高中生物学科作为生命科学领域的重要组成部分,其教学策略的运用和发展也成为教师关注的焦点。大单元教学作为一种有机整合和系统性教学方法,能够将相关知识点结合为大主题,促使学生全面理解生物学知识的内在联系,提升学生的生物核心素养。因此,探析大单元教学应用于高中生物教学的策略具有重要意义。
一、科学设定大单元主题,厘清单元知识关系
大单元教学实践中主题设定是关键的一步,主题发挥着导向作用,直接影响后续教学方向与质量。为保证主题的科学性,设定时需要教师认真研读课程标准,准确了解学生认知规律、素养水平,再结合生物学科知识逻辑确定,以此整合知识、厘清关系,与生活经验建立联系,为实施教学做好铺垫。
以人教版高一生物必修1“细胞的物质输入与输出”单元为例,从课程要求来看,学生需要理解物质进出细胞的方式;知道质膜具有选择透过性的特点;能够对物质顺浓度梯度进出细胞进行举例说明,明确进出期间无需提供额外能量,并探索出某些物质需要能量与载体蛋白在逆浓度梯度下进出细胞;能够举例说明胞吞、胞吐是大分子物质进出细胞的常见方式。从学生情况来看,通过“走近细胞”“组成细胞的分子”“细胞的基本结构”三个单元,学生能够从宏观角度对细胞及其结构、功能有初步了解。而本单元则上升一个难度,需要学生转换视角并从微观入手研究细胞的某项功能,这对学生来说是一项考验。从单元内容来看,细胞的物质运输是“分子与细胞”学习中的重要概念,其既可以支撑前概念,又可以为学习细胞生存能力与营养物质这一概念提供有力支撑,具有承上启下的作用;从知识体系出发,教材巧妙地以水分子进出细胞作为切入点,逐步引导学生理解“细胞的物质运输”的基本原理。在此基础上,学生将构建起被动运输的概念,并学会区分自由扩散和协助扩散这两种不同的运输方式。而从知识关系来看,教材将水分子出入细胞作为切入点,先引导学生理解扩散原理,在此基础上,学生将建立被动运输概念,并学会区分自由扩散、协助扩散,为建立主动运输概念奠定基础。这种循序渐进的学习路径,不仅帮助学生逐步建立起完整的知识体系,更为他们理解更为复杂的主动运输概念打下了坚实的基础。此外,教师还可以在教学中可以结合学生初中阶段掌握的植物细胞吸水、失水知识以及物理学科学习的物质分子扩散知识建立与生活经验的联系,创设情境,辅助学生理解物质跨膜运输机制。
二、精心设计大单元目标,有序实施教学工作
实施大单元教学时要先根据课程标准中给出的教学目标、单元主题选择与整合教学内容,再将教学目标细化、分解,与学生知识学习、能力发展、价值观念建立联系。在教学活动中,教师可以通过设计大单元目标来引导学生对知识的探究从浅层向深层迈进,保障教学工作有序实施。
以人教版高一生物必修2“基因突变及其他变异”单元为例,本单元知识以高中重要生物概念为主,根据课程目标与单元主题,教学需要围绕两个目标展开。目标一是基于证据论证基因重组、突变与染色体变异造成了可遗传变异,指向科学思维与科学探究两项核心素养。目标二是采用调查法了解常见遗传病,自主设计某种遗传病调查方案,指向科学探究核心素养;运用单元提出的遗传与变异观点对遗传技术在育种、预防人类遗传病等社会生活中的运用进行解释,指向生命观念与社会责任联系两项核心素养。以达成目标一为例,目标分解情况如下:应基于镰刀型贫血症资料抽象基因突变概念,理解与分析相关知识;以实例描述化学、物理、生物等因素作用下的细胞,明确影响基因突变频率的因素;以结肠癌发生模型厘清细胞癌变与基因突变之间的关系;以两对等位基因在同染色体、非同染色体上减数分裂的配子类型比较,并对基因重组形成原因与特点进行归纳与概括;以动物与植物为载体解释染色体组概念;举出实例说明染色体结构与数量改变可以使生物性状变异,抽象出染色体变异概念。教师在设计目标时要挖掘知识背后的逻辑、思维、意义,如在建构染色体变异概念时采用事实证据,引导学生在抽象与概括中形成科学思维,从而才能指导教学中创设发挥学生主动性的活动,有效释放单元的多元育人价值。
三、注重生活化情境创设,引领学生深入主题
以核心素养为导向的大单元教学中,教师要清楚认识到,核心素养具有无形化特点,这需要通过创设情境使学生感悟与理解,仅凭单纯传授知识,核心素养是无法从中形成与发展的。因此,结合生活经验创设情境是在课堂有限的条件下,引领学生深入单元主题学习的最佳选择。
以人教版高二生物选择性必修1“神经调节”单元为例,在探究神经系统如何实现对机体活动精准调控过程中,首先,教师可以对亚运会上一场精彩纷呈的女篮比赛视频创设可视化大情境,引导学生思考如何才能打赢比赛,并在多媒体上出示肌肉、神经示意图,激活学生思维,进一步思考生物神经系统的基本结构,从而完成对神经系统功能的归纳与总结。其次,教师可以设置小情境,将视频中女篮球员“缩手反射”“运球、传球”时的画面放大,引导学生分析缩手反射过程,对比与运球、传球时的差异,使学生了解神经调节的基本方式,区分条件反射与非条件反射。再次,教师可以再将“运球、传球”画面与神经冲动动画联系起来,引导学生转化思路,从分子角度看问题,分析物质跨膜运输时静息电位与动作成因,证实电信号是兴奋在神经纤维上传递的载体,再结合突触结构组成对兴奋在神经元之间的传递方式进行分析,从而理解神经冲动产生、传导的本质与机理。最后,教师可以利用情境从分子角度做出的引导,让学生继续思考运球与传球时神经中枢情况、分析神经系统对躯体运动的分级调节,建立模型,基于模型解释比赛中运动员不会突然想上厕所的原因,由此让学生理解与掌握神经系统可以分级调节躯体运动、大脑皮层第一运动区特点。教师通过创设生活情境进行教学,利用生活中的生物现象吸引学生,有助于引导学生思考,充分发挥主体能力,从而实现其知识、能力、情感的发展。与单课时教学相比,大单元教学实践的开放性与延伸性特点更加突出,因此,教师应从学情出发展开教学,避免脱离实际。在设计探究性问题时,教师可以通过引领学生围绕主题进行递进式探究,促进思维从低阶向高阶发展,从而有效提升思维能力,打造深度学习课堂。
综上所述,大单元教学在高中生物教学中扮演着不可忽视的角色。教师应及时更新教学理念,积极应用大单元教学,提升学生的学习效果和学科核心素养,培养更具综合能力的新一代生物学人才。
参考文献:
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