新課改下高中生物課程單元教學(xué)的研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢

新課改下高中生物課程單元教學(xué)的研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢

沈恬李莉張燕張幸摘要在新課改提出“發(fā)展學(xué)生生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)”之后，研究者們對單元教學(xué)的設(shè)計(jì)和運(yùn)用提出了不同見解，將其主要內(nèi)容與教學(xué)理念、教學(xué)特點(diǎn)和教學(xué)過程相結(jié)合，以及融入現(xiàn)代信息技術(shù)思維與方法，為高中生物課程的單元教學(xué)設(shè)計(jì)賦予了新內(nèi)涵和新功能，從而擬合了“高中生物單元教學(xué)”多樣化、自主化、融合性和個性化的發(fā)展趨勢。Key單元教學(xué)高中生物核心素養(yǎng)新課改發(fā)展趨勢新課改強(qiáng)調(diào)核心素養(yǎng)是每一人發(fā)展的基礎(chǔ)和關(guān)鍵，并且具有生長性。教育部在《普通高中生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）》（以下簡稱新課標(biāo)）提出教師要注意教學(xué)的整體性，即在進(jìn)行課堂教學(xué)設(shè)計(jì)時，不僅要關(guān)注單一的課時教學(xué)更要注重單元設(shè)計(jì)。單元學(xué)習(xí)便于教師落實(shí)學(xué)科育人，關(guān)注學(xué)生能力、品格和觀念的發(fā)展需求。我國高中單元教學(xué)經(jīng)歷了很長的一段發(fā)展過程。1919年以后，在中西方文化的交融影響下，梁啟超提倡：教師在教學(xué)中可以按照教材內(nèi)容的不同進(jìn)行分類，含有相似內(nèi)容的文章為一組，每組內(nèi)容的教學(xué)時長可以不同。他的主張被看作是我國單元教學(xué)的發(fā)端。二十世紀(jì)初，隨著我國中小學(xué)學(xué)堂分科教學(xué)新體制的確立，生物單元教學(xué)思想也漸漸呈現(xiàn)出了雛形。在十九大的指引下，教育要緊扣“立德樹人”的標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合各學(xué)科的內(nèi)涵、價值與意義，學(xué)習(xí)者能將課堂教學(xué)轉(zhuǎn)化為課外的成長行為，延伸到他的日常生活中，并逐步學(xué)會感受生活現(xiàn)象的美、領(lǐng)悟自然現(xiàn)象的奇妙、解決社會現(xiàn)象中的一些問題。隨后，研究者們對單元教學(xué)提出了不同見解。1高中生物單元教學(xué)的形式與特點(diǎn)到了二十世紀(jì)二十年代，在《新學(xué)制課程標(biāo)準(zhǔn)綱要》中將生物設(shè)為高中教學(xué)的分科專修課。三十年代的時候，高中生物學(xué)的教材大綱的設(shè)計(jì)上有著微小變化;大致分為生物的特征、細(xì)胞與原生質(zhì)、組織與器官、營養(yǎng)、生殖、遺傳幾個大的分類。盡管“單元”的概念并未直接展現(xiàn)，從教材大綱的設(shè)計(jì)中已經(jīng)可以看出單元分類思想的萌芽。直到四十年代，生物單元型教材的框架基本形成。1941年出版的《高中生物學(xué)》就運(yùn)用了單元編排的方法?！陡咧猩飳W(xué)》中將教材分為12個章節(jié)，強(qiáng)調(diào)學(xué)生的實(shí)踐能力和知識的掌握程度。且每章都有一定的目標(biāo)，內(nèi)含1-2個實(shí)驗(yàn)，小字注釋、名人簡介、小字資料、概念圖綱要等形式，為教材結(jié)構(gòu)的程序安排作了可貴的探索，形成了目標(biāo)、知識、實(shí)驗(yàn)和作業(yè)融為一體的綜合型單元，注重了生物學(xué)科的科學(xué)性和系統(tǒng)性。改革開放以來，教育的意義獲到更多的肯定，教育也更加重視對人們高潔的品質(zhì)和卓越的才干的培養(yǎng)。這一時期的生物教材在傳授基本知識的同時，依托本學(xué)科獨(dú)特的學(xué)習(xí)視角，重新整理教材順序和內(nèi)容，加強(qiáng)學(xué)生身體、精神、生活之間的聯(lián)系。國家教委提出教材的編寫要依照地方的實(shí)際教學(xué)水平，將全國統(tǒng)一的生物教科書轉(zhuǎn)變?yōu)椤耙痪V多本”、和“多綱多本”。2003年開始，高中生物教材內(nèi)容有了模塊的劃分。高中生物課程的內(nèi)容包括必修和選修兩個部分，共6個模塊。模塊中包含許多單元，不同的單元蘊(yùn)含不同的學(xué)習(xí)目標(biāo)。2017年，新課標(biāo)中（如圖1所示）又將高中生物課程的章節(jié)內(nèi)容進(jìn)行了調(diào)整，新增了選性性必修，原來的三本必修變成了兩本，還擴(kuò)大了選修的選擇范圍。2高中生物單元教學(xué)的調(diào)整與改進(jìn)新課改之后，人們不再滿足三維目標(biāo)的要求，學(xué)科核心素養(yǎng)應(yīng)運(yùn)而生。它具有生長性，不局限于“堂堂清、科科清”，而是以學(xué)科知識為基石，沉淀學(xué)科帶給學(xué)習(xí)者伴隨一生的思想、行為、習(xí)慣上的改變。在此背景下，為了適應(yīng)新的教學(xué)情況，單元教學(xué)模式有了一些改進(jìn)與發(fā)展，總結(jié)為以下幾類：2.1與教學(xué)理念相結(jié)合的單元教學(xué)（1）生態(tài)性生物單元教學(xué)。生態(tài)性學(xué)習(xí)理論強(qiáng)調(diào)學(xué)生在學(xué)習(xí)生態(tài)系統(tǒng)中學(xué)會與他人協(xié)調(diào)合作，運(yùn)用圖表、數(shù)據(jù)、文字等方式有理有據(jù)的表征自己的想法，尊重他人的不同看法，辯證看待人與事物、人與自然的關(guān)系。生態(tài)性生物單元教學(xué)是學(xué)生在單元活動中完成自己承擔(dān)的任務(wù)后，通過教師引導(dǎo)學(xué)生之間進(jìn)行交流、討論、評價的教學(xué)過程。學(xué)生在活動過程中相互影響，完成知識的內(nèi)化與建構(gòu)和自我個體品德的完善。以高中生物必修3的第5章“生態(tài)系統(tǒng)及其穩(wěn)定性”為例，在設(shè)計(jì)“探究生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動情況"的單元活動時，學(xué)生可以自制生態(tài)瓶模擬生態(tài)系統(tǒng)。針對該單元活動設(shè)以下2個專題：①河流生態(tài)系統(tǒng);②魚塘生態(tài)系統(tǒng)。學(xué)生以小組為單位收集相關(guān)資料、設(shè)計(jì)方案、分析整理數(shù)據(jù)、用數(shù)據(jù)說明生態(tài)系統(tǒng)中能量流動與人類的關(guān)系;評價方式包括自評、小組評價、組間互評、教師評價。（2）生命觀念單元教學(xué)。單元教學(xué)設(shè)計(jì)的實(shí)施能幫助學(xué)生逐步培養(yǎng)生命觀念。如何設(shè)計(jì)生命觀念單元教學(xué)？樊婷婷以“細(xì)胞的呼吸過程”為例，先讓學(xué)生感受細(xì)胞呼吸概念，再通過實(shí)驗(yàn)探究有氧呼吸和無氧呼吸的過程，聯(lián)系生活，思考花盆種植的時候?yàn)槭裁匆?？制作泡菜時為什么要密封？進(jìn)一步說明生命系統(tǒng)是開放的，并且由物質(zhì)構(gòu)成的系統(tǒng)。在這些教學(xué)設(shè)計(jì)中，學(xué)生在已有知識的層面上基于自己的理解進(jìn)一步建立新的知識，產(chǎn)生細(xì)胞生存需要物質(zhì)與能量的觀念。（3）深度學(xué)習(xí)單元教學(xué)。深度學(xué)習(xí)的過程特別強(qiáng)調(diào)學(xué)生自我學(xué)習(xí)的獨(dú)特性，善于從他人的表述和討論中獲得啟發(fā)，善于勾勒知識體系的框架，發(fā)展高階思維。單元教學(xué)的認(rèn)知目標(biāo)要求也不僅僅停留在知識上，而要求達(dá)到運(yùn)用、綜合等高階認(rèn)知目標(biāo)。因而兩者在認(rèn)知目標(biāo)方面具有高度的一致性，改善學(xué)習(xí)效率，促進(jìn)學(xué)生充滿活力、富有創(chuàng)新精神的參與探索學(xué)習(xí)。2.2教學(xué)特點(diǎn)相結(jié)合的單元教學(xué)（1）主題單元教學(xué)。主題單元教學(xué)旨在圍繞所選取的教學(xué)主題設(shè)計(jì)有意義的學(xué)習(xí)活動，形成高中生的關(guān)鍵能力，促進(jìn)學(xué)生的全面發(fā)展，其中教學(xué)主題的明確是以綜合考慮課程標(biāo)準(zhǔn)、教科書、學(xué)生的學(xué)習(xí)狀況、日常生活情景等因素為基礎(chǔ);凸顯了在教學(xué)中根據(jù)與日常生活相融合的情景，明確主題，提升學(xué)生對新知的遷移運(yùn)用，有助于課程目標(biāo)的達(dá)成。因此，在實(shí)踐教學(xué)中，采用主題單元教學(xué)，與教學(xué)難點(diǎn)相契合，學(xué)生圍繞教學(xué)主題進(jìn)行有意義的教學(xué)活動，用階梯式的單元教學(xué)安排，學(xué)習(xí)者能夠順利完成一個又一個小任務(wù)，體驗(yàn)成功的樂趣。（2）情境式單元教學(xué)。高中生物學(xué)知識都是從生活中觀察、思考、研究得出來的。在單元教學(xué)中，讓生物學(xué)知識回歸真實(shí)的生活場景，通過問題之間的密切聯(lián)系，學(xué)生在模擬的情境中間接體驗(yàn)知識的形成歷程，體會其中五味雜陳的情感，引導(dǎo)學(xué)習(xí)者感受生物學(xué)科特有的思維方式，發(fā)展核心素養(yǎng)。如在指導(dǎo)構(gòu)建“蛋白質(zhì)在細(xì)胞上分布的模型”時，詢問學(xué)生：細(xì)胞中的滑面型內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上有哪種酶？它與粗面型內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上酶的種類一樣嗎？細(xì)胞呼吸需要哪種酶？學(xué)生學(xué)會自主思考為什么在蛋白質(zhì)不同細(xì)胞中會存在種類不同的現(xiàn)象。（3）概念式單元教學(xué)。概念式單元教學(xué)就是根據(jù)課標(biāo)的概念要求，不斷建構(gòu)，繪制，學(xué)生通過繪制整個單元的概念總圖，構(gòu)建概念之間的聯(lián)系，正確理解概念的內(nèi)涵和外延，實(shí)現(xiàn)“教學(xué)注重大概念”的新課標(biāo)要求。以高中生物學(xué)模塊1中的“概念1.2細(xì)胞各部分結(jié)構(gòu)既分工又合作，共同執(zhí)行細(xì)胞的各項(xiàng)生命活動”為例進(jìn)行單元整體分析（表1）。2.3與教學(xué)過程相結(jié)合的單元教學(xué)（1）生物“五步”單元教學(xué)法。生物“五步”單元教學(xué)法的具體步驟為：將書中一個或多個章節(jié)內(nèi)容整合為獨(dú)立的單元。以提綱定向—自學(xué)討論—精講質(zhì)疑—練習(xí)反饋—總結(jié)提高為基本環(huán)節(jié)的課堂教學(xué)程序。如在《植物的激素調(diào)節(jié)》中，以提綱為指導(dǎo)，依托學(xué)生的自學(xué)討論，了解這一節(jié)的主要內(nèi)容，領(lǐng)悟科學(xué)家發(fā)現(xiàn)生長素的特點(diǎn)中所用的研究方法以及為幸福生活而努力的價值觀;嘗試基于常見生物現(xiàn)象解釋生長素的生理作用。探究生長素類似物促進(jìn)插條生根的最適濃度，解決學(xué)生產(chǎn)生“為什么生長素會有兩重性”的疑惑。通過練習(xí)反饋?zhàn)约簩λ鶎W(xué)內(nèi)容的理解，最后內(nèi)化本章內(nèi)容形成概念圖。（2）三環(huán)八步單元教學(xué)法?！叭h(huán)”指定向質(zhì)疑、引導(dǎo)探索、運(yùn)用反饋，“八步”由提出單元探索目標(biāo)—學(xué)生自學(xué)—啟發(fā)講解—引導(dǎo)結(jié)論—復(fù)習(xí)練習(xí)—單元小結(jié)—單元檢則—效果回授八個步驟構(gòu)成。柴香梅提出此方法后，并對該方法進(jìn)行了實(shí)踐研究。研究發(fā)現(xiàn)：三環(huán)八步單元教學(xué)法提高了學(xué)生提出的問題的深度，學(xué)生能夠順暢的表達(dá)在自學(xué)中看到的、想到的、發(fā)現(xiàn)的和思考中所潛藏的、存在的、琢磨的問題。（3）“三維七段”單元教學(xué)法。簡單地說，就是以“七段”教學(xué)落實(shí)“三維”目標(biāo)。“七段”則是指單元教學(xué)的七個階段，先用學(xué)習(xí)目標(biāo)引導(dǎo)學(xué)生帶著教材走向老師，學(xué)生帶著教材里邊的問題和自己在學(xué)習(xí)教材中存在的問題，和同伴分享自己對教材的一些感觸，一些感想，一些領(lǐng)悟，一些判斷，再依托教師的指點(diǎn)和講解，回答心中的一些質(zhì)疑。研究發(fā)現(xiàn)，這種方法大幅度改變了教學(xué)關(guān)系，以學(xué)生的學(xué)習(xí)能力為基點(diǎn)，圍繞教材內(nèi)容產(chǎn)生思維的撞擊，對精神、情感、態(tài)度產(chǎn)生影響。2.4與現(xiàn)代信息技術(shù)相結(jié)合的單元教學(xué)目前用于與單元教學(xué)相結(jié)合的現(xiàn)代信息技術(shù)有：翻轉(zhuǎn)課堂、慕課、微課。它們都是采取學(xué)生和教師在課堂上不進(jìn)行直接交流的方式。學(xué)生自己規(guī)劃觀看教學(xué)視頻的時間，按時完成作業(yè)既可。在視頻講解過程中，教師利用多種元素將單元教學(xué)內(nèi)容中的重難點(diǎn)直觀化、具體化，方便學(xué)生發(fā)展思維、獲取新知。在進(jìn)行單元教學(xué)時，教師能根據(jù)單元教學(xué)目標(biāo)，整合和重組教材內(nèi)容，明確教學(xué)的核心點(diǎn)，確定不同主題知識點(diǎn)的發(fā)展過程，并運(yùn)用典型案例，對課程進(jìn)行說明，收集課程內(nèi)外的擴(kuò)展信息，幫助學(xué)生理解。除了進(jìn)行錄視頻的方式利用單元教學(xué)，教師也可進(jìn)行線上直播課，如可利用騰訊課堂、騰訊會議等直播平臺，還原真實(shí)課堂情境，實(shí)時了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，改變“一言堂”的現(xiàn)象。課上，師生處于同一時間段內(nèi)，教師可以通過分享屏幕，實(shí)現(xiàn)和教室上課一樣的直接對話，還可以通過攝像頭和語音的打開開關(guān)，學(xué)生展示已完成的作業(yè)，完成對作業(yè)的評定與修改。不過，在進(jìn)行網(wǎng)上直播課的過程中，要考慮學(xué)生在家的實(shí)際情況，同時對單元活動的設(shè)計(jì)進(jìn)行動態(tài)調(diào)整，如以高中生物學(xué)模塊2中第一章的“遺傳因子的發(fā)現(xiàn)”為例進(jìn)行單元活動的改進(jìn)（表3），在進(jìn)行“性狀分離比的模擬”實(shí)驗(yàn)時，書中用“甲、乙兩個小桶代表雌、雄生殖器官，甲、乙兩個小桶內(nèi)的20個小球分別代表雌、雄配子”的方法，探討雜種后代性狀的分離比。但是，這種實(shí)驗(yàn)方法不適用于線上教學(xué)，實(shí)驗(yàn)所需的40個小球?qū)τ谡诩业膶W(xué)生來說無法獲得。為了保證實(shí)驗(yàn)的科學(xué)性和簡便性，可以對該實(shí)驗(yàn)進(jìn)行以下改進(jìn)：運(yùn)用生活中常見的一元硬幣和五角的硬幣完成該實(shí)驗(yàn)。通過運(yùn)用生活中常見的一元硬幣和五角的硬幣的正反面來模擬雌雄配子隨機(jī)結(jié)合的過程，可說明孟德爾假設(shè)推論出的雜種后代幾種基因組合及數(shù)量比是否正確。合理的解釋了由于進(jìn)行有性雜交的親本，在形成配子時等位基因會發(fā)生分離;受精時，雌雄配子又會隨機(jī)結(jié)合成合子。因此，雜合子雜交后發(fā)育成的個體，一定會發(fā)生性狀分離。教師可以根據(jù)學(xué)生在釘釘群、QQ班級群和云班課等信息交流平臺上面的學(xué)習(xí)反饋，制定合理的評分規(guī)則，對學(xué)生的學(xué)習(xí)動態(tài)進(jìn)行評價。3高中生物單元教學(xué)的新要求新課改后，如何平衡學(xué)生整體化與個性化教學(xué)？如何維持兩者的相對穩(wěn)定？教學(xué)要抓住兩者的優(yōu)點(diǎn)，把握兩者在實(shí)踐場域下投入的比值，共同組成一個又一個適應(yīng)學(xué)習(xí)者大腦、感官、心理成長的單元。同時聚焦學(xué)生對單元內(nèi)容的整體把握，以促進(jìn)學(xué)生對單元大概念的理解，能促進(jìn)學(xué)生個性化學(xué)習(xí)，主動參與探究活動，讓單元教學(xué)真正發(fā)揮實(shí)效。3.1多樣化趨勢二十世紀(jì)四十年代，國內(nèi)高中生物單元教學(xué)對單元的劃分也從當(dāng)初的以教材中設(shè)置的“學(xué)習(xí)單元”逐漸成了將教材中的多節(jié)或一章的內(nèi)容組織起來的“教學(xué)單元”。國內(nèi)高中生物單元教學(xué)呈現(xiàn)出多樣化的發(fā)展趨勢。特別是進(jìn)入90年代以后，多樣化特點(diǎn)表現(xiàn)的十分明顯，隨著教學(xué)的各種理念、技術(shù)的不斷更新迭代，單元教學(xué)的研究與時俱進(jìn)，與各種新東西相互結(jié)合。特別在單元實(shí)驗(yàn)展示方面，對于一些在高中實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行的、課堂里無法演示的實(shí)驗(yàn)，像現(xiàn)代生物技術(shù)基因突變、基因重組等，學(xué)生通過觀看“云”上實(shí)驗(yàn)，直觀明了的感受實(shí)驗(yàn)過程，理解實(shí)驗(yàn)的原理，一定程度上解決了實(shí)際教學(xué)中存在的、只能通過書本獲取新知的客觀問題，并且其實(shí)踐成果非常顯著。也正是有了這種趨勢，才使得如今的教學(xué)不再像80年代以前那樣，不可控因素變得越來越少。今天，即使疫情當(dāng)前，我們?nèi)阅茏龅健巴Ｕn不停學(xué)”，基于各種軟件的支持，將信息技術(shù)引入高中課堂，運(yùn)用多種教學(xué)手法，確保教學(xué)正常有序的開展。3.2自主化趨勢傳統(tǒng)的學(xué)習(xí)模式是在老師的支配、講授、控制下學(xué)習(xí)，對于學(xué)生來說，這種學(xué)習(xí)是依賴性的、跟隨的、灌輸?shù)?，學(xué)生學(xué)到的都是在老師在課堂上講的內(nèi)容，老師沒講的都不會。這樣就導(dǎo)致學(xué)生越學(xué)越不會學(xué)、越學(xué)越不愛學(xué)，從根本上背離了學(xué)習(xí)的本性學(xué)習(xí)，這就像不會思考只會吸收知識的海綿，雖然獲得知識，但本質(zhì)上并沒有真正成長，沒有走向獨(dú)立。新課改提出，教師要相信學(xué)生會學(xué)、能學(xué)、有學(xué)習(xí)的潛能。改善單元活動的開放程度，加強(qiáng)了他們的體驗(yàn)感和學(xué)生主動探索知識的積極性。傳統(tǒng)的單元活動的開放程度比較低，學(xué)生按照教材中給出的詳細(xì)的活動步驟，一步一步“復(fù)制粘貼”，這種“菜譜”式的活動設(shè)計(jì)不利于學(xué)生的思維訓(xùn)練。提高單元活動的開放程度，這就要求教師在單元教學(xué)設(shè)計(jì)中要合理設(shè)計(jì)單元任務(wù)型活動，確保每個學(xué)生都能清楚的知道活動主題和本小組負(fù)責(zé)的任務(wù);同時教師要多“放手”，允許學(xué)生犯錯，鼓勵學(xué)生自己查閱資料，引導(dǎo)學(xué)生制定方案，探索發(fā)現(xiàn)，最終找到答案。3.3融合性趨勢新課改以后的單元教學(xué)更多的融合了對高中生社會責(zé)任的培養(yǎng)，從學(xué)科的本質(zhì)出發(fā)，凸顯單元教學(xué)對人的貢獻(xiàn)、對人的價值、對人的意義。培養(yǎng)學(xué)生積極的學(xué)習(xí)方式、健康的生活觀念，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)能力，關(guān)注學(xué)生的品格發(fā)展。生物教材中有很多涉及社會責(zé)任的內(nèi)容，教師學(xué)會深挖教材，在教學(xué)過程中教師結(jié)合課本內(nèi)容開展豐富多樣的單元活動，恰當(dāng)聯(lián)系現(xiàn)實(shí)生活，讓學(xué)生感到學(xué)有所用，興趣高漲。如：在講解細(xì)胞呼吸的單元時，師生可以一起討論分析快跑與慢跑的區(qū)別、探究肌肉酸痛的原因、宣傳合理的運(yùn)動方式、尋找選擇透氣創(chuàng)可貼的緣由。另外，教師在單元教學(xué)過程中找準(zhǔn)銜接點(diǎn)，確定該內(nèi)容在整個教學(xué)過程中的作用，促進(jìn)單元教學(xué)目標(biāo)的達(dá)成。如在新型冠狀病毒肺炎疫情期間，教師在進(jìn)行網(wǎng)上“動物細(xì)胞工程”的單元教學(xué)時，引入最新的一則新聞，有利于學(xué)生了解單克隆抗體的應(yīng)用范圍，體會感染新冠肺炎的康復(fù)者展現(xiàn)的個人擔(dān)當(dāng)，對平凡人作出的不平凡的事產(chǎn)生共鳴，樹立正確的價值觀。通過情感、人格、藝術(shù)、行為等對學(xué)生進(jìn)行潛移默化的陶冶，使其擁有高尚的品格。3.4個性化趨勢教