高中生物“分子生物学”大单元合作学习教学设计

赵成刚

摘 要：本研究旨在探讨如何在高中生物“分子生物学”大单元中实施合作学习教学设计。通过对传统教学方法与合作学习法的对比分析，结合实地教学实践，文中提出了一套具有创新性的“分子生物学”大单元合作学习教学设计方案。该方案旨在激发学生的学习兴趣，促进学生的深度学习，同时培养学生的团队合作能力和批判性思维。

关键词：高中生物；分子生物学；合作学习；教学设计；深度学习

随着21世纪教育理念的演变，高中生物教学正面临从传统知识传授向培养学生综合能力的转变。当前的教学模式过于重视知识点，而忽视了学生的主体性和跨学科整合，导致学生缺乏深度思考。合作学习，作为一种以学生为中心的策略，强调团队合作和互助，旨在培养学生的合作、批判性思维和自主学习能力[1]。研究显示，合作学习不仅能提高学习成绩，还能增强学生的社交和问题解决能力。因此，本研究探索在高中生物“分子生物学”大单元中如何有效实施合作学习，为教学提供新的方向。

一、合作学习的理论基础

合作学习是一种重要的教学策略，近年来在教育领域得到广泛关注和应用。它突破了以教师为中心的教学模式，实现了“由教师导向学生主体”的转变。合作学习的核心理念是通过组建小组，让学生在小组内部互相帮助、交流、讨论，共同完成学习任务，发挥集体智慧，实现更好的学习效果。这种教学策略充分尊重学生的主体性，鼓励他们积极思考、主动提问、参与讨论，使学习真正成为合作探究的过程。同时，合作学习注重发挥学生个体间的互补性，要求他们相互帮助，共同提高。除获取知识外，合作学习还强调学生实践能力、批判思维和团队合作精神的培养。总体而言，合作学习为实现更高效、更全面和更深入的学习效果，提供了一种重要的新的教学策略和途径。

二、分子生物学大单元的重要性

分子生物学，作为生物学的一个重要分支，主要研究生物分子的结构和功能，以及它们之间的相互作用。在高中生物课程中，分子生物学大单元的教学对于培养学生的科学素养和深化对生命科学的理解具有重要意义。

（一）分子生物学在生物学中的地位

分子生物学是生物学的核心学科之一，它涉及生命的基本问题，如基因的结构和功能、蛋白质的合成和分解、细胞的信号传导等。这些知识不仅是理解生命现象的基础，而且在医学、农业、环境保护等多个领域都有着广泛的应用。因此，分子生物学在生物学教育中占据着举足轻重的地位。

（二）高中生对分子生物学的认知难点

尽管分子生物学的内容对于高中生来说具有重要意义，但其复杂的概念和抽象的理论常常使学生感到困惑。如DNA的复制、转录和翻译过程中涉及的酶和分子机制，对于高中生来说是难以理解的。此外，分子生物学的实验技术和方法也是学生的认知难点之一。因此，如何将这些复杂的内容简化、具体化，使之更加贴近学生的实际，是高中生物教学中需要解决的问题。

三、合作学习教学设计

（一）教学目标与内容分析

在设计合作学习教学活动时，首先需要明确教学目标和内容，确保学生能够在合作学习的过程中达到预期的学习效果。

1.知识与技能

分子生物学大单元涵盖了生命科学的基础知识，如DNA、RNA、蛋白质的结构和功能，基因的表达调控，以及细胞信号转导等。学生需要掌握这些基础概念，并能够应用这些知识解决实际问题。此外，学生还需要掌握一些基本的实验技能，如DNA提取、PCR扩增和蛋白质电泳等。

2.过程与方法

合作学习不仅仅是学生之间的简单交流和讨论，更重要的是学生能够通过合作学习的过程，培养自己的批判性思维、解决问题的能力和团队合作精神。教师需要设计一系列的学习活动，引导学生进行深入思考和探讨，使学生能够在合作学习的过程中，不断反思和调整自己的学习策略，提高自己的学习效果。

3.情感态度与价值观

除了知识和技能的学习，合作学习还能够培养学生的情感态度和价值观。在合作学习的过程中，学生需要学会尊重他人的观点，愿意与他人分享自己的知识和经验，培养团队合作的精神[2]。此外，学生还可以通过合作学习，培养自己的责任感、自主性和创新精神，为未来的学习和工作打下坚实的基础。

（二）教学活动的设计

在合作学习中，教学活动的设计是至关重要的。它不仅需要确保学生能够达到预期的学习目标，还需要考虑学生的互动和合作，以及如何激发学生的学习兴趣和动机。

1.分组策略

合作学习的一个核心要素是学生的分组。为了确保学生能够在小组中有效地进行合作和互动，教师需要根据学生的学习水平、兴趣和背景进行恰当的分组。一种有效的分组策略是混合能力分组，即在一个小组中包含不同学习水平的学生，这样高水平的学生可以帮助低水平的学生，同时也能够从教学他人中受益[3]。此外，教師还可以考虑学生的性别、兴趣和背景，确保小组的多样性和平衡性。

2.任务分配与角色设定

为了确保每个学生都能够积极参与合作学习，教师需要为每个学生分配具体的任务和角色。例如，一个学生可以负责搜集资料，另一个学生负责组织和呈现资料，还有一个学生负责提问和引导讨论。通过明确的任务分配和角色设定，学生可以更加明确自己的责任和期望，同时也能够更加积极地参与学习活动。

3.教学过程与互动模式

合作学习的教学过程需要结合学生的实际情况进行灵活调整。一般来说，教学过程可以分为几个阶段：第一，教师需要明确学习目标和任务，然后分组并分配任务和角色。第二，学生开始进行小组讨论和合作学习，教师在此过程中扮演着指导和支持的角色。第三，学生需要进行成果展示和反思，教师则需要进行评价和反馈[4]。在这个过程中，学生之间的互动是非常重要的。为了促进学生的互动，教师可以设计一些互动模式，如小组讨论、角色扮演和案例分析等。

（三）评价与反馈机制

评价是教学过程中不可或缺的环节，它能够为教师提供关于学生学习进度和效果的反馈，同时也能够为学生提供关于自己学习状态的信息。在合作学习中，评价不仅要关注学生的学术成果，还要关注学生的合作过程和团队互动。

1.合作学习的评价标准

在合作学习中，评价标准应该涵盖以下几个方面：

（1）学术成果：这是评价的主要内容，主要关注学生是否达到了学习目标，是否掌握了所学的知识和技能。

（2）合作过程：关注学生在合作学习中的参与度、沟通能力和解决问题的能力。学生是否积极参与讨论，是否能够与团队成员有效沟通，是否能够在遇到问题时提出解决方案。

（3）团队互动：关注学生在团队中的角色和贡献，以及团队成员之间的关系。学生是否能够承担起团队中的责任，是否能够与团队成员建立良好的关系。

2.反馈与调整

反馈是评价的延伸，它能够为学生提供关于自己学习状态的信息，帮助学生了解自己的长处和短处，进行调整。在合作学习中，反馈应该具有以下特点：

（1）及时性：教师应该在学生完成学习任务后及时给予反馈，这样学生才能够在下一次学习中进行调整。

（2）具体性：反馈应该具体到学生的学习过程和结果，而不是笼统的评价。

（3）建设性：反馈应该是建设性的，即不仅指出学生的不足，还要提供改进的建议。

调整是根据评价和反馈进行的教学活动的修改。在合作学习中，教师应该根据学生的学习情况和团队互动情况，对教学活动进行适当的调整，以确保学生能够达到预期的学习目标[5]。

四、实地教学实践与数据分析

（一）实地教学实践描述

1.教学场景与学生背景

本次实地教学实践在某高中的10班进行，该班级共有50名学生，其中男生28名，女生22名。学生年龄为16—17岁。经过初步的学生背景调查，发现大部分学生对分子生物学有一定的了解，但深入认知和应用能力仍然较弱。此外，学生普遍表示对传统的教学方式感到枯燥，缺乏学习兴趣。

为了更好地满足学生的学习需求，教师决定在这个班级中开展合作学习教学设计。在教学前，教师对学生进行了一次简短的合作学习培训，介绍了合作学习的基本理念、方法和注意事项。

2.教学过程记录

教学开始时，首先对学生进行了分组，每组5名学生，确保每组都有学术能力强的学生和需要帮助的学生。接着，为每组分配了一个分子生物学的子主题，如DNA复制、蛋白质合成等，并为每个主题设定了具体的学习任务。

在合作学习过程中，学生积极参与讨论，互相帮助，共同完成学习任务。教师在一旁进行引导，确保学生的讨论在正确的方向上。每当学生遇到难题，教师都会及时提供帮助，确保学生能够顺利完成学习任务。

教学结束后，每组都需要向全班展示自己的学习成果，并接受其他组的提问和评价。这不仅锻炼了学生的口头表达能力，也加深了学生对知识的理解。

通过这次实地教学实践，发现合作学习确实能够激发学生的学习兴趣，提高学生的学习效果。学生在合作学习中不仅学到了知识，还培养了团队合作和批判性思维能力。

（二）数据收集与分析

1.学生学习成果对比

为了评估合作学习教学设计的效果，我们对实施合作学习前后的学生学习成果进行了对比。首先，设计了一套关于分子生物学的测试题，确保题目涵盖了本单元的主要知识点。在实施合作学习前，学生完成了这套测试题作为前测；在合作学习结束后，学生再次完成相同的测试题作为后测。

通过对比前后测的成绩，发现学生的平均分从前测的72分提高到了后测的86分，提高了近15%。此外，及格率也从前测的80%提高到了后测的95%。这些数据明显显示出合作学习对提高学生学习成果的积极作用。

2.学生与教师满意度调查

除了学习成果，还对学生和教师的满意度进行了调查。我们设计了一份满意度问卷，包括对合作学习的整体满意度、对分组策略的满意度、对任务分配的满意度等方面的评价。

调查结果显示，90%的学生表示对合作学习非常满意，他们认为这种教学方式更有趣、更有挑战性，能够更好地激发他们的学习兴趣。同时，85%的学生表示他们在合作学习中学到了更多的知识，与同学的互动也帮助他们更深入地理解了知识点。

对于教师而言，95%的教师表示满意合作学习的教学效果。他们认为合作学习不仅提高了学生的学习成果，还培养了学生的团队合作和批判性思维能力。

通过这组数据收集与分析，可以明确地看到合作学习在高中生物“分子生物学”大单元的教学中所带来的积极效果。这为今后的教学提供了有力的支持和借鉴。

五、教学设计的创新性与意义

（一）与传统教学方法的创新对比

传统的高中生物教学多依赖于教师的讲授和学生的记忆，这种教学模式往往忽视了学生的主体性和互动性。而在本研究中，采用了合作学习的教学设计，这一设计明显区别于传统教学方法。

首先，合作学习强调学生的主体性。在合作学习中，学生不再是被动的知识接受者，而是成为主动的知识探索者。他们在小组中讨论、互相帮助，共同完成学习任务，这大大提高了学生的學习积极性和兴趣[6]。

其次，合作学习增强了学生之间的互动。在传统的教学中，学生与学生之间的互动较少，而在合作学习中，学生需要与组内成员频繁交流、讨论，这不仅有助于知识的深入理解，还能培养学生的团队合作能力和沟通能力。

最后，合作学习的评价机制也与传统教学有所不同。除了对学生的知识掌握进行评价，还会对学生的合作态度、团队精神等进行评价，这更加全面地反映了学生的学习效果。

（二）对高中生物教学的贡献

本研究的合作学习教学设计为高中生物教学带来了显著贡献。首先，通过小组合作和讨论，学生的学习兴趣得到了显著提高，提升了学习效果。其次，小组讨论培养了学生的批判性思维，这是21世纪的核心素养之一。此外，合作学习还提高了学生的团队合作和沟通能力。最重要的是，这一新颖的教学策略为生物教师提供了新的教学方法，有助于优化教学过程，推动高中生物教学的进一步发展和创新[7]。

结束语

经过深入研究和实地教学实践，本研究成功地为高中生物“分子生物学”大单元提出了一套合作学习教学设计方案。与传统的教学方法相比，该方案更加注重学生的主体性、互动性和深度学习，能够有效地激发学生的学习兴趣和提高学习效果。合作学习不仅促进了学生之间的交流和合作，还培养了他们的批判性思维和团队合作能力。此外，通过对学生学习成果的对比分析和满意度调查，发现合作学习确实能够提高学生的学习成绩和激发学生学习高中生物的兴趣。总的来说，本研究的合作学习教学设计为高中生物教学提供了一个新的、有效的教学策略，有望推动高中生物教学的进一步发展和创新。希望未来的教育工作者能够继续探索和研究，为高中生物教学贡献更多的智慧和力量。

参考文献

[1]陈艳梅.基于高中生物学科核心素养的大单元教学设计探讨[J].考试周刊，2021（29）：119-120.

[2]郑念念.基于高中生物学重要概念的单元教学设计研究[D].长沙：湖南师范大学，2020.

[3]刘永.高中生物大单元教学设计例谈[J].中小学班主任，2022（16）：89-91.

[4]吴一非，陈欣.高中生物学单元教学设计实践与研究[J].福建基础教育研究，2020（7）：134-136.

[5]姜盼.基于高中生物学科核心素养的大单元教学设计探讨[J].考试周刊，2020（A2）：119-120.

[6]郑阿阳，刘国伟.新课改理念下高中生物大单元教学设计案例分析[J].福建教育研究，2021（3）：2.

[7]夏静.基于深度学习的高中生物学单元教学设计：以“生物的进化”单元教学为例[J].中学生物学，2022，38（6）：8-10.