“生物工作坊”课程单元整体教学设计实践研究
摘要简介了生物工作坊的概念，在“绿叶工作坊”为主题的单元课程教学设计中，从聚焦生物大概念开发单元课程内容，指向核心素养制订单元整体学习目标，开发课时教学三方面论述生物工作坊课程单元整体教学设计。
关键词生物工作坊單元整体教学教学设计生物学学科核心素养
中图分类号G633.91
文献标志码B
生物工作坊以生命科学领域的内容为主线，遵循学生认知科学规律，针对学生现实生活中复杂的、非预测性的问题，提供丰富的材料、研究工具及科学研究方法，通过实践性、探究性和建构性的学习方式，采取查阅文献、收集资料、实施实验、收集数据、表达交流与成果展示等一系列探究活动，在生命观念、科学思维、科学探究和社会责任等方面发展学生的生物学学科核心素养。生物工作坊是一种与生产实践相关联的、自主的、感性思维与理性思维相融合的制作室，是一种与学生生活相关联的、物化表达的、与使用科学研究工具联系在一起的活动场，还是一种与科学实践相关联的、蕴含交往的、自由表达的研究所。
“生物工作坊”课程单元整体教学设计是一种介于“生物工作坊”课程规划与单一课时教学设计之间的中观层面的教学设计。单元教学设计需要突破“只见树木不见森林”的课时设计理念，向系统筹划“周期长”的生物工作坊课程设计转变，注重组织化、结构化知识系统的建构，契合了生物学科核心素养的形成不是一蹴而就的，而是螺旋式提升的特点。因此，“生物工作坊”课程要做好系统的课程规划，在传统课时教学设计之前要做好单元整体教学设计。
1聚焦生物学大概念，系统开发“生物工作坊”课程单元课程内容
“课程内容聚焦生物学大概念”的理念，是当前国内外科学教育研究的热点之一。生命观念是在生物学大概念基础上概括、提炼而来，生物学大概念是在若干个核心概念基础上生成的，核心概念又是在若干个次位概念基础上生成的。因此，“生物工作坊”课程内容的开发要依据生物学大概念生成“由浅入深、连续进阶”的逻辑理路，厘清各内容间的逻辑关系、确立单元核心概念、设计概念进阶路径、构建单元核心概念体系。例如，在“绿叶工作坊”课程中以“叶的结构功能与环境相适应”为核心概念，以“菠菜叶结构与环境的适应性”“松针结构与环境适应性”“不同植物气孔与环境的适应性”和“同一植物气孔与环境的适应性”作为次要概念，课程的整体概念体系如图1所示。
2指向形成生物学科核心素养，制订单元整体学习目标
1通过徒手切片制作松针叶横切临时装片、显微观察装片，描述松针的气孔形态、结构与类型和“寻找松针是叶的证据”科学探案过程，逐步形成“质疑—假设—证据—结论”的科学探究思路和松针叶结构与功能相适应的生命观念，同时培养了质疑精神和探究意识，提升科学探究和科学思维能力。
2通过“探究不同植物气孔数量与分布”和“探究水培植物和土培植物气孔数目变化”实验，分析评价实验设计方案，学会利用显微镜观察测量气孔数目、统计并用图表表述实验结果，形成植物气孔的数量和分布与环境相适应的生命观，加深对“生物形态结构与环境相统一”的认识。
3通过“绿叶工作坊”，根据实验方法选择实验材料，运用所学知识、方法和技能尝试解决新情境新问题，在新情境中迁移运用、批判理解、知识建构等有意义的学习，培养批判性思维能力，养成严谨的科学态度。
3基于单元整体概念体系和学习目标，开发课时教学
单元整体教学设计的基本架构是核心概念，以达成单元整体学习目标为指向，而课时教学是发展生物学科核心素养的落脚点。单元整体课程分成若干课时，每课时设计基于情境提出问题，呈现多样化的材料，开展自主、合作和探究等活动，呈现探究等学习成果，体现单元概念、思想方法和价值观的逻辑性、连续性和进阶性。
3.1课时1：菠菜叶片结构和环境的适应性
教师以古诗“泉眼无声惜细流，树荫照水爱晴柔。小荷才露尖尖角，早有蜻蜓立上头”为导入情境，提出问题：1说出古诗中有哪些因素影响植物生长？2这些环境因素主要影响植物的哪些生理
活动？3这些生理功能的完成主要依靠哪些器官？学生讨论后，得出：1影响植物生长的因素有阳光、水、空气、土壤、蜻蜓等。2阳光主要影响植物的光合作用，水主要影响植物的蒸腾作用。3进行光合作用和蒸腾作用的主要器官是叶。
教师追问：1菠菜叶的结构是如何与环境相适应的？2观察菠菜叶上下表面的颜色，尝试解释颜色差异的原因。3推测叶绿体在叶中的分布对于植物的意义。4叶片的形态是如何与光合作用相适应的？学生思考，讨论：1菠菜叶肉细胞中的叶绿体是光合作用的场所。菠菜叶表面的角质层防止水份蒸发，菠菜叶表面的气孔的张开和闭合受保卫细胞所控制，控制蒸腾作用。2靠近上表皮的叶肉细胞数量多，排列紧密，其内叶绿体多，颜色深绿;靠近下表皮的叶肉细胞数量少，排列疏松，其内叶绿体少，颜色浅绿。3菠菜叶正面朝阳光，叶肉细胞数量多，叶绿体数量多，有利于