師提出以下問題： ① 該網絡用戶所生的女孩不患病，男孩患病概率為 1/4 ，對于上述情況可以提出哪些建議？ ② 該網絡用戶已經妊娠4個月，如何提前知道后代性別？ ③ 若B超檢查結果顯示是男孩，如何應對這種情況？ ④ 提取該網絡用戶家族部分成員的DNA，得到的結果如圖1所示，那么未出生的后代是否患病？為什么？學生根據問題查閱資料并了解遺傳病檢測相關知識。

設計意圖：教師通過病例“杜氏肌營養不良癥”，引導學生從遺傳咨詢師的角度為該網友解決問題。學生通過詢問用戶家族病史、繪制遺傳系譜圖、判斷遺傳方式、計算患病概率等方式體驗遺傳咨詢過程。教師通過不斷設問，引導學生思考遺傳病的檢測方法，幫助學生深化對人類遺傳病的理解。

3.4.2遺傳病的治療

子情境4：在完成咨詢內容的解答之后，學生對該病的致病原因以及治療方案產生了濃厚興趣，進一步對該家族患者進行基因檢測，檢測結果如圖2所示。[3]

任務4：學生分析基因檢測結果，描述基因的表達過程，查閱資料并收集針對性遺傳病的治療方案。

活動4：學生分組合作，根據基因的表達過程，即DNA一mRNA一氨基酸一蛋白質一性狀，分析該病的致病原因，從而歸納并總結出針對該遺傳病的治療方案。

設計意圖：教師通過展示該家族患者的基因檢測結果，聯系基因突變相關知識，引導學生思考“杜氏肌營養不良癥\"的致病原因，有效闡明了基因通過影響蛋白質的結構組成直接控制生物性狀的作用機制，使學生深入理解基因、蛋白質和性狀的關系，讓學生在搜集治療方案的過程中，了解遺傳病的治療現狀。

4教學評價

本單元的評價采用過程性評價和結果性評價相結合的方式。教師首先設計課前導學案，根據導學案的完成情況初步判斷學生對遺傳病的了解程度以及對遺傳規律、伴性遺傳等知識點的掌握情況；隨后，根據學生在課堂中對遺傳病基礎知識的搜集和學生小組的展示、介紹情況，利用組內自評、組間互評的方式判斷學生自學及合作學習的水平；最后，再根據學生小組的合作情況以及學生回答問題的積極性和準確性，判斷學生對本節知識的掌握情況。結果性評價則需要教師依據學生對人類遺傳病概念和類型圖的繪制情況，以及作業的完成情況等方面展開。

5教學反思

教師在開展單元情境教學的過程中，應著重研究《課程標準》，深入分析教材并整合單元內容，創設單元大情境以串聯知識點，從單元教學目標的角度統籌教學進度，從而更好地分配教學時間。在教學過程中，教師應該采用多種教學方法、設計多元教學活動、通過任務驅動和問題引領充分調動學生的積極性。同時，教師應實時監測活動實施成效和任務完成情況，伴隨任務和活動的深入開展幫助學生持續進行分析與總結，進而形成生物學學科概念框架，提升其生物學學科核心素養。

參考文獻

[1]張麗園，邱志云，徐捷.單元視角下的情境化教學設計——以“血液的組成成分\"為例[J].生物學通報，2024，59（2）：22-25.

[2]崔鴻.以單元整體教學推進學科核心素養落實[J].湖北教育（教育教學），2022（5）：1.

[3]郭琳萍，李藝，曹春嬡，等.基于健康素養提升的人類遺傳病單元教學[J].生物學教學，2022，47（9）：28-31.