赵湘湘
提高高中生生物学核心素养是立德树人背景下生物教师在教学中亟待落实的工作。基于核心素养的要求进行单元内容教学,有利于核心素养的逐步渗透,而单元教学目标对单元教学起到导向功能,是单元教学的出发点和依据。本文选取模块1分子与细胞的“物质与能量观”单元教学内容,对目标设计需要立足的依据进行深入研究,旨在为一线教师在确立其他内容的单元教学目标,进而更好地进行单元教学、提高学生核心素养提供一些启示。
一、单元教学目标的含义
教学目标是教师在教学过程中希望学生可以达到的要求和发生的转变,是整个教学活动的基础。单元教学目标是对单元内容的主线、学生实际情况及教师自身水平等要素进行综合考虑,并经过教学设计者反复考量、斟酌而确定的内容,具有全局性和导向性的重要作用。高中生物的单元教学目标指向生物学科核心素养,把单元中的若干内容视为一个整体,突出课程的完整性、实践性和阶段性,其表述是明确的、具体的、可以观察和测量的[1]。
二、单元教学目标的设计依据
单元教学目标的设计可从生物课程标准、教材内容、学生学情三者的分析入手。分析生物课标应从目标内容所处的概念层次出发,建立概念框架图进行整张目标的梳理,并以学业要求为基准,结合教学提示确定教学策略,实现整体目标向小节目标过渡;分析教材内容应把握整章内容和小节内容之间的关联,构建单元内容结构,并挖掘具体小节内容中的学科核心素养要素,为细化教学目标做准备;分析学生学情应仔细分析学生已有的生物学学科核心素养,以及通过单元内容学习需发展的核心素养,为达到培养学生终生学习能力的目标奠定基础。
1. 生物学课程标准分析
① 内容要求分析
本研究的案例对应的内容要求是2017版《普通高中生物学课程标准》“模块1分子与细胞”中基于“物质与能量观”的相关知识。它在课标中的概念模式中最高层级为大概念,之后为重要概念,而重要概念往往又由多个次位概念组成。
《课标》中关于“物质与能量观”的相关内容较为丰富,模块1主要从微观角度说明细胞在代谢过程中需要依靠物质上的支持,同时也伴随着能量的获取储存及释放利用,而ATP作为能量通货将光合与呼吸关联起来,酶作为物质变化的关键物质为细胞生存提供了基本保障。
② 教学提示分析
针对本单元内容,教学提示在教学策略和方法上提出了相应的要求,因此,在制定教学目标时,应关注其提出的需开展的几个教学活动所要掌握的方法以及核心素养上的培养要求,最终帮助学生理解单元内容。具体来讲,通过探究酶催化的专一性、高效性及影响酶活性的因素,使学生认同生物科学的价值,培养学生按照自己设计的实验完成操作并对实验数据进行分析的能力,形成积极探索并勇于实践的科学精神和科学态度[2];利用提取和分离叶绿体色素的教学活动,让学生感知结构与功能相适应的生命观念;借助于探究不同环境因素对光合作用的影响,进行技能训练,提高学生获得记录数据并构建数学模型的能力,认识光合作用原理在实际生产生活中的指导作用,从而形成科学思维并树立社会责任感;通过探究酵母菌的呼吸方式,使学生学习科学方法,提高分析实验现象的能力,为帮助学生正确理解科学、技术、社会之间的关系做好铺垫。总的来讲,探究活动是发展学生核心素养的重要活动,正确使用实验器材,认真进行实验设计,严谨完成实验操作,仔细观察实验现象,细心分析实验数据,积极讨论实验结果都应该在教师制定的目标中有所体现。
③ 学业要求分析
普通高中课程标准中对应本章的学业要求为:从物质与能量的视角,探索光合作用与呼吸作用,阐明细胞生命活动过程中贯穿着物质与能量变化。由此可知,在制定“物质与能量观”单元教学目标时,要体现以下几方面内容:一是建立概念,提炼酶、ATP、光合作用与细胞呼吸等概念,并明确概念间的联系,在此基础上升华形成物质与能量观;二是认识本质,从场所、原料、条件、过程、产物等方面进行光合作用和细胞呼吸相关内容的学习,理解光合作用、呼吸作用的本质,并用定义揭示概念的内涵;三是综合分析,基于所学知识横向比较光合作用与细胞呼吸、光反应与暗反应、有氧呼吸与无氧呼吸之间的不同和关联性,采用归纳与概括、演绎与推理等方法解释生产生活中生物学相关问题;四是熟练应用,通过开展各种探究活动,培养学生熟练使用常见实验器具,独立制定并通过小组合作探究完善实验方案,实施方案后能如实记录实验数据或者实验现象,分析得出合理结论的能力;五是树立意识,通过细胞代谢的整体学习,形成热爱生命、人与自然和谐相处,敬畏生命的基本觀念。
2. 教学内容分析
细胞代谢是活细胞内所有生物化学反应的总和,能为生命活动提供必需的能量。细胞内的糖类脂肪等能源物质中的化学能是十分稳定的,不能被细胞直接利用。ATP的高能磷酸键含有大量能量且不稳定容易断裂,ATP与ADP在体内能快速转化实现能量的流通,因此ATP是细胞中普遍使用的能量载体,是生物体的直接功能物质。那ATP从哪里来呢?事实上,细胞呼吸分解有机物释放的能量,有部分转化成活跃形式的化学能储存在ATP中,这种作用是ATP的主要来源。那反应中的有机物质又是从哪里来呢?光照条件下,植物叶绿体内的卡尔文循环不断地将CO2转化成糖类等有机物,这个过程的进行还需要光反应的ATP提供磷酸基团及NADPH提供氢,与此同时光能转变成活跃的化学能又转变成稳定的化学能储存在有机物中。植物制造的有机物又为植食性动物提供了营养物质,使得生物体能获得持续的物质和能量的供应。在这些细胞内的生化反应中,酶是必不可少的催化剂,能够加速反应的进行。综合分析以上内容,构建的基于“物质与能量观”单元内容的整体结构如图1所示。
3.学情分析
高中学生特征分析:高中学生好奇心强、思维活跃、有一定的语言表达能力,也有较强的表达欲望。因此,在实际教学中运用充满启发性与探究性的课堂活动,能有效调动学生的学习积极性与主动性,进而提高他们自主地获取知识、建构并迁移应用知识的能力。但高中生的逻辑思维能力还不完善,注意力易受到环境影响,克服困难的意志力也不够坚定,教师应侧重鼓励性教学并进行正确的引导。
高中学生已有经验:本单元内容围绕“物质与能量观”对模块1中的细胞代谢(ATP、酶、细胞呼吸、光合作用)进行系统性分析学习。对于此单元教学内容,学习者已在初中阶段已经学习过呼吸作用和光合作用大致过程等相关知识。因此,对此单元内容,学生有一定的熟悉感,也具备一定的知识基础。教师在教学过程中应帮助学生不断丰富已有知识点,并纠正有偏差理解的概念,最终系统性构建完善正确的知识网络结构。
三、结论与思考
2017版新课标的实施为单元教学的开展起到了重要的启示作用,其设计理念中提出的“核心素养”的培养,就要求教师在制定单元教学设计时应配备相应的教学目标。本文开发以模块1分子与细胞“物质与能量观”单元教学内容为主题的学科核心素养教学目标设计,并研究得出以下几点收获供大家分享和探讨:
1. 单元教学目标的制定要注重融合性
生物学学科核心素养目标事实上是对三维目标的整合,这就决定了每一个学科核心素养教学目标均需要融合知识、能力与情感、态度与价值观。再者,生物学学科核心素养的四个要素,即生命观念、科学思维、科学探究、社会责任,也是相互交融的,故教师设计的每一个核心素养教学目标不能孤立的体现生物学学科核心素养某一个要素,但可以着重反映某一个要素或者几个要素。
2. 单元教学目标的制定要体现整体性
教师设计教学目标应该从整体出发,不能管中窥豹,不能只知局部不知整体。教师要按照从整体到局部的顺序,从整体出发,分解生物学学科核心素养,站在整体的视角,创新性地按照“单元——小节——课时”顺序分析教学目标。目标设计从单元过渡到课时,旨在不让学科核心素养目标突然落地,需有梯度,能够给教师一个更好的下降视野和缓冲带去充分把握生物学学科核心素养教学目标。
3. 单元教学目标的制定要把握高阶性
生物学学科核心素养理念,要求课程内容聚焦大概念,课程设计倡导“少而精”,课堂教学倡导有高阶思维的深度学习,力求让学生能够深刻理解和应用重要的生物学概念。因此,学科核心素养目标的设计应当尽可能减少对学生低阶认知水平的表述,增加对学生高阶认知水平表述,旨在发展学生的高阶思维能力。
参考文献:
[1]周初霞.普通高中生物新课程案例研究[M].杭州.浙江教育出版社,2010: 1.
[2] 冯莉琴. 探究“pH对过氧化氢酶的影响”活動研究[J].《中学教学参考》2015-03-15.
[3] 卢晓旭,陈昌文,陆静等.地理课堂教学目标设计水平评价指标体系的构建[J].课程.教材.教法,2018,38(01):103-108.