大概念統攝下的高中生物單元教學設計策略例析

束欣卓 劉嫻

摘要 以人教版高中生物必修2第二單元“遺傳的細胞基礎”為例，分析大概念統攝下的單元教學設計策略，嘗試對基于大概念統攝下的單元教學進行初步探索。

關鍵詞 大概念單元教學 生物學學科 核心素養

中圖分類號G633. 91

文獻標志碼 B

《普通高中生物學課程標準（2017年版2020年修訂）》（以下簡稱《課程標準》）更新了教學內容“重視以學科大概念為核心，使課程內容結構化，以主題為引領，使課程內容情景化，促進學科核心素養的落實”。大概念統攝的單元教學逐漸成為高中生物學教學主要發展趨勢。下面以“遺傳的細胞基礎”為單元主題，基于大概念的視角整體審視單元結構，對所涉及的單元資源和內容進行重組，探索高中生物學單元整體教學設計的實施策略。

1 大概念與單元教學的內在邏輯聯系

1.1 大概念為單元教學奠定基礎

大概念作為學科知識結構的主干部分，能夠幫助學生深化學科結構，為單元課程設計奠定基礎。大概念將分割化的學科知識轉化為概念性知識形式，逐漸聯結形成網狀的學科大概念，使教學連貫化、全局化。這與單元教學整體設計不謀而合，同時也提供了單元教學的內容基礎。大概念可以作為單元目標設定的重要依據，單元活動開展的來源性支架，同時也成為單元與單元之間的不可或缺的樞紐。

1.2 單元教學是聚合大概念的有效手段

單元教學是將一般概念聚合形成單元大概念的有效途徑。教師單純地進行概念性教學容易脫離實際，導致教學內容復雜化;通過單元的整合型教學能夠合理利用教學資源，將所學知識與現實生活資源相聯結，幫助學生形成“科學事實一單元大概念一學科大概念一運用于實際生活情境”的思維方式，保障學生在未來生活中能夠運用大概念解決復雜的問題，從而實現大概念的價值。

2 大概念統攝下的單元教學策略例析

2.1 構建單元概念結構體系，提煉單元大概念

大概念的形成是思維不斷盤旋上升、迭代生成的過程。教師在教學過程中需要合理統籌關鍵概念，幫助學生形成單元大概念，落實學科核心素養。以必修2“遺傳的細胞基礎”為例，依據《課程標準》及單元知識結構，單元大概念為“基因的分離和重組導致雙親后代基因組合的多樣性”。如圖1所示，自下而上，第一層為大量的科學事實和學科核心知識;第二層為次位概念，由大量的科學事實和學科知識相聯結，通過科學探究和科學思維形成;第三層為重要概念，即統攝整個單元的核心知識和大量科學事實.對應單元的核心問題;第四層為大概念，由多個重要概念整合凝練形成，大概念的生成過程能夠有效發展和培育學科核心素養。

2.2 根據單元概念體系，創設大概念統攝下的單元情境問題

學生生物學學科核心素養的發展需要借助真實問題情境，單元概念體系為單元情境奠定了基礎。教師設置大概念統攝下的情境問題，使學生在解決問題中學習，能夠通過學習獨立解決現實生活中新的實際問題。這不僅能夠激發學生的學習興趣，而且有利于學生持續保持興趣，培育學生的生物學學科核心素養。以“遺傳的細胞基礎”為例，教師選取“同父同母的兄弟姐妹長得不完全一樣”為真實的大情境，根據單元大概念設置單元大問題（表1）。教師對應4個單元的一般概念，設置4個主要問題，引發基本問題，促使學生圍繞大概念進行持續性思考與應用。

2.3 分析學情，確定最近發展區

學生在八年級下學期已經知道DNA、基因和染色體之間存在一定關系，并能夠初步識別性染色體之間的差別。在高中階段，學生在學習本單元之前已經學習了孟德爾遺傳定律的相關內容，為學習本單元內容奠定了基礎。但是，學生難以理解精子或卵細胞形成過程中減數分裂染色體減半的具體過程，對多種多樣的配子組合是如何形成的不甚明晰;不理解科學家對于基因和染色體的探究過程和方法;不能解釋生活中的伴性遺傳現象及其原因。依據學生學情，教師可確定學生的最近發展區為：學生在學習本單元之后能夠運用減數分裂模型，闡明遺傳信息在有性生殖中的遺傳規律。

2.4 確立并分解單元目標

2.4.1 確立單元目標

單元學習目標規劃應從單元整體出發。教師在解讀《課程標準》、梳理單元知識結構、分析學情的基礎上，“逆向”預測學生的學習結果。教師應思考如何將學習目標上升為生物學學科核心素養，為學生的未來提供“生活價值”，思考如何解決單元主要問題。綜上，教師制定單元目標如下：

①能基于減數分裂和受精作用過程及原理，闡述在有性生殖過程中，親子代間遺傳信息穩定性和變異性的細胞學基礎;

②能基于基因的分配規律，運用演繹一推理法，從親代的基因型和表型，預測子代的遺傳性狀;

③能依據減數分裂過程的染色體變化規律，制作實物模型，模擬染色體的各種變化，探究配子中染色體的組合類型;

④認同摩爾根等科學家尊重事實、敢于質疑他人又敢于否定自我的科學精神。

2.4.2 分解單元目標

單元教學設計中并非每一個課時對應著一個學習目標，如社會責任的學習目標的達成需要通過多節課的學習和實踐達成。以單元目標的時間劃分作為每一課時的學習目標，可以確保單元目標落到實處。本單元的學習目標分解見表2。

2.5 制定單元評價策略

大概念統攝下的單元教學評價不僅要評價學生對于知識的掌握程度，更重要的是評價學生對大概念的理解和運用，注重學生在真實情境或新案例中的遷移能力和生物學學科核心素養。生物學學科核心素養是學生在學習過程中通過完成多種學習任務形成的，是學生的內在品質或價值。教師可以通過學生在解決問題中的表現對其生物學學科核心素養進行間接測量和推斷。因此，教師應該設置多維度評價情境，并使之貫穿于整個學習過程，從而能在學習活動中外顯學生的生物學學科核心素養。

2.5.1 基于真實情境的評價策略

以“遺傳的細胞基礎”為例，教師關注基于學習活動過程的評價設計，將表現性學習任務貫穿于整個學習過程，以期通過觀測學生在表現性學習任務中的表現，追蹤學生生物學學科核心素養的發展（表3）。

2.5.2 基于概念形成的評價策略

概念性知識的形成是學生在學習過程中不斷進行思維加工的結果。概念圖或思維導圖能夠將學生頭腦中的知識結構外顯出來，幫助教師及時診斷學生的知識框架和思維方式，進而做出評價和有效反饋，同時也方便學生自查。概念圖策略可以分課前和課后兩個不同階段進行評價和對比，以判斷所對應的學科大概念是否形成。評價標準見表4。

2.6 設計單元活動，提升學生核心素養

一個單元就是一段完整的科學微課。基于“大概念”的學生活動設計由初級、核心、探索、合成4個階段組成，最終指向概念所承載的素養。

2.6.1初級階段

在初級階段，教師向學生介紹單元主題，讓學生初步了解單元學習的背景、同時了解學生的學習經驗。在“遺傳的細胞基礎”單元，教師要求學生通過預習了解單元的內容及基本結構，在此基礎上完成單元概念圖1的繪制，幫助學生理解概念之間的聯系，促進學生建立基本的知識框架，培養學生的科學思維。

2.6.2核心階段

核心階段中，在教師的指導下，學生以小組形式開展解決單元主要問題的探究活動，構建知識框架，形成次位概念。核心階段的每個學習活動結束時，教師應根據學習目標、評價目標對活動的知識建構效果進行評估，填寫評價量化表，查缺補漏;培養學生解決問題的能力。

2.6.3 探索階段

探索階段主要由學生完成。該階段幫助學生運用上一階段形成的“次位概念”突破思維局限，通過概念在不同案例之間的認知聯系，發展在新案例中的運用新概念的能力，培養學生解決問題的能力。

2.6.4 合成階段

合成階段是在所有學習活動的結束階段進行的，其主要目標是進行總結討論。學生進行思維超越和學習遷移，形成單元所對應的重要概念，進而形成概念，為核心素養的提升服務。合成階段可以由教師主導。“遺傳的細胞基礎”的單元活動簡圖如圖2所示。

3 結語

高中生物學教師應樹立大概念意識，從大概念視角來審視教學。教師應從知識型課堂走向素養型課堂，從以課時為單位的教學內容分析走向整體單元教學內容的重組，從平面的學習目標制訂走向立體的多元目標規劃，從趨同的教學方法運用走向靈活的變化實施，從形式化的評價表現走向指向素養的有效評價，在大概念統攝下分析、設計、實施整體單元的教學，將生物學學科核心素養的培養落到“實處”。

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