核心素養導向下的高中生物學單元教學實踐研究

文章編號：1003-7586（2025）03-0062-04中圖分類號：G633.91文獻標識碼：B

1研究背景

核心素養是學科育人價值的集中體現，是學生通過學科學習逐步形成的正確價值觀念、必備品格和關鍵能力。教師應創造性地開展教學工作，提高學生適應終身發展所需的生物學學科核心素養。單元教學注重教師教學的單元性、教學內容的系統性以及學生學習的主體性。通過單元教學，學生能夠構建結構化的知識體系，開展自主探究活動，培育自身的生物學學科核心素養。

隨著“雙新”的全面實施，單元教學模式被不斷探索。然而，在教學實踐中，如何將核心素養與單元教學相結合以及如何在課堂教學中滲透核心素養的培育，仍是亟待深入研究和解決的問題。本文基于筆者自身的教學實踐經驗，以滬科版普通高中教科書《生物學·選擇性必修 生物技術與工程》（以下簡稱“教材\"第3章“基因工程\"為例，探索核心素養導向下單元教學的設計思路和實施路徑，以期為一線教師提供借鑒和參考。

2實踐研究

單元教學是指教師圍繞某一中心主題或大概念，對教材內容進行梳理與整合，并設計多樣化教學活動，旨在為學生提供更具綜合性的學習體驗，引導學生從整體視角認識生物學原理和技能的教學方法。2在進行單元教學設計時，教師首先需要明確單元主題，根據《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》）和核心素養要求確定教學目標；隨后，創設真實的問題情境，設計學習任務和探究活動，并制訂相應的評價目標，以此組織實施教學活動。

2.1整體規劃教學內容，明確單元主題

基于學生核心素養發展的單元教學要求，教師以學科知識的邏輯結構為主線，對教學內容進行整合，從而明確單元主題，掌握教學的核心要點和方向。

“基因工程”一章的內容共分為3節。第1節概述了基因工程誕生的理論基礎和技術支撐，并通過具體實例幫助學生初步了解基因工程誕生的意義和價值。第2節闡明了基因重組技術的工具及基本步驟，并設計了多個探究活動引導學生親身體驗工程學實驗過程，幫助學生從分子層面理解實現基因工程的途徑。第3節是基因工程的拓展延伸，即蛋白質工程，這部分內容對前兩節進行了補充和擴展，引導學生認識到基于人類需求改造蛋白質的可行性和發展前景，進一步體現了科技發展的社會價值。

本單元的核心主題可以概括為基因工程如何賦予生物新的遺傳特性。為了幫助學生更好地理解這一主題，教師可將其分解為一系列具有邏輯性的問題： ① 基因工程的理論基礎和技術支撐是什么？ ② 基因工程所需的工具和基本步驟包含哪些？ ③ 基因工程的應用價值有哪些？ ④ 如何根據基因工程原理進行蛋白質的設計和改造？基于上述問題，教師構建以“基因工程”為核心的單元知識結構圖（見圖1）。

單元知識結構圖能夠清晰呈現各知識板塊在單元中的地位、作用及其相互之間的邏輯關系，有助于學生從整體上認識和把握單元知識。通過構建并優化單元知識結構圖，教師能夠更科學地設定教學目標，合理規劃教學流程，確保知識傳授既具有連貫性又具有一定深度。同時，單元知識結構圖也能為學生提供系統的學習框架，有助于學生深入理解知識，強化長期記憶，是實現高效教學、促進學生深度學習、發展學生生物學學科核心素養的重要工具。

2.2梳理《課程標準》要求，確定教學目標

教師在設計單元教學目標時，應將生物學學科核心素養的各個要素融入其中，通過引導學生達成教學目標，使其扎實掌握本單元的核心概念，同時提高科學思維、科學探究等生物學學科核心素養。3]

“基因工程\"屬于教材核心內容之一，對應《課程標準》中的大概念“5基因工程賦予生物新的遺傳特性”。基于《課程標準》中的內容要求、教學提示、學業要求，筆者從生命觀念的統領作用和核心素養的多元內涵角度出發，確定本單元的教學目標（見表1）。

通過本單元的學習，學生能夠運用相關生命觀念闡釋基因工程和蛋白質工程的原理和基本操作程序；在探究活動中，提升模型與建模等科學思維能力，掌握分子生物學實驗技能；能夠根據人類生產或生活的實際需求，提出工程學設計方案，并基于客觀事實理性看待生物工程技術的快速發展對人類生活產生的深遠影響。

2.3創設真實問題情境，指向問題解決

發展學生生物學學科核心素養是課程實施的基本理念，主要體現為學生能夠靈活應用學科觀念和思維方法，積極開展創新實踐活動，解決現實生活中的真實問題。然而，在傳統“基因工程”教學中，教學內容往往被分割成零散的部分，導致學生難以構建完整的知識體系，從而難以應對真實問題。

本單元教學設計通過創設“人胰島素的開發制造及其性能改善\"這一真實問題情境，引導學生解決實際問題，增強學習的連貫性和實踐性。這一主題涵蓋了基因工程原理、操作步驟和蛋白質工程等多方面內容，為學生提供了生動具體的學習背景。具體教學情境設計如圖2所示。

2.4設計單元學習任務，發展核心素養

學習任務是單元教學中教師引導學生開展自主學習的有效載體，也是學生達成教學目標、培育核心素養的重要手段。在核心素養導向下，學習任務是否達到預期目標，需要教師通過及時地反饋和評價進行判斷。科學合理的評價，能夠激勵和引導學生學習，實現任務、評價的深度融合，營造目標明確、素養導向、任務驅動、評價科學的高效課堂學習環境，促進每位學生全面且個性化的發展。本單元的學習任務與評價目標如表2所示。

筆者在本單元精心設計了四項學習任務，以期充分發揮核心素養的引領作用。其中，任務1通過深入剖析重組人胰島素的研制歷程，強化學生對結構與功能觀及進化與適應觀的理解；任務2與任務3通過讓學生設計具體工程學方案，著重培養學生的科學思維和科學探究能力；任務4通過引導學生客觀評價基因工程的社會價值，從而增強其社會責任意識。在實際教學過程中，教師可根據教學目標和教學內容，設計以任務驅動為主的教學活動，讓學生體驗解決真實問題的過程，從而加深對知識的理解和運用，進一步發展其生物學學科核心素養。

2.5制訂課時教學流程，設計探究活動

教師應緊密結合具體的教學內容、創設的真實情境及學生的實際情況，精心規劃課時教學計劃。在設計課時教學活動時，教師應構建一系列以情境導入為出發點、以問題解決為導向且結構嚴謹的活動群。這些活動不僅要具備一定的深度與探究性，還應緊密圍繞大概念和生物學學科核心素養展開，能夠幫助學生構建完善的知識體系，推動學生認知水平的提升，促進其深度學習和高階思維的發展。為激發學生的積極性，每個教學活動中都應融入多樣化的學習任務，確保教學活動既充滿趣味又富有成效。

筆者以“人胰島素的開發制造及其性能改善”為單元情境，根據《課程標準》要求，設計具有針對性的情境問題和探究活動，聚焦本單元對應的大概念和重要概念的構建。具體教學流程如圖3所示。

本單元基于“情境一問題一任務一活動一評價”的教學路徑，創設“人胰島素的開發制造及其性能改善\"單元情境，引導學生思考“如何實現人胰島素的大規模生產”“如何改造人胰島素的性能”等問題。學生通過探究實驗、模型構建等教學活動，設計生產與改造人胰島素的技術方案，進而深入理解基因工程的基本操作及蛋白質工程的策略，提升歸納與概括、演繹與推理、模型與建模等科學思維能力。

相較以知識為中心的活動設計，核心素養導向下的活動設計更加強調活動的探究性和學科概念的構建過程，能夠充分發揮學生的學習主動性，讓學生成為學習的主體。這種設計方式不僅有助于學生深刻理解和靈活應用生物學知識，還能逐步培養和發展其生物學學科核心素養，為其終身學習奠定堅實基礎。通過參與這一系列精心設計的教學活動，學生能夠在實踐探索中不斷成長，實現知識與能力的協同提升。

3實踐思考

核心素養導向下的單元教學設計，要求教師突破傳統教學觀念的束縛，整體把握《課程標準》與核心素養要求，細致梳理教材內容，分析學生的知識儲備和能力水平，從而確定明確的教學目標。在進行教學設計時，教師首先要明確單元教學主題，創設與現實生活緊密相連的大情境，布置綜合性的大任務。4這些大任務可以進一步分解為若干個相互關聯的探究活動，這些活動能夠促進師生之間、生生之間的深度互動交流，促進學生認知水平的發展與思

維能力的進階。

在教學過程中，教師應靈活運用多樣化的教學策略。例如，加強信息技術與教學的深度融合，合理利用數字化資源、在線交互式平臺、虛擬實驗室等現代信息技術工具，增強教學過程的互動性，提高教學效率。5同時，教師應采用過程性評價和自我評價相結合的多元化評價方式，密切關注學生的學習過程，及時給予學生學習方向的引導和學習動力的激勵，促進每位學生的個性化發展。在作業和試題設計上，教師也應以核心素養為導向，充分發揮評價的增值作用，實現教、學、評三者的有機融合，更有效地診斷學生核心素養的發展水平。

面對新課程改革帶來的諸多挑戰，教師應不斷提升自身在核心素養導向下的單元教學能力，以適應生物學教學的新要求。只有經過長期的理論研究與教學實踐，教師才能更好地引導學生主動學習并培養其核心素養，最終實現立德樹人的教育目標。

參考文獻

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[5]周韌剛.初中生命科學/高中生物學：數字化協同實踐，聚焦生命問題解決[J].上海課程教學研究，2023（5）：73-75.