基于生命观念的“物质与能量观”单元教学设计

樊婷婷 刘家武 张秀红

（1 天津市微山路中学 天津 300000 2 华中师范大学生命科学学院 湖北武汉 430079）

生物学学科核心素养主要包括生命观念、科学思维、科学探究和社会责任。其中，生命观念是基于大量的生物学概念而抽象出的生物学观点和思想［1］，具有较强的整合性和统摄性，是实现其他生物学学科核心素养的重要前提。因此，教育者应关注、思考并开展基于生命观念的课堂转型。但一节课仅能完成有关生物学概念的教学任务，难以达成基于生命观念的教学目标。单元教学设计则能根据学科思想及知识逻辑等要求，重组形成目标一致且内容丰富的跨课时教学大单元展开教学，有利于教育者通过逐渐深化的过程，促使学生形成生命观念，并由此促进课堂转型。

单元教学设计遵循的模式是“ADDIE 模型”，即分析（analysis）、设计（design）、开发（development）、实施（implement）、评价（evaluation）［2］。结合ADDIE模型及教学设计的一般流程，笔者分析、总结了单元教学设计的4 个步骤，即构建教学单元，分析教学基本要素；编制单元及课时教学目标；安排教学活动，完成课时教学设计；设计单元教学的评价方案。本文以“物质与能量观”为例，阐述利用上述4个步骤，展开基于“物质与能量观”的单元教学设计的探索。

1 构建基于“物质与能量观”的教学单元，分析教学基本要素

为构建基于“物质与能量观”的教学单元，笔者首先明确了“物质与能量观”的内涵，并利用观念统领下的不同概括层度的概念，采取了“观念→核心概念→重要概念→一般概念”的厘清途径，获得了易与高中生物学内容相联系的基于“物质与能量观”的生物学概念图谱。结合此概念图谱及高中生物学的内容，跨模块选择了课程标准中较为集中地体现“物质与能量观”的2 个单元内容，并根据“物质与能量观”的概念图谱，对原有单元进行小范围增删、重组，进而构建了以“物质与能量观”为主线的单元内容，即体现细胞层次和个体层次的“物质与能量观”课时教学内容：酶的作用、ATP——细胞的直接供能物质、细胞呼吸的过程、光合作用的过程；体现生态系统层次和个体层次的“物质与能量观”课时教学内容：生态系统的结构、生态系统的能量流动与物质循环。单元内容中围绕“物质与能量观”展开的联系如图1所示。根据此种方法构建的教学单元，既能基本上符合原有教材中科学的知识逻辑结构，又能保证逐步渗透“物质与能量观”的需求。

图1 基于“物质与能量观”单元内容结构的整体构建

图2 单元内容中“物质与能量观”的逐级形成图

同时，厘清了“物质与能量观”教学单元中的观念分解情况，建立了将生物学概念统领为“物质与能量观”的线索（图2），确定了单元内容在生物学概念中的锚定点。

针对基于“物质与能量观”构建的教学单元，从课程标准、单元内容及学习者3 个要素展开分析，做好前期的准备工作。

2 编制单元及课时教学目标

依据对教学要素的分析，编制了“物质与能量观”单元内容的整体性单元目标（表1），并将单元目标细化为具体、可感知的课时目标（表2），便于课时教学的推进及单元目标的有效落实。

表1 基于“物质与能量观”单元内容的单元目标分析

表2 基于“物质与能量观”单元内容的课时目标分析

3 安排教学活动，完成课时教学设计

课时教学设计是完成每一节教学任务，进而达成单元教学目标的基础。课时教学设计应考虑单元内容的整体性和系统性，借助真实的问题情境，设计以生物学概念或观念为中心的学习任务，完成逐步深化概念进而形成观念的教学过程。现以“光合作用的过程”一节为例，展开教学设计（图3）。

图3 “光合作用的过程”的教学环节

4 设计测评“物质与能量观”的评价方案

确定评价方案是完成单元教学设计的最后一步。生命观念的测评应注重评价学生利用可迁移的观念，在真实情境下解决问题的能力。由此，表现性评价成为一种常用的评价方式。在基于“物质与能量观”的教学单元中，可设计实验操作检核表、日常学习记录卡、生态系统能量流动调查报告及档案袋等方式，测评学生在生命观念上的外在表现。此外，由于单元教学设计的内容丰富，评价方式也可采用诊断性评价或终结性评价等方式。在获得教学反馈后，教师应根据意见有针对性地修改单元教学设计，以更好地开展下一轮的教学实践。

基于单元教学设计的教学实践能有效促成学生形成生命观念，进而提升学生的知识迁移能力及对生命本质的认识，为学生形成解决真实情境中实际问题时所需的价值观念、必备品格和关键能力提供依靠和保障。但单元教学设计的难度相对较高，一线教师可通过团队合作，共同完成单元教学设计的实践，以便更好地适应新课改环境下的生物学教学的需要。