林修愚

(福建省福州教育研究院 福州 350001)

由于把应试当作学科教育的首要任务，中学生物学一定程度上存在着从“基础生命科学”向“应试生物学”演变的现象，虽在不同时期冠以“素质”“三维目标”“素养”等主题词，但探索如何最大效率地灌输知识、如何通过大量训练使学生能在高考中用“记忆”应对“应用、分析、评价”等能力要求，却是许多教研活动的真实主题。基于核心素养的单元备课要义在于打破“围绕高考试卷解读教材、挖掘知识点、大量仿真训练”的路径依赖，以知识的育人价值、知识与素养发展的关系为出发点，进行整体的教学设计。基于核心素养的单元设计，是撬动课堂教学从“以知识传授为本”向“以学生发展为本”转变的支点[1]。

1 相关概念的界定与阐述

发展核心素养的根本目的是培养学生的真实性学力，以适应未来的各种可能性。生物学核心素养是学生在经历生物学教育过程中，逐步形成的适应个人终身发展和社会发展需要的价值观念、必备品格和关键能力，生物学核心素养主要包括生命观念、科学思维、科学探究、社会责任，是生物学课程育人价值的集中体现。

单元教学的“单元”是指围绕一定的主题和目标，将若干节具有内在联系的课组成一个教学单位，单元的教学内容可能是教材的一个章节，也可能是围绕一个生物学重要概念或主题、跨章节甚至跨模块的组合。相对于微观的课时教学，单元教学有利于学生理解知识间的逻辑关系、促进知识体系的形成，能比较完整地体现单元知识所蕴藏的学科思想和方法；同时单元教学能有效促进教师以重要概念为线索整体筹划学科教学，克服课时设计容易把教学内容碎片化为“知识点”来处置的弊端。

备课是教师依据课程标准等纲领性文件和学生的认知特征，对一定时段的学习和评价进行整体的设计。相对微观的课时备课，单元备课则是根据单元的主题和目标，对单元教学内容和方法进行整体审视，厘清单元的知识学习与核心素养落地之间的逻辑关系，确定单元知识和能力目标的优先次序，选择合适的教学策略，制订单元教学计划。

2 单元备课要义

以人教版教材为例，“生物质膜”单元教学内容分布于必修1第3章第1节“细胞膜——系统的边界”、第2节“细胞器——系统内的分工”及第4章“细胞的物质输入和输出”的全部内容，选考生物的学生还包含“神经元结构与神经兴奋产生及传导”“靶细胞膜对激素的识别”等相关内容，下文以“生物质膜”单元设计为例，阐述指向核心素养的单元备课要义。

2.1 单元备课的出发点是从育人价值角度考量教学目标和内容 知识是素养形成的载体，学科活动是素养形成的渠道，但不同的知识和不同的学习活动对学生素养形成的价值是有区别的。单元备课应该跳出原有围绕考试大纲、高考试卷细化知识点的备课习惯，从拷问“学生为什么要学习这个内容”开始进行知识价值评估，回溯知识产生和发展的历史，分析研究过程中的思想方法，明确将要学习的概念、规律在学科知识体系中的地位，明确了这些问题，就能比较出不同教学内容的育人价值。

例如，“植物细胞的质壁分离和复原”教学的最重要价值是发展学生的探究意识和能力，是促进学生形成尊重事实、基于实证作出结论的科学思维，因此教学重点在于创设情境，引导学生确定实验目的、选择实验材料、制订合理的实验步骤和对实验结果进行分析以得出结论。与此相比，习题中常出现的“比较洋葱表皮细胞在不同状态下细胞液浓度大小”“原生质层定义”等问题属于枝节性知识；同理“生物膜流动镶嵌”的学习活动设计重点应在于引导学生如何基于事实提出假说或建立模型，尝试获取更多的证据对假说进行论证或用模型解释生物学问题，而非对科学史实的机械记忆。

2.2 单元备课重点是围绕重要概念揭示单元知识结构 单元备课要重点关注课时内、课时间的知识内在联系和知识结构，以利于学生从整体上把握学科知识和思想方法，形成具有生长力的认知体系。高中生物学课程标准强调以大概念统领学科教学内容，是因为大概念是上位性知识，抽象性、概括性最高，解释力最强，同时生物学大概念也是一种生物学学科的思维方式和思想方法[2]，因此单元备课要以大概念、重要概念为核心，串联知识形成知识体系，同时学科的思想方法、学科观念、学科精神等多以隐性形式存在于单元内容中，要以适当的形式将其显性化。

例如，从单元整体看，“生物质膜”的主要教学目标有： 通过“植物的失水和吸水”等探究活动确立“质膜具有选择透过性”概念，尝试基于科学事实构建质膜模型，运用归纳、演绎等思维方法，阐明质膜在细胞生命系统中控制物质进出、进行信息交流等作用的方式和机理，能运用质膜模型解释神经电位产生、激素信号识别等问题。从课时与单元关系看，以“物质跨膜运输实例”为例，该课时是围绕次位概念“质膜具有选择透过性”组织教学内容，该次位概念是重要概念“物质通过被动运输、主动运输等方式进出细胞，以维持细胞的正常代谢活动”及大概念“细胞的生存需要能量和营养物质，并通过分裂实现增殖”形成的基础，也是确立“结构与功能观”等生命观念的认知基础。

2.3 单元备课强调真实情景的创设及真实问题的解决 眼下许多高中学生主要的学习方式是“听中学、写中学”，结果只能是对学科知识的浅层掌握。学科素养的形成更多依赖学习者的内化，更多依靠“做中学、悟中学”。有效的学习需要创设问题情境，让学生亲身经历生物学概念、命题与理论创生的过程或应用知识解决问题的过程。生物学研究天然地与学生自身结构、生理过程及生活体验密切相关，因此学生关于生命世界的感性认识对学习有重要影响；作为实验科学，实验和实践活动在生物学教学中具有不可替代的作用。现在教师备课过程中相当多的精力花在多媒体资源的整合利用上，多媒体资源虽然在展示微观结构、抽象知识直观化等方面具有独特作用，但也存在虚拟化、简单化、碎片化等弊端，单元备课应更多地围绕学生生活经验提出生物学问题，要强调回到实验科学的本质上，根据现实条件设计实验和实践活动，引导学生围绕真实问题的解决展开学习。

例如，教材推荐的渗透装置中存在漏斗与玻璃纸间密封困难的问题，单元备课中通过实践摸索，我们设计了以新鲜鸡蛋为材料的系列实验： ①新鲜鸡蛋分别浸入饱和食盐溶液和30%蔗糖溶液，15天后观察变化，检测卵壳膜对NaCl和蔗糖分子不同的透过性；②将新鲜鸡蛋置于50 mL的烧杯口，鸡蛋下端浸入清水或高浓度蔗糖溶液，观察上端气室体积变化；③尝试用苏丹Ⅲ、苔盼蓝等染料对新鲜鸡蛋的卵黄进行染色，观察不同染料是否能通过卵黄膜。也可引入番茄、黄瓜的无土栽培实践活动，促进学生理解植物对水、无机盐吸收的机理，实践活动对科学探究能力的促进作用是虚拟活动所不能比拟的。

2.4 单元备课注重单元设计教、学、评的一致性 单元备课强调对教案、学案、单元评价进行整体设计，基于单元目标，统筹确定教案、学案、评价的内容和形式，教案和学案编写都应该以激发学生学习动机为起点，充分考虑学生学习过程中的心理因素，评价以促进学生的学习为目标，以课程标准的学业质量水平为评价依据，尽可能进行多元化评价。可遵循“目标转换为问题”“知识问题化”“问题情境化”“以问题促探究”和“以探究促思维”五个环节，以问题为中心设计教案、学案和评价。

例如“生物质膜”单元，依据不同课时进程，可设计如下问题： ①从洋葱、月季花瓣、紫鸭草叶片中选择材料，设计实验证明植物细胞能通过渗透作用失水和吸水。②推测盐碱地、沼泽地等不同生境的植物根毛细胞的生理特点；说明施肥浓度过大可能导致“烧苗”的原因。③观察渗透作用装置图和成熟的植物细胞图(图略)，说明植物细胞与外界溶液也可构成渗透系统的理由，依据上述原理推测临床上利用透析机治疗尿毒症的大致机理。④如何利用渗透作用原理，比较不同植物组织细胞的细胞液浓度大小？⑤现有抗人体细胞表面蛋白抗体、抗小鼠细胞表面蛋白抗体及相应荧光染料，写出利用抗体特异性原理证明细胞膜具有流动性的实验思路。⑥阐述在神经调节、免疫调节过程中，细胞膜如何传递、识别相关信息。

上述问题①、②适应于新课教、学案，着重于发展学生的科学探究和科学思维，③、④细化后适用于单元检测，强调迁移与解决实际问题的能力评价，⑤、⑥适用于考查选考生物学的学生对生物质膜结构与功能认识水平的考查。

“核心素养—课程标准—单元设计—课时计划”是教学实践中关系密切的链环，单元设计不是课时计划的简单集合，单元设计中最主要的环节是基于“核心素养”整合不同的“教学策略”，审视教学内容的育人价值，以低阶认知能力为基础，瞄准高阶认知能力的发展，进行“目标、教学、评价”三位一体的设计。