“素养与实践”视域下的初中生物单元教学设计及实施策略

[摘 要]《义务教育生物学课程标准（2022）》强调“核心素养为宗旨，教学过程重实践，内容聚焦大概念”的重要性，大单元教学策略是以目标为导向的教学策略，强调通过大单元主题学习，聚焦学科核心概念，学生通过多样化的实践活动理解和应用重要的生物学概念，是落实核心素养培养目标的重要途径。本文以“生物与环境”主题单元为例，从“研读课程标准，建构单元概念体系”“梳理整合教材，重构学习单元内容”“聚焦核心素养，确定单元学习目标”“构建情境任务，设计单元教学活动”“指向大概念，落实教学评价”进行单元的教学设计，并探讨单元教学的设计实施策略。

[关键词]核心素养；单元教学；初中生物

单元教学是一种具有高度整合性且优于课时教学的重要教学方法，其注重知识间的联系，弥补学生在课时教学中知识应用和知识建构的不足，提升学生的学习能力。单元教学设计主要聚焦于三个问题，也就是“要到哪里去”“该怎么样到那里去”“怎样证明自己已经到了那里”，进而演化出针对性的学习目标、学习活动以及具体的目标评价方式，展现出三者之间存在着的内在关联。笔者围绕着“生物与环境”单元，在大单元、大概念的基础之下进行教学设计。

一、研读课程标准，建构单元概念体系

生物学概念是学生发展生物学科思维的重要基础，《义务教育生物学课程标准（2022）》明确要求教师需要围绕大概念进行教学内容的组织，使学生的生物知识建构更加结构化和系统化。因此，教师在实际教学的过程中需要在把握新课标要求的基础上，围绕学科大概念进行教学可以帮助学生更好地理解学科知识的整体框架和内在逻辑。在教学过程中，通过打造真实情境来激发学生的学习兴趣和主动性。通过将知识应用到实际问题中，让学生在真实情境中进行思考和解决问题，可以帮助他们更好地理解和应用学科知识。此外，教师还可以整体细化概念进阶的教学路径。在教学中，根据学生的学习进展和理解程度，逐步引导他们从基础概念逐渐深入到更高层次的概念。在进行“生物与环境”的教学时，教师可以依照图1所示的概念进阶路线帮助学生实现概念建构。

二、梳理整合教材，重构学习单元内容

单元教学，教师要对教材进行仔细梳理，有效整合，重新构建学习单元，形成一个完整的学习体系。在单元概念体系的统领下，整合教材，“生物与环境”主题单元包括以下章节：苏教版生物学七年级上册第一章第二节“生物与环境的关系”，第七章第八节“绿化——我们共同的行动”，七年级下册第十三章“人是生物圈中的一员”，八年级上册第十九章“生态系统”，第二十章“生物圈是最大的生态系统”。

三、聚焦核心素养，确定单元学习目标

教师应根据选定的单元教学主题，将核心素养具体化为预期可见的学习目标，将教学内容落实到学生层面。以“生物与环境”主题为例，这一单元的学习目标有：通过调查分析校园生态系统，收集和交流多种生态系统的资料，阐明生态系统是由生产者、消费者、分解者和非生物成分构成的有机整体，学习生态系统构成及功能；通过探究实验和分析资料，体验实验设计和说明生物与环境相互影响、相互依赖，培养学生的观察、实验设计和分析能力；通过分析草原生态系统中各组成成分间的关系，运用图示或模型表示生态系统中各生物成分之间的营养关系，建构食物链和食物网，发展学生的建模思维和生态系统图示能力；通过实例、资料分析，阐明生态系统的调节能力是有限的，引导学生理解生态系统内在的稳定性和脆弱性；通过讨论生态瓶中能量的来源和流动，模拟能量流动的活动，可以帮助学生更好地理解生态系统中能量的流动特性。生态瓶实验可以模拟生态系统中的能量流动，学生可以观察和记录不同生物之间的能量转移和捕食关系。这样的活动可以帮助学生认识到能量在生态系统中是如何从一种生物转移到另一种生物的，从而理解食物链和食物网的形成，以及能量在生态系统中的流动路径；通过分析人类活动对生态环境影响的实例和模拟召开研讨会讨论如何保护生物圈，形成保护生物圈的社会责任意识，培养学生的环境保护意识和社会责任感。

运用生态系统模型，探讨生态校园设计，形成校园绿化方案，培养学生的创新思维和环境规划能力，促进学生对校园生态环境的关注和参与。

四、构建情境任务，设计单元教学活动

（一）活化大概念，构建单元教学情境

展示学生熟悉的校园，创设单元大情景“建设生态校园”：生态校园的建设是一个综合的过程，需要在生态学原理的指导下贯彻可持续发展的战略思想，遵循人与自然的和谐发展的原则，通过合理规划设计，形成表达校园特色和文化内涵的校园生态系统。为此，教师提出单元的核心问题：“如何根据生物与环境的生态观设计绿化校园？”

（二）子问题递进，活动支撑概念建构

子问题1：校园的现状如何？生物的分布是否存在差异？与环境有何关联？

活动一：学生小组选择本校校园进行实地调查，观察并记录校园中的非生物和生物，以及当前生物的生存环境。讨论仙人掌如何适应缺水环境，以及蚯蚓如何影响和改变土壤环境。

学生收集并展示其他生物适应和影响环境的实例。校园实地调查能激发学生的学习兴趣，增强他们的学习体验。通过问题讨论和展示交流，让学生理解生物适应并影响环境的普遍性。

活动二：学生观察并分析影响鼠妇生存的环境因素，以小组合作的形式进行实验探究。不同的小组可以选择不同的因素进行探究，如光、温度和水等。在实验设计方面，学生需要根据自己选择的因素，制定实验目的和假设，并设计实验步骤和实验条件。他们需要思考如何操作和控制变量，以保证实验结果的准确性和可靠性。此外，学生还需要选择适当的实验材料和仪器，进行实验前的准备工作。在实验实施方面，学生需要按照设计好的步骤进行操作，并记录实验数据和观察的现象。他们需要注意实验条件的控制和操作的规范，确保实验的可重复性和可比性。同时，学生还需要及时记录实验过程中的关键信息和观察结果，以便后续的数据分析和结论的得出。在实验现象分析方面，学生需要对实验结果进行数据分析和图表绘制，以便更好地理解实验现象。他们需要运用所学的科学知识和实验技巧，对实验数据进行解读和比较，并寻找其中的规律和关联。通过对实验现象的分析，学生可以得出实验的结论，并对实验结果进行解释和讨论。学生收集并展示环境影响生物的实例，分析影响生物生活的环境因素。通过实验探究和实例分析，理解空气、光、温度和水等是影响生物生活的环境条件，并培养学生的科学思维和科学探究技能。

子问题2：校园是一个生态系统吗？生态系统是如何维持的？

活动一：学生展示自己去过的多种多样的生态系统的图片，并收集和交流不同生态系统的资料。分析不同的生态系统具有哪些相同的成分，以及其中的生物与非生物环境之间存在怎样的关系。接着，学生根据校园调查记录，汇报本学校校园包括哪些成分，并将校园与草原生态系统进行对比。通过分析判断，校园是否可以被视为一个生态系统。此外，学生还将进行角色扮演，分析生态系统中非生物和生物成分的特点、作用以及相互关系。通过这些活动，学生将能够了解生态系统的基本概念、构成和功能，培养对生态环境的认识和保护意识。

活动二：视频展示草原生态系统，制作相应的植物和动物卡片，并通过捕食关系进行接龙活动，建构食物链和食物网。接着，教师引导学生使用箭头表示生物之间的捕食关系，纠正学生在书写食物链时可能出现的错误，并帮助学生正确建构食物链，同时能够正确计算食物链的数量，尤其是在复杂的食物网中。通过这个活动，学生将能够观察和理解草原生态系统中的生物相互作用，掌握食物链和食物网的概念，培养科学思维和观察分析能力。

活动三：分析草原生态系统中一条食物链中的两种生物数量的动态变化关系，并用曲线图进行表示。学生将进行小组讨论，分析过度放牧对草原生态系统的影响，并阐明生态系统的自我调节能力存在一定的局限性。通过这些活动，学生将能够了解生态系统中生物数量的动态变化关系，掌握生态系统的自我调节能力，以及对生态系统稳定性的影响因素有更深入的理解。

活动四：讨论生态瓶中能量的来源和流动，并使用彩虹豆代表能量进行能量流动的模拟活动，将抽象的能量具象化。通过逐层递进的问题，引导学生将思维外化，揭示能量流动是单方向的、逐级减少的特点。引导学生分析碳在生态系统中的循环过程，绘制碳循环的路径图，建立碳循环的模型。进一步讨论分析应对全球变暖、实现碳中和目标的举措。通过这些活动，学生将能够深入理解能量在生态系统中的流动和转化，掌握碳循环的过程和相关概念，以及认识到应对全球变暖的重要性。

子问题3：人类活动对生物圈有什么影响？

活动一：通过阅读材料“生物圈II号实验”，讨论交流实验失败给予我们的启示。接着，模拟召开“生物圈国际保护”研讨会，结合实际讨论如何保护生物圈，并制作宣传保护生物圈的海报。这将引导学生树立保护生物圈人人有责的意识，升华热爱生物圈的情感，落实态度和责任。通过这些活动，学生将能够深入了解生物圈的重要性，认识到保护生物圈的必要性，积极参与生态保护，从而培养环保意识和责任感。

活动二：学生收集并交流人类活动破坏生态环境和改善生态环境的实例，辩证地认识人类活动对生物圈生态平衡影响的利与弊。引导学生既认识到人类活动会破坏全球生态环境，又了解到人类在改善环境方面作出的努力和成效，从而形成积极向上的态度。通过这一活动，学生会深入了解人类活动对生态环境的影响，培养辩证思维能力，以及意识到每个人都可以为改善环境做出贡献。

五、指向大概念，落实教学评价

评价是教学设计的核心，也是教学过程中必不可少的环节。通过对学习活动的评价，可以对学生的学习过程进行监控和分析，及时调整教学策略和方法，使教学过程更加有效和高效。本单元的评价目标主要包括以下四个方面，第一个方面，在进行校园调查活动中，学生能够学会运用调查和观察的方法并记录调查结果。运用所学的调查方法和观察技巧，增强对环境和生物的认知和理解，培养实践能力和解决问题的能力。第二个方面，通过学习和研究生态系统的组成和相互作用，学生能够对生态系统的结构和功能有更深入的了解。他们能够运用分析和比较的方法，从多个角度来理解和解释生态系统的运行机制，培养逻辑思维和分析问题的能力。第三个方面，学生通过学习和探究环境问题，能够深入了解人类活动对生态环境的影响，并思考如何解决和改善这些问题。他们能够积极参与讨论和交流，增强环境保护意识和责任感。第四个方面，用所学的知识和技巧，设计并实施生态校园方案，将生物与环境知识应用于实际问题的解决过程中。学生能够综合运用自然科学、地理、社会科学等多学科知识，从多个角度思考和处理生态问题，培养综合素养和跨学科思维能力。通过完成作品和成果，学生能够展示他们的创造力和解决问题的能力，加深对生物与环境关系的理解和认识。

在教学设计中，教师需要明确教学目标，指导学生在学习过程中形成的核心素养。通过对教材的研读，教师可以理解学科知识的层次结构，从而建立起次要概念、重要概念、大概念和重大概念之间的逻辑关系。通过这样的教学设计，教师可以帮助学生形成科学思维和生物思维，培养他们分析问题和解决问题的能力。学生将在真实的情境和环境中学习，通过自主活动不断探索和实践，从而提升他们的学习动力和学习效果，让学生始终强化学习知识的关联性和统一性，进而帮助老师完成立德树人的教育目标。

参考文献：

[1]黄瑞婷.核心素养视域下的大单元教学设计思路——以初中生物教学为例[J].天津教育，2023（20）：74-76.

[2]王小英.基于生命观念的初中生物大单元教学分析[J].试题与研究，2023（17）：63-65.

[3]周晓燕.大概念统领的初中生物单元教学设计——以“生物与环境”为例[J].新课程导学，2023（12）：59-62.

[4]张梨.例析UbD模式在初中生物大单元教学中的应用——以“生物与环境”单元为例[J].中学课程辅导（教师通讯），2021（05）：83-84.

[5]刘广华.大概念视角下的初中生物单元教学策略探究[J].考试周刊，2020（33）：135-136.

（责任编辑：姜波）