大概念指引下的高中生物大单元教学模式设计研究

张慧婷

摘 要：随着素质教育以及新课程改革的不断推进，我国教育事业也发生了翻天覆地的变化，尤其是教学理念与方法方面变化最大。生物作为一门研究生命起源以及生命活动的科学性课程，高中生物是其中的一部分。由于生物知识比较抽象，知识点分散，高中生在学习过程中常常出现对知识点掌握不牢等问题。对此，高中生物教师必须转变教学理念，创新教学方法。最新高中生物课程标准中明确要求生物教学过程中教师要以内容聚焦大概念，并在大概念的指导下有效引导学生学习，促使学生对生命现象有更好的理解与预测，以提升高中生物教学质量。基于此，本文就对大概念指引下的高中生物大单元教学模式设计进行探究，以期给一线生物教师提供参考。

关键词：大概念；高中生物；大单元；教学

“大概念”不仅是20世纪科学教育研究的热点，同时也是近年世界教育观念的主要方向。目前，对于“大概念”还没有统一的界定，但共有的含义就是大概念能够统摄学习内容，有助于构建科学知识框架。经过一个多世纪的研究与探索，越来越多的实践证明：通过少而精的学科课程概念有助于学生对课程内容中大概念的深入理解，进而促进学生逐步形成良好的科学素养。《普通高中生物学课程标准》明确指出，高中生物教学中包含了大概念、重要概念以及次位概念等内容，不仅推动教师对生物学科中概念知识的梳理，还可以规避教师在知识概念归类方面的纠结。在新课程标准的指引下，教师将大概念与大单元教学有机结合，不仅可以将零散的生物知识点串联起来，还有助于生物知识体系的构建，促使高中生物教学质量提升，从而满足新课程标准对高中生物教学的要求。

一、大概念与高中生物大单元教学

（一）大概念

“大概念”是近年来教学方面研究的热点，此前大多数一线教师的关注点更侧重于单一的知识点。“大概念”的研究萌芽于怀特海学科概念阐释，其在《教育的目标》一书中明确指出：儿童思想活动培养时必须警惕惰性观念，即未经测试或运用的思想直接被大脑接受。这里提出的“惰性观念”可被视作“大概念”的表达[1]。教育心理学家布鲁纳提出的学科结构运动在教育领域中影响深远。不管教授哪个学科，教师都要让学生对该学科的基本概念有深刻的理解。学科基本概念可以理解为学科基本概念、态度、原理以及方法，当学生对学科结构有了深刻的理解后，有助于将学科视为互相联系的整体，可通过其他事物与其有意义的联系进行更深入的理解。布鲁纳指出，学生通过教师的帮助建立并理解学科基本概念结构，掌握事物间的联系，以结构知识来理解学科本质，进而促使学生掌握知识，并通过学习迁移解决课堂内外出现的问题。迁移的本质就是一种一般概念，通过基本观念与一般观念不断扩大知识范围。另外，越基本的观念，其在新问题中的应用性越广泛。《美国新一代科学教育标准》中对“大概念”进行了详细的阐述，即大概念由跨学科概念、核心概念以及哲学概念三部分构成，共同构建知识结构金字塔，最底层为“小概念”，第二层为核心概念，其與“小概念”均为学科层面概念。跨学科概念以及哲学概念分别位于知识金字塔的第三层与第四层，相对于“小概念”而言，核心概念、跨学科概念以及哲学概念属于“大概念”范畴。韦钰院士所翻译的《大概念理念进行科学教育》一书中明确指出，为了让全球青少年对科学知识有更深入的学习，科学家们提出了关于科学知识的十大概念以及科学本身的四大概念。通过梳理国内外关于“大概念”的相关资料，大概念具有三个特征：一是由多个概念集合而成，且可将这些概念串联为一个整体；二是基于生物学实施即分解概念抽象概括而成；三是具有较强的迁移性与整合作用，是由技能与知识迁移而成[2]。

（二）高中生物大单元教学

在课程标准指导下，高中生物大单元教学主要是将一个生物学段作为教学整体，并通过综合分析教学内容与学情设计教学方案，促使高中生物教学内容更好理解，教学环节更紧凑。该教学方法可以帮助教师跨学科、跨阶段整合生物知识，不仅可将高中阶段的生物知识浓缩与整合，同时还可以将高中生物知识点串联起来，落实学科核心素养，最终达到提升高中生物教学质量的目的。高中生物大单元教学具有三大特征，分别是全面性、系统性以及能动性。第一，全面性。高中生物大单元教学是从整体引导学生理解生物知识点，并掌握知识点间的联系，促使学生更全面地学习生物知识，并逐步构建生物知识体系。第二，系统性。高中生物大单元教学以单元为单位，引导学生对同单元生物知识点进行更系统的探究与学习，改变了原有的生物教材体系。第三，能动性。高中生物大单元教学中学生不能一味地被动接受教师传授的生物知识点，而是在教师的引导下充分发挥自身能动性，主动总结、归纳学到的知识点，从而更好地掌握生物知识，以便运用其解决课程内外遇到的实际问题。

（三）大概念指引下的高中生物大单元教学

大概念指引下的高中生物大单元教学就是将高中生物大单元中的知识以及概念形成金字塔式结构，这种结构不仅可以让学生对高中生物学科知识体系有更清晰的了解，同时也有助于师生在互动中查缺补漏，强化学生对每个单元知识的掌握与理解。例如，选择性必修1中概念1“生命个体结构和功能相适应，各结构协调统一共同完成复杂的生命活动，并通过一定的调节机制保持稳态”这个大概念下包含了“人与高等动物的细胞与内环境”“内环境与稳态”“神经调节与稳态”“体液调节与稳态”“免疫调节与稳态”“植物激素的调节”六个次位概念，在次位概念下又包含了“体液调节”以及“神经调节”等基础概念。逐层梳理概念，这就是在大概念指引下逐步构建高中生物知识金字塔。

二、大概念指引下高中生物大单元教学模式设计策略

随着我国教育事业改革的不断推进，传统的教学理念与方法已经无法满足当前教育发展的需求。在大概念指引下，高中生物教师需全面梳理整合生物学科中的知识内容，将零散的生物概念与知识点串联起来，帮助学生掌握各个知识点与概念之间的联系，进而促使学生形成完整且有逻辑性的知识结构体系[3]。高中生物教师在设计大单元教学模式时，以大概念为基础梳理大单元内的教学内容与知识点，明确教学目标，即学生需要掌握的内容，哪种教学方式支撑教学思路等，同时高中生物教师也要对教学重难点进行标注，制订教学预案，以帮助学生更好地掌握重难点。教师对大单元教学进行评价与反思。这样不仅充分发挥大概念在高中生物大单元教学中的指导作用，同时也有效提升了高中生物教学质量。

（一）整体梳理教学内容，构建大概念学习单元

在大概念指引下开展高中生物大单元教学前，教师要对生物教学进行整体梳理，充分挖掘教材内容间的内在联系，并结合学情整合优化学科内容知识，进而形成具有内在联系的生物学习大单元。生物学习大单元不仅可以是自然单元，如必修1中《组成细胞的分子》，也可以是不同模块中同一主题的教学内容，如高中生物中各单元中“酶”相关的教学内容，还可以是基于学生生活经验构建大单元，如以学生运动前后能力、物质的变化以及调节等构建教学大单元。下面我们就以“细胞是生物体结构和功能的基本单位”大概念为例进行分析：学生在初中阶段已经对“除病毒外，生物是由细胞组成的”这一概念有基础的了解，在此基础上，高中生物课标以及《以大概念理念进行科学教育》又将该概念分解为三个重要概念：一是“细胞是由多种多样的分子组成”；二是“细胞内各部分结构分工合作共同完成细胞的各项生命互动”；三是“细胞基本结构相似，但形态与功能不同”。其中重要概念3在必修1中第六章第二节《细胞的分化》中有所涉及；重要概念2在选择性必修一《神经调节》，选择性必修1第五章《植物生命活动的调节》以及必修1第六章《细胞的生命历程》中有所涉及；重要概念3均为必修1中第一章与第二章中的内容。在“细胞是生物体结构和功能的基本单位”这个大概念的统领下，引导学生归纳整理大单元内的知识点，不仅让学生掌握了知识点之间的关联，同时也培养了学生的科学思维、生命观念以及社会责任。

（二）确定大单元教学目标，制订教学计划

教学目标不仅在教学活动中发挥指引作用，同时也是保证教学效果的关键。因此，教师在教学前对大单元教学内容进行深入的研究，并结合“大概念”理念以及课程标准确定教学目标，以保证教学活动可以有效开展。科学有效的教学目标不仅可以增强教学效果，还可以为学生后续学习生物知识奠定基础。通常情况下，高中生物教师在确定教学目标时从三个方面入手，分别是知识、能力以及情感，其中知识主要是掌握本次教学重难点内容，能力是指在教学中培养学生哪种能力，情感则是学习过程中学生核心素养的培养，通过三方面的配合实现高质量教育目标[3]。下面以“遗传信息控制生物性状，并代代相传”大概念下必修2中《遗传与进化》中第四章第一节《基因指导蛋白质的合成》为例分析，确定教学目标：首先，知识方面要求学生掌握遗传信息的转录与翻译，并可以通过数学方法分析氨基酸和碱基之间的对应关系；能力目标主要是教学过程中培养学生的归纳、推理、观察以及识图能力；情感目标则是要求学生可以通过生物学的视角对生物体的生命活动规律进行分析与认识。

教学计划制订需建立在学情分析的基础上。学生通过必修1的学习，已经对DNA的分子结构、复制以及与RNA之间的区别有所掌握，但通过与学生交流发现，部分学生对基本概念模糊不清，缺乏综合分析、获取信息的能力。对此，教师在教学时应加强指导。基于学情分析，具体教学设计计划如下：通过学生已掌握的知识引入新内容，并引导学生探究学习新知，这样可以有效调动学生学习积极性。然后结合高中生物课程标准以及教学重难点，采用合适的教学方式以便理解重要概念的目标，如转录、翻译等重要概念。同时将教学中的难点分解成難度依次递增的多个小问题，通过层层递进降低学习难度，同时也加深了对重难点知识的理解与掌握。

（三）创设有效教学情境，提升课堂教学效率

大概念下的高中生物大单元教学更侧重整体知识的把控以及知识点间内在联系。因此，教师在开展教学时充分结合教学内容，创设有效教学情境，进而实现引导学生合作探究学习的目标。虽然生物学科教学内容抽象、不易理解，但其与学生的日常生活关系紧密。因此，教师在创设教学情境时应尽量结合学生生活，这样不仅可以降低知识点理解难度，同时还可以帮助学生运用课堂知识解决实际问题。另外，在创设有效教学情境时高中生物教师必须转变教学思路，不纠结单独知识点的学习，而是与学生共同探究各相关知识点之间的关联。例如“基因工程赋予生物新的遗传特性”大概念中的“基因工程是一种重组DNA技术”，这一重要概念涉及选修3第三章内容，在学习《基因工程的应用》这部分内容时，教师就可以通过学生熟悉的基因工程成果引入新知，如胰岛素，同时还可以引导学生讲述基因工程在我国已取得的成果，以增强学生的爱国情怀与民族自豪感。然后通过多媒体展示基因工程在我国农牧业、医药卫生以及食品工业等方面的具体应用，在这个过程中安排学生以小组形式进行探讨，在问题的驱动下激发学生的探索欲，同时引导学生对基因工程的应用进行总结归纳，既加强了对知识的掌握，又锻炼了学生总结归纳的能力。

（四）重视教学增值评价，做好教学反思

大概念指引下的高中生物大单元教学评价是以促进学生全面发展的整体增值评价。因此，教师在评价时应着重考查学生在面对富有挑战性学习任务时的表现。具体而言，教师在教学前根据教学内容以及学情制定不同的评价标准，并在教学过程中重点关注学生学习过程，发现学生的闪光点，并施以多元化评价，促使学生不断进步。例如在“生态系统的能量流动”这个主题大单元教学前，教师与学生共同制定相应的评价量表，如数据分析评价量表、探究能力评价量表以及交流汇报评价量表等，通过多方位评价促使学生生物学科核心素养提升。另外，教学评价还可以采用生生互评、自我评价方式，这样的评价方式不仅可以让学生发现其他人的长处与优点，同时还可以正视自身的不足。此外，教师也要不断自我反思，发现教学中存在的问题，并对教学方案进行改进与优化，为后续更好地开展高中生物大单元教学奠定基础。

结束语

综上所述，大概念指引下的高中生物大单元教学模式需要教师跳出原有教材体系的限制，并通过创设有效教学情境开展教学活动，这样不仅可以将零散的生物知识点串联起来，便于学生形成整体的学习思维，同时还可以明确大概念与各知识点之间的联系，有助于学生构建完善的生物知识体系。但我国在这方面实践时间尚短，高中生物教师在实际运用中仍存在诸多不足。因此，高中生物教师要不断加大研究与探索的力度，充分发挥“大概念”与“大单元教学模式”在生物学科教学中的价值，进而促使学生更好地掌握生物知识点，提升高中生物教学质量与效果。

参考文献

[1]赵锦程，刘馨.基于大概念的“1+X”问题群单元整合设计[J].中学生物学，2020，36（11）：75-76.

[2]张金柱.“双减”背景下高中生物大单元有效教学的研究：以“细胞的能量供应和利用”主题教学为例[J].中学教学参考，2022（23）：94-96.

[3]杨凯.基于大概念的高中生物整体教学：何谓、为何与何为[J].高考，2022（8）：81-83.

本文系福建省中青年教师教育科研项目（基础教育研究专项）“大概念指引下的高中生物大单元教学模式设计研究”（立项批准号：JSZJ22076，福建教育学院资助）的研究成果。