大概念指引下的高中生物大單元教學模式設計研究

張慧婷

摘 要：隨著素質教育以及新課程改革的不斷推進，我國教育事業也發生了翻天覆地的變化，尤其是教學理念與方法方面變化最大。生物作為一門研究生命起源以及生命活動的科學性課程，高中生物是其中的一部分。由于生物知識比較抽象，知識點分散，高中生在學習過程中常常出現對知識點掌握不牢等問題。對此，高中生物教師必須轉變教學理念，創新教學方法。最新高中生物課程標準中明確要求生物教學過程中教師要以內容聚焦大概念，并在大概念的指導下有效引導學生學習，促使學生對生命現象有更好的理解與預測，以提升高中生物教學質量。基于此，本文就對大概念指引下的高中生物大單元教學模式設計進行探究，以期給一線生物教師提供參考。

關鍵詞：大概念；高中生物；大單元；教學

“大概念”不僅是20世紀科學教育研究的熱點，同時也是近年世界教育觀念的主要方向。目前，對于“大概念”還沒有統一的界定，但共有的含義就是大概念能夠統攝學習內容，有助于構建科學知識框架。經過一個多世紀的研究與探索，越來越多的實踐證明：通過少而精的學科課程概念有助于學生對課程內容中大概念的深入理解，進而促進學生逐步形成良好的科學素養。《普通高中生物學課程標準》明確指出，高中生物教學中包含了大概念、重要概念以及次位概念等內容，不僅推動教師對生物學科中概念知識的梳理，還可以規避教師在知識概念歸類方面的糾結。在新課程標準的指引下，教師將大概念與大單元教學有機結合，不僅可以將零散的生物知識點串聯起來，還有助于生物知識體系的構建，促使高中生物教學質量提升，從而滿足新課程標準對高中生物教學的要求。

一、大概念與高中生物大單元教學

（一）大概念

“大概念”是近年來教學方面研究的熱點，此前大多數一線教師的關注點更側重于單一的知識點。“大概念”的研究萌芽于懷特海學科概念闡釋，其在《教育的目標》一書中明確指出：兒童思想活動培養時必須警惕惰性觀念，即未經測試或運用的思想直接被大腦接受。這里提出的“惰性觀念”可被視作“大概念”的表達[1]。教育心理學家布魯納提出的學科結構運動在教育領域中影響深遠。不管教授哪個學科，教師都要讓學生對該學科的基本概念有深刻的理解。學科基本概念可以理解為學科基本概念、態度、原理以及方法，當學生對學科結構有了深刻的理解后，有助于將學科視為互相聯系的整體，可通過其他事物與其有意義的聯系進行更深入的理解。布魯納指出，學生通過教師的幫助建立并理解學科基本概念結構，掌握事物間的聯系，以結構知識來理解學科本質，進而促使學生掌握知識，并通過學習遷移解決課堂內外出現的問題。遷移的本質就是一種一般概念，通過基本觀念與一般觀念不斷擴大知識范圍。另外，越基本的觀念，其在新問題中的應用性越廣泛。《美國新一代科學教育標準》中對“大概念”進行了詳細的闡述，即大概念由跨學科概念、核心概念以及哲學概念三部分構成，共同構建知識結構金字塔，最底層為“小概念”，第二層為核心概念，其與“小概念”均為學科層面概念。跨學科概念以及哲學概念分別位于知識金字塔的第三層與第四層，相對于“小概念”而言，核心概念、跨學科概念以及哲學概念屬于“大概念”范疇。韋鈺院士所翻譯的《大概念理念進行科學教育》一書中明確指出，為了讓全球青少年對科學知識有更深入的學習，科學家們提出了關于科學知識的十大概念以及科學本身的四大概念。通過梳理國內外關于“大概念”的相關資料，大概念具有三個特征：一是由多個概念集合而成，且可將這些概念串聯為一個整體；二是基于生物學實施即分解概念抽象概括而成；三是具有較強的遷移性與整合作用，是由技能與知識遷移而成[2]。

（二）高中生物大單元教學

在課程標準指導下，高中生物大單元教學主要是將一個生物學段作為教學整體，并通過綜合分析教學內容與學情設計教學方案，促使高中生物教學內容更好理解，教學環節更緊湊。該教學方法可以幫助教師跨學科、跨階段整合生物知識，不僅可將高中階段的生物知識濃縮與整合，同時還可以將高中生物知識點串聯起來，落實學科核心素養，最終達到提升高中生物教學質量的目的。高中生物大單元教學具有三大特征，分別是全面性、系統性以及能動性。第一，全面性。高中生物大單元教學是從整體引導學生理解生物知識點，并掌握知識點間的聯系，促使學生更全面地學習生物知識，并逐步構建生物知識體系。第二，系統性。高中生物大單元教學以單元為單位，引導學生對同單元生物知識點進行更系統的探究與學習，改變了原有的生物教材體系。第三，能動性。高中生物大單元教學中學生不能一味地被動接受教師傳授的生物知識點，而是在教師的引導下充分發揮自身能動性，主動總結、歸納學到的知識點，從而更好地掌握生物知識，以便運用其解決課程內外遇到的實際問題。

（三）大概念指引下的高中生物大單元教學

大概念指引下的高中生物大單元教學就是將高中生物大單元中的知識以及概念形成金字塔式結構，這種結構不僅可以讓學生對高中生物學科知識體系有更清晰的了解，同時也有助于師生在互動中查缺補漏，強化學生對每個單元知識的掌握與理解。例如，選擇性必修1中概念1“生命個體結構和功能相適應，各結構協調統一共同完成復雜的生命活動，并通過一定的調節機制保持穩態”這個大概念下包含了“人與高等動物的細胞與內環境”“內環境與穩態”“神經調節與穩態”“體液調節與穩態”“免疫調節與穩態”“植物激素的調節”六個次位概念，在次位概念下又包含了“體液調節”以及“神經調節”等基礎概念。逐層梳理概念，這就是在大概念指引下逐步構建高中生物知識金字塔。

二、大概念指引下高中生物大單元教學模式設計策略

隨著我國教育事業改革的不斷推進，傳統的教學理念與方法已經無法滿足當前教育發展的需求。在大概念指引下，高中生物教師需全面梳理整合生物學科中的知識內容，將零散的生物概念與知識點串聯起來，幫助學生掌握各個知識點與概念之間的聯系，進而促使學生形成完整且有邏輯性的知識結構體系[3]。高中生物教師在設計大單元教學模式時，以大概念為基礎梳理大單元內的教學內容與知識點，明確教學目標，即學生需要掌握的內容，哪種教學方式支撐教學思路等，同時高中生物教師也要對教學重難點進行標注，制訂教學預案，以幫助學生更好地掌握重難點。教師對大單元教學進行評價與反思。這樣不僅充分發揮大概念在高中生物大單元教學中的指導作用，同時也有效提升了高中生物教學質量。

（一）整體梳理教學內容，構建大概念學習單元

在大概念指引下開展高中生物大單元教學前，教師要對生物教學進行整體梳理，充分挖掘教材內容間的內在聯系，并結合學情整合優化學科內容知識，進而形成具有內在聯系的生物學習大單元。生物學習大單元不僅可以是自然單元，如必修1中《組成細胞的分子》，也可以是不同模塊中同一主題的教學內容，如高中生物中各單元中“酶”相關的教學內容，還可以是基于學生生活經驗構建大單元，如以學生運動前后能力、物質的變化以及調節等構建教學大單元。下面我們就以“細胞是生物體結構和功能的基本單位”大概念為例進行分析：學生在初中階段已經對“除病毒外，生物是由細胞組成的”這一概念有基礎的了解，在此基礎上，高中生物課標以及《以大概念理念進行科學教育》又將該概念分解為三個重要概念：一是“細胞是由多種多樣的分子組成”；二是“細胞內各部分結構分工合作共同完成細胞的各項生命互動”；三是“細胞基本結構相似，但形態與功能不同”。其中重要概念3在必修1中第六章第二節《細胞的分化》中有所涉及；重要概念2在選擇性必修一《神經調節》，選擇性必修1第五章《植物生命活動的調節》以及必修1第六章《細胞的生命歷程》中有所涉及；重要概念3均為必修1中第一章與第二章中的內容。在“細胞是生物體結構和功能的基本單位”這個大概念的統領下，引導學生歸納整理大單元內的知識點，不僅讓學生掌握了知識點之間的關聯，同時也培養了學生的科學思維、生命觀念以及社會責任。

（二）確定大單元教學目標，制訂教學計劃

教學目標不僅在教學活動中發揮指引作用，同時也是保證教學效果的關鍵。因此，教師在教學前對大單元教學內容進行深入的研究，并結合“大概念”理念以及課程標準確定教學目標，以保證教學活動可以有效開展。科學有效的教學目標不僅可以增強教學效果，還可以為學生后續學習生物知識奠定基礎。通常情況下，高中生物教師在確定教學目標時從三個方面入手，分別是知識、能力以及情感，其中知識主要是掌握本次教學重難點內容，能力是指在教學中培養學生哪種能力，情感則是學習過程中學生核心素養的培養，通過三方面的配合實現高質量教育目標[3]。下面以“遺傳信息控制生物性狀，并代代相傳”大概念下必修2中《遺傳與進化》中第四章第一節《基因指導蛋白質的合成》為例分析，確定教學目標：首先，知識方面要求學生掌握遺傳信息的轉錄與翻譯，并可以通過數學方法分析氨基酸和堿基之間的對應關系；能力目標主要是教學過程中培養學生的歸納、推理、觀察以及識圖能力；情感目標則是要求學生可以通過生物學的視角對生物體的生命活動規律進行分析與認識。

教學計劃制訂需建立在學情分析的基礎上。學生通過必修1的學習，已經對DNA的分子結構、復制以及與RNA之間的區別有所掌握，但通過與學生交流發現，部分學生對基本概念模糊不清，缺乏綜合分析、獲取信息的能力。對此，教師在教學時應加強指導。基于學情分析，具體教學設計計劃如下：通過學生已掌握的知識引入新內容，并引導學生探究學習新知，這樣可以有效調動學生學習積極性。然后結合高中生物課程標準以及教學重難點，采用合適的教學方式以便理解重要概念的目標，如轉錄、翻譯等重要概念。同時將教學中的難點分解成難度依次遞增的多個小問題，通過層層遞進降低學習難度，同時也加深了對重難點知識的理解與掌握。

（三）創設有效教學情境，提升課堂教學效率

大概念下的高中生物大單元教學更側重整體知識的把控以及知識點間內在聯系。因此，教師在開展教學時充分結合教學內容，創設有效教學情境，進而實現引導學生合作探究學習的目標。雖然生物學科教學內容抽象、不易理解，但其與學生的日常生活關系緊密。因此，教師在創設教學情境時應盡量結合學生生活，這樣不僅可以降低知識點理解難度，同時還可以幫助學生運用課堂知識解決實際問題。另外，在創設有效教學情境時高中生物教師必須轉變教學思路，不糾結單獨知識點的學習，而是與學生共同探究各相關知識點之間的關聯。例如“基因工程賦予生物新的遺傳特性”大概念中的“基因工程是一種重組DNA技術”，這一重要概念涉及選修3第三章內容，在學習《基因工程的應用》這部分內容時，教師就可以通過學生熟悉的基因工程成果引入新知，如胰島素，同時還可以引導學生講述基因工程在我國已取得的成果，以增強學生的愛國情懷與民族自豪感。然后通過多媒體展示基因工程在我國農牧業、醫藥衛生以及食品工業等方面的具體應用，在這個過程中安排學生以小組形式進行探討，在問題的驅動下激發學生的探索欲，同時引導學生對基因工程的應用進行總結歸納，既加強了對知識的掌握，又鍛煉了學生總結歸納的能力。

（四）重視教學增值評價，做好教學反思

大概念指引下的高中生物大單元教學評價是以促進學生全面發展的整體增值評價。因此，教師在評價時應著重考查學生在面對富有挑戰性學習任務時的表現。具體而言，教師在教學前根據教學內容以及學情制定不同的評價標準，并在教學過程中重點關注學生學習過程，發現學生的閃光點，并施以多元化評價，促使學生不斷進步。例如在“生態系統的能量流動”這個主題大單元教學前，教師與學生共同制定相應的評價量表，如數據分析評價量表、探究能力評價量表以及交流匯報評價量表等，通過多方位評價促使學生生物學科核心素養提升。另外，教學評價還可以采用生生互評、自我評價方式，這樣的評價方式不僅可以讓學生發現其他人的長處與優點，同時還可以正視自身的不足。此外，教師也要不斷自我反思，發現教學中存在的問題，并對教學方案進行改進與優化，為后續更好地開展高中生物大單元教學奠定基礎。

結束語

綜上所述，大概念指引下的高中生物大單元教學模式需要教師跳出原有教材體系的限制，并通過創設有效教學情境開展教學活動，這樣不僅可以將零散的生物知識點串聯起來，便于學生形成整體的學習思維，同時還可以明確大概念與各知識點之間的聯系，有助于學生構建完善的生物知識體系。但我國在這方面實踐時間尚短，高中生物教師在實際運用中仍存在諸多不足。因此，高中生物教師要不斷加大研究與探索的力度，充分發揮“大概念”與“大單元教學模式”在生物學科教學中的價值，進而促使學生更好地掌握生物知識點，提升高中生物教學質量與效果。

參考文獻

[1]趙錦程，劉馨.基于大概念的“1+X”問題群單元整合設計[J].中學生物學，2020，36（11）：75-76.

[2]張金柱.“雙減”背景下高中生物大單元有效教學的研究：以“細胞的能量供應和利用”主題教學為例[J].中學教學參考，2022（23）：94-96.

[3]楊凱.基于大概念的高中生物整體教學：何謂、為何與何為[J].高考，2022（8）：81-83.

本文系福建省中青年教師教育科研項目（基礎教育研究專項）“大概念指引下的高中生物大單元教學模式設計研究”（立項批準號：JSZJ22076，福建教育學院資助）的研究成果。