基于目标导向的高中生物学“四维四素”单元境脉创设策略

摘    要：单元境脉为整个单元概念和素养目标体系的达成服务，是具有一定整体性、逻辑性、脉络性的情境体系，其创设需要充分考虑目标的导向作用。教师可以依据学习目标中的学情、概念、素养、结构四个维度，分别设计单元境脉的素材、知识、立意、逻辑这四个组成要素，增加境脉与学习对象以及单元学习内容的融合度。具体教学中，教师需要将单元重要概念细分，根据学情、概念、素养、结构，分别导向境脉的素材要素、知识要素、立意要素、逻辑要素，使情境和活动设计直接指向明确的概念建构和素养培育，引领学生习得知识、提升素养。

关键词：目标导向；单元境脉；单元整体教学；高中生物学

单元境脉是为一个教学单元的学习而创设的情境背景，是由单元中各个课时的真实学习情境共同组成的具有一定整体性、逻辑性、脉络性的情境体系，是整个单元学习任务开展的主线与脉络，也是单元学习活动有效组织的重要基础和背景。单元境脉的运用，能有效地打破各个课时之间的时间界限，有机地将单元中各个独立课时的学习统一为同一个背景下的整体概念建构。从根本上说，单元境脉是为整个单元概念和素养目标体系的达成服务的。因此，单元境脉的创设要充分考虑目标的导向作用。借助目标导向境脉设计，情境与教学能融合得更好，教学目标的达成度能更高。那么，如何更好地发挥单元境脉创设中目标的导向作用呢？经过理论和实践的探索，笔者提出了单元境脉创设中基于目标的“四维四素”导向策略，下面具体阐述。

一、“四维四素”目标导向的单元境脉创设策略

“四维”是指学习目标中的学情、概念、素养、结构四个维度。依据这四个维度分别设计单元境脉的素材、知识、立意、逻辑这四个组成要素，这四者即为“四素”。单元境脉创设需选好素材，然后将知识目标和素养目标融入其中，同时理顺各个课时情境之间的逻辑关系。对象学情是单元境脉创设选材与组织的依据，概念体系是境脉要承载的知识要素，素养要求是境脉组织下教学要达成的目标方向，而逻辑结构既是目标体系的内在结构，也在一定程度上决定了境脉的内在逻辑。运用“四维四素”这一目标导向策略，从学习目标的四个维度导向整个单元境脉的创设，可以增加境脉与学习对象以及单元学习内容的融合度，从而使境脉引领下的单元整体教学目标更明确，并使教学更有效。

（一）根据学情选择境脉素材

境脉素材是单元境脉创设的基础。素材来源广泛，可以将真实生活的实践经历、实验活动、科学简史、新闻报道、传统文化、科技进展、社会热点等多种背景资料作为素材［1］。素材的组织形式也多种多样，可以是演示实验、现场活动、文字摘要、表格数据、静态图片、动漫视频等。在不同单元境脉的创设过程中，针对具体素材的选择和组织形式，教师需要充分考虑与目标相适应的具体学情，如授课类型、地域特点、学习基础、学习动力、学习能力等。学情的多种组合如图1所示。

依据学情为整个单元学习设计境脉，使素材和形式都贴近学习对象的认知，可以使单元境脉的设计更加真实、有效。

（二）根据概念匹配境脉知识

单元境脉服务于整个单元的学习，是单元概念体系建构的线索和支架。为了能够更加准确地完成情境线索对概念的承载，在创设单元境脉之前，需要先完成单元概念体系的提炼。在聚焦重要概念的单元整体教学中，概念体系需要完成两个方面的提炼：其一，从重要概念视角出发，完成“单元重要概念—课时次位概念—活动下位概念”的提炼，再结合每个课时中的下位概念梳理出单元的核心概念要素；其二，从大概念视角出发，梳理出支持该单元概念学习的前概念体系和支撑后面单元学习的重要概念和大概念，并从中提取该单元的关联概念要素［2］。这些概念要素就是单元境脉所要承载和融合的基本知识。单元概念体系关联单元境脉知识示意图如图2所示。

（三）根据素养导向境脉立意

境脉导向的单元教学不仅仅是完成概念体系的建构，更重要的是在学习中完成学生必备品格和关键能力的培育［3］，即落实好素养目标。高中生物学单元的设立通常以重要概念为指导，重要概念是组成大概念的重要组成要素，也是学生品格和能力发展的重要节点。在单元整体教学的设计中，教师要充分兼顾生命观念、科学思维、科学探究、社会责任四个核心素养的全面发展，提炼出该单元教学中需要对学生进行着重培育的素养，这既是目标，也是单元境脉设计的重要导向之一。因此，在建构单元境脉之前，教师要先结合概念体系梳理单元的素养目标，再结合已确立的素养目标组织单元中境脉的素材背景和立意。根据素养导向境脉立意示意图如图3所示。

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图3   根据素养导向境脉立意示意图

（四）根据结构规划境脉逻辑

单元教学是基于同一主题概念的多课时整体教学，其教学的整体性体现于各个课时的合理组织与呈现。每个课时虽然相对独立，却都统摄在一个单元之内，支持同一个重要概念的建构，是一个有机的整体。因此，各个课时的学习并不孤立，每个课时要实现的学习目标之间总是存在一定的逻辑关系：有些是彼此平行的并联关系，有些是前后呼应的串联关系，有些是逐级发展的递进关系，等等。课时目标之间的这种结构层次，也是设置单元境脉时包含在各个课时情境之间的内在逻辑关系。这表明，在规划境脉中各个课时的情境逻辑之前，先梳理单元目标体系内各课时的内在联系是十分必要的。根据结构规划境脉逻辑示意图如图4所示。

二、基于目标导向的“四维四素”单元境脉创设实例

以浙科版普通高中教科书《生物学》必修1第四章《细胞的生命历程》为例，该单元建构的重要概念为“细胞会经历生长、增殖、分化、衰老和死亡等生命进程”，单元教学中包含如下三个次位概念。

次位概念1：细胞通过不同的方式进行分裂，其中有丝分裂保证了遗传信息在亲代和子代细胞中的一致性。

次位概念2：在个体发育过程中，细胞在形态、结构和功能方面发生特异性的分化，形成了复杂的多细胞生物体。

次位概念3：在正常情况下，细胞衰老和死亡是一种自然的生理过程。

（一）学情导向境脉素材要素

创设单元境脉之前，笔者首先分析了学生的地域特点和认知兴趣，具体如下。

学生就读于县城学校，但大多来自农村，网络资源接触相对较少，高一新生形象思维活跃，对“细胞及分子水平的个体发育过程”探究实践兴趣浓厚。

结合上述特点，笔者选择包含人的个体发育历程的素材创设单元学习的情境。这一情境包含了细胞的各种变化，并可解构出与三个课时相关联的子情境。选定素材之后，再分析学生的认知基础和认知能力，即可确定素材资料的呈现形式。

高一新生在学习该单元之前，对细胞的分子组成和结构已经有了认知基础，但对个体发育中抽象的细胞变化缺乏认知，认知基础薄弱，并且从抽象的文字资料中获取信息的认知能力也不足，需要较为形象的情境来引导。

在这一学情下，笔者选择以动画视频的形式呈现人体发育的历程。如此，细胞在发育中的各种变化可以直观地呈现出来，既能满足学生对分裂、分化、衰老和凋亡等概念感性认知的需求，又能为学生的理性探究提供支架。

（二）概念导向境脉知识要素

次位概念1、2、3既是建构单元重要概念的课时次位概念，也是单元境脉创设的基础，每个次位概念还可以细化出一些下位概念。

以次位概念1为例，可以细化出“细胞的分裂经历细胞周期”“染色体在有丝分裂过程中呈现规律性变化”“癌细胞可以无限制地增殖”等下位概念。完成概念体系建构之后，教师可再从概念体系中分解出“细胞生长”“细胞增殖”“细胞周期”“细胞癌变”“细胞分化”“细胞的全能性”“细胞衰老”“细胞凋亡”等核心知识要素。

该单元的概念体系建构基于重要概念“细胞各部分结构既分工又合作，共同执行细胞的各项生命活动”，支撑“遗传信息控制生物性状，并代代相传”这一大概念的学习，并且是学习重要概念“有性生殖中基因的分离和重组导致双亲后代的基因组合有多种可能”的基础。

从这些关联概念中，教师可以进一步分解出“遗传信息主要储存在细胞核”“细胞各部分结构相互联系”等已有知识要素，以及“有性生殖”“减数分裂”等关联知识要素，这些都是单元境脉中需要承载的知识要素。

基于这些知识要素，在选定情境的素材背景之后，教师就可以有针对性地将情境素材与这些知识要素匹配起来，实现概念体系与境脉的有机融合。

（三）素养导向境脉立意要素

为了明确单元境脉需要指向的素养，笔者梳理了单元学习的素养目标，具体如下。

素养目标1：通过人体个体发育实例分析，简述细胞存在生长、增殖、衰老、凋亡过程，形成结构功能观及稳态与平衡观。

素养目标2：通过建构细胞增殖各时期模型，阐明细胞分裂中染色体的变化规律，发展模型与建模、归纳与概括、科学论证等科学思维素养。

素养目标3：通过活动“制作和观察根尖细胞有丝分裂的临时装片”，发展提出问题、作出假设、设计实验以及对结果进行交流与讨论等科学探究素养。

素养目标4：通过对致癌因子以及献血、熬夜的讨论，发展热爱生命、规律生活等社会责任素养。

设计境脉时，教师需要依据素养目标对之前解构出的三个次位概念分别进行设计：对次位概念1，在单个受精卵细胞正常发育为多细胞个体这一情境的基础上，融入结构功能观、模型与建模等科学思维素养，在动植物细胞分裂比较的基础上，融入结构功能观与科学探究素养，在细胞异常分化引起癌变的基础上，融入珍爱生命的责任素养；对次位概念2，在个体发育中血细胞的分化这一情境的基础上，融入结构功能观、归纳与概括等科学思维素养以及科学献血的社会责任素养；对次位概念3，在各类细胞衰老凋亡这一情境的基础上，将结构功能观、稳态与平衡观、规律生活的责任素养融入其中。最终通过整个单元境脉的导向，多角度地培育学生的生命观念，使学生实现科学思维和科学探究素养的深度发展，发展珍爱健康与生命等社会责任素养。

（四）结构导向境脉逻辑要素

分析该单元中与三个次位概念相对应的课时目标可知，三个次位概念的目标之间属于递进式结构：细胞有丝分裂是多细胞个体生长发育的基础；在细胞分裂的基础上，细胞发生分化，形成形态结构功能不同的组织细胞；在细胞分化的基础上，细胞中的基因进一步选择性表达导致细胞衰老和凋亡。因此，依据课时目标间的结构，单元境脉中各课时情境也要依此逻辑顺序设置为递进式境脉。

根据上述分析，笔者运用学习目标中的四个维度分别导向境脉的四个要素设计，确立该单元的境脉，具体如下。

【单元情境】（视频播放完整的个体发育历程）人体含有1012～1014个细胞，种类达200多种，但这些细胞都是从最初的单个受精卵细胞分裂分化而来的。早期胚胎中形成的胚胎干细胞，具有发育为各种细胞的能力，而幼体内细胞的分化潜能变窄，以造血干细胞为例，只能发育为红细胞、白细胞、血小板等多种不同类型的血细胞。体内的这些分化细胞在正常生命历程的终点都会走向衰老和凋亡。

［次位概念1情境］从单个受精卵最终形成1012～1014个细胞，经过了多次有丝分裂，但每个细胞中最终都和受精卵一样含有46条染色体。

情境1.1：展示受精卵分裂形成两个子细胞的图片，呈现各细胞染色体数目。

活动：推理受精卵分裂前存在将核内遗传物质复制的准备时期——分裂间期；分析间期变化。

情境1.2：展示胚胎干细胞处于不同分裂时期的图片。

活动：将不同分裂时期的图片排序；建构有丝分裂模型；分析有丝分裂各时期特征和染色体数量变化。

情境1.3：播放胚胎细胞多次分裂的动态视频。