《普通高中生物学课程标准（2017年版）》发布后，单元教学成为教育领域研究的热点，单元教学是培养学生学科核心素养的有效途径。单元教学设计是依据教学目标，将相关内容有机组合在一起，进行的整体设计，突破了传统教学的课时限制，教学时间可以延伸到课下，以促使学生更好地完成相关任务与活动。

一、单元教学设计的概念

单元教学设计是根据教学目的，确定单元主题，组织相关内容，通过真实情境贯穿整个教学过程，设置问题、活动、任务等一系列教学策略，达成教学目标并进行评价的过程。对于单元的划分，不同研究者有不同的观点，通过总结概括，主要有以下几种：

一是教材单元，即直接将教材划分的单元作为教学设计的内容，这种选择在符合知识逻辑的基础上，更容易操控，比较适合新手教师；二是经验单元，即从学生已有的经验出发，打破教材的限制，选择相应的内容组成一个新的单元进行教学设计，这种单元内容的组织有一些难度，适合经验丰富的成熟教师；三是核心素养单元，自核心素养的育人要求提出后，部分教研专家与教育工作者开始研究基于核心素养的单元教学设计。随后高中新课标颁布，各学科的一线教师开始以学科核心素养为主题，将其作为教学目标，进行单元教学内容的重新组合。

除了上述单元划分的依据外，各个学科还依据自身的特点重组单元。2017年版的高中生物学课程标准按照大概念、重要概念以及次要概念呈现，单元教学还可以围绕大概念或重要概念来设计。

二、单元教学设计的特点

与传统课时教学设计，单元教学设计在当今课程改革中具有许多优势。作为推动课堂转型的关键支点，单元教学的特点主要表现在以下几个方面：

1.整体性

单元教学设计是依据教学目标，将相关内容组合在一起，统览全局，进行的整体设计。在教学内容方面，以大情境贯穿整个单元，将知识按照一定的逻辑连接起来，注重每个内容在该单元中的位置和作用，旨在通过系统的教学，帮助学生构建完整的知识体系，实现有效教学。在教学时间安排上，突破了传统教学的课时限制，传统教学要求一个课时完成一定的教学内容，课下的时间主要完成相应的作业，而单元教学设计是一个连续的过程，教学时间可以延伸到课下，以促使学生更好地完成相关任务与活动。

2.相关性

单元教学设计由目标、情境、活动、任务、评价等组成，在设计过程中并不是将每部分分开进行单独的设计，而是要用联系的观点，对每部分进行深入的研究，围绕知识与素养两条明暗主线将他们紧密关联起来。如单元教学目标主要依据课标而定，起着导向与激励的作用，教学过程中的问题、活动、任务以实现教学目标而展开，评价旨在检测教学目标的达成情况。单元教学围绕主题，根据教学内容将多种教学方法和教学策略组合起来开展一系列教学活动，因此方法与策略的选择必须彼此之间具有相关性。

3.递进性

单元教学设计的递进性主要体现教学目标要根据教学内容与学生的认知发展设置，遵循布鲁姆的目标分类理论，即识记、理解、运用、分析、综合、评价六个层次。运用、分析、综合即为高阶能力，单元教学设计中的问题、活动、任务根据教学目标体现出递进性，使学生在循序渐进的教学过程中实现深度学习。

4.综合性

单元教学设计要体现学生的全面发展，针对义务教育阶段的生物学科而言，关键能力、必备品格是教学的重点，主要培养学生的四个方面学科核心素养，其中，每一个维度的素养又包含多方面能力，如探究实践，要求学生能在真实情境中解决实际问题，其过程就包括思维能力、动手能力、语言表达能力等。因此，单元教学设计在培养学生方面具有综合性，不能仅以核心素养的某一个维度作为教学目标来设计。

三、单元教学内容分析

单元教学内容分析包括课程标准分析、教材分析和学情分析，综合这三个方面的分析，教师可以设计出有针对性的单元教学活动，促进学生的学习效果和核心素养的发展。

1.课程标准

课程标准是教学的基石，对于教师来说，深入理解和准确把握课程标准的要求是教学设计过程中不可或缺的一环。新课标以概念层级的形式呈现内容要求，这就要求教师对每个概念进行详尽分析，并在此基础上进行单元教学设计。在进行课标分析时，教师应该重点关注内容要求和学业要求，逐一进行分析。通过课标的指导，教师可以准确把握学生需要掌握的知识点和技能，从而进行有针对性的教学活动设计，为学生的学习提供有效的支持。

在设计单元教学时，教师应该结合所学内容对重要概念进行解构，形成一个完整的概念体系。这个体系包括一般概念、次要概念、重要概念和大概念。一般概念由事实性知识支撑，次要概念由一般概念来支撑，重要概念由次要概念来支撑，最终形成大概念。通过这个过程，可以帮助学生在学习过程中形成系统的知识框架，并培养学生的系统思维能力，发展学生的核心素养。

2.教材分析

教材作为教学的主要载体，对于单元教学的设计具有重要的意义。教师在设计单元教学时，必须对教材进行充分的分析和挖掘，从而实现教材与教学内容的有机衔接和融合。

首先，教师需要对教材的结构和组成部分进行分析。一般来说，教材都是按照一定的逻辑顺序对学习内容进行罗列，因此，教师需要了解教材中各个栏目的性质和作用，如何利用这些资源来支持自己的教学活动。此外，教材中还会有各种图表、实验示范等丰富多彩的教学资源，教师可以结合实际情境，灵活运用这些教材资源来进行教学，提高学生的学习兴趣和效果。

其次，教师在进行单元教学设计时，需要将教材内容与整个学科教材进行联系和融合。教材内容是有机的整体，一个单元的学习内容往往和前后单元的学习内容有着紧密的联系和脉络。教师需要了解本单元的学习内容与以前学习过的、今后将要学习的哪些内容有联系，从而在教学中将不同单元的学习内容有机衔接起来，形成一个完整的知识框架。这样做有助于培养学生的系统性思维和深度思维，促进知识的整合和应用。

最后，教师需要通过教材来实现教学目标。新课标提出了“教学设计重衔接”的理念，强调了课程、教材、教学方法和学生知识的衔接。教师在进行单元教学设计时，需要深入理解新课标的理念，对内容要求和学业要求进行详尽分析，参考教学提示，选择情境素材并设计教学活动。只有将教材与教学目标紧密结合起来，教学才能达到预期效果。

3.学情分析

学生是教学的主体，因此，在对单元教学内容进行分析时必须结合学情。其包括对学生认知水平、已有经验、学习环境等。

首先，学生的认知水平是非常重要的一步。不同年龄段、不同学科、不同学校的学生认知水平不同，如果教师不了解学生的认知水平，难以在教学中制定合理的教学计划和设置目标。通过观察学生的学习状态、听取学生的自我评价、以及对学生学习成绩和学习过程中的表现进行综合分析，教师可以得出学生的认知水平。

其次，学生在之前的学习过程中积累了各种各样的知识和经验，这些经验会对学生当前的学习产生影响。比如，学生在以前的学习中可能已经掌握了某些知识点，如果教师在教学中重复讲解这些知识点，会让学生感到无聊和浪费时间，从而影响学生的学习积极性。因此，教师要充分考虑学生的已有经验，合理安排教学内容和节奏，避免重复和过于简单的内容，提高学生的学习兴趣和学习效果。

最后，学生的学习环境也是学情分析中需要考虑到的，学生的学习环境包括学校、家庭、社会等方面，这些环境对学生的学习产生着深刻的影响。比如，学校的教学资源是否充足，家庭是否能够提供良好的学习环境，社会的影响是否有利于学生的学习等等。通过了解学生的学习环境，教师可以在教学中更好地帮助学生克服困难，创造良好的学习氛围，促进学生的全面发展。

单元教学最终目的是通过一系列任务、活动的开展，使学生能够在真实情境中发现问题并解决问题，所以情境、任务与活动的选择必须与学生的生活实际相联系，以引起学生探索的欲望。单元教学目标并非如“跳一跳就够着的桃子”那么简单，而是基于学生已有的知识储备和生活经验，设置阶梯式的目标，进入深度学习，学生只有付出努力才能实现。学情分析的材料可从了解学生的作业情况、观察学生的行为表现、与学生对话等方面来进行搜集。

四、单元教学目标设计

新课标提出的学科核心素养是三维目标的整合与升华，其将知识、技能、情感态度与价值观三个方面的目标置于一定的情境中，整体发展。生物学学科核心素养四个维度之间相互联系，形成一个素养系统，完成生物学科的育人功能。核心素养这种系统性决定了教学要以整体进行。因此，在培养学生核心素养的过程中不能将其分割成四个部分，单独发展学生某一维度核心素养。单元教学目标构建前，教师需要基于对课标、教材、学情的分析结果，在明确单元内容各个部分着重要培养的核心素养后，以教学内容为载体，设置相应的素养目标。单元教学目标的设置需遵循三个主要原则。

1.系统性原则

一个单元是由多个部分组成的整体，每个部分之间紧密联系，如前面的知识是后面内容基础，后面的内容又促进对前面知识的理解，这种彼此作用的关系，形成一个单元整体。教学目标的设计除了要考虑学生、教师、环境等现实因素外，教学内容就是其主要的依据。因此，教师要以比较高的站位，通览全局，按照单元内容之间的联系设置整体的教学目标，发展完整的核心素养。

2.进阶性原则

教学目标的达成不是一蹴而就的，需要经过由易到难进阶式过程。布鲁姆认知领域的六个层次中，识记、理解、运用为低阶目标，分析、评价、创新为高阶目标。多数传统教学仅实现了低阶教学目标，而核心素养的形成前提必须实现高阶目标，因此，单元教学目标需要由低阶到高阶进阶式设置，最终实现深度学习，以落实核心素养的发展。

3.可视性原则

教学目标是教学评价的主要依据，而评价必须具备一定的指标，所以，设置的单元教学目标要是可测的，表述上尽量避免使用“了解”、“理解”等抽象的动词，因为在评价的过程中，难以判断学生是否达到设定的教学目标。有时，单元目标比较大，采用抽象动词去描述更适合一些，但在单元目标细化过程中，必须将其转化为可评价的表达形式，如“说出”、“写出”等，教师可以根据学生是否能够说出或者写出来测量学生达成教学目标的情况，实现“教—学—评”一体化。

五、单元教学流程设计

单元教学的流程设计，通常以“情境—任务—活动”为主线，以核心素养为暗线。强调了创设真实情境，在挑战性活动中以任务为驱动的学习方式能够激发学生的学习兴趣和动力，增强他们的学习效果。

教学流程设计是教学设计的重要一环，其目的是为了能够帮助学生更好地掌握知识，发展核心素养，实现教学目标。教学流程按照“情境-任务-活动”主线来设计，学生在教师的引导下主动探究与学习，通过活动在情境中解决特定的真实问题，完成单元学习任务。

在单元教学流程设计中，情境是一个非常重要的元素。情境可以提供一个具体的背景和场景，让学生更好地理解和应用所学知识。同时，情境也可以激发学生的兴趣和积极性，提高学生学习的效果。在选择情境时，需要考虑到学生的兴趣、能力和实际情况，选择一个能够引起学生兴趣、能够促进学生学习的情境。

任务是单元教学流程中的核心环节，也是推动学生学习的重要驱动力。任务的设计应该具有一定的难度和挑战性，让学生在任务中能够充分发挥自己的能力，同时又能够达到教学目标。任务的设计应该贴近实际生活，能够让学生在任务中体验和巩固所学知识，提高学生学习的兴趣和积极性。

活动是单元教学流程中的最后一环，也是学生实现任务的具体手段，巩固所学知识的重要途径。活动的设计应该贴近学生的实际情况，选择最适合的活动形式，让学生在活动中能够体验和巩固所学知识。活动的设计应该具有一定的趣味性和挑战性，能够激发学生的兴趣和积极性，提高学生学习的效果。

除了情境、任务和活动，单元教学流程设计还需要考虑到学生的实际情况和学习特点。在设计单元教学流程时，需要考虑到学生的年龄、性别、兴趣爱好等因素，选择最适合的教学资源和教学策略，提高学生学习的效果。同时，教师还应该关注学生的学习进度和学习困难，及时进行调整和帮助，让学生更好地掌握所学知识。

1.真实性情境

建构主义是一种认为学习是一个主动建构的过程，而不是学习者被动接受知识的教育理论。它强调了学习者的积极性和主动性，在学习的过程中，学习者需要不断地探索、发现和解决问题，通过这样的过程，将已有的知识整合和重构，形成新的知识结构。

在建构主义教育中，教师的角色变得更加重要。教师不再是知识的传递者和学习的支配者，而是学习的组织者、引导者和促进者。教师应该为学生提供来自现实生活中的真实情境，激发学生的学习兴趣和探索欲望，使学生能够更好地发现问题，并将已有的知识化为工具去解决问题。这种真实性的情境可以来自生活实际、科学研究成果、社会热点以及科学史等。假设我们要教授生态系统中的物种相互作用，那么教师可以通过引入真实的生态情境来激发学生的探索欲望。例如，教师可以组织学生参加野外考察，观察生态系统中各个生物种群的互动关系。通过亲身参与的方式，学生可以更好地理解物种间相互作用的概念和实际意义。此外，教师还可以引入一些科学研究成果，比如关于某些物种的生态习性、食性和行为特征的研究成果，让学生了解科学家们是如何通过实验和观察来研究生态系统中的物种相互作用的。

单元教学需要以一个大情境贯穿始终，划分的课时教学也需要丰富的情境作为“支架”去帮助学生学习与运用知识。课时情境必须与单元大情境密切联系，且各个课时情境之间也要具有一定的逻辑关系。例如，在教授数学时，教师可以从一个实际问题出发，引导学生逐步探索解决问题的方法和思路，最终让学生掌握相关的数学知识和技能。

除了提供情境外，建构主义还强调学习者之间的互动和合作。学习者应该通过交流和协作来共同探究问题，分享知识和经验，并互相支持和帮助。在教学过程中，教师可以引导学生组成小组，共同完成一项任务或解决一个问题，这样可以让学生更好地理解和运用所学知识，同时也培养了学生的合作和沟通能力。

2.驱动型任务

驱动型任务是一种基于学习者探究与思考的教学方法，它能够帮助学生主动参与到学习过程中，更加深入地理解知识，提高学习效果。任务是教学的核心，通过合理的任务设计，可以让学生在完成任务的过程中获得知识，同时也能够培养学生的自主学习能力、创新思维和团队协作能力。

驱动型任务的设计需要遵循任务分层和任务性质多样化的原则。在进行任务分层时，要考虑到学生的不同水平和能力，将任务按照难度和深度分层，为学生提供一个适合自己水平的任务，让学生感到挑战，但也不至于过于困难，从而让学生在完成任务的过程中能够感受到成就感。同时，任务的性质也需要多样化，可以包括调查研究、实验探究、综合评价等不同类型的任务，使学生能够从不同的角度去探究和理解问题，从而达到全面发展。

驱动型任务不仅能够帮助学生学习知识，更重要的是培养学生的学习能力和素养。通过任务的完成，学生能够获得探究和解决问题的能力，同时也能够培养创新思维和团队协作能力，这些能力对于学生未来的发展具有重要的意义。

如使用高倍镜观察细胞的任务，教师可以要求学生在任务中探究细胞结构和功能。任务要求学生组成小组，使用高倍镜观察不同类型的细胞，并通过绘图和实验等方式深入了解细胞的不同组成部分和其功能。学生需要具备识别和分析细胞结构的能力，同时也需要了解细胞在生物体中的作用和意义，例如通过比较动植物细胞的差异来深入了解它们在不同生物体中的特殊功能。这个任务要求学生具备多方面的能力，包括实验设计、实验操作、观察和记录数据、绘图分析、团队协作和综合评价等方面的能力。在任务完成后，学生不仅能够掌握有关细胞结构和功能的知识，而且还能够培养学生的实验探究能力、观察和分析能力、团队协作和综合素质，提高学生的科学素养和实践能力。

3.挑战性活动

活动的开展以真实情境为背景，旨在完成学习任务。这种以任务为驱动的学习方式在教学实践中越来越受到教育界的认可和推崇。因为任务型学习旨在让学生通过探究和实践的过程，主动地构建自己的知识结构和解决问题的能力。在教师设计的单元教学活动中，任务型学习活动应该具有一定的挑战性和可行性。挑战性的活动有助于激发学生的学习兴趣和动力，从而增强他们的学习效果。但是，活动的难度不能太大，否则容易让学生感到挫败和失望。

教师设计单元教学活动的目标是通过活动让学生学习并掌握相关的知识和技能。为了达到这个目标，教师需要为学生准备充分的学习材料，并发挥积极的引导作用。在活动过程中，教师应该扮演一个指导者的角色，帮助学生理解任务的目标、过程和方法。教师还可以为学生提供各种资源和支持，如图书馆资源、互联网资源、同伴支持等，以帮助学生完成任务。

同时，任务型学习活动也应该适应学生的认知发展过程。教师可以设计一系列连续的活动，从简单到复杂逐渐增加难度，以便学生可以逐步发展自己的认知能力和技能。在这个过程中，教师应该关注学生的学习效果，并在适当的时候对学生进行指导和反馈。通过这种方式，教师可以更好地了解学生的学习情况，从而为学生提供更加个性化的学习支持和帮助。

教学活动设计还应该考虑到学生的全面发展。教师可以通过活动的不同环节，发展学生的观察、思维、表达等能力。例如，教师可以设计一些小组讨论或者展示活动，以培养学生的交流和表达能力。此外，教师还可以安排学生进行实地考察或者实验，以增强学生的观察和实践能力。

六、单元教学效果评价

单元教学是以一个主题为中心，对知识进行系统地学习，以发展学生的整体核心素养。单元教学中教师要重点关注学生建构学习的过程，要在整合真实情境、教学任务、核心素养等基础上构建评价方案，以实现“教—学—评”一体化，促进教学目标的达成。

评价是教学的重要环节，起着诊断、调整、激励的作用。能够检验学生核心素养的达成程度。评价有助于促进教学目标的达成，能够发现学生的优势和不足，以便教师进行更好的指导和调整。发展核心素养是教学的最终目标，因此单元教学评价需指向核心素养，而学生只有在特定的情境中，通过活动完成一定的任务时才会表现出相应的素养。由此，单元教学评价要以建构为核心，即教师要关注学生建构学习的过程，要在整合真实情境、教学任务、核心素养等基础上构建评价方案。

单元教学采用多元化的评价方式，主要包括两个方面。一是评价的方式多元化，传统的纸笔测试与表现型评价相结合，包括作品展示、口头报告、小组讨论等方式，使学生能够在不同的情境中使核心素养外显化。二是评价主体多元化，教师可以采用自己的评价方式，例如，教师观察、记录学生的表现，采用问卷调查等方式收集学生的反馈，以此了解学生的学习情况和进步。教师应该将权力下放至学生，让学生之间进行互评与自评，使学生真正参与到整个教学过程中来。这不仅能够促进学生之间的交流和合作，还能够培养学生的自我评价能力，增强学生的学习动力和自信心。同时，学生之间的互评也能够帮助教师更好地了解学生的表现和需求，从而调整教学内容和方法，更好地适应学生的需求。