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基于SNP教学模式的高中生物单元教学设计探索

潘章丽林国栋

摘要以重要概念“亲代传递给子代的遗传信息主要编码在DNA分子上”为例，基于SNP教学模式设计“创设驱动问题、模型建构、科学论证、专家咨询、反思性写作及评价”单元教学程序，有助于提升学生科学建模与科学论证能力，发展生物学学科核心素养。

关键词模型建构科学论证单元教学设计SNP教学模式生物学教学

中图分类号G633.91文献标志码B

以学科核心素养为引领的高中生物课程标准明确指出生物学教学“内容聚焦大概念”课程理念，这使得具有全局性、结构化的单元教学设计变为了现实。模型建构与科学论证是生物学学科核心素养的关键要素。然而，现阶段我国高中生物单元教学设计缺乏切实可行的、整合提升科学建模与科学论证能力的指导及评价方案。SNP（ScienceNegotiationPedagogy）教学模式是美国必威体育精装版提出的一种整合模型建构与科学论证过程的教学模式，它以大概念为中心提出问题，采用书面论证、口头论证等方式，围绕模型建构开展论证过程，并合理评估其水平层次。因此，融入SNP教学模式的高中生物单元教学设计为生物学学科核心素养的发展提供了可能。

1基于SNP教学模式的高中生物单元教学设计的提出

国外学者Chen等人在生物学课堂中，将建模活动纳入论证背景开发了SNP教学模式。SNP教学模式与当前指向生物学学科核心素养、以大概念统领的单元教学设计理念一致。单元教学设计有利于教师全局把握教学内容、学生形成结构化的学科知识。结合单元设计的“目标、方法、评价”三重心，SNP教学模式下的生物学单元教学设计研究中，将重要概念置于中心，细分为若干次位概念，基于次位概念开展课时教学，设计“创设驱动问题-模型建构-科学论证-专家咨询-反思性写作及评价”单元教学程序，其框架如图1所示。

2基于SNP教学模式的高中生物单元教学设计

下面以“亲代传递给子代的遗传信息主要编码在DNA分子上”单元教学为例，作具体阐述。

2.1分析单元内容

本单元以“遗传信息”为线索，通过对遗传的物质基础、DNA的结构、中心法则的发展及表观遗传现象的学习，促进学生从分子水平认识生命的延续性。单元内容“亲代传递给子代的遗传信息主要编码在DNA分子上”属于大概念“遗传信息控制生物性状，并代代相传”中的一个重要概念，是前面所学的“核酸是储存与传递遗传信息的生物大分子”重要概念的具体化呈现。本单元的学习有助于学生从分子水平上内化遗传的基本规律，为后续如基因突变、基因重组、染色体变异等概念的教学奠定基础，与其相关各级概念间的关系如图2所示。

教师将次位概念细分为一般概念，可以实现在有限的课堂教学时间里集中构建重要概念。例如，“遗传信息的传递”这一次位概念的学习，其包含“DNA分子通过半保留方式进行复制”“DNA分子的复制过程”等一般概念，将一般概念转化为进阶问题或学习任务，引导学生在一系列活动中解决问题或完成任务，实现自主学习。

2.2设计单元教学程序

单元教学程序有助于学生把握单元学习的逻辑关系、明确课时学习目标等核心要素。基于SNP教学模式的单元教学包含“创设驱动问题、模型建构、科学论证、专家咨询、反思性寫作及评价”5个环节。“亲代传递给子代的遗传信息主要编码在DNA分子上”的单元教学程序如图3所示。

下面以“DNA分子的结构”为例，阐述基于SNP模式的生物单元教学设计的概念教学环节。

2.2.1创设驱动问题

基于SNP教学模式的生物单元教学设计引导学生基于重要概念确定具体的、单一的驱动性问题作为探究起点，在明确主题的同时引领了整节课的学习。

导入趣味性的“猪转入荧光水母的遗传物质发出荧光”单元学习情境，阐明荧光水母的DNA植入猪的细胞中，能与猪的DNA互相整合，这与DNA的结构紧密关联。师生共同确定本节课的驱动性问题为：DNA分子的结构是怎样的？

2.2.2模型建构

高质量的问题确定之后，小组的任务是建构一个可以探究驱动性问题的模型。教师将学生分为不同的小组，提供建模所需材料，引导小组协商交流如何建构最佳模型。

教师提供橡皮泥、泡沫塑料、牙签、铁丝、纸片等材料。小组根据收集的资料建构“DNA分子结构模型”，思考：牙签代表系统中的哪部分？模型是如何工作的？教师应以表扬为主，提出针对性的问题：我注意到你的模型中不同位置牙签数量不一致？怎样演示才能更直观地体现DNA分子的结构特点？教师利用这些问题指引学生完善模型，为论证做充分准备。

2.2.3科学论证

以建构的模型为中介，小组创建由观点、证据及推理组成的书面论证，明确表述模型、观点及证据间的关系后，向全班展示建构的模型与论点，在此过程中通过分享、质疑与批判、说服、合作获得更多相关反馈，逐渐完善模型与论点。

教师提供书面论证指南，学生借助收集的资料及论证指南构建初阶论点（表1）。论证