初中生物学大情境单元的内涵特征及实施路径

作者: 徐汛峰 金雨瑶 黄文

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摘    要:核心素养下的课堂教学,要改变以课时为单位的模式,从整体性出发,建构大单元。教师要聚焦大概念,遵循知识学习的进阶逻辑,建构引领整个单元教学活动的大情境,设计具有系统性和统筹性的大问题,引导学生深度学习。具体教学中,教师可从目标维、活动维、评价维三个层面进行大情境单元设计,包括规划大概念以确立单元教学目标,确立大问题并分解为课时问题,适度拓展情境以检测学习深度,使学生在解决问题的过程中建立知识的纵横联系,从而获得能力,提升素养。

关键词:大情境;大概念;大问题;单元教学;初中生物学

《义务教育生物学课程标准(2022年版)》(以下简称“《课程标准》”)提出生命观念、科学思维、探究实践、态度责任四大核心素养,标志着课程目标实现了从知识本位到素养本位的迭代更新,表明义务教育阶段生物学的教、学、评等活动都要围绕四大核心素养的提升。也就是说,不论教师采取何种路径和方法培育学生的核心素养,都需要将大单元作为基本形式,将大情境作为基本载体。但当前以课时为单位的教学所体现的是一种还原取向的教学设计,容易将目标分割化、碎片化[1]。受制于课时情境的短暂性,学生在学习上往往流于浅表化,所获取的知识也呈现零碎化,这就导致素养提升难以实现。基于此,笔者以人教版义务教育教科书《生物学》七年级上册第一单元第二章《了解生物圈》为例,探讨大情境单元的内涵特征及实施路径。

一、大情境单元的内涵特征

大情境单元主要是相对课时情境来讨论的。在传统的教学模式中,情境主要是课堂伊始作为引入新知识的“轴承”,而不是学生学习的载体,教师要么让情境一晃而过,要么不断变换情境。从本质上来说,这样的情境不可能让学生理解知识背后的意义,学生自然也无法将知识转变为素养。大情境单元则不然,它要求将真实情境嵌入整个单元的教学活动中,并用情境的脉络将空间上割裂的课时联系起来,在内容上聚焦大概念并表现为大问题,能使学生实现深度学习。

(一)情境内核:大概念

大情境以核心素养的实现为目标,内容聚焦大概念。首先,大概念是大情境设计的基本出发点。生物学中的大情境,必须遵循从生物学事实到生物学概念再到生命观念的进阶逻辑。由于大情境包含不同层级的概念,它也就具备了得以逐步展开、长期交互、沉浸体验的条件。随着大情境的逐步展开,学生得以深入概念背后的形成机制,在知识与情境的交互中了解生物学事实,理解生物学概念,形成生命观念,透过知识的文本意义体会知识的精神意义,逐步实现核心素养的提升[2]。其次,大情境营造的是一个开放的体系。一方面,大情境具备不同层级的概念体系,也就给予拥有不同概念水平的学生相应的准入机会,使他们能够共同参与大概念建构与知识意义理解;另一方面,大情境中的大概念体系也允许且需要学生尝试打破学科壁垒,在大情境的展开中实现跨学科知识的联合建构。

(二)情境表现:大问题

以课时为单位进行教学时,教师所提出的问题往往缺乏系统性和统筹性。由于缺少大情境的引领,传统的大单元教学,虽然以一定的上下层次和先后顺序排列概念逻辑,但没有深入探究知识意义层级连接的认知过程。而大情境内在包含着大概念和大概念体系,以及由此形成的概念进阶路径,因此其在教学中明确地表现为大问题。大问题的核心要义是结构不良,即问题的解决并不是知识的直接运用,而是以知识理解为前提的远迁移。大情境单元中的大问题是真实问题,具有开放性、综合性等特征。要解决大问题,仅仅学完一节课的知识是不行的,学生需要学完整个单元知识,然后联合概念形成观念,从整体视角出发。因此,要落实大情境中的大问题,教师应将其转化为一系列小问题,构成单元教学的脉络,并以此驱动课时教学活动。

(三)学习结果:深度学习

如前所述,大情境单元以大问题为呈现方式,通过大问题凸显大概念,根据大概念的层级体系将大问题分解为课时问题,并将其作为课时的驱动力量。从学与用的角度来说,这是“用以致学”的逻辑,是从知识的文本提炼走向文本对话的过程。大情境单元要求学生以“做”为核心,将学科世界与生活实际联系、贯通起来,从符号世界走向生活世界,让学习在真实丰富的情境里深度发生[3]。由此看来,学生在问题驱动下获得的知识不是止于知识的文本符号或概念内涵,而是在问题驱动下、在情境展开中达成的对知识的意义理解;知识也并不只是需要学生记忆的,外在于学生的静态的、客观的知识,而是需要学生全身心地投入去理解、体验、评判知识的发生发展,从而获得活化的、动起来的知识[4]。在这样的过程中,学生达成的学习结果是深度发生的。

二、大情境单元的实施路径

基于大情境单元的内涵特征,笔者从目标维、活动维、评价维三个层面进行大情境单元设计(如图1所示)。

(一)目标维:规划大概念,确立单元教学目标

《了解生物圈》这一章内容主要对应《课程标准》中提到的“概念3”,即“生物与环境相互依赖、相互影响,形成多种多样的生态系统”,其中又包含两个重要概念:一个指向生态系统的内在结构,即生物与环境相互作用,实现了物质循环和能量流动;另一个指向生态系统的外在功能,即生态系统之间相互联系,生物圈是最大的生态系统,保护生物圈就是保护生态安全。在指向生态系统的内在结构里,又可以分为生物、环境、生物与环境之间的关系三个下属概念类别。基于上述分析,笔者规划了该单元的概念进阶路线(如图2所示)。

概念进阶路线既明确了学生的概念学习路径,也指明了学生达成大概念需要经历的活动过程,由此可以确立该单元的教学目标。

(1)通过分析实例,认识到生物的生存和分布受生物因素和非生物因素的影响;从生态观、进化与适应观的角度理解生物在适应环境的同时,也影响和改变着环境。(生命观念)

(2)通过分析某生物在当前生态系统中能否无限繁殖,意识到生物与生物之间、生物与环境之间相互制约、影响的关系,认识到生态系统具有一定的自我调节能力。(生命观念、科学思维)

(3)用图示表示生态系统中各生物成分之间的关系,在此基础上推理某生物入侵后可能造成的后果,认识到生态系统自我调节能力的有限性;形成关注社会议题、保护环境的责任意识。(科学思维、态度责任)

(4)通过分析生物富集现象,了解物质和能量沿着食物链流动,认识到生态系统之间是相互关联的,生物圈是一个统一的整体,提高保护生物圈的责任意识。(生命观念、态度责任)

确立单元教学目标后,笔者依据单元概念进阶路线,将其进一步分解为如下课时教学目标。

课时1:(1)说出影响生物生存的因素,如光、水、温度、其他生物等;(2)学会分类的方法,能将外界因素分为生物因素或非生物因素;(3)理解生物与环境之间的关系,树立保护环境的观念。

课时2:(1)说出生态系统的概念及组成,能判断一个区域是否为生态系统;(2)能用食物链表示生物之间的捕食关系,并推理当某一成分发生变化后,食物链中的其他成分会如何变化;(3)通过学习食物链,了解生物与生物之间的密切联系,认识到要保护生物多样性。

课时3:(1)说出食物网的概念,基于实例分析阐明生态系统具有一定的自我调节能力;(2)尝试通过食物链分析生物富集现象;(3)在掌握生物富集原理的基础上,知道防止污染的必要性,提高关注社会议题的意识。

课时4:(1)说出生物圈的范围、生态系统的类型及其特征;(2)通过收集和分析资料及对生态系统的调查和观察,理解生物圈是一个统一的整体;(3)认同生物圈是所有生物共同的家园,懂得人与自然和谐发展的重要性。

(二)活动维:确立大问题,分解为课时问题

确立单元目标后,需要依据单元目标,凝练该章内容的大问题。大问题与情境相互关联,二者具有天然的亲和性,有效的大问题一定产生于真实情境中。也就是说,教师还要基于单元概念进阶路线和单元目标,进一步选定情境主题。情境的来源一般有两大类,一类是学生的日常生活经验,另一类是生物学发展中的科学史或最新的科学成就。依据学情及该章内容,笔者认为从学生的日常生活经验中选取情境更为恰当。因此,笔者选择“鳄雀鳝入侵”事件作为情境,并由此提炼出如下“大问题”。

2022年8月,河南汝州市中央公园云禅湖里出现一条“怪鱼”,经相关部门鉴定,确认其为鳄雀鳝。除河南汝州外,近一个月内,北京、湖南、广西等地先后报告发现鳄雀鳝,而相关人员也紧急开展了多次抓捕活动。那么,鳄雀鳝到底是什么来头?为何“非抓不可”?

确立大问题之后,教师要将大问题分解为课时问题,建构单元情境路线(如表1所示),并以此驱动课堂教学活动的开展,即将“鳄雀鳝入侵”事件作为线索引领整个单元教学。

确立各课时的核心情境与问题后,需要依据问题的内在逻辑,结合概念的进阶路线,进一步将其细化为教学活动。如在课时1中可以进一步收集材料,要求学生识别云禅湖中影响鳄雀鳝生存的生物因素和非生物因素,再结合鳄雀鳝的形态结构说明生物与环境之间的相互关系。学生在课时活动中围绕核心情境与问题,逐步解决大问题,进而在大问题的解决过程中将知识炼制为素养。

(三)评价维:适度拓展情境,检测学习深度

在大情境单元中,评价活动绝不是“另起炉灶”,而仍是对单元“情境—问题”的适度拓展与延伸,是在单元教学目标指导下围绕单元问题的“教—学—评”一致的过程。同时,深度学习体现为学生对知识意义的获取,这种意义突出表现为知识的关联性和应用性 [5],而知识关联性和应用性在学生身上则表现为概念水平的整体进阶和思维层级的立体提升。

大情境单元的评价策略,在水平方向上要测量学生概念及思维的变化,相应地可以使用概念图和开放任务的方式进行测量。在教学完该单元之后,教师可以先让学生画概念图,以此检测学生概念水平的变化,再通过开放性任务来检测学生思维水平的变化。如在第2课时中,可以编制如下开放性任务对学生的思维水平进行检测。

例1:鳄雀鳝(图略)拥有锋利的牙齿和坚硬的鳞片,请你推测这些结构对鳄雀鳝有什么作用?体现了生物与环境的什么关系?

设置的评价标准如下。

水平1:笼统回答,如仅说出“保护作用”“生物与环境相关”等。

水平2:从结构与功能观的角度,说明牙齿、鳞片的作用,如牙齿众多,细碎且锋利,有利于鳄雀鳝捕食,坚硬的鳞片能更好地抵御其他生物的攻击和捕食,从而说明生物能够适应环境。

水平3:从结构与功能观、适应观两个方面,结合图片说明牙齿与鳞片的作用,并进一步说明生物具有与环境相适应的形态结构,如牙齿众多,细碎且锋利,有利于鳄雀鳝撕咬食物,坚硬的鳞片能更好地抵御其他生物的攻击,从而更好地适应环境。

大情境单元的评价策略也可以在垂直方向同步进行。上述例题为课时结束后的课时评价,而在单元教学结束后还要有单元的总评价,如在教学完该单元后,教师可以命制开放性任务评价学生的单元学习情况。

例2:有人认为:公园管理方没有必要耗费如此大量的人力物力只为抓捕两条鳄雀鳝。你认同他的观点吗?请说说你的理由。

设置的评价标准如下。

水平1:认同该观点,并简单说明理由,如鳄雀鳝的数量少,不会造成威胁。

水平2:反对该观点,论述理由时能结合食物链和食物网考虑到现有危害,如鳄雀鳝可能会伤人,可能会吃掉湖里的鱼等。

水平3:反对该观点,论述理由时能综合生态的观念考虑到未来的发展趋势,如鳄雀鳝可能会无限繁殖,破坏生物多样性等。

三、结语

核心素养的实现依赖课堂教学的转型,以课时为单位的教学与核心素养的内核背道而驰。核心素养的内在整体性要求教学打破课时的时空界限,以大概念为内核,以大情境为载体,以大问题驱动教学,帮助学生实现深度学习,获取知识背后的意义。因此,教师要在大情境中将知识活化为一系列的探究活动,引导学生在解决问题的过程中建立知识的纵横联系,从而获得能力,提升素养。

参考文献:

[1]王文智.整体取向教学设计视角下的学习任务设计[J].全球教育展望,2022(8):39-51.

[2]卓晓孟.意义增值:知识教学的深度诉求[J].四川师范大学学报(社会科学版),2022(4):134-143.

[3]成尚荣.实践育人的理论基础、核心要义与基本形态[J].中国教育学刊,2022(10):55-60.

[4]郭华.深度学习及其意义[J].课程·教材·教法,2016(11):25-32.

[5]张颖之,刘恩山.核心概念在理科教学中的地位和作用——从记忆事实向理解概念的转变[J].教育学报,2010(1):57-61.

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