基于深度学习的高中生物大单元学习过程设计——以“遗传的分子基础”大单元为例
摘要
关键词
深度学习;高中生物;大单元学习过程;遗传的分子基础
正文
随着新课程改革工作不断推进,对高中生物教学有了更高期许。教师在整合与优化三维目标的同时,应以生物学科核心素养为核心,在学习目标为导向,培养学生关键学科能力、品格与就价值理念,并引领学生积极进行大概念学习。这也就对教师综合素养提出了较高要求,其应综合考虑学生学习基础、学情、教学内容、教学需求等展开教学设计,从过往单一的知识点与课时设计向整体性的单元教学设计转变。而实现教学“三维目标”并非一蹴而就,不是一节课就能达到的。教师应将目标分解到每一课时,有序进行教学设计。而此环节,部分高中生物教师极容易忽视前后课时教学间的逻辑关系,导致教学过程碎片化,降低了学生学习连贯性,不利于学生进行深度学习。为此,如何围绕单元教学内容,合理进行大单元教学设计,促进学生进行深度学习,成为高中生物教师思考的问题。
一、深度学习概述
高中生物深度学习重在为学生营造真实的学习情境,使学生深入的学习生物事实或者现象,了解学科本质,形成学科思维方式。以大单元学习目标为基础,教师可遵循由简单到复杂,由浅到深地带领学生进行学习活动,方能有效提高学科核心素养。从深层学习需求入手,可将大单元学习目标设定为以下几个方面:一是借助假说-演绎方式,有效实施科学思维与科学探究。二是在认同科学家尊重事实,勇于探究的科学精神上,对科学探究过程有更深层次的理解,引领学生意识到自身担负的职责,并承担起应有的社会责任。三是从更深层面理解DNA结构特点与半保留复制等机制,形成生物观念,强化结构与功能间的契合度。四是通过学习同位素标记等技术,进一步弄清楚化学方法在生物学中的具体价值,并用其解决实际的问题。五是学习与知晓遗传信息流动过程,深层次理解生命统一属性,即其是物质、能量、信息的结合与统一。六是深层次理解生物可能存在的共同起源,树立正确的生命观念。七是理解基因与性状之间关系的复杂性,认同生物学中复杂的因果关系,从多角度、多因素对生命观念、科学思维等进行分析。总之,为学生组织深度学习活动时,教师可将大单元学习目标分解成小目标,设计相应的学历案,具体化生物学学科核心素养,继而确保学生在完成学习任务基础上,顺利实现单元教学目标,并提高深层次学习成效。
二、生物大单元学习设计——以“遗传的分子基础”大单元为例
(一)做好大单元准备工作
一是分析学习任务。引领学生深层次理解遗传信息,控制生物性状,并带带相传词概念。教师可围绕分子水平构建起多个次位概念间的联系。此单元教学内容主要是将高中生物学教材必修二第2到4章相关内容以及遗传定律及减数分裂,向学生解释遗传细胞学基础,理解遗传的物质性及基因存在。此单元的大单元设计可以让学生认知更凸显出逻辑性与连贯性,可先设计学习“基因在哪里”“基因是什么”“基因如何起作用”,从逻辑认知规律入手,有效理解基因的本质,并立足于遗传信息传递与表达角度,探讨基因对性状的控制,使学生了解“遗传信息控制生物性状,并代代相传”大概念,理解遗传现象,认识到物质、能量、信息属于统一体。
二是做好学情分析。从日常生活实践入手,学生很容易了解DNA亲子鉴定、转基因食物等相关内容。加之学生经过初中阶段的学习后,已经积累了一定的DNA、基因方面的知识,了解了基因、DNA、蛋白质、染色体之间的关联性,以及知晓基因决定生物体性状方面的知识,为学生学好本单元知识营造了良好条件。
(二)架构知识体系
大单元生物课堂教学以学生学会了什么为基准,突破了过往碎片化学习限制,强调了学习整体性与连贯性。因此,在设计学习过程时,教师应重在解决“如何设计”这一问题。任何一个课时学习内容并非孤立存在,通过强化知识点间的连接与融合,可从点到面架构概念体系。基于此,教师在设计大单元教学时,应该在大概念引领下,促使突出学生在不断深入学习大概念基础上,实现知识结构化,并强化学习过程设计与生物学科核心素养间的衔接。
(三)生成学科核心素养
高中生物大概念学习,不仅强调学习知识点,还需要学习科学史,有效发展学生生命观念,使学生在学习中形成科学思维,积极参与科学探究,形成正确的科学本质观以及科学态度,承担起相应的社会责任。因此,在具体设计大单元深度学习过程时,教师应注重培养学生的核心素养。
(四)设计学历案
一是合理确定主题与课时。为推动教学活动顺利进行,教师可在划分总课时基础上,有效明确每个课时学习内容。比如,可将本单元细化为九个课时,第一课时的学习内容可包括“基因在染色体上”“DNA 是主要的遗传物质”“DNA的结构”“DNA的复制”及“基因通常是有遗传效应的 DNA 片段”。“基因指导蛋白质的合成”及“基因表达与性状的关系”列入第2课时。二是合理设定学习目标。在确定大单元学习目标后,可对每一课时的学习设计相应的目标,继而更好地实现核心素养目标。比如,此单元学习目标为进行科学探究的基本思路。在“基因在染色体上”这一课时教学活动中,可将内容具体分解为采用尝试用假说-演绎法解释萨顿假说与摩尔根的果蝇杂交实验,依托基因和染色体相关知识阐明孟德尔遗传规律的实质,提高学生问题分析与解决能力。三是提高评价活动的针对性。新课程标准下,学生是否能顺利完成学习任务与展开深层学习,需要教师及时开展教学评价,并围绕评价结果进行深入的评定与分析。深度学习评价往往贯穿到深度学习活动全过程。通过有效评估学生深度学习能力与学习效果,引领学生不断调整与优化深度学习目标与学习方法。四是优化学习过程。教师可结合大单元学习设计,合理分配课时。从大单元设计目标入手,创设学习情景,引领学生合理融入课前预习、课中学习与课后复习中。五是做好检测与作业。及时开展检测与作业,有利于学生巩固所学知识,提高学习效率。此环节主要涵盖课前作业、课中与课后检测、练习三大方面。在此单元学习过程中,教师可为每一课时设置相应的检测与作业。从DNA分子结构来看,教师可在课前让学生预习DNA分子结构知识,引领学生知晓结构模式图中的名称。在课堂学习环节,可让学生参与实践,画出脱氧核苷酸长链简图并组装一条拖延和干酸长链。在课后作业环节,可让学生围绕本节课内容构建模型,探究DNA复制过程,以此形成基本相同的DNA分子,并及时进行课后探究与监测。
三、结语
综上所述,大单元模式下的深度学习弥补了过往碎片化的学习模式短板,有利于学生从整体视角理解单元知识,对单元知识进行深层次学习,继而有效提高学生学科核心素养。以上内容分析了深度学习概念等相关知识,并围绕“遗传的分子基础”单元知识,分析了如何进行生物大单元深度学习设计,以期给相关教学人员带来一定的启示或者参考。
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