基于“教—学—评”一致性的单元作业设计——以“生物圈中的微生物”为例

陈志方 李佳芬 黄东姐

(1.福建省泉州第一中学 福建泉州 362000)

(2.福建省泉州市教育科学研究所 福建泉州 362002)

“教—学—评”一致性指在整个课堂教学系统中,教师的教、学生的学和对学生学习的评价三个因素间的协调配合程度,其两两之间存在着一致性关系,并组合成一个整体。作业是连接“教—学—评”的重要桥梁,也是提升“教—学—评”质量的重要支点。单元作业设计是新课标理念下倡导的单元教学设计的重要组成部分,以单元为基本单位开展作业设计,是“教—学—评”一致性理念指导下的重要教学研究产物,也是“教—学—评”一致性实施的重要载体。下文将从“教—学—评”一致性视角切入,以“生物圈中的微生物”单元为例开展单元作业设计。

1 单元作业目标

单元作业目标的确立是单元作业设计的起点,基于《义务教育生物学课程标准(2022年版)》(以下简称《课程标准》)中主题二“生物的多样性”与主题七“生物学与社会·跨学科实践”的相关内容要求,在认真研读北师大版初中《生物学·八年级·上册》教材第十八章“生物圈中的微生物”与《生物学·八年级·下册》第二十五章第一节“发酵技术”相关内容的基础上,将本单元的作业设计目标确定如下:

(1)掌握不同微生物的结构特点、营养方式和繁殖方式,运用结构与功能观解释并解决生活中遇到的微生物问题。

(2)举例说明微生物与人类的关系,阐述微生物在生产生活中常见的应用。

(3)动手参与微生物食品发酵实践,设计发酵方案,说出不同阶段的发酵原理。

(4)基于生态视角认识微生物在生物圈中的重要作用,加深对生态系统物质循环的理解和感悟。

(5)了解微生物学家研究微生物的过程,掌握基本探究方法。

2 单元作业结构

着眼于单元作业在教学、学习、评价中的重要应用意义,对单元作业结构进行整体设计,基于核心素养发展的层次性与递进性,兼顾作业设计与教学、学习、评价各环节推进的适恰性,每课时作业内设置“感知·生活”“类比·结构”“迁移·应用”“实验·探究”和“动手·实践”五个模块,建构以生物学核心素养为导向,指向“教—学—评”一致性达成的单元作业设计,基本结构框架如图1所示。

图1 “生物圈中的微生物”单元作业结构框架

图2 几种微生物结构模式图

图3 OD 值测定结果图

3 原创单元作业题例析

3.1 模块一:“感知·生活”

作业中情境的缺失或单一固化,会大大降低学生完成作业的兴趣,降低其注意投入,阻碍核心素养的发展。本模块尝试将知识与生活情境相联系,突出对双基的考查与巩固,创设熟悉的情境,提高学生对作业的接受度,使其带着浓厚的学习兴趣完成下一模块的作业。

【例1】龋齿,俗称蛀牙,是常见的慢性口腔疾病,主要表现为口腔细菌利用有机物发酵产酸导致牙齿组织脱钙。我国青少年龋齿率高达70%左右,龋齿等口腔健康问题是医学界的研究热点。

(1)口腔中的细菌大多营________生活,食物残渣为其提供丰富的________。因此,为预防龋齿我们应养成________习惯。

(2)目前临床上利用抗生素治疗龋齿的效果不太理想,有人提出用噬菌体辅助治疗,噬菌体_______(有/无)细胞结构,只能寄生于特定的________中,不同噬菌体的宿主不同。

龋齿是生活中常见的口腔问题,学习了微生物相关知识后,学生不难理解发生龋齿的原因与可采取的防治手段。

3.2 模块二:“类比·结构”

本模块通过设计练习,比较不同微生物结构特点的“异”与“同”,加深同学对不同微生物特有结构与功能的理解,发展科学思维,形成结构与功能相适应、生物兼具多样性与统一性的生命观念。

【例2】如图是几种微生物结构模式图,据图回答问题。

(1)图中不属于真菌的是[ ],属于多细胞真菌的是[ ]。

(2)酿酒过程中,产生酒精的微生物是[ ],一定条件下,其与C 都可以进行________生殖。

本题通过比较几种微生物结构模式图,夯实课堂讲授的微生物结构特点,帮助学生构建知识框架,促进比较与分类思维的发展。

3.3 模块三:“迁移·应用”

《课程标准》强调核心素养的培养应在解决真实情境问题的过程中实现,微生物相关重要概念的“教—学—评”也应在具体情境的迁移应用中落地。本模块以神奇有趣的微生物现象为情境,注重考查学生面对陌生情境时,应用所学知识解决问题的能力,寻求能力和思维进一步的发展。

【例3】蘑菇圈,也叫仙女圈,是蘑菇菌丝由中间向四周辐射生长形成的自然菌丝体环进一步繁育形成。科学家发现,蘑菇圈内的植物往往比圈外生长情况更好,有的蘑菇圈菌丝还能分泌抑菌物质,抑制细菌的生长,以此来获取更多的有机物供自身生长需要。

(1)蘑菇圈与土壤中细菌的种间关系是______,它们属于生态系统中的________者。

(2)试根据材料分析,蘑菇圈内植物长势比圈外好,且蘑菇只在圈上长而圈内不长的原因?

本题以神奇的蘑菇圈现象为情境,考查层次从种内到种间再到生态系统逐层加深,问题设计具有层次性、综合性与开放性,能较好考查学生综合分析、推理、解释现实情境问题的能力。

3.4 模块四:“实验·探究”

本模块精选微生物相关科研论文为情境创设背景,意图培养学生的科学探究精神,发展其基于实验现象与数据推理得出结论的能力,提升设计实验、分析实验现象的能力。

【例4】变异链球菌是主要的口腔致龋细菌,某科研团队为探究不同种类乳杆菌发酵的上清液对变异链球菌生长的影响,进行了如下实验:

取等量的不同种类乳杆菌发酵上清液和0.5 mL变异链球菌悬液加入到1.5 mL 液体培养基中,37 ℃培养24 h 后测定OD 值(菌体密度越大,OD 值越高),实验结果如下。

(1)本实验的变量是________。

(2)分析实验结果,本实验的结论是_________。

(3)试着说说乳杆菌在预防口腔疾病中可能的应用前景?___________________________________。

本题以口腔疾病预防相关实验研究为背景,考查学生基本的实验探究能力和运用科学规范的学术语言表达结论的能力,同时引导学生从生物学视角关注和思考现实生活议题,养成社会责任感和健康生活态度。

3.5 模块五:“动手·实践”

《课程标准》指出作业类型要注重多样性,既要有书面作业,又要有实践活动类作业;作业内容不仅要涵括对基础知识和基本技能的练习,还要有锻炼技能的实践活动。本模块安排了模型制作类、实验操作类、社会实践类等不同类型的实践作业,供学生课后选择完成(表1)。

表1 单元“动手·实践”模块作业设计汇总

本模块作业充分契合《课程标准》中“生物学与社会·跨学科实践”主题的标准,要求学生综合运用科学、技术、工程学、数学等跨学科知识,独立思考和判断,多角度、辩证地分析问题,设计方案、撰写报告、小组合作,充分激发学生的学习兴趣,培养学生的动手能力、创造能力和合作精神。在本模块作业完成的过程中,学生的生物学核心素养得到充分发展,立德树人的课程目标也得到有效落实。

4 总结反思

单元作业是“教—学—评”一致性体系的重要组成部分,随着《课程标准》的全面推广,单元作业已然成为教师理解新课程改革精神、把握学科本质和实施教学能力的重要体现。当前,初中生物学作业普遍还存在重知识轻能力、形式单一、难度趋同等问题,因此,教师在日常教学中要有“作业设计”意识,尤其要有情境意识、结构化意识和多样化意识,将作业设计纳入单元教学的整体设计中,实现“教—学—评”一致性理念在作业设计中的落地。