大概念視域下高中生物單元教學策略研究

摘 要：大概念教學以整合碎片知識、構建知識體系為導向，能夠幫助學生形成系統(tǒng)的生物學知識框架。在教學設計上，教師采用基于大概念的單元教學模式，即依托典型大概念主線，整合相關概念和知識點，設計單元化的教學過程，這種教學模式能實現(xiàn)知識傳輸、能力培養(yǎng)和體系構建三者的有機統(tǒng)一。如此，本文在闡述大概念單元教學意義的基礎上，提出相應的教學策略。

關鍵詞：大概念；高中生物；單元教學

大概念理論起源于杜威的“自然經(jīng)驗”思想，是指能夠統(tǒng)攝各學科碎片知識、形成知識體系的邏輯載體。隨著國際教育理念的發(fā)展，2010年國際科學院聯(lián)盟組織系統(tǒng)研討了大概念理論在教學實踐中的應用路徑。當前，大概念理論與核心素養(yǎng)理念的融合，為當代素質教育提供了新的動力，廣泛應用于教學改革實踐中。本文運用大概念理論，以生物學大概念為紐帶，整合相關知識點，構建系統(tǒng)化的知識體系和教學單元，以期引導學生形成生物學概念框架，深化對生物學原理的理解，最終提高學生的生物學素養(yǎng)。

一、大概念單元教學的意義

（一）利用大概念梳理生物課程，建立整體認知

根據(jù)最新高中生物課程標準，大概念應成為課程內(nèi)容設置和教學實施的核心指導思想。每個大概念下設有多個相關知識點層層遞進，形成金字塔結構的知識體系，這對引導學生學習具有重要意義。一方面，大概念體系明確了知識之間的邏輯關系，有助學生構建生物學概念框架。大概念位于金字塔頂端，是各知識點的統(tǒng)領與歸納。次要概念又包含了更多具體知識，層層遞進補充大概念內(nèi)涵。這種結構化的知識體系，使學生能夠抓住關鍵概念，理解生物學原理，不再是對零散知識的機械記憶[1]。另一方面，大概念知識點的體系利于教師組織有效的知識傳輸。教師可利用大概念主線，設計貫穿整個學習單元的探究活動，使學生在學習中體會大概念內(nèi)涵。同時，也可利用大概念查漏補缺，針對次要知識點組織教學，強化學生知識體系，實現(xiàn)知識的深化與鞏固。最后，大概念體系對應學科核心素養(yǎng)要求。如“生命體穩(wěn)態(tài)調節(jié)”大概念包含細胞內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定等次要概念，對應能力培養(yǎng)目標。教師應引導學生運用所學知識分析問題，達到理解生命現(xiàn)象、發(fā)展核心素養(yǎng)的目的。

（二）有助于整合生物學知識，提升學習效果

大概念理論與單元教學模式有著內(nèi)在的契合度。相較于傳統(tǒng)課時推進的零散知識教學，大概念教學更有利于構建學科知識體系，防止知識碎片化。具體來說，大概念教學并非簡單改變教學時長，而是在內(nèi)容上抓主要線索，以大概念為紐帶串聯(lián)知識點，使學生感知各知識之間的內(nèi)在聯(lián)系。在此基礎上，學生可以構建生物學知識框架，成體系地掌握知識。傳統(tǒng)教學強調傳授知識點A、B，而大概念教學更看重指導學生思考A、B之間的關系，讓學生主動學習每個知識要點的內(nèi)容與本質。這有兩個優(yōu)勢：第一，大概念教學尊重學生主體地位，教師引導學生聯(lián)系知識點，學生獨立學習各知識要點，能調動學習興趣和能動性。教師則致力于梳理知識間邏輯關系，避免知識割裂。第二，基于大概念的單元教學，有利于教師從橫向和縱向構建知識體系。橫向上，教師可基于同一概念串聯(lián)相關知識形成單元。縱向上，教師可明確不同概念之間的層級體系，幫助學生從宏觀上把握學科本質，促使學習從理論記憶向應用遷移[2]。

（三）大概念的應用有利于生物學知識的深度挖掘

基于大概念的單元教學，有利于引導學生構建生物學概念體系，將知識內(nèi)化為解決問題的思路。相較于應試教學，大概念單元教學更看重學生形成運用知識分析問題和解決問題的核心素養(yǎng)。在此過程中，學生不再是被動接受碎片知識，而是在教師引導下，站在更宏觀的高度思考生物學概念之間的內(nèi)在聯(lián)系，主動構建知識框架。教師可依托大概念設計貫穿單元的探究活動，使學生在學習中體會大概念內(nèi)涵。同時，教師還可幫助學生整合知識點，形成系統(tǒng)化結構，引導學生聯(lián)系生活，在探究和實踐中深化理解。在這種知識內(nèi)化過程中，學生的批判性思維和創(chuàng)造性思維也得到培養(yǎng)。

二、大概念視域下高中生物單元教學策略

（一）探索概念深度：設計單元學習目標

1.分析單元概念層級

教師的教學設計應基于對單元核心概念的層級分析。高中生物學科知識體系一般可分為大概念、核心概念、重要概念和基礎概念幾個層級。概念層級分析有利于教學目標制定和活動設計更加合理、系統(tǒng)。大概念是對單元核心內(nèi)容的概括和提煉，有利于構建知識框架。如“人體環(huán)境穩(wěn)態(tài)”大概念，融合多個次級概念，為后續(xù)知識體系建立奠定基礎。核心概念較為具體和重點，以人教版高中生物必修3“特異性免疫”的教學為例，教師可在此基礎上初步構建知識網(wǎng)絡，引入免疫、神經(jīng)、內(nèi)分泌系統(tǒng)概念，細化教學邏輯。重要概念則更接近本課的重點，如通過“免疫細胞識別病原”引出特異性免疫的體液免疫和細胞免疫[3]?；A概念是具體的知識點，教師可依托上層概念對其進行豐富和拓展。

通過這種概念遞進式的知識體系梳理，教學設計和活動設置會更加合理系統(tǒng)。教師應根據(jù)課題位置和作用，確定概念的層級與內(nèi)涵，以利于學生構建完整的知識框架。當然，這需要教師不斷實踐與思考，以不斷提高教學設計的針對性和系統(tǒng)性。

2.基于KUD模式制定單元學習目標

KUD模式是概念教學的有效模型，它從“知道（Know）”“理解（Understand）”“能做（Do）”三個維度幫助學生掌握概念，構建系統(tǒng)化知識框架[4]?！爸馈笔亲罨A的層面，要求學生進行概念和事實知識的初步閱讀和熟悉。“理解”在“知道”基礎上更深入，通過教師設計的引導性活動，使學生透過現(xiàn)象觸及概念本質，抽象出核心概念，并在教師指導下建立概念之間的聯(lián)系，最終形成該單元的核心概念體系。如通過一系列活動，讓學生理解“人體內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)”的核心概念。“能做”則將概念應用到實踐中，要求學生通過實驗等操作活動，運用所學概念分析和解決問題，提高科學思維和實踐能力。通過KUD的三個層級，學生可以由表及里、從具體到抽象地掌握概念，并將其內(nèi)化為解決問題的能力。這需要教師設計針對性強的活動，讓學生從被動理解到主動運用，最終達到運用概念的目的。教師還需要根據(jù)學生反饋不斷調整教學策略，以提高KUD模式的實效性。

（二）制定具有層次的單元學習活動

1.以問題為導向，引領概念的層級提升

在形成概念層級框架后，教師可通過問題引導帶領學生不斷提高概念的層級和抽象程度。教師可以將問題作為“催化劑”，在教學中引導學生從具體事實出發(fā)，逐步抽象歸納出更高層次的概念，不斷豐富和升華概念內(nèi)涵和體系。這需要教師針對性地設計問題情況，啟發(fā)學生的批判性和創(chuàng)造性思維，從已有知識中發(fā)展更深層次的概念認識[5]。

以高中生物必修3“特異性免疫”的教學為例，教師以問題為導向，合理開展課堂教學。

步驟1：案例描述抗原抗體結合現(xiàn)象，提出問題：什么是特異性免疫？

步驟2：學生查閱資料，歸納總結出特異性免疫的概念。

步驟3：比較體液免疫和細胞免疫的特征，深入理解特異性免疫概念的內(nèi)涵。

步驟4：案例描述免疫細胞識別清除病毒過程，提出問題：特異性免疫的分子機制是什么？

步驟5：詳細說明抗原抗體結合的分子機制。

步驟6：案例分析免疫細胞協(xié)同應答過程，提出問題：B淋巴細胞和T淋巴細胞各自起什么作用？

步驟7：學生討論并梳理B淋巴細胞與T淋巴細胞的功能。

通過層層遞進的問題，可以引導學生由具體事實出發(fā)，逐步抽象歸納出特異性免疫的概念，實現(xiàn)概念層級的提升，即抗原抗體結合現(xiàn)象——特異性免疫概念——分子機制——免疫細胞功能。

2.以探究驅動，促進概念的主動構建

在生物學科教學中，探究概念的層級結構，是構建單元教學邏輯的重要環(huán)節(jié)。在此過程中，學生可以通過多種形式如查閱資料、調查研究和實驗操作等，將抽象概念具象化。教師應充當引導者角色，激發(fā)學生思維，引導他們主動通過實踐探索構建概念層級。例如：可組織學生設計實驗，驗證某生物學概念，由此深入理解概念內(nèi)涵；或通過調研活動，收集相關數(shù)據(jù)，加深對概念的認識。概念從抽象到具體的轉化，能幫助學生形成系統(tǒng)的知識框架，是實現(xiàn)教學目標的關鍵路徑。

仍以前述“特異性免疫”的教學為例，明確教學過程與方法目標為學生能主動通過探究活動構建特異性免疫的概念體系。具體教學步驟如下：

步驟1：提出問題——什么是特異性免疫？

步驟2：學生通過查閱資料等探究活動，歸納特異性免疫的概念。

步驟3：設計實驗，驗證抗原抗體特異性結合現(xiàn)象。

步驟4：實驗報告展示，合作完成概念模型，表示抗原抗體結合的分子機制。

步驟5：小組討論，區(qū)分和探究體液免疫與細胞免疫的特征。

步驟6：畫概念圖，表示特異性免疫的概念體系。

通過探究活動驅動學生積極參與大單元教學活動，通過思考、分析，將大單元知識融會貫通，深入理解單元的大概念，主動構建特異性免疫的概念體系，初步達成教學目標。

（三）大概念引領，創(chuàng)設有意義的單元教學情境

單元教學強調學生整體把握知識體系，因此教師可借助大概念，創(chuàng)設貼近生活的教學情境，激發(fā)學生學習興趣。生物學與生活實際緊密相關，真實的教學情境可以幫助學生理解知識在生活中的應用價值，激發(fā)學生的興趣，幫助學生理解生物抽象知識與生活現(xiàn)象的聯(lián)系，提高學生的知識應用能力，培養(yǎng)學生的問題解決意識，凸顯生物大概念，提高學生的學習效果。這需要教師轉變觀念，不再局限于某個知識點的學習，而鼓勵學生聚焦大概念，整合與大概念相關的知識，統(tǒng)籌應用到具體的問題分析中，培養(yǎng)學生綜合運用生物知識解決現(xiàn)實問題的能力。同時，教師還應培養(yǎng)學生主動提出問題、主動探究的能力，讓學生能夠留意身邊的生物現(xiàn)象，提出探究問題，并運用科學的方法探討問題，教師在學生探究過程中發(fā)揮引導作用，幫助學生驗證想法，總結經(jīng)驗，培養(yǎng)學生的知識應用意識。

例如：在高中必修一《人體內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)》單元，教師可以設置學生感興趣的話題，如運動員比賽時體內(nèi)環(huán)境是如何變化的。教師準備測量工具，讓學生通過模擬運動，觀察運動過程中運動員體溫、血糖等指標的變化情況，體會穩(wěn)態(tài)調節(jié)的作用，增強學生對內(nèi)環(huán)境維穩(wěn)態(tài)的理解，培養(yǎng)學生學以致用的意識。雖然短時間內(nèi)學生可能難以聯(lián)系所有知識，但這種情境教學可以培養(yǎng)其統(tǒng)籌思考、形成整體思路的能力，幫助學生深入、全面掌握生物概念的內(nèi)涵與外延，提高學生的學習效果。經(jīng)過多種情境探究，學生可對內(nèi)環(huán)境調節(jié)機制建立系統(tǒng)認知，形成基于大概念的知識結構。

（四）大概念下的教學評價與學習延伸

在單元教學中，由于知識點較多，部分學生可能難以有效掌握，更易出現(xiàn)知識碎片化現(xiàn)象，降低了學生的學習效果，不能夠清晰、完全掌握大概念統(tǒng)領下的單元知識體系。為確保教學效果，教師需在教學過程中構建清晰的反饋和評價體系。首先，教師應設置過程性評價和區(qū)間性評價節(jié)點，讓學生及時了解自己的學習效果。由于學生個體差異顯著，教師還應對每個學生的學習情況進行針對性記錄，發(fā)現(xiàn)問題及時幫助。例如，對于學習能力強的學生，教師鼓勵學生進行知識的拓展，對于基礎知識薄弱的學生，教師指導學生圍繞大概念開展學習活動，從整體上理解單元知識之間的聯(lián)系，補齊知識的短板。其次，教師應明確學生在課前、課中、課后的學習任務，并進行過程性評價總結。這需要改變僅注重學生知識掌握的傳統(tǒng)評價，更關注學習方法和思維過程，指導學生不斷優(yōu)化和提高。最后，教師的評價還應培養(yǎng)學生運用所學知識分析問題、解決問題的能力。這需要教師站在知識體系和大概念的高度進行設計，從不同維度對學生的知識、技能、能力進行評價，使學生全面了解自己的學習效果。

例如，教師可讓學生在小組內(nèi)就單元知識進行分析和互評，彼此發(fā)現(xiàn)知識短板，共同進步。以高中生物必修1“神經(jīng)調節(jié)”的教學為例，教師在講解反射弧結構時，組織學生評價自己對反射弧五部分的理解程度，提示學生注意反射弧的循環(huán)性。隨后，教師讓學生互相評價，準確地描述反射弧結構，實現(xiàn)學生知識、思想和經(jīng)驗的分享與交流，構建完整的知識體系。評價學生對反射弧結構的描述準確性，針對錯誤進行個性化反饋。延伸介紹反射活動過強過弱與疾病的關系，如反射畸形引起的痙攣。指導學生對本章知識點進行概念映射，厘清知識體系之間的邏輯關系。通過過程性評價、評價反饋、延伸拓展和方法指導，使學生的知識學習和能力培養(yǎng)更加立體和完整。教學評價與延伸也需在使用中不斷改進。

結束語

基于大概念框架的單元教學設計，是當前高中生物課堂教學模式的主要創(chuàng)新點。大概念框架直指學科本質，能有效引導學生梳理知識、內(nèi)化概念、遷移應用，具有明晰的邏輯性與層次性。在教師的指導下，大概念框架能夠帶領學生實現(xiàn)對生物學知識的深度學習。這種教學設計注重由點及面，幫助學生構建系統(tǒng)的知識體系。運用大概念框架進行教學設計，對引導學生形成生物學概念體系與提高學科素養(yǎng)具有重要意義。

參考文獻

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