以"人体的呼吸"为例,依据2022年版课程标准,以核心素养为导向,指向深度学习,从学生本位出发,立足单元学习目标,通过"创设单元情境—分解核心问题—细化任务活动"展开单元学习活动,设计单元学习评价,在解决单元情境问题的过程中生成重要概念,达成素养目标.

大脑如何处理随时间和空间变化的感觉数据流,以执行复杂的认知计算和适应性行为控制,一直是脑科学和类脑技术领域的重要难题.这被称为感觉编码的表达与计算问题,其关键在于找到一种通用的方法,使大脑能够有效地学习和表达感觉数据流中的相似性或不变性,并将这些学习结果应用于认知计算、行为控制以及感知觉和意识形成.然而,现有的实验手段、理论框架和方法体系在揭示大脑生物学结构与功能的复杂关系,以及信息论上类脑智能表达与计算的通用机制方面仍面临挑战,更难以深入阐述这两者之间的内在联系.本文基于视网膜-外侧膝状体-视皮质轴神经编码的生理机制,提出构建一种新型的类脑智能单元模型架构,该架构专注于表达与计算感觉数据流的时空活动模式的相似性或不变性.它不仅模拟了人类大脑外周神经系统对信息的压缩表达、丘脑系统的有序分离与拼接、皮质的独立稀疏编码以及自组织映射计算等复杂过程,还模拟了皮质脑区间折返连接振荡与相干振荡的全局编码机制.这种类脑智能单元不仅为构建大规模集成神经网络模型提供了坚实的基础,而且有助于更深入地理解大脑的表达与计算机制,为实现意识的大脑皮质连接图的全局编码提供新的视角,进而推动类脑智能的实现.

以"植物组织培养技术"的单元教学为例,落实社会责任的核心素养.以生物学相关社会议题为抓手,引发学生关注,产生社会责任情感,萌生"我想做"的意愿;通过资源整合,构建核心概念,发展社会责任认知,创设"我能做"的平台;利用多场域学习,开展实践活动,外显社会责任行为,实现"我在做"的愿景.

基于深度学习与单元教学理念,将教材内容进行解构重组,分析单元教学内容、制订单元教学目标、规划课时教学活动,从而建构以"遗传物质的奥秘"单元为学习对象的高中生物学课堂,达到提高教学效果的目的,为促进学生深度学习提供参考.

基于单元整体教学设计的视角,对"生态系统通过自我调节维持稳态"进行设计,单元活动以重要概念建构为主旨,以单元学习目标为导向,以单元真实境脉为载体,以链式问题解决为支架,以多维评价方式为抓手.

从现实生活中的生物学问题出发,根据课标要求和学生素养发展需要,重构"植物生命活动的调节"单元教学核心内容结构,教学设计紧扣深度学习联想与结构、活动与体验、本质与变式、迁移与应用4个特征,通过问题驱动学生积极参与多种活动任务,实现深度学习.

在"发酵工程的应用"单元教学中,以单元整体性目标为引导,通过创设真实性的情境、设置连续性的问题、开展探究性的活动、实施一体化的评价以及架构整体性的概念,加强教学内容之间的关联性和整体性,实现"教—学—评"一体化.在发现问题、分析问题和解决问题的深度学习过程中,学生逐步建构核心概念,发展生物学学科核心素养.

以"细胞的物质输入和输出"一章为例,设置多个任务和探究活动,运用类比推理、归纳与概括等思维方法建构生物学概念,引导学生运用细胞物质运输原理,分析和解决人类健康以及生产生活中遇到的现实问题,初步形成结构和功能观、物质和能量观等生命观念,培养分析实验现象、评价实验方案、完善实验设计等科学探究必备能力.

境脉学习视域下的高中生物学单元教学,以课程标准和教学目标为导向,整合围绕单元主题的知识境脉,设计活动境脉,探寻激发学生学习兴趣、凸显学生主体性,具有动态生成空间和一脉相承的情境脉络,从情境中延伸出问题和任务,以解决问题和完成任务来落实教学目标,提升学生能力,发展学生学科核心素养.

为改善高三复习课堂"碎片化""填鸭式"的低效现象,以亚运会主题为贯穿式单元情境,通过教学目标、课堂任务和多元评价目标的一体化设计,以问题为导向串联任务链,引导学生运用结构和功能观、物质和能量观、稳态和平衡观认识生命及其活动规律,充分激发学生的兴趣和动机,促进学生学习方式、思维方式的改变,打造教学相长的高效"三体"复习课堂.