基于學科核心素養的高中生物大概念教學有效性研究

【摘要】培養高中生的生物學科核心素養，契合新課程改革背景下的教學要求。大概念教學模式的出現，為高中生生物學科核心素養的培養提供了新渠道，有助于深化學生對概念知識的理解，讓教學有序開展，推進課程改革。文章介紹了高中生物大概念的內涵和教學現狀，分析了生物學科核心素養和大概念教學之間存在的關聯，并結合實際教學案例，深入研究了學科核心素養下高中生物大概念教學策略，旨在促進學生學科核心素養的提升，提高其生物學習能力和水平。

【關鍵詞】學科核心素養；高中生物；大概念；教學策略

作者簡介：張玲（1982—），女，江蘇省淮安市盱眙縣第二高級中學。

大概念教學有助于學生建立系統的知識體系，形成良好的學科核心素養。高中生物學科核心素養包括生命觀念、科學思維、科學探究、社會責任。在大概念教學中培養學生的生物學科核心素養，對于學生今后的學習和發展有重要意義。高中生物教師應當立足大概念，開展豐富多樣的教學活動，幫助學生建構系統的生物概念知識體系，促進學科核心素養的形成和發展，為實現可持續發展打好基礎。

一、高中生物大概念的內涵和教學現狀

（一）基本內涵

“大概念”是指具體知識背后的本質、思想和相關看法，是對概念知識之間的關系抽象表述的內容和對性質、特征、規律高度概括的內容。大概念有不同的知識層級結構，占據學科知識的中心地位。分析大概念可以把握知識之間的本質聯系和縱橫關系。高中生物的“大概念”是對原理等理論解釋的內容，即一些常見的核心概念。高中生物教學活動多圍繞大概念展開，因此，在傳授知識與技能的過程中，大概念能夠為教師提供理論研究基礎和教學依據［1］。

（二）教學現狀

開展高中生物大概念教學，能夠培養學生良好的學習習慣，提高學生的生物學習水平。但目前，部分教師的大概念教學往往會以機械的概念背誦活動的形式開展，他們未能在教學中引導學生梳理知識結構，導致學生難以理解不同知識之間的關聯，只能通過死記硬背的方式進行學習，教學質量也無法得到有效提升。高中生物大概念教學需要教師引導學生建構知識，在運用知識解決問題的過程中積累學習經驗，取得學習方面的進步。而有些教師的教學觀念亟待革新，在大概念教學中忽視為學生建立系統的知識框架，致使學生難以將習得的知識應用到問題解決中，提高知識遷移能力，并且大概念教學效果不佳。

二、學科核心素養和大概念教學的內在關聯

（一）學科核心素養是大概念教學的理論依據

學科核心素養是學生通過學科學習而逐步形成的正確價值觀、必備品格和關鍵能力。學科核心素養能夠為大概念教學提供理論依據。教師依據學科核心素養培養要求開展大概念教學，能夠取得良好的教學效果，促進學生有效學習和健康發展［2］。因為概念是生物教學的核心內容，所以學科核心素養背景下的大概念教學應以核心概念為中心，教師應教會學生探尋概念中的價值觀、科學思維。

（二）大概念教學是培養學科核心素養的途徑

高中生物核心概念形成于人們對生物領域不斷探索和認識的過程中。教師通過開展大概念教學來培養學生的學科核心素養，可以引導學生了解核心概念的形成過程，進一步啟迪學生的思維。由此可見，大概念教學是培養學生生物學科核心素養的重要途徑。

三、學科核心素養下的高中生物大概念教學策略

（一）強化大概念意識，培養生命觀念

學科核心素養下的高中生物大概念教學對教師的要求較高。教師應具備較強的大概念意識，立足學生生物學科核心素養的發展來開展教學，由此取得良好的教學效果。生命觀念是在解釋觀察到的生命現象及相互關系或特性后，通過抽象、實證產生的想法或觀點，是能夠助力學生理解或解釋相關事件和現象的意識、觀念和思想方法。教師在立足生命觀念開展大概念教學活動時，應當以核心概念為切入點，采取有效方式激發學生對生命的相關知識的學習興趣，科學開展學科核心素養培養的活動，強化學生的大概念意識［3］。

例如，蘇教版必修1第三章第三節“細胞呼吸—能量的轉化和利用”這部分內容的教學重點是細胞呼吸的原理，所以教師在講解的過程中，可以圍繞有氧呼吸的過程、酵母菌的呼吸方式、無氧呼吸的過程展開，強化學生的大概念意識，培養學生正確的生命觀念。首先，教師可以聯系學生日常生活中的運動，幫助學生建構“有氧呼吸”“無氧呼吸”的概念，使學生據此聯系細胞呼吸的過程，明白糖類、脂質和蛋白質等有機物在活細胞內氧化分解為二氧化碳或其他物質，同時釋放出能量并生成ATP的過程就是細胞呼吸。然后，教師可以利用細胞有氧呼吸、無氧呼吸過程示意圖，讓學生理解有氧呼吸和無氧呼吸的區別，懂得線粒體是細胞有氧呼吸發生的主要場所；并利用酵母菌細胞呼吸過程示意圖，讓學生進一步了解細胞呼吸發生的主要場所是線粒體和細胞質基質。最后，教師可以總結細胞有氧呼吸和無氧呼吸的條件、場所、產物、能量釋放等，使學生明白細胞呼吸的實質、過程、意義，提升大概念意識。

學生通過學習能夠理解細胞呼吸的相關知識，在教師引導下建構大概念，通過分析和思考，學會區分細胞的有氧呼吸和無氧呼吸，懂得生命活動所需的能量源于細胞的呼吸作用，由此形成正確的生命觀念。

（二）明確大概念地位，培養科學思維

大概念教學對于高中生的生物學科核心素養發展有積極影響，教師應當基于核心概念培養學生的科學思維。科學思維是在尊重事實和證據的基礎上，保持嚴謹、務實的求知態度，運用科學的思維方法認識事物、解決實際問題的思維習慣和能力［4］。教師應當明確大概念在高中生物教學中的核心地位，確定相應的學習目標，梳理不同知識之間的關系，將其作為教學的重點內容，指導學生通過思考、研究問題，形成科學思維，從而達到學科核心素養培養目標。

例如，蘇教版必修2第一章第四節“基因位于染色體上”這部分內容的教學重點是運用基因和染色體知識闡明孟德爾遺傳定律，而基因位于染色體上的理論和實驗是教學活動開展的依據。首先，教師可以提出“基因和染色體存在怎樣的關系？”的問題引發學生的學習興趣，使學生調動理性思考的積極性。然后，教師可以展示減數分裂與孟德爾豌豆雜交實驗的圖片，指導學生運用類比推理法，推理出基因與染色體之間存在的平行關系，為大概念學習提供依據。在此基礎上，教師可以引出薩頓假說，強調類比推理的結論不具有邏輯必然性，順勢利用摩爾根果蠅雜交實驗的圖片，讓學生分析摩爾根懷疑的依據，用假說演繹法進行驗證。如此一來，學生能夠在教師的提示下，深入了解“基因位于染色體上”這一核心概念。最后，教師可以介紹反交法，帶領學生結合相關實驗內容，分析子一代的基因型，使學生認同基因在染色體上，從而培養學生的科學思維。

具備一定認知能力的高中生能夠在學習孟德爾遺傳定律的基礎上，自主建構大概念，在教師的指導下，靈活運用假說演繹法進行探究，思考相關問題，在對基因行為、減數分裂中的染色體行為進行了解的基礎上，解釋基因位于染色體上的原因，形成科學思維，促進生物學科核心素養發展。

（三）繪制大概念圖表，提升科學探究能力

大概念是構建生物基礎知識體系的出發點。教師通過引導學生制作大概念圖表，能夠提升學生的科學探究能力，進而培養學生的學科核心素養。科學探究是能夠發現生物學問題，針對生物學現象，進行觀察、提問、實驗設計、方案實施以及對結果的交流與討論的能力。在生物教學中引導學生圍繞大概念自制圖表，可以讓學生深入理解概念知識，積累生物實踐經驗。教師應當針對不同的知識點，運用不同方法帶領學生制作圖表，由此深化學生對概念的理解，在學生鉆研大概念的過程中促進他們科學探究能力的提升［5］。

例如，對于蘇教版選擇性必修1第一章第一節“神經調節”這部分內容，興奮的傳導是本課的重點和難點。教師據此引導學生進行學習與探究，采用“提問—分析—解題”的模式，指導學生在制作大概念圖表的同時，運用所學知識解決問題、進行實驗，能夠切實提升學生的科學探究能力。首先，教師可以讓學生聯想自己條件反射的經歷，復習反射和反射弧的有關知識，引出本課主題，向學生傳授制作大概念圖表的方法，讓學生結合教材提示，獨立完成“興奮的傳導”概念圖表的建構。然后，教師可以提出有關興奮在神經纖維上的傳導過程的問題，引發學生對自主神經主要功能的思考；再帶領學生做膝跳反射的實驗，要求學生用橡皮錘輕輕叩擊膝蓋下面的肌腱，引發膝跳反射，并引導學生總結、得出實驗現象與結果，將神經調節的相關知識與實驗現象進行聯系，提高學生對知識的熟悉程度，使學生從心理上接受大概念。最后，教師可以帶領學生制作“自主神經功能”的圖表，要求學生通過查閱資料，對人體主要器官的交感神經、副交感神經的功能進行整理。

教師精心設疑，為學生提供自主學習的條件，能夠激發學生科學探究的興趣，使學生通過制作大概念圖表、進行實驗、分析總結，發展自身的科學探究素養，增強知識體系的完整性、系統性。

（四）深化大概念教學，增強社會責任意識

巧用生物情境、生物資料引導學生學習，可以進一步深化大概念教學，有助于增強學生的社會責任意識。社會責任意識是基于生物學的認識，參與個人與社會事務的討論，做出理性解釋和判斷，解決生產生活問題的擔當和能力［6］。教師要積極創新教學方法，立足大概念創設情境，引入不同的生物資料，適當弱化“教”，突出“學”，讓學生全面把握概念內涵，不斷增強社會責任意識。

例如，在講解蘇教版選擇性必修2第一章第二節“影響種群特征的生態因子”這部分內容的過程中，教師要明確本課教學的重難點是“研究各種生態因素以及種群的增長曲線”，創設生物教學情境，搜集有關資料，引導學生通過學習與實踐，增強社會責任意識。首先，教師可以利用有關森林的話題，引發學生對植物生長的關注，據此介紹生態因素中的非生物因素“水、陽光、溫度、土壤”以及生物因素“種內關系、種間關系”。接著，教師可以引導學生分析關于江豚在淡水中生存的資料，介紹“生態因子”這一核心概念，使學生明白，環境中對生物的生長、發育、生殖、行為和分布等有直接或間接影響的因素就是生態因子。然后，教師可以通過對比植物中的水分含量與動物體內的水分含量，創設生活情境，引導學生分析水對種群特征的影響，為生活中的經歷與大概念建立聯系，使學生通過思考和總結，懂得生態因子對種群的數量變化規律有著深遠影響。最后，教師可以展示人口密度、出生率和死亡率、年齡、性別比例等相關數據，引導學生分析水、陽光、溫度、土壤對人類種群特征的影響，讓學生判斷影響人類活動的主要生態因素是什么，結合材料中的增長曲線，闡述自己的想法，提出人類聚居以及活動的合理建議，在理解“生態因子”核心概念的基礎上，形成良好的社會責任感。

在情境和課外資料的支持下，大概念教學可以取得顯而易見的成果，讓學生針對不同的生物知識點，進一步學習對應的概念，并且結合實際問題提出看法和建議，不斷增強社會責任意識。

結語

綜上所述，大概念教學注重從各種材料中提煉知識，目的是幫助學生建立核心概念體系。學科核心素養和大概念教學之間存在一定的關聯。堅持以“培養全面發展的人”為核心，開展大概念教學活動，能夠提升生物教學的有效性，從而促進學生取得學習上的進步。教師通過分析學科核心素養下的高中生物大概念教學策略，可以發現自己肩負著學科核心素養培養的重任，領悟到自己要突出大概念教學，實現從教師主動的“教”變為學生主動的“學”，由此取得良好的學科核心素養培養效果，在提升生物教學質量的同時，促進學生全面發展。

【參考文獻】

［1］楊益.基于生物學科核心素養下高中生物教學的優化策略探討［J］.新課程導學，2020（S2）：5，7.

［2］林端忠.新高考形勢下高中生物科學探究素養的培養［J］.教師，2020（07）：79-80.

［3］李建榮.淺談核心素養下高中生物微課程的開發與研究［J］.教師，2020（03）：94-95.

［4］韓紅生.關于高中生物核心素養的內涵與培養策略的相關分析［J］.新課程導學，2019（20）：81.

［5］張政龍.高中生物學科核心素養的教學培養策略分析［J］.新課程導學，2019（15）：37.

［6］魏濤，姜會榮.高中生物教學培養學生核心素養的策略分析［J］.教師，2019（12）：98-99.