中学生物大单元教学设计创设情境例谈

任国伟 郑艳芳

发展核心素养是研制课程标准的重要依据和进行课程改革的主要目标。生物作为自然科学学科，发展学生核心素养也是课程设计的宗旨和課程实施的必然要求。大单元教学可以将核心素养循序渐进地落实到每一节课中，使学生通过大单元学习有效整合学科知识，连接知识点目标与学科核心素养，建立学习内容与真实情境之间的联系，帮助学生实现深度学习。大单元教学强调在问题情境中培养学生的核心素养，情境的创设需要考虑以下几个原则：

立足大概念，围绕单元目标设置大情境

大概念的建构需要事实例证的支撑，因此概念的建构离不开情境的帮助。在进行大单元教学设计之初，教师应该解读课标，厘清概念之间的逻辑关系，从而设定单元教学目标。情境的设置是为教学目标服务的，因此情境的设定也要围绕教学目标展开。

大情境不同于以往意义上的情境，是围绕着大的单元目标创设的，它出现在单元教学的第一课时，往往是以问题和任务的形式出现；它符合学生认知特点，吸引学生“入境”，带领学生进入完整的主题学习；它层层递进，能够串联起整个单元的学习内容，使学生实现沉浸式深度学习。

以新课标解读中“遗传与进化”这个一级主题为例，它包含两个重要概念，即概念7——遗传信息控制生物性状，并由亲代传给子代；概念8——地球上现存的生物来自共同祖先，是前期进化的结果。这两个重要概念需要教师分别用两章八节课内容去阐释。经过梳理，本单元的大概念“遗传信息控制生物性状，并由亲代传给子代”是建立在“生物通过有性生殖、无性生殖产生后代”和“基因控制生物性状”两个重要概念基础上的。遗传信息的传递规律是以基因为主线展开的，基因是什么？基因在哪里？有性生殖的变异是如何产生的？要学习完整个单元所有课程并达成提出不同实验方案来设计育种的单元目标。

我们在单元学习中设置了以下情境——李登海与“杂交水稻之父”袁隆平齐名，李登海团队育种不断取得新突破。其中，“登海9号”具有优质、高产、多抗的优点，且具有较高的淀粉含量，受到生产乙醇汽油企业的青睐，为中国的能源安全提供了有力支撑。那么，“登海9号”是如何培育出来的呢？如何培育新品种呢？整个单元围绕着一个“大情境”进行，将一系列难题逐一突破，达成一个个小目标，最终达成单元总目标。

围绕真实性、探究性创设问题型情境

一是情境的真实性。真实的情境既能培养学生的核心素养，激发学生思考和参与讨论的兴趣，又能考查学生的核心素养，而真实的情境来源于现实生活。因此，教师要引导学生关注社会问题，培养学生的社会责任感，如提到我国的育种发展史，增强学生的民族自信心自豪感，以及我国的粮食安全所存在的问题，增强学生的社会责任意识。教师还可以以科学家或科学史，以及科学研究的过程创设情境。如教师讲育种专家袁隆平的育种历史，以及学生不太熟悉的育种专家李登海的故事，不仅能使学生深入学习科学家的钻研精神，还能学习到科学研究的过程与方法。

二是情境的探究性。教师创设情境要能引发学生思考，可以以学生的认知冲突来创设情境。在讲基因的显性和隐性时，教师可以这样提问：“紫粒玉米和紫粒玉米杂交时，玉米穗上只有紫色玉米粒，而部分黄粒玉米和黄粒玉米杂交却能结出紫粒玉米，这是为什么呢？”

在解释生殖细胞形成过程染色体减半这一事实时，教师也可利用学生的认知冲突进行提问，并引导学生进行实验探究。如教师可以提问：“玉米体细胞中有10对染色体，精子与卵细胞结合后，染色体的数量会加倍吗？玉米体细胞的染色体会越来越多吗？”教师除了利用道具模型直观演示，还可以引入科学史，如1903年美国科学家萨顿，用蝗虫细胞做材料观察到精子和卵细胞的形成。教师可以引导学生利用显微镜观察不同时期的玉米细胞，从而验证猜想的真实性。

注意情境创设的连续性

情境的连续性指的是连续的情境贯穿于整个单元教学中。具有探究价值的真实情境不仅能够激发学生兴趣，启迪思维，引导学生进一步学习，还可以帮助学生在递进的思维中逐步建立完整的概念，使概念更加清晰并得到强化，在思维上有连续性和递进性，有利于学生进行深度学习。

以“遗传与变异”单元教学设计——玉米育种背后的中国智慧为例，确定本单元的“大问题”为“如何进行育种”。为解决这个问题，学生需要理解育种的原理，变异是如何产生的，生物性状是由什么决定的，基因在亲子代之间是如何传递的等重要问题。

教师将这些问题分解成具有递进关系的问题群，从而构建本单元的逻辑框架。本单元的问题群如下表所示。教师根据问题群创设相关的连续情境，情境与问题是一一对应的关系，再根据问题设计相关的学习活动和学习任务。

情境的创设围绕教学目标，与教学目标一一对应。学生通过比较不同玉米品种的表现，掌握了性状、相对性状的概念；通过分析玉米不同的相对性状的产生，理解了遗传和变异的现象；通过转基因玉米的例子，建构了“生物体性状是由基因控制的”这一概念；通过同一品种不同地区产量不同这一情境，理解了“性状是由基因和环境共同决定的”。教师采用主题关联、层层递进的系列情境设置方式，让学生逐渐建构了次要概念、重要概念，最终建构了核心大概念，达成单元目标。在一系列情境中，学生通过分析、讨论、实验探究、模型模拟、归纳概括等方法解决问题，科学思维得到发展、提升。

（本文系河南省教育科学规划2023年度一般课题“核心素养导向的中学生物学大单元教学研究”的成果。课题批准号：2023YB0655）