刘 健 吴丹丹(清华大学附属中学 北京 100084)

指向深度学习的单元教学是一种整体性设计的教学形式。与课时教学相比,它更加强调知识结构化;强调清晰的逻辑线索,包括本单元学习内容与其他单元之间的逻辑关系、单元内部各课时之间的逻辑关系;更强调知识和能力在一个单元内的进阶式发展以及单元间、模块间整体性的规划。单元作业是实现单元教学目标的重要途径,它不应该是传统课时作业的简单累加,单元作业也应该进行整体性的规划设计,使之真正成为全面落实单元教学目标的载体,成为助力学生发展核心素养的有效作业。

一、 单元作业整体框架的构思

单元作业设计是教师依据单元学习目标,以选择重组、改编完善或自主开发等多种形式形成作业的过程。单元作业整体设计时应以课程标准中核心素养发展为导向,不仅考虑生命观念、科学思维、科学探究和社会责任在作业中的落点,还应考虑不同阶段学生认知水平的发展。

1.确立单元作业目标

单元作业目标与单元学习目标有关系但并不完全相同。单元学习目标以素养为导向,描述学生完成单元学习之后,应该获得的学科核心素养的学习结果。它比较简练而概括,有时一项单元学习目标的达成可能涉及多个课时。作业的重要作用之一是落实学习目标、检验学习目标达成情况、引导学习方式方法等。单元作业目标通常具体到每课时,与每课时的学习内容有一致性和互补性,同时,纵向考虑课时之间学习内容的分布,目标达成的递进关系。《探究基因与染色体的关系》这个单元教学设计是通过一条完整的任务主线“探究基因和染色体关系”贯穿始终(图1)。单元作业进行整体规划应与单元学习活动整体性规划相一致相匹配,共同体现出单元的结构化、整体化特点。

图1 “探究基因与染色体关系”单元活动整体规划

单元作业目标的确立类似设定了命题蓝图,根据单元总体的学习目标,细化到每课时,需要检验哪些内容的落实,需要达到什么水平的要求。让教师很清楚每节课要布置给学生什么作业,难度如何? 需要多少题目来实现这个作业目标? 是课堂上的口头作业还是课后的书面作业? 根据单元作业目标整体布局,我们可以方便地知道找哪种题作为本课时或者本单元的作业(表1)。

2.单元作业素养水平的规划

课时作业目标的表述侧重于学习内容上的描述,教师还需要根据《普通高中生物学课程标准(2017年版2020年修订)》中学业质量水平要求,对每课时作业需达成的核心素养目标及水平进行界定。这一过程要求教师对课程标准有深入的学习,对核心素养四个维度的理解、对学业质量水平不同层级的表现有深入的思考判断。同时,素养水平定级是一个双向的过程,一方面,我们期望设计的作业应该达到什么水平;另一方面,在实际的教学过程,学生的认知水平在什么层次? 所选择的习题考查水平达到几级? 这些复杂信息的整合通常靠个人的理解和判断是难以完成的。在单元教学设计中,集体备课就显得极为重要,单元作业的宏观框架设计需要备课组老师集体智慧的贡献,是备课组老师根据个人理解和不同学生的发展水平共同探讨确定的。(见表1)

表1 “探究基因与染色体关系”单元作业整体规划

续表

单元作业素养水平的整体规划可以帮助我们对作业目标、作业内容、作业类型、作业难度等进行整体设计与统筹分配。例如,核心素养四个维度在单元作业中是否都有落实? 本单元在哪个维度上有侧重? 如何体现? 同一素养维度在不同课时间是否体现了由易到难的水平进阶,同一素养维度在不同课时之间是否有不同的角度?

二、 各课时作业的进阶设计

从单元作业整体规划表中可以看到,单元教学能够通过一系列学习活动实现核心素养四个维度不同水平的发展,但是每一个单元里四个维度的发展又不是完全均衡的。本单元6课时之间具有非常清晰有序的逻辑关系,以探究的思路循序渐进引导学生发现规律、运用规律分析问题并解决问题。本单元在科学思维的进阶发展上具有鲜明特征,在单元作业设计时各课时作业间的关系应表现为内容上相互衔接、水平上逐步进阶。

其中,第3、5、6 课时都涉及遗传图解的使用。遗传图解是研究和表达遗传学问题的符号和语言,运用遗传图解分析遗传学问题是发展学生推理、演绎、归纳等科学思维的重要途径。在课程标准的学业质量水平描述里“能够选择文字、图示或模型等方式进行表达并阐明其内涵”属于科学思维的发展要求。依据课标和单元学习内容,我们可以对不同课时有关遗传图解的作业进行纵向梯度的设置,让学生实现从“科学规范书写遗传图解—自觉运用遗传图解分析—熟练运用遗传图解推理—主动运用遗传图解解决问题并作出决策”的进阶(表2)。

表2 以遗传图解为例的科学思维进阶

续表

三、 课时作业的横向设计

作业设计既要关注课时之间的纵向结构性和递进性,也要关注一个课时内课前、课中、课后的作业设计的横向结构。以本单元第2课时为例,利用模型直观表现减数分裂过程中染色体的行为。课堂活动之前的材料准备作为留给学生的课前作业,指导学生选用家中易得的材料,同时还给学生提供了备选方案,如擅长绘画的同学可以采用画图的方式。这体现了作业的可选择性。

【课前作业】:

选择家中易得的材料,用于模拟减数分裂过程中染色体的变化。选材时要考虑实现以下要求。

(1)该材料如何实现减数分裂过程中染色质和染色体的形态变化?

(2)所用材料如何体现同源染色体及非同源染色体的区别?

(3)搭建的染色体模型,是否能够展示出姐妹染色单体间的位置关系?

本组选择的材料是_____________

(小贴士:擅长绘画的你,也可以采用彩笔绘图,表示减数分裂)

课堂活动也是持续性评价和实践作业的一部分。这节课设计了3个层层递进的活动,充分使用模型,不仅直观展示减数分裂过程中染色体的数量变化,进一步模拟染色体异常遗传病的原因,再进阶用物理模型演示、数学模型概括减数分裂产生配子的多样性。

【课堂实践作业】:

活动1:建立减数分裂过程中染色体变化模型

利用课前准备好的材料,搭建模型模拟减数分裂形成精子或卵细胞的全过程。参照学案上的评价表,评价本组的任务进展。

活动2:模拟染色体行为与子代染色体组成

利用已经搭建好的模型,从精子或卵细胞形成的角度探究“13三体综合征”产生的原因。请从减数分裂两个阶段中任选一个入手开始进行。

选做:如果有兴趣,请和小组成员进一步探究:“13三体综合征”患者能否通过减数分裂产生正常的生殖细胞?

活动3:模拟配子中染色体组合的多样性

借助模型,模拟演示减数分裂能产生几种类型的配子。(1对、2对、3对同源染色体的情况)讨论:减数分裂的哪个阶段是配子多样性产生的主要原因?

选做:尝试概括出n对染色体的生物能够产生多少种配子的数学模型。

这三项实践作业都是运用模型法,但是在科学思维水平上有进阶,分别侧重于利用物理模型模拟再现减数分裂过程、利用模型探究“13三体综合征”产生的原因、利用模型推理解释配子多样性的原因。考虑到学生存在个体差异,建模完成的时间有快慢,解决问题的速度有先后,探究的愿望有强弱,课堂上还为学生提供了选做活动。

课后作业是对课堂学习活动的巩固和检验。我们设计了有课堂活动延伸作用的课后挑战性实践作业,也有传统的巩固基础的书面必做题。

【课后作业】(节选):

四、 结语

根据上述案例,我们可以概括出单元作业整体规划的一般实施路径(图2)。单元作业整体性设计旨在解决作业缺乏目标意识、作业布置随意化、课时与课时内容碎片化或者重叠化等问题。单元整体规划作业可以控制课时作业的总量,减少机械重复的作业,减轻学生负担;单元整体规划作业可以按照规划好的整体设计方案挑选、修改、编写作业,兼顾基础性习题类、实践活动类、综合应用类、阅读类、口头作业类等。作业设计中关注作业的差异性,提供可供选择的不同层次作业,为学有余力的学生留出发展高阶思维的作业时间。从单元整体性角度设计作业也要求教师思考教学、作业和评价的相互关系。若实现对基础性习题、综合运用类习题进行概念和能力层级的双标签标定,可以对学生的学习水平进行检测诊断,发挥作业与教学、评价的协同作用。

图2 单元作业整体规划实施路径