大概念指引下的高中生物學單元教學設(shè)計

摘 要：本文構(gòu)建了大概念指引下生物學單元教學設(shè)計的一般流程，并以“細胞的基本結(jié)構(gòu)”一節(jié)為例，將單元教學理論落實到課堂實踐，從而實現(xiàn)發(fā)展學生生物學學科核心素養(yǎng)的教育教學價值。

關(guān)鍵詞：大概念；單元教學；核心素養(yǎng)；高中生物學教學

文章編號：1003-7586（2024）08-0038-04 中圖分類號：G633.91 文獻標識碼：B

內(nèi)容聚焦的大概念是高中生物學學科課程標準的基本理念之一。生物學大概念位于學科的中心位置，是教學環(huán)節(jié)設(shè)計的核心，也是核心素養(yǎng)培育的基石。［1］單元教學需要圍繞大概念展開，是課程目標轉(zhuǎn)化為課堂教學的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，是實現(xiàn)生物學學科核心素養(yǎng)發(fā)展的重要抓手。

1 大概念指引下單元教學設(shè)計的一般流程

單元教學設(shè)計立足《普通高中生物學課程標準（2017年版2020年修訂）》（以下簡稱為《課程標準》）凝練的生物學大概念，同時梳理重要概念及次位概念，進而構(gòu)建概念體系。教師需要基于學生的具體學情，選擇符合學生認知邏輯的、足夠數(shù)量的事實性知識，并以此支撐學生構(gòu)建概念體系。為實現(xiàn)生物學學科核心素養(yǎng)的發(fā)展和單元教學的統(tǒng)一性，教師需要以發(fā)展核心素養(yǎng)為宗旨制定單元教學目標，根據(jù)教學內(nèi)容設(shè)計教學活動，以求有效完成教學任務(wù)，并及時評價促發(fā)展（見圖1）。

2 大概念指引下的單元教學設(shè)計案例

2.1 單元教學內(nèi)容

本文創(chuàng)設(shè)的單元為人教版普通高中教科書《生物學·必修1·分子與細胞》（以下簡稱“教材”）中的第3章“細胞的基本結(jié)構(gòu)”部分的內(nèi)容。教材在第2章已介紹了組成細胞的元素和分子，體現(xiàn)了生命的物質(zhì)性，幫助學生理解和形成結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的生命觀念：水、無機鹽、糖類、脂質(zhì)、蛋白質(zhì)和核酸對于細胞的正常生命活動非常重要，其相互組合形成細胞的基本結(jié)構(gòu)來發(fā)揮功能。

本單元具體內(nèi)容包括“細胞膜的結(jié)構(gòu)和功能”“細胞器之間的分工合作”及“細胞核的結(jié)構(gòu)和功能”，這些內(nèi)容反映了細胞結(jié)構(gòu)和功能緊密聯(lián)系的狀態(tài)。第4章介紹物質(zhì)進出細胞的方式，需要以本單元細胞膜的結(jié)構(gòu)和功能、細胞器之間的協(xié)調(diào)配合的內(nèi)容為基礎(chǔ)。本單元的教學內(nèi)容在教材編排方面承上啟下，從系統(tǒng)的角度理解細胞的基本結(jié)構(gòu)，為后續(xù)學習進行鋪墊（見圖2）。

2.2 《課程標準》要求

《課程標準》以“大概念—重要概念—次位概念”的概念層次對知識點進行梳整，這就要求教師在理解概念的基礎(chǔ)上展開教學。單元整體教學設(shè)計將多個課時的教學設(shè)計進行系統(tǒng)性的整合，使知識之間相互聯(lián)系組成框架，進而形成更為完善的概念體系，幫助學生理解并發(fā)展生物學學科核心素養(yǎng)。

本單元的概念體系如表1所示。

1.2 細胞各部分結(jié)構(gòu)既分工又合作，共同執(zhí)行細胞的各項生命活動1.2.1 概述細胞都由質(zhì)膜包裹，質(zhì)膜將細胞與其生活環(huán)境分開，能控制物質(zhì)進出，并參與細胞間的信息交流；1.2.2 闡明細胞內(nèi)具有多個相對獨立的結(jié)構(gòu)，擔負著物質(zhì)運輸、合成與分解、能量轉(zhuǎn)換和信息傳遞等生命活動；1.2.3 闡明遺傳信息主要儲存在細胞核中；1.2.4 舉例說明細胞各部分結(jié)構(gòu)之間相互聯(lián)系、協(xié)調(diào)一致，共同執(zhí)行細胞的各項生命活動

1.3 各種細胞具有相似的基本結(jié)構(gòu)，但在形態(tài)與功能上有所差異1.3.1 說明有些生物體只有一個細胞，而有的由很多細胞構(gòu)成，這些細胞形態(tài)和功能多樣，但都具有相似的基本結(jié)構(gòu)；1.3.2 描述原核細胞與真核細胞的最大區(qū)別是原核細胞沒有由核膜包被的細胞核

2.3 單元課時內(nèi)容

本單元系統(tǒng)地體現(xiàn)了生命觀念中的結(jié)構(gòu)與功能觀。教師圍繞大概念“細胞是生物體結(jié)構(gòu)和功能的基本單位”設(shè)計單元內(nèi)容，主要包括“細胞膜的結(jié)構(gòu)和功能”“細胞器的結(jié)構(gòu)和功能”“細胞核的結(jié)構(gòu)和功能”三個部分，課時編排符合學生的認知發(fā)展順序。教學時，教師通過引導學生運用結(jié)構(gòu)與功能觀完成單元課時任務(wù)，從而達成教學目標。

具體課時內(nèi)容與課時任務(wù)如表2所示。

2.4 學生基本學情

2.4.1 生命觀念方面

通過學習第2章“組成細胞的分子”的內(nèi)容，學生已經(jīng)對細胞內(nèi)的物質(zhì)組成具有基本認識，了解糖類、脂質(zhì)和蛋白質(zhì)的功能，初步形成了結(jié)構(gòu)與功能觀，但并不清楚這些物質(zhì)在細胞中的具體作用。由于本單元的知識較為零散和抽象，學生容易在學習過程中片面地看待細胞的基本結(jié)構(gòu)。例如，學生能說明細胞膜的組成成分，但會割裂地認為細胞膜、細胞器膜和核膜屬于不同結(jié)構(gòu)，進而誤以為它們的組成成分和結(jié)構(gòu)是不同的。教學過程中教師可提供圖片及視頻等資料并創(chuàng)設(shè)情境，以直觀的事實性知識為基礎(chǔ)，通過一系列問題串引導學生思考并構(gòu)建概念，使學生形成對次位概念、重要概念和大概念的理解，進而形成結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的生命觀念。

2.4.2 科學思維方面

學生接受生物學知識的主要途徑是課堂教學。在學習教材內(nèi)容時，學生往往只重視教材正文，而忽視閱讀科學史資料，不清楚科學家的科學探究過程，無法領(lǐng)悟其中蘊含的科學精神。對于教材中的科學史內(nèi)容，教師應(yīng)該挖掘其教育價值，通過還原科學發(fā)展的歷程，引導學生在主動思考的過程中感悟科學本質(zhì)，推動學生科學思維的發(fā)展。

2.4.3 科學探究方面

學生在初中階段已經(jīng)使用光學顯微鏡觀察過細胞裝片，具備葉綠體、線粒體、動植物細胞的基本結(jié)構(gòu)知識，但學生的自主學習能力和動手操作能力較為薄弱。教師在教學中可以根據(jù)教材內(nèi)容適當安排實踐探究活動，例如，營造探究氛圍和真實情境，引導學生分析和討論素材資料或者安排實驗方案設(shè)計、模型制作、概念圖繪制等探究活動，增加學生參與科學探究的機會，豐富學生的科學探究活動經(jīng)驗。

2.4.4 社會責任方面

高中階段的學生對未知事物通常具有一定的探索欲，有豐富的想象力和創(chuàng)造力，但學生實際要學習的知識較多，學習壓力較大，對社會事務(wù)、科學研究進展的關(guān)注較少。教師在教學過程中可以將社會熱點、科學研究以及現(xiàn)實生活素材轉(zhuǎn)變?yōu)檫m合學生理解的課堂教學資源，通過探討與生物學有關(guān)的社會議題，引導學生提出各自的見解，幫助學生樹立科學觀點，潛移默化地滲透社會責任。

2.5 單元教學目標

本單元教學目標在設(shè)計上要有助于培養(yǎng)學生的生命觀念、科學思維、科學探究和社會責任四個方面的生物學學科核心素養(yǎng)。本單元的課時教學目標之間互相聯(lián)系，逐層發(fā)展，有助于學生理解次位概念和重要概念，從而形成大概念體系（見表3）。

2.6 單元整體教學過程

單元教學需要圍繞生物學大概念設(shè)計，重視問題情境和探究活動的創(chuàng)設(shè)，提供大量事實性知識幫助學生構(gòu)建概念體系，精選資料促進學生在探究過程中主動學習，進而發(fā)展其生物學學科核心素養(yǎng)（見圖3）。

3 反思與啟示

單元整體教學設(shè)計注重學生在課堂上的主體地位，教師在充分了解學情的基礎(chǔ)上，提供與學生認知情況相符的學習資料，幫助學生形成知識之間的聯(lián)系。此外，學生需要掌握學科課程的基本概念及其與課程之間的聯(lián)系，把握課程內(nèi)容的結(jié)構(gòu)，最終內(nèi)化知識，建立概念框架。

參考文獻

［1］吳成軍.試論在建構(gòu)概念中發(fā)展生物學學科核心素養(yǎng)［J］.生物學教學，2021，46（9）：26-28．