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〔2023〕第9期:【课题研究成果分享】
工作室简报 工作室 李金香名师工作室 作者 李金香 日期 2023年10月16日浏览量:591

【课题研究成果分享】

【发表期刊】:省级期刊《时代教育》2023年05月下旬刊

 

发展核心素养的高中生物学单元学历案设计

——以《细胞的生活需要营养物质和能量》为例

龙显莉

(四川省宜宾市第三中学校,644000)

摘要:高中生物学教学立足于单元学习,内容上聚焦大概念,帮助学生构建结构化的知识体系,发展核心素养。落实单元学历案过程中,让学习真实的发生,实现深度学习,拓展了科学思维的深度与广度。以单元学历案为载体,设计精当的学习活动,促使学生会学、学会,实现教学评一致性,学生能学以致用,体现了有效教学。

关键词:单元学历案 核心素养 教学评一致性 深度学习

1.单元学历案的研究意义

学历案真正实现了传统教学的变革,以学生为本,立足于学生的视角而编写的学生学习经历或学习过程的专业方案。学历案最早由华东师范大学崔允漷教授提出,将其定义为:教师围绕具体的学习主题,以学习目标为出发点,设计并展示学生何以学会的过程,以便学生自主构建知识的专业方案。在课堂教学中将围绕着相应的生物学现象和情境展开,学生充分与学历案互动,在真实的情境中经历自主提问、分析资料获取信息、大胆假设、寻找证据等过程完成概念建构,并将发展的科学思维用于解决实际问题,从而实现“教-学-评”一体化的课堂教学模式。使用学历案教学的过程中还可以及时追踪学生的心理动态和学习效果,弥补导学案对学生课堂检测的不足。

大单元着眼于整体,在相应的主题下,引导学生经历知识的创生过程。在整合性的大情境下,提出整合性的问题,从而逐步实现知识的分级处理,创建知识的结构化,利于学生明确学习目的,发展在不同的情境中创新实践能力。单元学习内容上聚焦大概念,提高了教师的站位,规避了授课过程中学生“只见树木,不见森林”的现象,从整体上建构知识形成经验,帮助学生拓展科学思维的深度和广度。实施大单元教学是提高学生核心素养的有效策略。

单元学历需案围绕某个大问题、大概念、大项目、大任务确立相应的主题,组织成一个结构化的整体,强化各课时的关联,深层且专项培养学生的科学观念与思维,促进核心素养的提升。单元学历案作为课堂活动的载体,充当学生学习的支架,引导学生对知识的习得过程,也可作为教学资源重复使用,给教与学都带来巨大的变革。

2.单元学历案的设计策略

单元学历案设计过程中,先着手单元教学课堂活动设计,在整合的单元情境下,为完成挑战性的学习任务而设计精当的学习活动,在符合学生认知的前提下完成学习的进阶过程。通过课堂活动的开展激发学生学习兴趣,主动参与,完成知识的内化,提升认知能力、人际能力、内省能力,而后以单元教学课堂活动为依托,开展学历案的设计。以单元学历案为蓝本,指引学生明确“学了什么,怎么学的,学了如何用”的基本问题,卢明老师指出其设计应包含单元主题、单元目标、学习过程、评价目标、学后反思、作业检测等环节。以此为据,本单元学历案呈现“邀你挑战”环节,以统领整个单元的具有挑战性的大问题引发学生的思考;“你需要挑战什么”环节明确学习目标,让学生认识到学习的目的及价值;“你可以挑战的理由——学习者分析”环节目的是知晓学生在哪里,通过研读课标、精研教材、研学情而制定课堂活动策略;“你的单元学习经历”环节先呈现知识结构脉络的概念图,从次位概念到重要概念到大概念,搭建出以概念学习为基础的金字塔,初步建立起单元学习的整体印象。再呈现单元学习经历——以单元整体为出发点,设计分课时设计;“单元学习总结与反思”环节意在让学生课堂回头看,搭建框架引导学生学后反思知识、学习方法、学后应用;“单元评价与检测”考察学生是否知晓和应用已学知识,发挥以评促学,以评促教的功能。本单元学历案设计着力于课堂学习活动的设计,通过合作探究、模型构建、小组讨论等多元化的学习方式,充分调动学生学习过程中的积极性,促进学生主动学习,注重学生学习过程的“体验”,强调学以致用,发展科学思维进而实现深度学习。

3.单元学历案的实施过程

单元学历案如何使用?教学使用过程以课前、课中、课后三步曲呈现,最终达到学生自主掌握知识,帮助建构出本单元的知识体系,发展核心素养,提升相应的能力。在教学实施过程中,统一将本单元的单元学历案分发到学生手中,学生课前初步浏览,做到课前观整体,关注大问题引发思考,知晓学习目标及相应的学习内容初步建立本单元学习的初步印象。课中师生依据学历案中搭建的学习框架充分互动,学生充分利用学历案中搭建的框架进行自主思考、讨论作答、合作探究等,并在学历案上做好记录。教师在关键处予以引导、解释和点评,从而完成概念的认知过程。在倡导教学评一体化的模式中,师生还可以积极地运用评分规则完成学习评价,让学习过程看得见,从而开展自我监控与反思,教师也可以获得及时反馈,了解学生的心理动态及知识的掌握情况从而调整教学步调。课后需学生课堂回头看,反思学习过程中的疑难点、剖析典型错题、并将学习技巧记录在案,做好知识管理。学生的学习过程真正的体现在学历案中,也可作为资料用以后期复习。

4.单元学历案的呈现

本案例以人教社2019版《普通高中教科书(生物学)》必修1《分子与细胞》中“细胞的生存需要营养物质和能量”单元为例,在相应的情境中引导学生去经历真实的学习过程,实现知识的内化与应用真正的实现学生学会、会学

4.1单元主题:

细胞如何获得生命活动所需的营养物质和能量?(对应新课标中“大概念 细胞的生存需要能量和营养物质”)

4.2邀你挑战:

请尝试解释:细胞如何获得并利用物质和能量?

4.3你需要挑战什么:

生命的意义在于探索未知的世界

(1)你在本单元的“未知世界”

1-1  单元学习目标表

单元主题

单元学习目标

课时

单元知识目标

单元核心素养目标

重要概念

重要概念的内容分解

 

 

 

 

细胞如何获得生命活动所需的营养物质和能量

 

物质通过被动运输、主动运输等方式进出细胞,以此维持细胞的正常代谢

被动运输

   1.生命观念:通过本单元学习,主要建构“生命活动的物质与能量观”。

   2.科学思维:在进行本单元的科学探究并建构相应重要概念的过程中,发展学生的分析、比较、归纳、演绎、抽象思维和创新思维。

   3.科学探究:通过观察渗透作用的模拟实验、观察质壁分离与复原实验、叶绿体中色素的提取和分离等实验,以及探究酶的特性、酵母菌的呼吸方式、光合作用强度的影响因素等实验,进阶式培养学生的实验操作、实验分析、实验设计等科学探究能力。  

4.社会责任:了解与物质跨膜运输有关的疾病的研究进展;关注人体的能量代谢与身体健康的关系,养成并宣传营养均衡和健康的有氧运动方式;关注粮食增产措施,宣扬科学种植等社会责任。

2

主动运输与胞吞胞吐

1

细胞的功能绝大多数基于化学反应,这些反应发生在细胞的特定区域

降低化学反应活化能的酶

3

细胞的能量“货币”——ATP

1

细胞呼吸的原理和应用

2

光合作用与能量转化

3

 

2)你可以从“已知”通向“未知”:

①在第1单元中,你已学过细胞膜的流动镶嵌模型、细胞膜具有控制物质进出细胞的功能,在本单元你将进一步探讨生命物质如何突破细胞膜这一屏障而有选择性的控制物质的进出,巩固生命的“结构与功能观”。

②你已在化学课上学过有关催化剂的知识。本单元将引入细胞中生化反应的催化剂——“酶”,让你认识“生物催化剂”与无机催化剂的区别。还将引入与能源物质葡萄糖完全不同的能量“货币”——ATP,它连绵不断地为生命活动提供能量的奇妙机理可以让你体验能量在生物体内的涓涓细流,以及形成生命系统中能量守恒的观点。

③你在初中已学过呼吸作用、光合作用的大致过程和意义。本单元将深入探究细胞呼吸、光合作用过程的物质变化与能量变化,追溯生命活动中能量的来源和源头,并领悟物质与能量相互依存而推动生命的延续,进而凝练出“生命物质与能量观”。

④本单元仍将开展一系列有趣的探究实验,让你学会科学探究的一般方法、控制变量法,激发你的科学探究热情。并带你云游知识与生产实践的世界,帮助你科学地解释酿酒、有氧运动、作物增产、果蔬储存、防治破伤风等的深奥机理,领悟知识的无穷价值,进而建立用知识为人类服务的社会责任感。

4.4你可以挑战的理由——学习者分析

1)你已具备的基础

①知识基础:初中阶段,你已学习了植物细胞失水和吸水、“消化酶的作用”、细胞呼吸及光合作用的大致过程,涉及了“观察叶片结构”、“光合作用释放氧气”等实验。在高中生物学前一单元,你所学细胞膜的流动镶嵌结构模型为进一步学习细胞膜的物质运输奠定了基础;已学RNA的分子结构是学习ATP的基础;已学线粒体、叶绿体的结构和功能为学习细胞的物质和能量代谢奠定了基础。在本单元中,你将从微观层面探究细胞的功能。

②能力基础:实验操作能力基础:在前一单元,你已学会的高倍显微镜的使用、三大有机物的鉴定实验,为本单元的实验操作奠定了基础。思维能力基础:经过以前的学习,你已具备一定的知识迁移和拓展能力,能将新知识与旧知识加以比较、归纳等思维能力,这有助于你在本单元中进行图表和资料分析、概括、推理等思维过程。

2)你可能遇到的学习障碍和老师的帮助

①在理解酶的作用时可能会感到很抽象。这时,老师会让你你构建出坐标曲线的数学模型,再将其转化为生物学概念。

②在学习ATP、细胞呼吸和光合作用时可能会遇到一些陌生的有机分子、生化反应式等。这时,老师会帮你铺垫必要的化学知识,当然这也为你往后学习有机化学增加一些感性认识。

③本单元在将细胞呼吸、光合作用的机理与相关生产生活实践相联系时,你可能缺乏相应的感性经验。这时,老师会引导你将理论与实际相联系,从而内化生物学概念。

④你在设计探究实验方案时可能有一定难度。这时,老师会引导你积极思考、提出问题、小组讨论,达到提升实验探究能力。

这些障碍既是挑战也是成长的机遇。相信在老师和同伴的协助下,你能迎刃而解!

4.5 给你支招

1)学习方法

①学历案中单元学习活动经历中的学习体验环节包含:创设情景——科学探究——建构概念——迁移精致(概念的运用、升华),即按照情景——探究——概念——精致——评价环节展开概念的学习,帮助你完成概念的构建。

②本学历案的使用过程为:课前浏览,观整体知任务;课中根据概念学习的环节开展积极互动;课后做好反思,梳理知识。

③参与小组合作探究实验,积极展示探究成果、开展小组互评。

④结合单元检测题训练知识的应用,学会知识的迁移和解决实际问题。

学习资源推荐:略

4.6你的单元学习经历

 1)纵览单元内容概述 

1 单元知识框架图

(2)单元学习经历:

                      1-2  分课时设计节选

4.7单元学习总结、反思:

1)建构本单元知识概念图

2)单元学习反思:请说出本章学习让你理解的生命观念;你认为本章学习的疑难点和易错点

4.8单元学习评价与检测——单元检测试卷(略)

[参考文献]

[1] 章强, 戴加成, 卞望来. 基于教育大数据的高中物理学历案的设计——以"牛顿运动定律"单元复习课为例[J]. 物理教师, 2020, 41(5):3.

[2] 卢明, 蒋雅云. 落实学科核心素养:单元学历案的设计与实践[J]. 全球教育展望, 2022, 51(4):13.

[3] 卞望来. 指向深度学习的高中物理学历案设计研究——以"向心加速度"教学设计为例[J]. 物理教师, 2019, 40(10):4.

[4] 崔允漷. 指向深度学习的学历案[J]. 人民教育, 2017(20):6.

[5] 周初霞. 聚焦生物学重要概念的单元整体教学设计实践研究[J]. 复印报刊资料:中学政治及其他学科教与学, 2019(7):4.

 

 

报送:成都市教师培训项目办公室青白江名师工作室项目办公室 

发送:成都市李金香工作室成员李金香名师工作室《美篇》专栏 

撰稿:龙显莉    审稿:李金香         

 

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