本期荐读丨优秀教学设计:学科大概念指引下的初中生物学大单元教学设计/武静等

学术   2024-11-28 17:42   北京  
文章来源:武静,徐扬,薛秀花,等.学科大概念指引下的初中生物学大单元教学设计[J]. 生物学通报, 2024, 59(11): 34-36.












编者按














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本刊2024年11月刊发的《学科大概念指引下的初中生物学大单元教学设计》一文,总结出四步式单元教学设计流程,发挥大概念对解决相关生物学问题的广泛指导作用和对学习的引领作用,助力学生核心素养的提升,本期荐读。


学科大概念指引下的初中生物学大单元教学设计 

武静(北京市第一六一中学分校) 

徐扬 ( 北京教育学院数学与科学教育学院)

薛秀花 (北京师范大学生命科学学院)

王建周(山东省冠县北馆陶镇中学)














摘要














以“人体生命活动的调节”大单元教学实践为例,借鉴和整合逆向教学设计的课程理念,以大概念的核心内涵为纲,确立单元教学的总体目标;以单元内容为载体,设置教学情境;以 UbD 教学设计理念为线,设计驱动问题和学生活动;以核心素养为依据,进行评价和反馈。有利于学生将相关的重要概念、次位概念按照其内在逻辑关系搭建成网络化的概念体系,帮助学生形成终身受益的思维方式和解决问题的能力,培养学生的核心素养。














关键词















大概念  初中生物学  单元教学  UbD  教学设计





















《义务教育生物学课程标准(2022 年版)》(以下简称《课程标准》)的课程理念包括:核心素养为宗旨、课程设计重衔接、学习主题为框架、内容聚焦大概念、教学过程重实践、学业评价促发展。《课程标准》提出了 9 个大概念,并在实施建议中明确指出要围绕大概念组织教学内容和教学活动。学科大概念是反映学科本质及其特殊性的学科框架概念,对于教学具有重要的价值。凸显大概念的教学能帮助学生形成终身受益的思维方式和解决问题的能力,培养学生的核心素养。 

UbD(understanding by design)是一种以学 生理解为先的逆向教学设计理念,让教师从“设计师”和“评估员”的双重视角,巧妙设计课程。以往教师在采用 UbD 理念教学时,更多注重的是逆向教学设计的 3 个环节,而在初中生物学课堂教学中通过 UbD 教学模式来进行大概念教学的研究并不多,尚未形成研究体系。基于此,笔者以 UbD 教学设计理念为指导,以人教版生物学七年级下册第 4 单元第 6 章“人体生命活动的调节”单元内容作为大概念的基本单位进行了教学,总结出“以大概念的核心内涵为纲,确立单元教学的总体目标;以单元内容为载体,设置教学情境;以 UbD 教学设计理念为线,设计驱动问题和学生活动;以核心素养为依据,进行评价和反馈”的四步式单元教学设计流程,发挥大概念对解决相关生物学问题的广泛指导作用和对学习的引领作用,助力学生核心素养的提升。













1 以大概念的核心内涵为纲,确立单元教学的总体目标

单元教学设计应以大概念作为统摄,设置总体单元教学目标,做到教学目标的有效匹配。首先,应对大概念进行梳理,将相关的重要概念、次位概念按照其内在逻辑关系编织成网络化的概念体系。其次,从宏观的视角设计整体的单元教学环节,并将总体的教学目标进行拆解,分散到不同的课程模块之中。最后,反思教学目标的设定是否具体可行,是否实现了教师的可操作、学生的可理解。 

本单元以大概念 5“人体的结构与功能相适应,各系统协调统一,共同完成复杂的生命活动” 为统摄,以如何快速、准确地调动身体各器官互相配合完成集体跳长绳游戏为逻辑纽带,确立本 单元教学的总体目标为:概述人体通过眼、耳等感觉器官获取信息并通过神经系统和内分泌系统调节人体对环境变化的反应及生长、发育、生殖等生命活动;认同人体各个系统相互联系、相互协调,形成一个统一整体,完成生命活动,形成结构与功能相适应的观念;通过探究活动和对科学史经典实验的分析,领悟科学研究的思路和方法;通过对眼、耳、神经系统和内分泌系统结构与功能的了解,养成良好的生活习惯。



以单元内容为载体,设置教学情境

以单元内容为载体的情境设置一方面需要考虑学生自身的兴趣和背景,另一方面需要保证情境的完整性、连贯性。 

在课程整体单元模块的设计中,对学生原有学科大概念的前认知调研和访谈结果表明,学生通过前期学习,已经对“人体吸收的营养物质需要经过循环系统运送到身体各处的组织细胞”“人体吸入的氧气需要经过循环系统运送到身体各处的组织细胞”“人体产生的代谢废物也需要通过循环系统、呼吸系统和泌尿系统等的 协调配合才能排出体外”等知识有了较为深入的理解,也初步建立了结构与功能相适应的观念。根据生活经验,学生初步认知到人体处在复杂多变的环境中,需要及时对外界和内部的复杂变化作出反应才能更好地生存下去。学生对人体调节复杂的生命活动的机制虽然很感兴趣但知之甚少。 

七年级学生的逻辑思维以及构建知识体系的能力已经初步建立,但仍以感性认识为主,尚未上升到理论高度。本单元涉及的生物学术语较多,内容比较抽象,对学生的理解能力、深入学习能力提出了更高的要求。 

基于此,本单元选择了学生熟悉的集体跳长绳游戏作为真实情境,以“如何快速、准确地调动身体各器官互相配合完成集体跳长绳游戏”为真实情境下的核心问题贯穿始终,将单元学习主题 转化为不同层级的问题并进行课时分配,保证情境设置的完整性、连贯性和趣味性,实现真实情境下的大概念落实。



以 UbD 教学设计理念为线,设计驱动问题和学生活动

在单元教学设计中,借鉴 UbD 教学设计的 6 个维度,设计出的问题引导和学生活动,可以有效提升学生探究实践等方面的能力。例如,在本单元的第 1 课时“揭秘视觉形成”中,设置了具体的问题引导和学生活动(表 1),让学生尝试通过光学成像实验进行演绎推理,再通过解剖实验寻找实证,从而深入体会科学探究的完整过程,进一步理解结构与功能观,以此提升学生探究实践和科学思维等方面的能力。



以核心素养为依据,进行评价和反馈

大概念指向下的教学评价应以核心素养为依据,与生物学单元课程目标相匹配。单元教学的评价,应该既有与分目标匹配的过程性评价,也有与总目标匹配的结果性评价。评价应始终贯穿教学的过程,通过系列的问题引导和学生活动的实现,逐层推进。有效的评估量表可动态反馈教学效果,教师可判断学生的问题解决情况,及时调整教学进程,进一步推动学生核心素养的提升。

单元评价设计重点关注学生是否理解了“人体的结构与功能相适应,各系统协调统一,共同完成复杂的生命活动”的学科大概念,以及下位的重要概念和次位概念,并将其融会贯通。学生是否在生物学学科核心素养水平上有所提升,可通过具体的过程性评价及结果性评价进行衡量。 

例如,第 1 课时“揭秘视觉形成”的过程性评价(表 2)聚焦于学生学科核心素养培养的 4 个方面。分别聚焦学生是否形成结构与功能相适应的观念?能否运用其分析近视的成因?学生是否在比较、归纳、演绎和推理等科学思维方面有所发展?学生在探究实践能力方面是否有所提升?学生是否形成了对学科社会责任的深层理解?

该过程性评价选择了初一年级水平相近的 4 个平行班进行实验测试,共计 156 名学生,结果表明,学生对课堂内容的目标达成及理解程度的平均得 A 率为 87%,相比于以往传统授课模式的测评结果,表现良好,在一定程度上提升了学生的生物学学科核心素养。特别是过程性评 价涉及的 4 个问题均属于较高的学科核心素养水平层次,学生需要综合运用获取信息、归纳演绎、推理判断等方法阐释生命现象,解决生活中的真实问题。 

该课时的结果性评价部分,主要是从社会责任的角度进行测评。从近视调查结果入手,以 “如何让未近视的儿童提高保护视力的意识”为主题,要求学生设计具体的宣传方案。根据实验设计依据的原理、实验步骤等的表述层次进行分值的划分,分为 A、B 和 C 3 个等级(表 3)。

上述 4 个平行班的评价结果显示学生对于新情境下的问题解决能力和社会责任感较以往课程已有明显提升,学生整体得 A 率为 92%,较好地实现了育人价值。

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