淺析大單元教學設計在高中生物學教學中的研究現狀

摘 要：大單元教學將課程方案和學科核心素養巧妙地整合，促進教學內容的結構化，構建教學的整體意識，本文綜述了大單元教學設計的流程以及大單元教學設計在高中生物學中的研究現狀，為一線教師在掌握大單元教學設計方面提供參考并促進大單元教學在高中生物學課堂教學實踐。

關鍵詞：大單元教學設計;高中生物學;研究現狀

中圖分類號：G633.91" 文獻標識碼：A" 文章編號：1673-260X（2024）02-0107-04

20世紀初，溫·哈倫和查莫斯等人率先開啟了對學科單元的教學設計研究。2003年，世界經濟合作與發展組織在報告中正式提出“核心素養”[1]。之后，核心素養的發展推動了大單元教學的出現。2015年，鐘啟泉教授和崔允漷教授率先提出了“大單元教學”這一概念[2]。大單元教學不僅關注單元內部知識之間的聯系，也關注單元與單元之間的聯系，具有系統性、整體性、情境性等特點[3]。大單元教學從培養學生生物學核心素養出發，挖掘生物學知識背后的育人價值，整合教材中相互關聯的教學內容，在真實的情境中解決生物學相關的實際問題。因此，為了發展學生的學科核心素養，我們要關注大單元教學，并積極發揮大單元教學在高中生物學中的課程設計與教學實踐中的作用。

1 大單元教學設計在高中生物學教學中的必要性

大單元教學的關鍵在大，并圍繞大單元教學出現了大觀念、大概念和大主題等一系列核心詞。與傳統的課時計劃相比，大單元教學偏重以學生和學科知識的本質為出發點，真正實現學生在真實的情境中運用知識升華為提升綜合素質。高中生物學的知識點多，內容雜，覆蓋范圍廣，學生難以記憶零散且繁多的知識點，不容易把握知識的大框架。而大單元教學設計可以實現對教材的零散知識內容的編排，從整體看，也達到了從橫向和縱向兩個層面擴大生物課堂知識面的目的。

1.1 教學設計的理論框架

從微觀角度分析，學者李森指出教學設計的一般過程為教學背景的分析、教學目標的分析、教學過程的設計和評價的設計[4]。傳統教學也有單元教學設計，但以前的“單元”是基于學科核心內容、學生認知規律和學科知識點邏輯體系而構建的最小的學科教學單位，而“大單元教學”強調綜合性的“大單元”教學設計，體現在對學科教學單元內容再次開發并整體設計。大單元是以一個小單元或幾個小單元為教學設計的基本單位，突破了課時的限制，它的教學設計更宏觀，目標更清晰地指向核心素養。

1.2 大單元教學設計以核心素養為目標

崔允漷指出大單元中的“大”字有三層含義，一是指大觀念、大任務等，起著統率教學單元的作用;二是指進行大單元教學設計時要注重從大處著眼，意味著教師在進行教學設計時要從整體進行分析，注重學生的品格的養成、能力的提升等方面;三是指大單元教學打破之前課時決定教學的傳統模式，主張以學習內容決定學習周期的模式，注重學生觀念的形成和綜合素養的培養[5]。鐘啟泉教授遵循“ADDIE”模型確定了單元設計的步驟，分別是“分析、設計、開發、實施、評價”。“ADDIE模型”中的五個要素符合單元教學設計的開展，其以系統完整的體系與大單元教學設計巧妙結合，這與當今的課程改革的發展趨勢相符[6]。結合高中生物學的特點，大單元主題教學設計環節為分析學情和教學內容、整理合并教材單元、確立大單元學習主題、制訂大單元的學習目標、設置教學策略、進行教學活動的設計，最后進行教學評價的設計和達成度的評估[7]。大單元教學旨在構建教學的整體意識，以實現“整體大于部分之和”，提升教學效益，用系統方法和大局觀發掘生物學的核心素養。顯而易見，大單元教學適合應用于高中生物學的教學，更能培養學生生物學的核心素養。

1.3 高中生物學核心素養培養模式下開展大單元教學設計的意義

鐘啟泉教授認為，教師應該掌握基本的教學活動流程，教學活動流程為“核心素養-學科素養-單元設計-課時計劃”[6]。《普通高中生物學課程標準（2017年版2020修訂版）》中指出，學科核心素養是學科育人價值的集中體現，要著力發展學生的生物學學科素養。學科核心素養是指學生在學習學科知識的過程中，要逐步形成的正確價值觀、必備品格和關鍵能力。以核心素養為導向的教學設計是強調育人，強調由“教”轉變為“學”主體的教學設計[8]。學生通過一個大單元的學習，可以有效地聯系知識點，進行深度學習，進而發展生物學學科素養。老師通過創設大單元主題的教學內容，設計大單元教學的框架與內容，挖掘知識背后的育人價值，真正實現核心素養在生物學課堂的落地。

2 大單元教學設計的研究現狀

2.1 基于大概念進行的生物學大單元教學設計

大概念是指比法則、定理等具體知識更上位的概念或核心思想。韋鈺指出科學教育應該摒棄之前講授零碎的知識片段的教學方式，應圍繞有結構、有聯系的科學核心概念和模型—大概念來進行學習[9]。大概念相較于生命觀念更微觀、知識體系更加清晰完整，一線教師操作更加方便。對于大概念教學，由于課程標準中已經將大概念以及大概念統攝下的重要概念及次位概念列明，并按此概念編制了教材中的教學內容，教師使用大概念進行教學時并沒有建立單元與單元的關系，還是以原有的課時為切入點設計課程。而大單元與大概念是緊密相關的，都是課堂教學的重要組成部分，大單元教學應圍繞大概念設計展開。有部分學者開始基于大概念進行高中語文學科的大單元教學設計[10]。頓繼安等人指出認為有意義的單元教學設計需要圍繞大概念進行，以學科大概念統攝和重新組織教學內容，能使學生較好地把握知識的形成過程，逐步掌握生成新知識的能力，可以學會將獲得的大概念應用于解決具體的實際問題[11]。具體的單元教學設計是以大單元教學設計的步驟開展，唯一區別是要圍繞大概念設計開展。因此，張慧婷等人對基于大概念的單元教學設計進行研究，將高中生物學的教材內容作為背景，通過分析教材知識與概念之間的內部聯系梳理了在教學中依賴大概念的部分單元的知識內容體系，并對大概念與單元教學目標、教學內容和教學評價的關聯做了進一步探究，為一線教師提供了知識理論及實際操作的強有力的支撐，比如，張慧婷在單元教學設計步驟中的第一步，對高中生物學課程標準中的部分概念進行分析并結合高中生物學課程標準中出現的概念陳述了大單元教學設計中具體的步驟[12]。鄭念念以重要概念為主題嘗試構建單元教學設計的流程，并以重要概念為主線進行了案例設計和實踐教學。最后得出了基于生物學重要概念的單元教學設計有利于學生概念體系的構建的結論[13]。束欣卓等人基于大概念的視角，以“遺傳的細胞基礎”為單元主題，完成了對高中生物學單元整體教學設計的實施策略的探討，并針對大概念對評價策略做出了更新，提出了概念圖的策略作為評價方式之一，每一教學設計環節的制訂都緊扣相關的生物學大概念[14]。綜上所述，大概念與單元教學設計的每個步驟的緊密結合，有力地說明大概念在進行高中生物學單元教學設計時占有的重要地位。

2.2 基于大主題進行的生物學大單元教學設計

大主題是貫穿于教學全過程的中心線索，是整合、凝練、統攝教學系統諸要素的內核[15]。主題式教學是實踐大單元教學的有效途徑。基于大主題的大單元教學設計可以打破課程標準中的概念與概念之間的關系，以所設主題為主線進行概念的重組。而主題的設置一般是與某一情境或者活動相關，能夠將知識與生活情境較好地融合，讓學生將生活與知識建立聯系。比如，黃秀芝以“植物生命活動的調節”為主題進行單元設計，將相關的學習內容進行統籌，確立核心問題，并遵循大單元教學設計的步驟，以“情境-問題-活動”為主線，強調學生的主體地位，設計一系列的學生活動，如開展實驗探究、模型構建、辯論賽等，達成核心素養在教學實踐中落地生根的愿景[16]。黃麗娜指出大單元主題的教學模式對于核心素養理念下的生物課堂教學有著十分重要的意義，所以她以深度學習的視角，采用大單元主題教學設計的流程，探究了整個過程，通過將大單元教學設計與學生的深度學習相聯系為學生的學習提供路徑[17]。張榮飛等人對細胞結構與功能、細胞代謝等單元的主題任務進行開發，并在高中一輪復習的實驗技術單元中進行應用。研究發現，基于主題的單元教學利于學生串聯本單元的核心內容有利于構建知識框架，有利于增加學生的自學時間，提高學生提取信息，科學探究的能力[18]。和基于大概念的單元教學設計相比，主題作為單元教學設計的核心問題，可以給教師留有較大的空間開發新的資源，并整合分散的教材內容，重新整合概念，更好地幫助學生建立知識與社會之間的聯系，但是需要教師投入更多精力，深度學習才能梳理合理的相關內容，避免設置的知識框架過于簡易或復雜。綜上所述，大主題貫穿于單元教學的各個環節中，有力地說明大主題在進行大單元教學設計時占有的重要地位。

2.3 基于生命觀念進行的生物學大單元教學設計

生命觀念是對觀察到的生命現象及相互關系或特性進行解釋后的抽象概念，是生物學核心概念的呈現方式，是貫穿生物學不同內容的主線[19]。生命觀念包括結構與功能觀、物質與能量觀、進化觀等，生命觀念的培養需要基于大量的生物學事實和多個大概念。而大單元教學就是以重組教學內容，綜合多個生物學事實為特點[20]。所以，大單元教學是培養學生生命觀念最有效的方式之一。生命觀念是重要的生物核心素養的體現，崔允漷提出大單元教學的邏輯可以以大觀念進行統率[21]。因此，阿西依布木等人先以某一生命觀念梳理單元的知識內容體系，再對生命觀念與單元教學目標、內容和評價的關聯做進一步的研究。比如，阿西依布木以“結構與功能觀”為核心梳理高中生物學教材的相關內容，進行基于“結構與功能觀”這一生命觀念的單元教學設計的研究，并通過實施單元教學，驗證了單元教學能夠培養學生的結構與功能觀[22]。樊婷婷先分析了基于“結構與功能觀”的教學設計模型，接著以模型進行了基于“物質與能量觀”這一生命觀念的教材知識內容的教學設計，在文章中搭建了與“物質與能量觀”相關的概念圖譜，并且通過案例分析對教學設計中“物質與能量觀”的進階路徑進行了探究和描述，提供了由“概念到觀念”的教學設計流程，為一線教師提供了可借鑒的教學研究[23]。相較于基于大概念和主題的單元教學設計，基于生命觀念單元教學設計更貼近生物學課程，這是生物學課程所特有的學科素養的其中之一。綜上所述，生命觀念與大單元教學的所有環節緊密結合，有力地說明生命觀念在進行大單元教學設計中占有的重要地位。

3 大單元教學設計在生物學教學中的應用

3.1 在授課中的應用價值

目前，大單元教學的研究主要集中在語文、地理學科，在高中生物學學科方向的研究相對較少，且大多數關于大單元教學的研究都是圍繞大概念和核心素養進行。生物學的知識體系是復雜的，知識點散亂，學生剛開始接觸往往很難理解和記憶，而開展過大單元教學的實踐證明，大單元教學可以有效解決這一問題，可以利用大單元教學將知識按照大概念、大主題或者生命觀念進行整合，這樣不僅有利于學生建立知識之間的聯系，有利于其在頭腦中形成知識框架，并有助于形成學科綜合遷移的應用能力;而且對于教師把握教材與生物學知識脈絡有很大幫助，有利于教師開發新的課程資源，幫助學生形成生物學的核心素養。

以往教師在評價時，往往只通過學生的學業成績衡量學生的學習過程，從而忽視學生在學習過程中的學習態度，合作交流能力，分析探究能力等。大單元教學通過關注學生的學習過程，以及學生對任務的探究過程，進一步反映學生的思維結構。大單元教學的內容多，時間跨度長，通過對學生采用過程性評價量表的方式，反映學生在學習過程中的學習積極性，學習的態度等[24]，大單元教學使評價方式多元化。

3.2 在復習課中的應用價值

在復習課中，大單元教學策略同樣適用，部分的一線教師已經在實際教學中嘗試采用單元主題教學的復習策略。在高中生物學的復習課中實施大單元教學，一方面，對于學生來說，與傳統的復習課中刷題，知識零散的課堂相比，學生能夠進行學科知識的深度學習，學生能建立知識與知識的意義聯系，構成生物學的知識體系，在遇到生活中類似情境時，能夠用生命觀念解決真實的問題，幫助學生提高生活中思考解決問題的能力，培養學生全面且綜合的思維方式，有助于學生形成正確的價值體系。另一方面，對于教師而言，在高中生物學復習課實行大單元教學有利于教師整體規劃復習進度，深度分析教材內容，促進教師的專業發展[25]。例如在復習高中生物學必修內容中有關植物的植物激素和植物組織培養相關的單元內容時，我們可以以“種子的一生”為單元主題。以生活中常見的杏為例，按照時間的順序講述，這樣學生的頭腦中既能建立生活中從春天到秋天杏的形態和味道，又能將其所處的各個時期與植物激素一節的知識內容相聯系。

4 結語

21世紀的高中生物教師應該樹立大概念、大觀念和大主題的意識，重視大單元教學設計在發展學生生物學學科素養中所發揮的重要作用。教師要提高自己的站位，從以課時為單位向重組單元教學內容轉型，從制訂平面的學習目標向立體多面的學習目標轉型，從單一的評價方式向多樣化的評價方式轉變。改變從教學設計的制訂做起，用大單元教學設計呼應生物學核心素養的實現。

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收稿日期：2023-10-18

通訊作者：郭成（1969-），男，內蒙古赤峰人，碩士，教授，碩士生導師。研究方向：中草藥綠色防控技術。

基金項目：國家級本科專業生物科學專業建設項目;赤峰學院一流扶持學科建設項目（CFXYYLXKB202102）