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新课改下高中生物课程单元教学的研究现状与发展趋势

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沈恬李莉张燕张幸

摘要在新课改提出“发展学生生物学学科核心素养”之后，研究者们对单元教学的设计和运用提出了不同见解，将其主要内容与教学理念、教学特点和教学过程相结合，以及融入现代信息技术思维与方法，为高中生物课程的单元教学设计赋予了新内涵和新功能，从而拟合了“高中生物单元教学”多样化、自主化、融合性和个性化的发展趋势。

关键词单元教学高中生物核心素养新课改发展趋势

新课改强调核心素养是每一人发展的基础和关键，并且具有生长性。教育部在《普通高中生物学课程标准（2017年版）》（以下简称新课标）提出教师要注意教学的整体性，即在进行课堂教学设计时，不仅要关注单一的课时教学更要注重单元设计。单元学习便于教师落实学科育人，关注学生能力、品格和观念的发展需求。我国高中单元教学经历了很长的一段发展过程。1919年以后，在中西方文化的交融影响下，梁启超提倡：教师在教学中可以按照教材内容的不同进行分类，含有相似内容的文章为一组，每组内容的教学时长可以不同。他的主张被看作是我国单元教学的发端。二十世纪初，随着我国中小学学堂分科教学新体制的确立，生物单元教学思想也渐渐呈现出了雏形。在十九大的指引下，教育要紧扣“立德树人”的标准，结合各学科的内涵、价值与意义，学习者能将课堂教学转化为课外的成长行为，延伸到他的日常生活中，并逐步学会感受生活现象的美、领悟自然现象的奇妙、解决社会现象中的一些问题。随后，研究者们对单元教学提出了不同见解。

1高中生物单元教学的形式与特点

到了二十世纪二十年代，在《新学制课程标准纲要》中将生物设为高中教学的分科专修课。三十年代的时候，高中生物学的教材大纲的设计上有着微小变化;大致分为生物的特征、细胞与原生质、组织与器官、营养、生殖、遗传几个大的分类。尽管“单元”的概念并未直接展现，从教材大纲的设计中已经可以看出单元分类思想的萌芽。

直到四十年代，生物单元型教材的框架基本形成。1941年出版的《高中生物学》就运用了单元编排的方法。《高中生物学》中将教材分为12个章节，强调学生的实践能力和知识的掌握程度。且每章都有一定的目标，内含1-2个实验，小字注释、名人简介、小字资料、概念图纲要等形式，为教材结构的程序安排作了可贵的探索，形成了目标、知识、实验和作业融为一体的综合型单元，注重了生物学科的科学性和系统性。

改革开放以来，教育的意义获到更多的肯定，教育也更加重视对人们高洁的品质和卓越的才干的培养。这一时期的生物教材在传授基本知识的同时，依托本学科独特的学习视角，重新整理教材顺序和内容，加强学生身体、精神、生活之间的联系。国家教委提出教材的编写要依照地方的实际教学水平，将全国统一的生物教科书转变为“一纲多本”、和“多纲多本”。2003年开始，高中生物教材内容有了模块的划分。高中生物课程的内容包括必修和选修两个部分，共6个模块。模块中包含许多单元，不同的单元蕴含不同的学习目标。2017年，新课标中（如图1所示）又将高中生物课程的章节内容进行了调整，新增了选性性必修，原来的三本必修变成了两本，还扩大了选修的选择范围。

2高中生物单元教学的调整与改进

新课改之后，人们不再满足三维目标的要求，学科核心素养应运而生。它具有生长性，不局限于“堂堂清、科科清”，而是以学科知识为基石，沉淀学科带给学习者伴随一生的思想、行为、习惯上的改变。在此背景下，为了适应新的教学情况，单元教学模式有了一些改进与发展，总结为以下几类：

2.1与教学理念相结合的单元教学

（1）生态性生物单元教学。生态性学习理论强调学生在学习生态系统中学会与他人协调合作，运用图表、数据、文字等方式有理有据的表征自己的想法，尊重他人的不同看法，辯证看待人与事物、人与自然的关系。生态性生物单元教学是学生在单元活动中完成自己承担的任务后，通过教师引导学生之间进行交流、讨论、评价的教学过程。学生在活动过程中相互影响，完成知识的内化与建构和自我个体品德的完善。以高中生物必修3的第5章“生态系统及其稳定性”为例，在设计“探究生态系统中的能量流动情况"的单元活动时，学生可以自制生态瓶模拟生态系统。针对该单元活动设以下 2个专题：①河流生态系统;②鱼塘生态系统。学生以小组为单位收集相关资料、设计方案、分析整理数据、用数据说明生态系统中能量流动与人类的关系;评价方式包括自评、小组评价、组间互评、教师评价。

（2）生命观念单元教学。单元教学设计的实施能帮助学生逐步培养生命观念。如何设计生命观念单元教学？樊婷婷以“细胞的呼吸过程”为例，先让学生感受细胞呼吸概念，再通过实验探究有氧呼吸和无氧呼吸的过程，联系生活，思考花盆种植的时候为什么要翻土？制作泡菜时为什么要密封？进一步说明生命系统是开放的，并且由物质构成的系统。在这些教学设计中，学生在已有知识的层面上基于自己的理解进一步建立新的知识，产生细胞生存需要物质与能量的观念。

（3）深度学习单元教学。深度学习的过程特别强调学生自我学习的独特性，善于从他人的表述和讨论中获得启发，善于勾勒知识体系的框架，发展高阶思维。单元教学的认知目标要求也不仅仅停留在知识上，而要求达到运用、综合等高阶认知目标。因而两者在认知目标方面具有高度的一致性，改善学习效率，促进学生充满活力、富有创新精神的参与探索学习。

2.2教学特点相结合的单元教学

（1）主题单元教学。主题单元教学旨在围绕所选取的教学主题设计有意义的学习活动，形成高中生的关键能力，促进学生的全面发展，其中教学主题的明确是以综合考虑课程标准、教科书、学生的学习状况、日常生活情景等因素为基础;凸显了在教学中根据与日常生活相融合的情景，明确主题，提升学生对新知的迁移运用，有助于课程目标的达成。因此，在实践教学中，采用主题单元教学，与教学难点相契合，学生围绕教学主题进行有意义的教学活动，用阶梯式的单元教学安排，学习者能够顺利完成一个又一个小任务，体验成功的乐趣。

（2）情境式单元教学。高中生物学知识都是从生活中观察、思考、研究得出来的。在单元教学中，让生物学知识回归真实的生活场景，通过问题之间的密切联系，学生在模拟的情境中间接体验知识的形成历程，体会其中五味杂陈的情感，引导学习者感受生物学科特有的思维方式，发展核心素养。如在指导构建“蛋白质在细胞上分布的模型”时，询问学生：细胞中的滑面型内质网上有哪种酶？它与粗面型内质网上酶的种类一样吗？细胞呼吸需要哪种酶？学生学会自主思考为什么在蛋白质不同细胞中会存在种类不同的现象。

（3）概念式单元教学。概念式单元教学就是根据课标的概念要求，不断建构，绘制，学生通过绘制整个单元的概念总图，构建概念之间的联系，正确理解概念的内涵和外延，实现“教学注重大概念”的新课标要求。以高中生物学模块1中的“概念1.2 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”为例进行单元整体分析（表1）。

2.3与教学过程相结合的单元教学

（1）生物“五步”单元教学法。生物“五步”单元教学法的具体步骤为：将书中一个或多个章节内容整合为独立的单元。以提纲定向—自学讨论—精讲质疑—练习反馈—总结提高为基本环节的课堂教学程序。如在《植物的激素调节》中，以提纲为指导，依托学生的自学讨论，了解这一节的主要内容，领悟科学家发现生长素的特点中所用的研究方法以及为幸福生活而努力的价值观;尝试基于常见生物现象解释生长素的生理作用。探究生长素类似物促进插条生根的最适浓度，解决学生产生“为什么生长素会有两重性”的疑惑。通过练习反馈自己对所学内容的理解，最后内化本章内容形成概念图。

（2）三环八步单元教学法。“三环”指定向质疑、引导探索、运用反馈，“八步”由提出单元探索目标—学生自学—启发讲解—引导结论—复习练习—单元小结—单元检则—效果回授八个步骤构成。柴香梅提出此方法后，并对该方法进行了实践研究。研究发现：三环八步单元教学法提高了学生提出的问题的深度，学生能够顺畅的表达在自学中看到的、想到的、发现的和思考中所潜藏的、存在的、琢磨的问题。

（3）“三维七段”单元教学法。简单地说，就是以“七段”教学落实“三维”目标。“七段”则是指单元教学的七个阶段，先用学习目标引导学生带着教材走向老师，学生带着教材里边的问题和自己在学习教材中存在的问题，和同伴分享自己对教材的一些感触，一些感想，一些领悟，一些判断，再依托教师的指点和讲解，回答心中的一些质疑。研究发现，这种方法大幅度改变了教学关系，以学生的学习能力为基点，围绕教材内容产生思维的撞击，对精神、情感、态度产生影响。

2.4与现代信息技术相结合的单元教学

目前用于与单元教学相结合的现代信息技术有：翻转课堂、慕课、微课。它们都是采取学生和教师在课堂上不进行直接交流的方式。学生自己规划观看教学视频的时间，按时完成作业既可。在视频讲解过程中，教师利用多种元素将单元教学内容中的重难点直观化、具体化，方便学生发展思维、获取新知。在进行单元教学时，教师能根据单元教学目标，整合和重组教材内容，明确教学的核心点，确定不同主题知识点的发展过程，并运用典型案例，对课程进行说明，收集课程内外的扩展信息，帮助学生理解。

除了进行录视频的方式利用单元教学，教师也可进行线上直播课，如可利用腾讯课堂、腾讯会议等直播平台，还原真实课堂情境，实时了解学生的学习情况，改变“一言堂”的现象。课上，师生处于同一时间段内，教师可以通过分享屏幕，实现和教室上课一样的直接对话，还可以通过摄像头和语音的打开开关，学生展示已完成的作业，完成对作业的评定与修改。不过，在进行网上直播课的过程中，要考虑学生在家的实际情況，同时对单元活动的设计进行动态调整，如以高中生物学模块2中第一章的“遗传因子的发现”为例进行单元活动的改进（表3），在进行“性状分离比的模拟”实验时，书中用“甲、乙两个小桶代表雌、雄生殖器官，甲、乙两个小桶内的20个小球分别代表雌、雄配子”的方法，探讨杂种后代性状的分离比。但是，这种实验方法不适用于线上教学，实验所需的40个小球对于宅在家的学生来说无法获得。为了保证实验的科学性和简便性，可以对该实验进行以下改进：运用生活中常见的一元硬币和五角的硬币完成该实验。通过运用生活中常见的一元硬币和五角的硬币的正反面来模拟雌雄配子随机结合的过程，可说明孟德尔假设推论出的杂种后代几种基因组合及数量比是否正确。合理的解释了由于进行有性杂交的亲本，在形成配子时等位基因会发生分离;受精时，雌雄配子又会随机结合成合子。因此，杂合子杂交后发育成的个体，一定会发生性状分离。教师可以根据学生在钉钉群、QQ 班级群和云班课等信息交流平台上面的学习反馈，制定合理的评分规则，对学生的学习动态进行评价。

3高中生物单元教学的新要求

新课改后，如何平衡学生整体化与个性化教学？如何维持两者的相对稳定？教学要抓住两者的优点，把握两者在实践场域下投入的比值，共同组成一个又一个适应学习者大脑、感官、心理成长的单元。同时聚焦学生对单元内容的整体把握，以促进学生对单元大概念的理解，能促进学生个性化学习，主动参与探究活动，让单元教学真正发挥实效。

3.1多样化趋势

二十世纪四十年代，国内高中生物单元教学对单元的划分也从当初的以教材中设置的“学习单元”逐渐成了将教材中的多节或一章的内容组织起来的“教学单元”。国内高中生物单元教学呈现出多样化的发展趋势。特别是进入90年代以后，多样化特点表现的十分明显，随着教学的各种理念、技术的不断更新迭代，单元教学的研究与时俱进，与各种新东西相互结合。特别在单元实验展示方面，对于一些在高中实验室进行的、课堂里无法演示的实验，像现代生物技术基因突变、基因重组等，学生通过观看“云”上实验，直观明了的感受实验过程，理解实验的原理，一定程度上解决了实际教学中存在的、只能通过书本获取新知的客观问题，并且其实践成果非常显著。

也正是有了这种趋势，才使得如今的教学不再像80年代以前那样，不可控因素变得越来越少。今天，即使疫情当前，我们仍能做到“停课不停学”，基于各种软件的支持，将信息技术引入高中课堂，运用多种教学手法，确保教学正常有序的开展。

3.2自主化趋势

传统的学习模式是在老师的支配、讲授、控制下学习，对于学生来说，这种学习是依赖性的、跟随的、灌输的，学生学到的都是在老师在课堂上讲的内容，老师没讲的都不会。这样就导致学生越学越不会学、越学越不爱学，从根本上背离了学习的本性学习，这就像不会思考只会吸收知识的海绵，虽然获得知识，但本质上并没有真正成长，没有走向独立。新课改提出，教师要相信学生会学、能学、有学习的潜能。改善单元活动的开放程度，加强了他们的体验感和学生主动探索知识的积极性。传统的单元活动的开放程度比较低，学生按照教材中给出的详细的活动步骤，一步一步“复制粘贴”，这种“菜谱”式的活动设计不利于学生的思维训练。提高单元活动的开放程度，这就要求教师在单元教学设计中要合理设计单元任务型活动，确保每个学生都能清楚的知道活动主题和本小组负责的任务;同时教师要多“放手”，允许学生犯错，鼓励学生自己查阅资料，引导学生制定方案，探索发现，最终找到答案。

3.3融合性趋势

新课改以后的单元教学更多的融合了对高中生社会责任的培养，从学科的本质出发，凸显单元教学对人的贡献、对人的价值、对人的意义。培养学生积极的学习方式、健康的生活观念，提高学生的学习能力，关注学生的品格发展。生物教材中有很多涉及社会责任的内容，教师学会深挖教材，在教学过程中教师结合课本内容开展丰富多样的单元活动，恰当联系现实生活，让学生感到学有所用，兴趣高涨。如：在讲解细胞呼吸的单元时，师生可以一起讨论分析快跑与慢跑的区别、探究肌肉酸痛的原因、宣传合理的运动方式、寻找选择透气创可贴的缘由。另外，教师在单元教学过程中找准衔接点，确定该内容在整个教学过程中的作用，促进单元教学目标的达成。如在新型冠状病毒肺炎疫情期间，教师在进行网上“动物细胞工程”的单元教学时，引入最新的一则新闻，有利于学生了解单克隆抗体的应用范围，体会感染新冠肺炎的康复者展现的个人担当，对平凡人作出的不平凡的事产生共鸣，树立正确的价值观。通过情感、人格、艺术、行为等对学生进行潜移默化的陶冶，使其拥有高尚的品格。

3.4个性化趋势

教学中引领学生多视角解读问题，培养学习者独立的人格，学会思考，对实实在在的现象有自己的见解、能够有理有据的表达自己的想法是他个性化的表现。因此，与之紧密结合的生物教学模式也愈来愈受到重视，高中生物单元教学强调在单元探究实践活动中体现学科特点。教学是教师与学生双主体间的互动过程，教师应从“教知识”改为注重“培育素养”，学生在单元学习过程中，可以根据自己的喜好选择相应的知识概括方法，如单元知识树、概念图、思维导图等方式把握单元内容。教师在单元教学过程中，传递给学生的是完整的教学内容，不再是碎片化课时教学，哪里重要讲哪里，就像一个科学的皮囊，教给学生的永远是外在的知识、概念。单元教学方法围绕科学家的探究历程，环环相扣，学生仿佛回到科学家当时的情境，跟随他的实验过程，感受到科学最本质的、最有价值的一种科学素养。

4讨论

单元教学设计打破了各教学理念、特点、过程、技术之间的壁垒，实现了多样化、自主化、融合性和个性化的新发展。在实际开展中，教师立足于多样化的特点，依照当地高中生的学情以及自身情况，整体分析，进行灵活多变的的单元活动设计，即内容上，科学且有效;功能上，多维度培养学生核心素养;方法上，简单方便易推广;价值上，多元评价相结合。同时，教师要依托新课标中的概念，设置教学目标，引导学生基于事实性知识获得概念，最终促进学生素养发展、能力提升、人生优化。此外，今后在生物课堂上还应该从设置什么样的地方性单元课程，如何整合新教材的“本章小结”等各板块内容方面进行摸索，打造最优教学。

作者简介：沈恬（1996.01-），女，侗族，贵州石阡人，在读研究生，研究方向：学科教学（生物）;*通讯作者：李莉（1980.02-），女，汉族，贵州贵阳人，副教授，博士，主要从事生物与生态教学研究。

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