以大概念為核心的初中生物學單元教學研究

摘" 要：大概念是課程改革中提出的重要概念之一。單元教學是以單元為單位開展的教學活動。以大概念為核心進行單元教學，有助于學生概念體系的構建及核心素養的發展。文章基于對大概念的理解，結合“生物體的結構層次”單元的教學，探討厘清相關概念關系、創新知識展現形式、強化實驗探究技能、剖析經典教學案例、實施調查與交流活動的單元教學策略。

關鍵詞：初中生物學；大概念；單元教學

《義務教育生物學課程標準（2022年版）》（以下簡稱《標準》）指出，大概念反映學科本質，具有高度概括性和抽象性，可以解釋較大范圍的生物學現象。以大概念為核心實施初中生物學單元教學，需要教師吃透大概念的內涵，聚焦大概念的內容構成，立足單元視角設計授課內容，采取高效的教學策略，提高教學效率，強化學生對生物學知識的理解深度，實現單元教學及生物學核心素養培養目標。下面以蘇教版《義務教育教科書·生物學》七年級上冊第2單元“生物體的結構層次”的教學為例探討以大概念為核心的單元教學策略。

一、厘清相關概念關系

生物學教材中的概念是學生學習的基礎，通過一定的邏輯關系統整于一個大概念之下。在教學實踐中，教師可以在指導學生記憶、理解單元中各個概念的基礎上，以《標準》中給出的大概念框架為指引，圍繞具體的對象厘清相關概念之間的關系。教師應該以單元為基本單位統整概念，引導學生靈活運用對比、聯想、提問等方式記憶概念，結合學生的經歷、熟悉的情境對概念作出解釋，以加深對概念的理解。教師還要認真研讀《標準》，明確大概念、重要概念、次位概念的邏輯構成。《標準》中的大概念1“生物體具有一定的結構層次，能夠完成各項生命活動”（以下統稱“概念1”），包含“細胞是生物體結構和功能的基本單位”“生物體的各部分在結構上相互聯系，在功能上相互配合，共同完成各項生命活動”兩個重要概念。前者包含5個次位概念，后者包含3個次位概念。教師可以以此為基礎，圍繞動物細胞、植物細胞及相關功能和作用等羅列或解釋單元中的重要概念，清晰呈現相關概念的范圍及歸屬關系，提高學生對單元概念的整體性認知。

以“細胞是生物體結構和功能的基本單位”這一重要概念為例，其次位概念涉及單細胞生物、多細胞生物、動物細胞、植物細胞等內容。教學中，教師可以以“植物細胞”為對象，要求學生自主閱讀單元中的對應內容，并結合展示的顯微鏡下的植物細胞圖像，明確植物體主要由細胞構成的特點。進一步展示放大后的植物細胞圖像并提出問題：植物細胞有哪些結構？各結構有什么功能？學生帶著問題學習、討論，可以知道植物細胞由細胞膜、細胞質、細胞核、線粒體和細胞壁等結構構成，并認識到這些結構在維持細胞功能上扮演著不同的重要角色。隨后，教師要求學生歸納不同結構的功能，聯想各部分的形態及在細胞中的分布位置，加深學生的學習印象。如此，基于對大概念、重要概念、次位概念關系的理解，以次位概念涉及的內容為突破口，鼓勵學生自主學習單元內容，牢記概念的同時，明晰概念之間的歸屬關系，構建起單元中各概念的網絡，提高單元教學效率。

二、創新知識展示形式

傳統的初中生物學教學以“節”為單位，以講授式教學為主，形式單一，趣味性不強。以大概念為核心的初中生物學單元教學，可以充分運用思維導圖、表格、微課等教學工具和技術創新單元知識展現的形式，吸引學生的注意力，增加教學的趣味性。思維導圖能直觀展現大概念統領下的各種概念，借助線條、標注等可以體現出概念之間的邏輯關系，幫助學生構建單元的結構化概念網絡。為此，教師應該突出單元教學重點，嘗試將文字描述轉化為對應的思維導圖，引導學生依據思維導圖展開對相關概念的學習、整理。借助表格提煉單元中的概念，便于學生進行縱橫向內容的對比，有利于提高學生的記憶效率。因此，教師可以在單元教學中設計表格，要求學生在學習的過程中完善表格內容，實現對單元中概念的理解與掌握。而微課具有時間短、主題突出的優點，教師可以運用微課進行單元授課，在微課中利用視頻動態演示生命現象，增加學生對概念的理解深度，高效完成單元教學目標。

例如，“生物體的各部分在結構上相互聯系，在功能上相互配合，共同完成各項生命活動”這一主要概念中包含“細胞能通過分裂和分化形成不同的組織”這一次位概念。“分裂”的概念是本單元的教學難點之一，原因在于“分裂”是個動態過程，即便人教版教材中給出了相關的文字描述，實驗觀察的標本也是不同細胞所處的分裂狀態，但是學生想象與理解的難度仍然較大。為此，教師可以借助微課動態展示細胞分裂的過程。視頻中放大展現一個細胞分裂的過程，清晰呈現細胞在不同分裂階段的形態（如圖1）。從微課展示的細胞分裂過程可以清晰看到：細胞中的染色體在分裂前已經加倍，分裂開始后整齊排列于細胞的中央，然后均等分裂到兩個細胞中。分裂后的細胞只是數量變多，形態并未發生變化。教師運用微課展示單元中的相關概念，不僅給學生帶來了直觀的視覺沖擊，還深化了學生對細胞分裂過程的理解，促進了單元教學質量的提高。

三、強化實驗探究技能

實驗探究是本單元教學的重點和難點，也是幫助學生深入理解大概念的有效方法。在教學實踐中，教師可以通過講解本單元中各實驗的理論知識、預留實驗操作機會和組織開展實驗探究活動等，強化學生的實驗探究技能和對大概念的理解深度。其中，講解實驗理論知識可以與學生互動、指導學生反思、做好學生學習過程中的答疑，使學生理解和掌握實驗操作步驟，把握實驗細節。另外，教材中的實驗是提升學生實驗探究技能的關鍵。為此，教師應該緊跟單元實驗理論知識講解，給學生預留動手操作的機會，鼓勵學生結合自身的實驗經驗儲備和對實驗知識的理解，逐一完成單元中的實驗，分析、解決實驗中出現的問題。當然，教師還應該根據單元教學實際拓展與延伸實驗內容，組織開展實驗探究活動，通過聯系生活實際設計新的實驗探究任務，引導學生以小組合作的形式完成實驗，在合作中解析實驗原理，設計實驗步驟，把握實驗細節，進而對大概念的認識和理解提升到一個新高度，高效完成單元教學目標。

“細胞不同結構的功能各不相同，共同完成細胞的各項生命活動”是“細胞是生物體結構和功能的基本單位”下的次位概念。在單元教學中，為了使學生更好地理解與掌握這一概念，教師可以結合顯微鏡的使用方法和“洋蔥鱗片葉表皮細胞的結構”實驗內容，為學生布置以下實驗探究任務：三人為一個實驗小組，選取洋蔥鱗片葉外表皮細胞，探究植物液泡的功能。該實驗由人教版教材中的實驗演化而來，學生既需要靈活遷移所學知識，又需要具備一定的實驗探究能力。在實驗探究活動開展之前，教師指導學生查閱相關資料，理解實驗原理，并聯系所學設計實驗步驟，展開實驗操作。學生通過查閱資料能夠了解到一定濃度的蔗糖溶液會使液泡失水，細胞質會與細胞壁發生分離。基于該原理，學生認識到在實驗探究過程中需要把握以下關鍵環節：配置一定濃度的蔗糖溶液、正確制作要觀察的標本、熟練使用顯微鏡，尤其要明確如何進行對照。通過實驗探究，學生觀察到滴加蔗糖溶液后的標本中，液泡出現了失水現象，細胞的細胞質與細胞壁分離。滴加清水一段時間后再次觀察，發現液泡吸水，細胞恢復到原來的狀態。由此得出液泡與細胞的失水、吸水有關，具有保持細胞膨脹狀態功能的結論。

四、剖析經典教學案例

案例講解是單元教學的重要環節，以大概念為核心剖析經典教學案例，既符合《標準》要義，又能發展學生的核心素養。在單元教學中，教師應該在大概念統領下完成經典教學案例的篩選、案例考查知識的溯源及解題的針對性指導。為此，教師應該立足單元視角，運用網絡篩選案例資源，對考查知識點、知識深度和解題思路等維度進行對比，選擇考查知識綜合、考查深度適中、解題思路新穎的案例，凸顯案例的“經典”特點。在明確習題考查知識的基礎上，教師可以帶領學生一起回歸教材，完成知識溯源，通過整理、提取教材知識，建立問題與答案之間的聯系，提高問題的針對性。需要注意的是，教學案例中的問題有難有易。針對難度較大的問題，教師可以通過預設問題支架給予學生指導，使學生在思考的過程中把握問題關鍵，找到解決問題的切入點。同時，教師要做好課堂觀察，關注學生思考問題的表現，及時掌握學生的學習狀態，通過解題思路的糾偏使學生沿著正確的方向思考。如此以大概念為統領進行單元教學，引導學生參與教學案例的剖析，可以有效增強學生的學習體驗，獲得預期的單元教學效果。

“植物細胞具有不同于動物細胞的結構，如葉綠體和細胞壁”也是“細胞是生物體結構和功能的基本單位”下的另一個的次位概念。為了幫助學生理解這一概念，明晰動物細胞與植物細胞的異同，教師可以帶領學生剖析以下案例。

題目" 觀察圖2，回答以下問題。

（1）制作人的口腔上皮細胞臨時裝片時，需要在載玻片的中央滴加 ____（填寫“清水”或“生理鹽水”），以維持細胞的正常形態。顯微鏡觀察到的圖像與圖2中的"____（填寫“甲”或“乙”）圖結構相似。

（2）制作洋蔥內表皮細胞和人的口腔上皮細胞裝片均需要用____"染色。

（3）動物細胞和植物細胞中的遺傳物質為____，主要存在于圖中的"____（填圖中的序號）。

（4）甲、乙中都有的能量轉換器為____"。

該題目考查的知識點較為全面，包括動物細胞結構和植物細胞結構等，代表性強，不僅考查學生對本單元基礎知識的掌握和大概念的理解，還考查學生靈活遷移所學知識解決實際問題的能力。授課時，教師可以要求學生認真閱讀題干，帶著問題回顧教材內容，并預留時間讓學生自主作答，在運用所學知識解決問題的過程中積累解題經驗，更好地理解和掌握對應的大概念。

五、實施調查與交流活動

《標準》中每個大概念之后的“學習活動建議”均提倡開展調查與交流活動。以大概念為核心的生物學單元教學中，教師應該定期圍繞單元教學內容組織學生開展調查與交流活動，通過精心設計調查任務、鼓勵學生相互分享與交流、做好評估與點撥，強化學生對相關概念的認識與理解，引導學生關注科學、技術與社會的關系。落實到單元教學實踐中，教師需要立足授課單元的概念與內容，設計與單元內容聯系緊密、難度適宜、方便學生實施的調查任務。另外，設計時還應該注意給調查任務實施質量的評估和交流提供依據，明確要求學生記錄調查的關鍵環節、經過和形成的調查結果。調查任務完成后，教師可以專門設計一節調查任務交流課，鼓勵學生相互分享調查經過、調查中遇到的問題及解決辦法和調查得出的結論等，并通過觀察與交流，了解學生之間的交流效果，從交流過程中新知識的獲取、交流深度等方面評估交流效果，積極捕捉學生在交流中的閃光點，肯定學生的良好表現。同時，教師還應該做好交流活動的點撥，引導學生不能只是將交流內容局限在得出的調查結論上，應該圍繞整個調查過程展開，借鑒其他學生的調查思路和調查技巧，不斷提高自身的調查水平。

例如，在以“概念1”為核心的“生物體的結構層次”的單元教學中，顯微鏡在細胞結構的觀察中發揮了重要作用，相關知識是本單元教學的重點。《標準》指出，可以開展收集有關顯微鏡技術發展的資料的調查與交流活動。基于此，教師可以布置調查任務：搜集、整理顯微鏡的相關資料，以表格的形式呈現顯微鏡的發展歷史，列出時間和主要的貢獻人物。同時，總結顯微鏡的分類、不同顯微鏡的優缺點與適合應用的領域。在規定的時間內，教師要做好學生調查情況的檢查，包括調查的思路、調查的步驟和調查獲得的成果等內容，并結合實際給予針對性點撥，使學生認識并及時彌補調查的不足，促進學生進一步完善調查活動。同時，教師要認識到交流活動能夠激活課堂，促進學生之間相互交流，使學生在調查與交流的過程中更為全面地了解顯微鏡的知識，認識到顯微鏡技術在推動社會技術變革中發揮的重要作用，以及社會的發展反過來會為顯微鏡技術的進步提供支撐，逐漸形成對科學、技術、社會的深刻認識，激發其學習的內在動力。

綜上所述，以大概念為核心的初中生物學單元教學，需要在《標準》指引下明確區分大概念與傳統概念的異同，認識到開展單元教學符合生物學教材編排規律，對培養學生的生物學核心素養有積極的促進作用。在此基礎上，結合《標準》明確各教學單元中的大概念，準確把握大概念的構成及內涵，靈活運用多種教學方法實施教學，促進課程目標的達成。

參考文獻：

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［2］慕英，金彩玲，王毅. 核心素養背景下初中生物學大概念教學策略初探［J］. 寧夏教育，2023（5）：46-48.