基于深度学习的高中生物学单元教学实践研究

摘 要：高中生物学单元教学与学生的深度学习密不可分。深度学习是培育核心素养的重要途径，能很好地发展学生的核心素养，而单元教学是助推深度学习的有效策略。文章以人教版高中生物必修一第五章“细胞的能量供应和利用”为例，结合分析单元学习目标、制订单元学习任务、设计单元关键问题、设置学习评价方式四个方面，探究基于深度学习的高中生物学单元教学的设计和实践。

关键词：深度学习；高中生物学；单元教学

作者简介：刘萍（1979—），女，湖南省株洲市第十三中学。

《普通高中生物学课程标准（2017年版2020年修订）》中提出：生物学课程要求学生主动地参与学习，在亲历提出问题、获取信息、寻找证据、检验假设、发现规律等过程中习得生物学知识，养成科学思维的习惯，形成积极的科学态度，发展终身学习及创新实践能力［1］。这强调了生物学课程要让学生从问题出发进行科学探究，最终形成概念、发展能力，也体现了高中生物教学需要通过深度学习路径达成教学目标，使学生实现思维进阶。

聚焦生物学科核心素养的课堂教学，应该是情境教学真实化、知识结构体系化、思维含量深层化、学习评价多样化的教学。这就要求高中生物课堂教学由“课时教学”走向“单元教学”，以此构建知识框架，形成整体概念，让学生获得关键能力。

一、深度学习与单元教学的关系

深度学习是指在理解学习的基础上，学习者能够批判地学习新的思想和知识，将它们融入原有的认知结构中，并将已有的知识迁移到新的情境中作出决策和解决问题。深度学习区别于浅层学习的特点是理解与批判、联系与构建、迁移与应用［2］。高中生物学科要求学生运用演绎推理、批判性思维和创造性思维、实验设计分析等科学思维以及科学探究方法，探讨和阐释生命现象及规律，这些能力都需要通过深度学习来培育。

单元教学是指教师基于大概念或大问题，把握各单元模块知识的本质和内在联系，确立若干个教学主题，以主题为线索，进行连续课时教学的教学方式［3］。这是相对于传统的单课时教学提出的。传统的单课时教学，知识结构较单一，教学时间较固定且时长较短，以至于在课堂上难以建立学科知识间的联系，生成大概念，也就无法通过知识迁移来解决实际问题。一个单元往往围绕着大概念，聚焦关键问题，其包含的知识点之间具有较强的逻辑性和相关性。单元教学可以较好地联系这些知识点，保证学习的连续性和整体性。相对来说，高中生物学科知识点较多，知识面较广，从宏观到微观、从结构到功能、从方法到技术等，而高中生物单元教学可以有效地凝聚知识核心，实现“神聚形也不散”。

基于学科核心素养的高中生物学单元教学与学生的深度学习密不可分。深度学习是培育核心素养的重要途径，基于深度学习获得的知识迁移与应用能力，有利于核心素养发展，二者相辅相成。而单元教学是助推深度学习的有效策略，可以帮助学生整合资源，构建知识体系，更好地解决实际问题。总而言之，单元教学可以促进学生的深度学习，进而达成核心素养培育目标。

二、基于深度学习的高中生物学单元教学案例

本文以人教版高中生物必修一第五章“细胞的能量供应和利用”为例，探究基于深度学习的高中生物学单元教学的设计和实践。这一单元教学的设计思路是先将课程内容要求转化为学习目标，将学习目标分解成学习任务，再将学习任务具体化为问题串，并落实到教学活动中，最后进行评价，使学生思维外显化、表达概念化，最终实现教学评一体化。

（一）关注课程標准，明确深度学习指南

依据课程标准的要求，围绕大概念和关键问题，从教材内容和事实出发，建立事实与次位概念、重要概念和大概念之间的逻辑关系（表1）。

（二）依据教材内容，奠定深度学习基础

在实施单元教学前期，要注重夯实课前准备，设计学生自主学习清单（表2）。学习清单能让师生明确学生的学习问题所在，真正做到急学生所急，解学生所难，为学生进行深度学习打下基础。

（三）梳理学习清单，绘制深度学习框架

基于学科核心素养，依据教材内容，从生命观念、科学思维、科学探究、社会责任四个方面制订单元学习目标（表3）。同时，将学习目标细化成具体任务，围绕任务设置问题串，引导学生思考和讨论，设计出任务评价方式（表4）。确定学习目标，以任务作为驱动，符合学生的认知规律和学习习惯，有助于深度学习的实现。

（四）依据教学设计，开展深度学习实践

美国教育家杜威在《我们怎么思维》一书中，借实例提出“思维起于直接经验的情境”，并把情境列为教学的首要因素。在课堂教学实践中，教师首先要做的便是创设情境，激发兴趣，启发思维。如通过比较普通洗衣粉和加酶洗衣粉的洗涤效果的生活情境，开启酶的学习；通过萤火虫发光的情境，探究萤火虫发光过程中的能量转化，引出ATP；通过观察葡萄糖在体外燃烧的现象，思考细胞中葡萄糖分解的过程，引出细胞呼吸的原理和应用；通过植物工厂中光源补充的情境，引出光合作用的原理和应用。

真实的情境能引发问题思考，教师可以趁势抛出任务，设置问题串，层层深入，驱动学生思考讨论、探究实践。如运用证据和逻辑评析酶本质的探索过程和光合作用发现史中的观点，设计实验探究影响酶活性的条件，建构环境因素对光合作用强度的影响的数学模型，归纳概括呼吸作用和光合作用的实质并建构相关概念模型等。这些都指向核心素养的科学思维和科学探究，也是深度学习的直接体现。

《如何高效学习》的作者斯科特·扬在书中指出，整体性学习最关键的步骤就是将所学的知识运用到实际中。这里的整体性学习与基于深度学习的单元教学有异曲同工之处。深度学习最终的落脚点也应该回归生活，基于生物学知识，解决生产生活中的实际问题。这种在真实情境中解决实际问题所体现的价值观，正是核心素养的内涵所在。

“教”与“学”是课程实施的中心环节，而“评”也是课程实施不可或缺的要素。基于深度学习的单元教学要实现“教学评一体化”，才能产生较好的教学效果。基于此，教师在开展单元教学时应依据不同的任务、不同的问题，设计不同的学习评价方式，以期获得真实的学习反馈。评价方式主要包括文本阅读，获取信息，个人自评；合作探究，展示成果，小组互评；解释现象，习题检测，教师点评；等等。评价本身不是目的，评价的目的是给学生展示自我的平台和机会，也使教师发现问题，改进教学，以此促进教学相长。

结语

深度学习是培育核心素养的重要途径，单元教学是促进深度学习的有效策略。但是，单元教学实践还存在一些需要改进和优化的问题，如单元教学对学生的自主学习能力有一定的要求，学生在自主学习过程中发现问题、提出问题的能力还有待提高。单元教学对教师的备课工作也提出了新的挑战，教师的教学理念、专业知识、教学能力等需要进一步提高。另外，关于单元教学的评价方式还比较单一，如何兼顾过程性和结果性评价还需要进一步探究。

［参考文献］

中华人民共和国教育部．普通高中生物学课程标准（2017年版2020年修订）［M］．北京：人民教育出版社，2020．

何玲，黎加厚.促进学生深度学习［J］.现代教学，2005（5）： 29-30.

黄丽娜.基于深度学习的高中生物学大单元主题教学实践分析［J］. 教学管理与教育研究，2021，6（24）：99-101.