核心素养视域下的高中生物学单元教学设计——以“细胞的能量供应和利用”单元为例

王琰 山西省太原市第十二中学校

李静 山西省太原市第十二中学校

王月玲 山西省教育科学研究院

2018 年1 月，基于学科核心素养的高中各学科课程标准陆续颁布，课程教学改革进入核心素养新时代。高中生物学学科教学也建构了培育核心素养的新理念。

聚焦生物学学科核心素养的课堂教学，学习目标指向素养化，学习内容强调结构化，学习过程突出体验式，在整体规划中达到由浅层到深层的学习。作为高中生物学新课程改革的推动者——高中生物学教研员，需要重新审视课堂教学，实现“课时教学”向“单元教学”的转型。

单元是教师依据课程标准，结合教材资源，根据学生的学习需求和学情，按照一定的逻辑关系和顺序组织起来的有结构的整体，有主题的项目。单元教学是基于情境脉络，聚焦大概念，通过学生的协商合作、深度探究，解决情境中的真实问题，建构完整的知识网络，实现核心素养的进阶发展。以“细胞的能量供应和利用”单元为例，来分析单元教学在高中生物学复习课中的运用。

一、立足课标大概念，明确单元学习内容

“细胞中的能量供应和利用”是在深入分析各层级概念及对应的教材内容和呈现方式后凝练出的引领性大单元教学主题（见表1，附文后）。这一主题符合教材的学科知识逻辑，从学生对细胞能量的认知出发，有利于实现概念的内化、顺应和平衡。

二、指向学科核心素养，规划单元学习思路

通过对教材的全面分析，设计了以核心素养为导向的学习目标，并围绕本单元的五个关键问题，设计了挑战性的学习任务和持续性的学习评价，汇总制定了本单元的学习导航图（如图1 所示，附文后）。整体上以单元目标为引领，以关键问题为主线，以驱动问题为突破口，以学习评价为生长点，将孤立的知识要素连接起来，按逻辑关系实现学习内容的结构化、系统化，以便于推进课时教学和有效落实单元目标。

三、创设问题情境，设置单元学习任务

杜威说：“困惑是思考不可或缺的刺激，不断改进教学方法的唯一、直接途径，就是把学生置于必须思考、促进思考和考验思考的情境之中。”在单元教学设计时，通过一条情境主线将知识整合、串联起来，能够很好地提升学生的思维能力，并让学生在解决实际问题的过程中，准确把握事物的本质特征与规律。如为了从单元视角加深学生对“光合作用和细胞呼吸”的理解，教师借助植物工厂这一主题情境，设置了如下三个问题情境和驱动任务：

问题情境1：植物工厂中植物的正常生长离不开营养液，研究者用180 标记培养液中的H2O，一段时间后为什么在周围空气的CO2中也检测到放射性？

任务1：在给出的叶肉细胞中绘制光合作用和有氧呼吸的过程图解，并思考叶绿体和线粒体中与其功能相适应的结构分别有哪些，如果分别用14C、3H 标记14CO、3H2O，一段时间后又将在哪些物质中检测到放射性？（生命观念、科学思维）

问题情境2：植物工厂中人工光源的补充对于植物的生长是必需的吗？如果撤掉人工光源，植物生长会受到怎样的影响呢？

任务2：用箭头和字母在图2（附文后）中构建4 种情况下叶肉细胞中O2和CO2的来源和去路，分析每个箭头的含义，完成表格填空。（科学思维）

问题情境3：植物工厂只要满足了植物光照的需求，是否就能保证植物的高产呢？

任务3：请用坐标曲线图的形式表示影响光合作用强度的因素，分析关键点的含义，并结合所学知识为现代农业生产提供合理的建议。（社会责任）

通过上述三个任务型情境，将“大情境”更直观地呈现给学生，帮助学生搭建情境和任务之间的桥梁，完成思维的转换和显化。

四、完善评价体系，促进单元目标达成

传统的单元评价是基于单元知识目标的评价，主要考查学生对知识点的理解和掌握程度。而新课标指导下的单元评价强调的是评价的多元化，既考查学生掌握单元知识的程度，又关注学生核心素养目标的达成情况。同时，不仅注重对学生的结果性评价，也更注重对学生学习过程的评价。如在本单元学习结束时，让学生“运用所学知识为现代农业生产提供合理建议”，以此指导生产生活实践，解决生产实际问题，进而评价其社会责任目标的达成情况。

总之，在教学中要以生为本，带领学生从整体出发，将教材中具有内在关联性的知识进行整合，依托情境带动大单元教学。通过及时反馈促进学生学会反思，体现了让学生终身学习的“大学习”观，这是学科教育落实立德树人、深化课程改革的必然要求，也是学科核心素养落地的关键路径。

表1 “细胞中的能量供应和利用”单元教学内容

图1 “细胞中的能量供应和利用”单元学习导航图

图2