深度學習視角下高中生物學科開展單元教學策略探究

高中生物是一門實踐性和應用性都非常強的學科，不僅要求學生在掌握基本知識的基礎上，掌握生物科學研究方法、科學探究的基本技能，還要學會從生物學角度去解決生活中的實際問題。因此，在高中生物教學中，教師要注重培養學生的生物核心素養，即學會獲取和應用生物學信息，具備與他人交流合作的能力、運用生物學知識分析和解決問題的能力以及綜合運用生物學知識分析社會問題和解決實際問題的能力。本文立足于高中生物學科單元整體設計，基于深度學習的視角具體闡述如何以單元為核心，利用深度學習的強大功能，設計出既系統又富有創新性的教學方案，通過精心構建的學習路徑和交互式內容呈現，希望提高學生對生物學知識的理解和應用能力，同時促進他們的批判性思維和問題解決技巧的發展。

一、相關概念解讀

（一）深度學習

深度學習是指學習者在教師引領下，通過主動建構新知識和理解知識內在結構，不斷對原有知識進行加工改造，形成高階思維能力和解決問題能力的學習過程[1]。深度學習強調學生對知識的理解程度，而非單純對知識的記憶，強調在學習中逐步建立起學科思維方式、應用知識的能力和解決問題的能力。單元學習的實施，不僅僅是將知識按邏輯順序進行排列，更重要的是它能夠使知識的結構得到優化，通過實際情境的引入和問題解決來提升學生的學習興趣和探究能力。這樣的教學方式不僅再現了學科內部知識的發展脈絡，而且突出了學科思維和方法的應用，為學生提供了一個深入理解和掌握學科知識的平臺。因此，要想有效促進學生的深度學習，教師就必須從單元的整體規劃出發，精心設計每一部分的內容和活動，確保每個單元都能在學生心中留下深刻印象，從而激發他們持續學習的熱情。

（二）單元整體設計

單元整體設計是指基于深度學習理論，圍繞學科核心素養發展目標，依據課程標準及學生實際，通過創設問題情境，圍繞某個特定的主題或目標，將一個單元的內容進行整合，并在此基礎上進行整體規劃、設計、實施與評價的教學活動。單元整體設計是一種整合教學思想與理念的教學模式，強調將碎片化、零散化的教學內容整合為完整的知識體系，并通過單元學習活動達成學生對于某一學科核心素養的認識及發展。單元整體設計主要包含三個步驟：首先是確定單元學習主題；其次是將相關的學科知識進行整合，形成對某一主題的宏觀認識；最后是設計單元學習活動，并通過評價反饋來提升學生的綜合素養。

二、當前高中生物學科開展單元教學過程中存在的問題

（一）教師自身能力不足，缺乏大單元教學設計能力

首先，部分教師還未轉變傳統的教學觀念，對新課改理念理解不夠深入，教學目標制定不夠科學，缺乏對學生進行有效的評價，單元教學實施過程中僅注重知識技能的傳授，而忽視了學生學習過程中的主體地位[2]。尤其是在開展大單元起始教學時，部分教師的觀念仍然停留在“教教材”的層面上，沒有轉變到“用教材教”的層面上來，也忽視了對學生學習動機、學習興趣、思維品質、合作能力等方面的培養。其次，盡管越來越多的教師已經開始認識到在教學過程中融入大單元概念的重要性，并通過這種方式來拓寬學生的學習視野，促進知識的深入理解和應用，然而，由于眾多教師自身專業素養和教學能力尚有欠缺，這就導致了他們設計的單元教學內容往往顯得空洞、過多，遠遠超出了學生在時間、精力和能力上所能承受的范圍。因此，這樣的教學模式并未達到預期的效果，反而可能對學生產生負面影響。

（二）大單元教學內容缺乏層次，沒有建立更高層級的概念網

在目前的高中生物教學中，大單元的教學內容往往顯得平鋪直敘、缺乏深度。這種現象導致了學生對于生物學概念和原理的理解不夠全面，沒有形成一個連貫而深入的概念網。教師往往期待一步到位，忽視從簡單到復雜、由具體到抽象的螺旋上升過程，使得學生在面對龐大的知識體系時顯得無所適從，無法形成穩固的知識基礎。此外，對于這些大概念教學，教師也常常忽略了將其分解為不同的維度和模塊，這意味著他們未能充分挖掘每個年級和單元的獨特性，使得整個學習過程顯得刻板和缺乏靈活性。例如，一些教師可能會嘗試在每節課中都融入情境設置、實踐活動以及課堂小結等元素，卻未能明確區分哪些內容是屬于大單元整體設計的一部分，哪些僅是個別課時的任務。這樣的做法實際上違背了大單元教學設計的初衷一一通過系統化的內容安排，幫助學生構建完整的知識框架，而不是僅僅追求課堂活動的豐富多彩。因此，教師需要重新審視自己的教學設計，致力于構建更加豐富、層次分明的教學內容，使學生能夠逐步建立起堅實的生物知識基礎，同時確保每一個課時都能緊密貼合大單元的目標，真正做到有的放矢，從而促進學生全面而深入地理解和掌握大概念。

（三）反思環節缺少有序設計，學生深度學習成效不顯著

在現行的高中生物教學體系中，大單元式的教學課程在反思環節上缺乏科學合理的設計。這種缺失不僅體現在缺乏引導學生進行深入反思的支架和工具，更在于學生普遍缺乏反思能力，他們往往只能進行膚淺而片面的反思，未能觸及知識的深層含義，也未能從多角度審視問題。這樣的教學模式使得反思環節失去了其應有的作用，進而影響了學生學習的深度與廣度，限制了他們批判性思維的培養。因此，為了充分發揮反思環節在生物學教育中的潛力，教師需要采取有效措施，為學生提供必要的支持和指導，幫助他們發展出更為深刻和全面的反思技能。只有這樣，才能確保高中生物教育能夠真正促進學生的成長和進步。

三、深度學習視角下高中生物學科開展單元教學的路徑

（一）提高教師單元教學能力，將傳統的“知識本位”轉變為“素養本位”

在新課改背景下，培養學生的深度學習能力是我們教育事業的重中之重，而要實現這一目標，教師隊伍的素質提升便顯得尤為關鍵。對此，必須采取切實有效的措施來提升教師的教學水平，而這不僅需要加強對教師的專業培訓，還應該鼓勵他們不斷學習和探索新的教育方法，以提高教學質量和效率[3]。因此，教師應該認識到單元教學對于高中生物教學的重要意義，要能夠轉變傳統的教學理念和教學模式，要能夠全面、深入地理解教材內容和學情并對整個單元進行整體性的設計和規劃，包括確定大主題或大概念、制定教學目標、設計教學活動和評價方式等，同時積極對教學內容進行整合和分析，并以學生為中心構建知識體系，將傳統的“知識本位”轉變為“素養本位”，并不斷加深對學科核心素養及深度學習的認識和理解，做出科學合理的教學設計。另外，教師還要不斷提高自身的單元教學能力和素養水平，通過不斷學習和實踐，以更好地適應教育的變革，從而為學生提供更加豐富、深刻的知識體系。

（二）明確教學結構，構建以重點概念為中心的單元教學主題

深度學習作為教育領域的一種核心理念，其本質在于對學習動機、學習活動以及學習內容三者之間相互作用與影響的深入理解。在這一過程中，高質量的學習內容不僅是激發學生內在學習動力的催化劑，也是促進學習活動有效開展和深化的基石。因此，構建優質學習內容體系，成為實現深度學習目標的重要環節[4]。而高中生物教學旨在培養學生對生物學領域內核心概念的深入理解與掌握。這種標準體現了教育理念上的“少而精”，即專注于最關鍵、最本質的知識點，以此來構建一個層次分明、邏輯嚴密的內容體系。這個體系分為三個層次：“總體概念”“重要概念”“次要概念”。這樣的結構不僅有助于學生逐步建立起生物學知識的整體框架，還能促進他們在復雜問題面前進行有條理的思考和解決問題的能力。因此，高中生物教師在教學過程中，必須明確教學結構，將教學內容聚焦于核心概念之上，通過精心組織教學活動，將相關的知識點串聯起來，構建以重點概念為中心的單元教學主題。

以高中生物學必修1《細胞的物質輸入和輸出》單元為例，本單元設計的內容是大概念“細胞的生存需要能量和營養物質，并通過分裂實現增殖”下的一個重要概念，不僅是“細胞是生物體結構和功能的基本單位”前一大概念的重要支撐，也是學習“細胞的生存需要能量和營養物質，并通過分裂實現增殖”這一大概念的基礎。對此，教師可以基于課程標準的內容要求、學業要求及學業質量標準，圍繞培養學生深度學習能力的要求，構建以重點概念為中心的單元教學主題。其次，在深入探討細胞內物質傳遞的過程中，教師可以將細胞膜的選擇透過性作為一個核心概念來加以闡述。同時，為了更好地理解這種選擇性透過性，可以進一步引入“被動運輸、主動運輸、胞吞和胞吐”的分類，并詳細解析它們各自的特點和作用機制。這樣做不僅有助于學生更好地認識生命的動態特性，即生命體能夠根據環境條件的變化自主調節其內部結構和功能，而且也加強了學生對生命本質的洞察。

（三）以情境任務為導向，進行單元學習活動的合理安排

在現代教育理念中，“活動與體驗”不僅是學生學習的重要途徑，更是深度學習不可或缺的核心元素。這種方法強調通過實際行動和親身體驗來深化對知識點的理解與掌握。只有當學生真正參與到知識的創造過程中，他們才能深刻地認識到符號表征背后的邏輯結構，以及符號體系與客觀世界之間復雜而微妙的內在關聯[5]。這樣的學習方式能夠促使學生構建起對知識的深刻意義理解，并能在這個過程中領悟學科的思想和方法，促進其核心素養的全面發展，最終實現深度學習的目標。為了達到這一教學目的，高中生物教師可以采用以情境任務為導向的學習模式，設計“情境一任務一活動—應用”的單元學習活動安排，旨在將學生置于一個動態的學習環境中，讓他們能夠在實際的問題解決中，不斷探索、嘗試和應用所學知識。通過這種方式，學生可以像歷史人物一樣親歷科學知識的創生、形成和發展過程，從而在實踐中深化和鞏固學習成果。此外，這種學習方式不僅幫助學生建立起扎實的理論基礎，而且能夠培養他們的批判性思維能力、創新意識以及終身學習的能力。

例如，在進行《神經沖動的產生與傳導》課程教學中，在課堂開始之前，教師可選擇播放《神奇的膝跳反射》的視頻，通過展示醫生對病人進行膝跳反射檢查時的搞笑場面，輕松地吸引學生的注意力，使他們對膝跳反射產生好奇與興趣。接著，教師可以鼓勵學生親自參與其中，嘗試用手指輕敲自己的膝蓋下處，體驗膝跳反射的感覺。隨后，教師可以引導學生思考并提出本節課將要探討的問題：“小錘子敲擊產生的興奮是如何引發膝跳的呢？”思考結束后，教師借助膝跳反射的圖片，展示肌肉如何通過神經沖動的傳遞來觸發腿部的動作。為了引導學生深入探討這個復雜的生理現象，教師可以布置一個填空作業，要求學生回憶與之相關的基本知識一反射弧的工作原理、細胞生存的環境特征以及細胞內外物質是怎樣跨膜運輸的。這些活動旨在加深學生對生物學概念的理解和記憶。隨后，教師將焦點轉向膝跳反射的圖片，用它作為線索，幫助學生聚焦于觀察和分析神經元內部和神經元之間興奮傳導的過程，并促使學生開始思考并提出關于神經系統運作機制的核心問題：“興奮在神經元內以什么形式傳導？如何傳導？興奮在神經元間以什么形式傳遞？如何傳遞？”通過這種教學方法，不僅能激發學生的思考，使他們在面對情境問題時能夠迅速地啟動大腦中的覺知機制，而且還能促進對舊知識的深入回顧和理解，進而加速新舊知識之間的連接與融合。此外，將膝跳反射的過程以圖像形式直觀展現，既避免了抽象概念可能帶來的理解障礙，又使得復雜的神經調節過程變得清晰易懂，可以被拆解為一個個簡單明了、易于記憶的環節。這種方式極大地增強了學習的直觀性和可操作性，使得教學目標得以更好的達成，學生也因此能夠更加深刻地掌握相關知識，并能在實際情境中靈活運用所學技能。

結束語

在高中生物學科教學中，單元教學是實現深度學習的有效途徑，通過創設真實問題情境、組織科學探究活動等方式，可以將學生的學習興趣充分激發出來，讓學生積極主動地參與到學習過程中來。因此，在教學實踐中，教師要創新教學方式，科學合理地實施大單元教學，發展學生核心素養，深化課程改革，改變課堂教學生態，落實立德樹人根本任務，使教師的教學過程逐步變成有意義的生命成長過程。

參考文獻

[1]邵曄鑫.新高考背景下高中生物教學創新策略探索[J].高考，2025（5）：9-11.

[2]廉滋珍.高中生物科學思維在實驗情境下的優化培養策略[].高考，2025（5）：96-98.

[3]郭欣欣.強化學科融合創新，促進德育在高中生物課堂深度落實].高考，2025（5）：151-154.

[4]耿璐璐.高中生物教學中情境創設對學生學習興趣的影響[].高考，2025（5）：67-70.

[5]楊倩.高中生物教學中優化實驗教學方式策略探究[J].高考，2025（5）：105-107.

本文系秦皇島市教育科研“十四五”規劃2024年度立項課題“基于深度學習的高中生物學單元教學研究與實踐”（項目編號：qhd145kt2024225）的研究成果。