摘要:大情境即貫穿、統(tǒng)領(lǐng)某個(gè)單元概念的真實(shí)情境。在“種群及其動(dòng)態(tài)”單元教學(xué)中筆者以“巢湖禁漁十年”為大情境,以“巢湖為什么要禁漁十年、禁漁后巢湖銀魚(yú)的數(shù)量將如何變化、影響巢湖銀魚(yú)數(shù)量變化的因素有哪些”為子情境,設(shè)置三個(gè)重要單元學(xué)習(xí)任務(wù),以情境任務(wù)為整個(gè)單元的主線,利用該情境線統(tǒng)領(lǐng)本單元教學(xué)活動(dòng),引導(dǎo)學(xué)生構(gòu)建系統(tǒng)化的概念體系,提升學(xué)生的科學(xué)思維和科學(xué)探究能力,著重訓(xùn)練學(xué)生解決實(shí)際問(wèn)題的能力,發(fā)展學(xué)生學(xué)科核心素養(yǎng)。
關(guān)鍵詞:大情境" 種群" 單元教學(xué)設(shè)計(jì)
《普通高中生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2017年版2020年修訂)》中提出:“生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)是學(xué)生在生物學(xué)課程學(xué)習(xí)過(guò)程中逐漸發(fā)展起來(lái)的,在解決真實(shí)情境中的實(shí)際問(wèn)題時(shí)所表現(xiàn)出來(lái)的價(jià)值觀、必備品格與關(guān)鍵能力。”“大情境”即貫穿、統(tǒng)領(lǐng)某個(gè)單元概念的真實(shí)情境,其貫穿、統(tǒng)領(lǐng)作用在于圍繞大情境線有計(jì)劃、有目的地創(chuàng)設(shè)子問(wèn)題情境,將單元學(xué)習(xí)任務(wù)分解,引導(dǎo)學(xué)生在解決一個(gè)個(gè)實(shí)際問(wèn)題的過(guò)程中分析、探究、體驗(yàn)、感悟,從而構(gòu)建概念、發(fā)展能力、提升素養(yǎng)。相較于普通的情境教學(xué)課堂,“大情境”教學(xué)的課堂一氣呵成,知識(shí)的連貫性更強(qiáng),圍繞同一主題不斷深化,能更好地發(fā)展生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。
本文以“種群及其動(dòng)態(tài)”單元為例,立足課標(biāo)、關(guān)注學(xué)情、深挖教材、結(jié)合本地資源精心設(shè)計(jì)符合學(xué)生認(rèn)知發(fā)展規(guī)律的真實(shí)情境,構(gòu)建大情境統(tǒng)領(lǐng)下的單元教學(xué)設(shè)計(jì),其內(nèi)容如下。
一、教材分析、學(xué)情分析和單元課程標(biāo)準(zhǔn)分析
“種群及其動(dòng)態(tài)”單元是人教版選擇性必修模塊2“生物與環(huán)境”第1單元的內(nèi)容,研究的中心問(wèn)題是種群的數(shù)量特征及其變化規(guī)律,包括三個(gè)層層遞進(jìn)的問(wèn)題:某種群的個(gè)體數(shù)量狀況如何?其數(shù)量將會(huì)怎樣變化?影響其數(shù)量變化的因素有哪些?本單元通過(guò)這三個(gè)問(wèn)題間的內(nèi)在邏輯貫穿單元教學(xué)內(nèi)容,提升學(xué)生學(xué)科素養(yǎng)。本單元在高中生物學(xué)的學(xué)習(xí)中有承前啟后的作用,必修2“遺傳與進(jìn)化”中關(guān)于種群的內(nèi)容可以作為學(xué)習(xí)本單元內(nèi)容的基礎(chǔ),而了解種群的特征和數(shù)量變化是學(xué)習(xí)群落的結(jié)構(gòu)和演替的基礎(chǔ),本單元與人口有關(guān)內(nèi)容又可以為學(xué)習(xí)第4單元“人與環(huán)境”中人口增長(zhǎng)與生態(tài)足跡的內(nèi)容做鋪墊。
本單元的授課對(duì)象是高二年級(jí)學(xué)生,其中涉及的種群概念,學(xué)生已經(jīng)在必修2接觸過(guò),學(xué)生已經(jīng)能夠說(shuō)出種群的概念并認(rèn)同進(jìn)化的基本單位是種群。但學(xué)生還不能從生態(tài)學(xué)角度準(zhǔn)確理解種群的數(shù)量特征、變化趨勢(shì)以及相關(guān)生產(chǎn)應(yīng)用。高二學(xué)生已經(jīng)具備一定的實(shí)驗(yàn)探究能力和模型構(gòu)建能力,但還需要加強(qiáng)數(shù)學(xué)與生物學(xué)的相互滲透,在物理模型建構(gòu)的基礎(chǔ)上拓展數(shù)學(xué)模型的構(gòu)建與應(yīng)用,嘗試用數(shù)據(jù)來(lái)分析具體的生物學(xué)問(wèn)題。學(xué)生在高一通過(guò)一年的生物學(xué)學(xué)習(xí)已經(jīng)逐步形成一定的結(jié)構(gòu)與功能觀、進(jìn)化與適應(yīng)觀、物質(zhì)與能量觀,對(duì)于系統(tǒng)觀和穩(wěn)態(tài)平衡觀的理解較為薄弱,生物學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力、科學(xué)探究能力和科學(xué)思維能力有待提高。
《普通高中生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2017年版2020年修訂)》將選擇性必修模塊2的要求設(shè)置為1個(gè)大概念、4個(gè)重要概念,本單元屬于大概念下的第一個(gè)重要概念,包括3個(gè)次位概念。單元課程標(biāo)準(zhǔn)層次見(jiàn)圖1,三個(gè)次位概念支撐起一個(gè)重要概念,進(jìn)而進(jìn)階形成大概念——概念2。通過(guò)本單元的學(xué)習(xí),期望引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)同不同種群的生物在長(zhǎng)期適應(yīng)環(huán)境和彼此互相適應(yīng)的過(guò)程中形成動(dòng)態(tài)的生物群落,并與生態(tài)系統(tǒng)中其他成分相互影響。
二、單元學(xué)習(xí)目標(biāo)
基于本單元課程標(biāo)準(zhǔn)的內(nèi)容要求、學(xué)業(yè)要求和學(xué)業(yè)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),以發(fā)展學(xué)生核心素養(yǎng)為宗旨,制訂了如下的單元學(xué)習(xí)目標(biāo),見(jiàn)表1。
三、單元情境設(shè)計(jì)思路
巢湖銀魚(yú)曾經(jīng)是巢湖地區(qū)非常重要的經(jīng)濟(jì)魚(yú)類(lèi)之一,但由于巢湖近些年水體富營(yíng)養(yǎng)化和雙線絳蟲(chóng)寄生導(dǎo)致其數(shù)量出現(xiàn)了一定程度的銳減。為了保護(hù)巢湖生態(tài)平衡,長(zhǎng)江“十年禁漁”政策應(yīng)運(yùn)而生。同時(shí)筆者查閱了相關(guān)資料,發(fā)現(xiàn)了濱湖濕地森林公園林下植物多樣性在近年來(lái)的變化情況,了解到了加拿大一枝黃花的入侵是該地區(qū)生物多樣性下降的重要原因之一。加拿大一枝黃花在合肥濱湖濕地公園林下植物的相對(duì)密度在50%以上,該植物具有繁殖能力強(qiáng)、傳播能力強(qiáng)、生長(zhǎng)周期長(zhǎng)的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。筆者以巢湖銀魚(yú)為主線貫穿整個(gè)單元設(shè)計(jì),以加拿大一枝黃花為輔線,選擇學(xué)生熟悉的巢湖及其周邊濕地作為單元主題情境,貼近本校學(xué)生生活實(shí)際,從動(dòng)物和植物兩個(gè)方面引導(dǎo)學(xué)生分析影響種群數(shù)量變化的因素,關(guān)注家鄉(xiāng)生態(tài)問(wèn)題,提升社會(huì)責(zé)任感。
基于問(wèn)題驅(qū)動(dòng)策略和聚焦大概念教學(xué),筆者以“巢湖禁漁十年”為單元大情境,設(shè)置了三個(gè)具體情境問(wèn)題分別對(duì)應(yīng)本單元三小節(jié)內(nèi)容:①巢湖為什么要禁漁十年?如何估算某種魚(yú)(如銀魚(yú))的數(shù)量多少?②禁漁后巢湖銀魚(yú)的數(shù)量將如何變化?如何合理捕撈實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展?③影響巢湖銀魚(yú)數(shù)量變化的因素有哪些?通過(guò)層層深入的情境問(wèn)題貫穿本單元三節(jié)的教學(xué)內(nèi)容,以邏輯嚴(yán)密的情境線引領(lǐng)整章教學(xué),注重學(xué)生核心素養(yǎng)的培養(yǎng)。通過(guò)主題情境線分解章節(jié)任務(wù),設(shè)置合理的學(xué)習(xí)活動(dòng),引導(dǎo)建構(gòu)完整的概念體系,并將所學(xué)知識(shí)應(yīng)用到實(shí)際生活中,認(rèn)同巢湖禁漁的生態(tài)學(xué)意義,引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)到保護(hù)環(huán)境從我做起的重要性。主題單元設(shè)計(jì)情境問(wèn)題線見(jiàn)圖2。
四、單元整體設(shè)計(jì)流程
筆者在研究課程標(biāo)準(zhǔn)相關(guān)內(nèi)容的基礎(chǔ)上,結(jié)合本校學(xué)生學(xué)情,緊扣單元大情境“巢湖禁漁十年”,依據(jù)情境問(wèn)題線設(shè)置了6個(gè)單元學(xué)習(xí)任務(wù):任務(wù)1~任務(wù)6(即任務(wù)1列舉種群的數(shù)量特征、任務(wù)2調(diào)查草地中某種雙子葉植物的種群密度、任務(wù)3嘗試建立數(shù)學(xué)模型解釋種群的數(shù)量變動(dòng)、任務(wù)4探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化、任務(wù)5分析影響種群數(shù)量變化的生物因素和非生物因素、任務(wù)6結(jié)合當(dāng)?shù)貙?shí)例分析種群研究的應(yīng)用),包括11個(gè)單元學(xué)習(xí)活動(dòng):活動(dòng)1.1~活動(dòng)6.1(即1.1觀看巢湖禁漁視頻討論禁漁原因、1.2探討種群密度及其調(diào)查方法、1.3列舉分析種群的其他數(shù)量特征、2.1制訂調(diào)查種群密度的計(jì)劃并實(shí)地調(diào)查分析結(jié)果、3.1體驗(yàn)建構(gòu)種群增長(zhǎng)模型的方法、3.2小組討論J形增長(zhǎng)和S形增長(zhǎng)曲線、3.3嘗試解釋種群的數(shù)量變動(dòng)、4.1分組實(shí)驗(yàn)探討酵母菌的計(jì)數(shù)、5.1結(jié)合實(shí)例分析影響種群數(shù)量變化的非生物因素、5.2結(jié)合實(shí)例分析影響種群數(shù)量變化的生物因素、6.1結(jié)合當(dāng)?shù)貙?shí)例分析種群研究的意義)。在全面分析課程標(biāo)準(zhǔn)中關(guān)于學(xué)業(yè)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)水平的要求的基礎(chǔ)上,制訂了11個(gè)對(duì)應(yīng)學(xué)習(xí)活動(dòng)的評(píng)價(jià)指標(biāo),包括課堂表現(xiàn)、討論反饋、實(shí)驗(yàn)報(bào)告等過(guò)程性評(píng)價(jià)以及章節(jié)總結(jié)性評(píng)價(jià)。評(píng)價(jià)形式多元化,注重過(guò)程性評(píng)價(jià),關(guān)注學(xué)生的動(dòng)手能力、科學(xué)素養(yǎng)及創(chuàng)新意識(shí)。例如,本單元中設(shè)置的兩個(gè)任務(wù):調(diào)查草地中某種雙子葉植物的種群密度和探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化,在評(píng)價(jià)時(shí)關(guān)注學(xué)生的實(shí)驗(yàn)和實(shí)踐能力表現(xiàn)、小組討論積極性,以及實(shí)驗(yàn)報(bào)告的科學(xué)性和創(chuàng)新性,注重學(xué)生科學(xué)探究和科學(xué)思維素養(yǎng)的評(píng)價(jià)。依據(jù)以上情境問(wèn)題、任務(wù)設(shè)置、活動(dòng)安排、評(píng)價(jià)指標(biāo)及最終期望學(xué)生達(dá)到的素養(yǎng)水平,筆者制訂了大情境任務(wù)下的單元導(dǎo)航圖(圖3)。
五、單元課時(shí)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)述
筆者在確定單元大情境主題后,圍繞單元學(xué)習(xí)任務(wù),立足教材章節(jié)教學(xué)目標(biāo),展開(kāi)分課時(shí)教學(xué)設(shè)計(jì)。課時(shí)設(shè)計(jì)緊扣單元情境,呼應(yīng)單元任務(wù),合理設(shè)置符合學(xué)生學(xué)情的子任務(wù),并以相應(yīng)的學(xué)生活動(dòng)驅(qū)動(dòng)子任務(wù)的達(dá)成,最終實(shí)現(xiàn)學(xué)生生物學(xué)學(xué)科素養(yǎng)的提升。筆者現(xiàn)將分課時(shí)教學(xué)設(shè)計(jì)做簡(jiǎn)要闡述。
“第1節(jié) 種群的數(shù)量特征”的教學(xué)設(shè)計(jì)流程見(jiàn)圖4。本節(jié)以“長(zhǎng)江禁漁十年”的視頻導(dǎo)入,教師提出巢湖為什么要禁漁以及如何估算某種魚(yú)的數(shù)量,利用家鄉(xiāng)生態(tài)政策激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)熱情,活躍課堂氣氛,引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注本土生態(tài)問(wèn)題。本節(jié)分為兩個(gè)任務(wù)(任務(wù)1列舉種群的數(shù)量特征、任務(wù)2調(diào)查草地中某雙子葉植物的種群密度),任務(wù)1通過(guò)細(xì)化成5個(gè)子任務(wù)(任務(wù)1.1.1~任務(wù)1.5.1)來(lái)引導(dǎo)學(xué)生建構(gòu)生物學(xué)概念,并以6個(gè)學(xué)生活動(dòng)(活動(dòng)1.1.1~活動(dòng)1.5.1)的形式逐步展開(kāi)課堂教學(xué)。任務(wù)2通過(guò)學(xué)生課前分組、制訂調(diào)查方案、實(shí)地調(diào)查、完成調(diào)查報(bào)告、討論交流等環(huán)節(jié)來(lái)提升學(xué)生實(shí)驗(yàn)探究的能力和團(tuán)隊(duì)合作能力。
“第2節(jié) 種群的數(shù)量變化”的教學(xué)設(shè)計(jì)流程見(jiàn)圖5。本節(jié)圍繞巢湖禁漁后銀魚(yú)的數(shù)量將如何變化以及如何合理捕撈實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的情境主題,設(shè)計(jì)了6個(gè)子任務(wù)(子任務(wù)3.1~3.6)來(lái)達(dá)成任務(wù)3,結(jié)合教材素材(細(xì)菌種群數(shù)量增長(zhǎng)問(wèn)題),引導(dǎo)學(xué)生嘗試構(gòu)建數(shù)學(xué)模型解釋某種群數(shù)量的變化,討論數(shù)學(xué)模型在生產(chǎn)實(shí)踐中的應(yīng)用,認(rèn)同構(gòu)建數(shù)學(xué)模型的生態(tài)學(xué)意義。任務(wù)4通過(guò)學(xué)生實(shí)驗(yàn)探究酵母菌種群數(shù)量的變化進(jìn)一步切身體會(huì)數(shù)學(xué)模型構(gòu)建過(guò)程,并通過(guò)分組討論交流成果提升科學(xué)探究和科學(xué)思維素養(yǎng)水平。
“第3節(jié) 影響種群數(shù)量變化的因素”的教學(xué)設(shè)計(jì)流程見(jiàn)圖6。本節(jié)圍繞影響巢湖銀魚(yú)種群數(shù)量變化因素的情境主題,結(jié)合合肥濱湖濕地公園加拿大一枝黃花的種群相對(duì)密度統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),引導(dǎo)學(xué)生完成2個(gè)任務(wù)即4個(gè)子任務(wù)(任務(wù)5.1~6.2),從動(dòng)物和植物兩個(gè)角度來(lái)分析影響種群數(shù)量變化的因素,正確分析循環(huán)因果關(guān)系,提升科學(xué)思維能力。學(xué)生在學(xué)完本節(jié)后能夠自主構(gòu)建影響種群數(shù)量變化的生物因素和非生物因素概念圖,關(guān)注家鄉(xiāng)的生態(tài)問(wèn)題,提升社會(huì)責(zé)任感,樹(shù)立生態(tài)觀、系統(tǒng)觀和可持續(xù)發(fā)展觀。
六、單元教學(xué)設(shè)計(jì)反思
本單元以“巢湖禁漁”為大情境,通過(guò)層層深入的情境問(wèn)題貫穿本單元三節(jié)的教學(xué)內(nèi)容。選取學(xué)生身邊耳熟能詳?shù)摹俺埠麧O”作為真實(shí)情境,以巢湖主要經(jīng)濟(jì)魚(yú)類(lèi)之一的銀魚(yú)為例,用邏輯嚴(yán)密的情境線引領(lǐng)整章教學(xué),注重學(xué)生核心素養(yǎng)的培養(yǎng)。有效避免單元中各課時(shí)情境的割裂與切換造成學(xué)生的思路不暢、思維不深,提升單元教學(xué)的整體性、結(jié)構(gòu)性。合理遞進(jìn)的單元學(xué)習(xí)任務(wù)的設(shè)置,引導(dǎo)學(xué)生逐步自主構(gòu)建單元次位概念,支撐本單元的重要概念“不同種群的生物在長(zhǎng)期適應(yīng)環(huán)境的過(guò)程中形成動(dòng)態(tài)的生物群落”,進(jìn)而進(jìn)階模塊大概念“生態(tài)系統(tǒng)中各成分相互影響,共同實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)、能量流動(dòng)和信息傳遞,生態(tài)系統(tǒng)通過(guò)自我調(diào)節(jié)保持相對(duì)穩(wěn)定的狀態(tài)”。教師依據(jù)多元評(píng)價(jià)體系,對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)活動(dòng)完成情況進(jìn)行全面、及時(shí)的評(píng)價(jià),確保問(wèn)題—任務(wù)—評(píng)價(jià)—概念生成各環(huán)節(jié)緊密相連,水到渠成。本單元教學(xué)設(shè)計(jì)從情境中來(lái)最終到情境中去,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)熱情,共同關(guān)注家鄉(xiāng)環(huán)境問(wèn)題,緊抓課程標(biāo)準(zhǔn),構(gòu)建概念體系,深化社會(huì)責(zé)任意識(shí),提升學(xué)生科學(xué)思維和科學(xué)探究能力,發(fā)展學(xué)生學(xué)科核心素養(yǎng)。
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責(zé)任編輯:唐丹丹