核心素养视角下的初中生物单元设计整体优化的思考
1 话题的由来
在课改十多年后的今天,课堂教学多数依然在聚焦碎片化的“知识点”教学,教师在备课、教学过程中,无视教学单元的存在,忽视了教学单元的整体设计,割裂了教材内在的有机联系。往往是“农民吃胡萝卜,抹一节吃一节”――一个章节一个章节地教;前面怎么教、后面就怎么教;初一怎么教、初二还怎么教。这种不看内容、不看对象的统一模式的教学,是典型的“以教师的教为中心”的填鸭式教学。这样的现状显然与当下学生?W科核心素养的培养要求背道而驰。因此,在初中生物教学中,教师不仅要重视教学单元,而且要对教学单元进行整体设计、整体优化,以期高效达成单元教学目标。 2 单元优化的必要性
2.1 《义务教育生物学课程标准(2011版)》(以下简称《课标》)和现用教材编排的特点
《课标》和现用教材的体系改变了传统的以学科为中心课程的理念,打破了沿用多年的动物学、植物学和生理卫生的课程体系,建立了以学生发展为中心的新课程理念,设立以人与生物圈为主线的课程体系,在浩瀚的生物科学知识中选取科学探究、生物体的结构层次、生物与环境、生物圈中的绿色植物、生物圈中
的人、动物的运动和行为、生物的生殖发育与遗传、生物的多样性、生物技术、健康地生活等10个一级主题,果断删除了各门类动植物种类、形态、结构、生理等繁、难、多、旧、偏的知识,极大减轻了学生过重的课业负担。但随之而来的是,新教材呈现给学生的是碎片化的知识,不利于学生生物科学素养的形成。 2.2 教学单元的特点
从教学内容看,教学单元以一个“单元”为相对独立的教学单位,强调从单元这个整体出发设计教学,突出内容和过程的联系性和整体性,有利于学生建构知识。从教学目标看,教学单元是一个相对完整的过程,在这个过程中,三维目标的有机融合和有效落实问题逐步得以实现,有利于学生形成生命观念、理性思维、科学探究、社会责任等生物学科核心素养。 3 单元优化的举措 3.1 宏观把握
3.1.1 宏观把握单元内容
进行单元教学设计前,教师要宏观把握课标与教材、教材与单元、单元与单元、单元与章节内容、单元内容与重要概念等之间的内在联系。
苏科版教材基于《课标》的10个一级主题紧紧围绕“生物与环境”关系主线,构建9个教学单元,除第一单元“走进生命世界”外,其他各单元间内容前后关联,自成体系。各单元间的关系见图1。
以苏科版初中生物第三单元“生物从环境中获取物质和能量”为例,本单元涉及《课标》中“生物与环境”“生物圈中的绿色植物”“生物圈中的人”等3个一级主题的相关内容,涉及光合作用、呼吸作用、食物链(网)、消化系统、呼吸系统等多个重要概念,在整套教材中占有十分重要的地位。 本单元是在第二单元基础上,从深层讨论生物与环境的关系:绿色植物通过光合作用将太阳能(光能)转化为化学能贮藏在有机物中,为植物、各种动物提供营养物质和能量;动物和人从食物中获取营养物质和能量;生物体内有机物的能量需通过呼吸作用才能释放出来。因此,本单元的四个章节“绿色植物是有机物的生产者”“人体的物质和能量来源于食物”“生物之间的食物关系”“能量的释放与呼吸”是有机联系的。学好本单元内容,学生可以清晰地了解:生物是怎样从环境中获取生命活动所需的物质和能量的?生物又是如何影响环境的?学生更加深刻地理解生物与环境的密切关系。 3.1.2 宏观把握学情
进行单元教学设计前,教师要分析学生的知识基础、学习状况等方面的学情。有人曾经对教学设计做出过形象的描述:你希望你的学生去哪里(教学目标)?你的学生现在在哪里(教学起点)?如何达到目标(教学过程)?是否达成了目标(目标达成评价)?其中,了解“学生现在在哪里”非常重要,决定了教师教学设计是否有的放矢、教学是否有效。为此,教师需要了解学
生已有的知识、方法和经验、有无学习兴趣、学习遇到何种困难等。单元设计的优化一定是基于学生实际的,调研学生应该成为单元设计优化的重要一环。 3.1.3 宏观把握课程资源
教师要根据单元教学的实际优化课程资源,如本单元教学中应重点关注几个重要的探究活动资源。如探究光合作用实验中实验植物的选取,教材所推荐的天竺葵不容易找到,笔者曾用吊兰做实验,实验效果不明显。经过摸索,发现在选取替代植物时,宜选取株形小一些、叶片薄一些的植物,如青菜、大豆、蚕豆等。此外,食物含有能量的验证实验中食物的选取要有代表性,如选取干面条(主要含淀粉)、干豆腐皮(主要含蛋白质)、干花生种子(主要含脂肪);实验时,教师可以组织学生进行定性、定量的分析,激发学生求知热情。 3.2 整体设计
所谓整体设计就是要综合利用有关本单元的教材分析、学情分析、课程资源等情况,统筹安排整个单元的教学内容,正确把握单元各课之间的联系,合理确定各课的教学目标,合理安排各课的教学内容,科学分解单元内的教学重点和难点,凝练适合的教、学方法,促进学生学习目标的达成。
如苏科版初中生物第三单元第五章“人体的物质和能量来源于食物”安排了“饮食与营养”“营养物质的作用”“合理膳食”“人体对食物的消化和吸收”等4节内容。教师首先从学
生每日生活中饮食问题开始引入本章教学,引导学生根据自己喜好设计三餐食谱、指导鉴定食物主要成分;进而使学生理解食物中的营养成分能够建造人体,并提供生命活动的能量;组织学生讨论如何科学、合理的膳食;最后引导学生探究食物消化和吸收过程。通过本章学习,学生理解了:食物中含有人体所需要的各类营养物质,而其中糖类、脂肪、蛋白质等有机物中同时含有人体生命活动所需要的能量。这些物质首先通过消化系统的消化后才能被人体吸收。人体就是通过一日三餐从外界获取物质和能量的。
因此,在进行“人体对食物的消化和吸收”教学时,教师无需按部就班地一一讲解消化系统的每一部分的结构与功能,无需详细介绍五大消化腺消化酶种类和功能,无需详细了解六大营养物质在各段消化道中是如何变化的。本章内容只要求学生理解消化和吸收的概念,理解食物的消化过程:食物进入由“口→咽→食道→胃→小肠→大肠→肛门”组成的消化道时,发生了消化作用,消化最后产生的小分子营养物质被人体吸收;小肠是人体最主要的消化和吸收部位;而消化作用主要靠唾液腺、胃腺、肠腺、肝脏、胰腺等五种消化腺所分泌的消化液中的消化酶起作用的(肝脏分泌的胆汁不含消化酶)。 3.3 灵活实施
对单元内容宏观把握、整体设计后,实际教学中,教师应结合具体的班情、学情,灵活实施。如第三单元学习时,初一学生
没有生物体结构层次基础,如细胞、组织、器官和系统等方面的知识,没有相应的化学基础知识。教学中,教师需要清晰理解课标目标及教材编写意图,清楚明了学生的知识基础,化繁为简,准确定位本章的重、难点,选取适合的教、学方法。 如“人体对食物的消化和吸收”一节教学中,学生对“消化”和“吸收”概念的理解,就非常关键!笔者做了如下尝试:上课时,出示学生熟悉的米粒、面粉等实物,抛出问题:米粒经过碾碎加工变成面粉,如此小的面粉颗粒能否被人体细胞吸收呢?由于没有细胞大小的概念,学生不能准确回答。此时,教师可以出示一些数据:人体肉眼能够分辨最小的物体直径大约0.1 mm(100 μm);肉眼能看得很清楚面粉颗粒,说明其直径超过100 λm;人体的细胞平均直径约10~20 μm。然后,再引导学生讨论:怎么才能吸收面粉颗粒里的营养呢?那就要经过消化了。在人体消化道中经过牙齿咀嚼、舌头搅拌、胃肠蠕动等过程。饭米粒(主要含淀粉)首先变成类似面粉一样的小颗粒(主要含淀粉,成分不变),这就是物理性消化;在小肠中,小颗粒中淀粉最后要分解成更小的能够进入人体细胞的葡萄糖分子(成分改变),这一过程叫化学性消化;小肠腔中的葡萄糖分子可以透过小肠绒毛壁,进入小肠壁内的毛细血管的血液中,这一过程就是吸收;然后通过血液运输,葡萄糖分子最终运送到全身细胞。