高中生物學課程標準中大概念的呈現、特點及教學建議

2024-10-09 00:00:00陳進

教學與管理(中學版) 2024年10期

《普通高中生物學課程標準（2017年版2020年修訂）》中“大概念”有兩種具體呈現方式：一種是用“大概念”的語詞直接呈現；另一種則用“概念體系”間接歸納大概念。課程標準中的“大概念”體現出五個重要特點：課程目標上以大概念的理解和應用來體現素養發展水平；課程結構上根據大概念構建課程體系；課程內容上追求連貫一致、合理進階；課程實施上強調教學評一體化設計；表述上追求理解為先，提倡概念性陳述方式。中學教師在開展大概念教學的過程中需要特別關注四個方面：科學設計核心素養目標；教學實施要立足真實情境和案例；正確認識生物學事實、概念與觀念的關系；強化解釋、論證大概念的過程。

普通高中；生物學；核心素養；課程標準；大概念；教學建議

陳進.高中生物學課程標準中大概念的呈現、特點及教學建議[J].教學與管理，2024（28）：64-67.

2016年，核心素養研究課題組發布了“中國學生發展核心素養”的相關研究成果。“中國學生發展核心素養”以培養“全面發展的人”為核心。核心素養綜合表現為人文底蘊、科學精神、學會學習、健康生活、責任擔當和實踐創新[1]。林崇德教授還進一步指出“核心素養是每一名學生都需要的、不可或缺的共同素養”[2]。2020年，基于核心素養總體框架及基本內涵的要求，教育部制定并頒布了《普通高中課程方案（2017年版2020年修訂）》[3]。同年，教育部制定并頒布了《普通高中生物學課程標準（2017年版2020年修訂）》（以下簡稱“新課標”）。核心素養研究課題組、《高中課程方案》和新課標都不約而同地將目光轉向“大概念”，強調通過大概念的理解及應用來發展學科核心素養，最終指向“全面發展的人”的培育。由于篇幅所限，本文僅以新課標中的“大概念”作為主要研究對象，嘗試揭示新課標中“大概念”所具備的特點及要求，進而為大概念的教學實施及教后反思提供參考。

一、新課標中大概念的呈現方式

新課標中的“大概念”有兩種具體呈現方式，一種是用“大概念”的語詞直接呈現，并且在新課標各部分出現的次數差異顯著；另一種則用“概念體系”間接歸納大概念，體現出概念學習的螺旋上升和思維進階。

1.用大概念語詞直接呈現

新課標中用“大概念”語詞直接呈現了17次，具體如表1所示。

通過分析表1可以發現，“大概念”一詞在實施建議部分高頻出現，多達9次。進一步研究發現，學業質量的內涵指向“完成課程學習后的學業成就表現”，而“附錄1學科核心素養水平劃分”描述的是學生課程學習后所表現出的核心素養水平或素養表現層次。因此，學業質量和附錄部分更多聚焦的是學生學習后的學業成就及素養發展。這說明“大概念”的理解、應用、教學及評價是教育教學的“重頭戲”，更強調大概念的教學評需要一體化設計和思考。

2.用概念體系間接歸納大概念

新課標提出，“必修課程選擇的是生物學最基本的重要概念”“選擇性必修課程有助于學生進一步加深對生物學大概念的理解”[4]。雖然新課標中沒有“以大概念、重要概念和次位概念的形式呈現相應的概念體系”[5]的直接描述，但新課標實質上是用“概念體系”間接歸納出大概念的，在必修和選擇性必修課程共呈現出10個大概念，筆者針對各模塊內容做了進一步分析（見表2）。例如，以必修課程“概念4：生物的多樣性和適應性是進化的結果”為例，其統攝以下兩個重要概念：“4.1地球上的現存物種豐富多樣，它們來自共同祖先”和“4.2適應是自然選擇的結果”，重要概念4.1又統攝著次位概念4.1.1和4.1.2，而次位概念則是由眾多的生物學事實和現象支撐、建構的，因此，新課標中的“大概念”也是用重要概念、次位概念的概念體系來間接呈現的。

二、新課標中大概念的特點分析

新課標中的“大概念”從課程理念、課程目標、課程結構、課程內容、學業質量和實施建議等方面帶來深遠影響和重大變化，并體現出以下重要特點：課程目標上遵循大概念→生物學學科核心素養→核心素養的發展路徑；課程結構上通過“內容聚焦大概念”實現少而精；課程內容上“使用同一把尺子”實現中小學生物學課程的銜接；課程實施上全面思考大概念的教學評一體化；表述上積極倡導概念性陳述方式，強調大概念是思維和理解的結果。

1.課程目標上以大概念的理解和應用來體現素養發展水平

新課標在課程目標部分有以下關鍵表述：“樹立生命觀念”“形成科學思維的習慣”“掌握科學探究的思路和方法”“具有開展生物學實踐活動的意愿和社會責任感”[8]。新課標還提出“學業質量標準的每一級水平均包括……四個維度以及不同水平間的差異”，并在附錄1展示了學科核心素養水平劃分的具體內容。劉恩山教授還從知、情、意、行4個維度鏈接了生物學學科核心素養：生命觀念→知；科學思維→意；科學探究→行；社會責任→情[9]。核心素養、生物學學科核心素養、大概念都是目標層面上的要求，而大概念的理解和應用相較于前兩者更具體，難度更適宜，更易實現，這也為核心素養的培育和發展提供了通路、支點，通過大概念的理解和應用來反映學生的素養表現水平，最終達成生物學課程育人目標。

2.課程結構上根據大概念構建課程體系

新課標明確提出：“根據生物學的大概念來構建課程體系和內容框架”“選擇性必修課程有助于學生進一步加深對生物學大概念的理解”[10]，必修課程更是學習選擇性必修和選修課程的基礎。以必修課程《遺傳與進化》模塊為例，該模塊的設計初衷為“在細胞和分子水平認識生命的延續性，在種群、物種乃至生態系統層面認識生物界的發展變化”[11]。新課標中“概念3：遺傳信息控制生物性狀，并代代相傳”和“概念4：生物的多樣性和適應性是進化的結果”正是構建該模塊課程體系的抓手、錨點，其他模塊同樣如此，因此，新課標在課程結構上是根據大概念來構建課程體系的。而用生物學大概念構建課程內容還能實現少而精[12]，真正踐行了“內容聚焦大概念”的課程理念。

3.課程內容上追求連貫一致、合理進階

劉恩山教授提出，在課程內容的設計上使用同一把尺子，為小學、初中和高中學生“量體裁衣”[13]。《義務教育科學課程標準（2022年版）》設置了13個學科核心概念[14]，以學科核心概念“5.生命系統的構成層次”為例，其根據不同學段學生的特點具體劃分了6項學習內容，其中為5～6年級制定的一項學習內容為“5.3細胞是生物體結構與生命活動的基本單位”，并提出了相關的內容要求“③初步學會使用顯微鏡觀察細胞，知道細胞是生物體的基本結構單位”[15]。《義務教育生物學課程標準（2022年版）》中的概念1為“生物體具有一定的結構層次，能夠完成各項生命活動”，其下轄的重要概念為“細胞是生物體結構和功能的基本單位”[16]，并提出了相關學業要求：正確、規范地制作臨時裝片，使用顯微鏡進行觀察……識別動植物細胞的結構并說出其異同點……運用示意圖或模型等方式……新課標中的概念1為“細胞是生物體結構與生命活動的基本單位”，同樣提出了以下相關學業要求：從結構與功能相適應……這些分子是……物質基礎；建構并使用細胞模型……通過分工與合作……實現細胞水平的各項生命活動；觀察多種多樣的細胞……相似的基本結構。因此，在大概念的描述、學業要求以及學生核心素養發展水平上，大概念作為一把尺子，為中小學生物學課程的連貫一致、合理進階進行“量體裁衣”。

4.課程實施上強調教學評一體化設計

在課程內容方面，新課標中必修和選擇性必修模塊均由“內容要求+教學提示+學業要求”構成。必修1是讓學生在細胞水平認識生命的物質基礎和結構基礎，了解生命的物質性和生物界的統一性等[17]。以必修1模塊的概念2“細胞的生存需要能量和營養物質……”為例，“內容要求”以大概念、重要概念、次位概念的形式呈現出概念體系。“教學提示”提出開展下列教學活動：通過模擬實驗探究膜的透性；觀察植物細胞的質壁分離和復原……幫助學生達成對概念2的理解，其更多指向的是沿著生物學事實和現象→次位概念→重要概念→大概念的思路逐級形成科學的自然觀。“學業要求”則聚焦學生學習后在生物學學科核心素養方面的要求和期待，如“學業要求”針對概念2的具體要求為“通過探索光合作用與呼吸作用，闡明細胞生命活動過程中貫穿著物質與能量的變化”[18]。另外，新課標在評價內容中還進一步強調“以生物學大概念、重要概念……檢測學生生物學學科核心素養的發展水平”[19]。因此，在課程實施上特別強調教學評一體化設計與思考，以大概念為依據設計教學目標和評價標準，就解決了教學過程中“教”與“評”的問題，再通過設計教學活動，就真正打通了“教”“學”“評”的思維路徑，更為大概念的漸進式落實提供了有效保障和重要支點[20]。

5.表述上追求理解為先，提倡概念性陳述方式

研究發現，《普通高中生物課程標準（實驗）》中通常都采用“行為動詞+短語”的方式來描述學習內容，如“概述蛋白質的結構和功能”“舉例說出脂質的種類和作用”。新課標則采用“完整語句”的方式來表述大概念，甚至在重要概念和次位概念的表述上也采用相同方式。埃里克森主張要真正地以學生為主體，站在學習者的立場上，用“完整語句”的方式表述學生對大概念的基本理解，展現學生頭腦中的思維過程和路徑[21]。非概念性陳述的許多描述是事實而不是科學概念，是用短語而不是用完整的語句表述的概念[22]，如“能指認植物的六大器官，知道各種器官的作用”。而概念性陳述通常運用完整的語句來解釋自然事件和現象的發生、發展和變化，指向核心概念。例如“植物由不同的部分（根、莖、葉、花、果實、種子）組成，這些組成部分在植物生長的過程中發揮著不同功能”，旨在說明植物的組成結構能夠實現特定的功能：植物的各個部分可以幫助植物滿足其需要。因此，采用“完整語句”的概念性陳述方式應成為教師表述概念的方向。

三、基于“大概念”理解的教學建議

基于新課標中“大概念”的理解及其體現的特點，中學教師在開展大概念教學的過程中需要特別關注以下四個方面：科學、合理地設計核心素養目標，充分體現生物學學科育人價值，并正確認識核心素養目標的發展性、進階性及遷移價值；以真實情境和案例為依托開展教學實施，強調真問題、真情境、真案例和真過程；生物學事實、概念與觀念是立體交叉的關系，需要循序漸進，更需要拾階而上；強化解釋、論證大概念的過程，最終引導學生科學、合理地建構大概念。

1.科學設計核心素養目標

從“三維目標”轉向“核心素養”是課程改革的重大突破，也是素養課堂或追求理解的大概念教學設計的追求和期待。因此，教師需要接受并習慣依據核心素養來制訂單元或課時教學目標。例如，教師在制訂“細胞的癌變”一節教學目標時，素養視角下的教學目標可嘗試進行以下設計：通過觀看癌癥患者治療的過程，觀察海拉宮頸癌細胞的形態結構特征，利用多種途徑搜集并分析癌癥治療的前沿科技資訊，學生能夠描述并概括出癌細胞的主要特征，進一步深化認識結構與功能相適應的觀念，最終形成關注生命與健康的生命觀念、社會責任[23]。需要注意的是，就一節課或一個課時而言，四個學科核心素養目標之間不必面面俱到，要避免生搬硬套和牽強附會，相關素養目標之間可以側重某一個或某幾個方面[24]，教師需要有所取舍、有所選擇，以制訂出科學的、適切的且符合學情的素養目標。

2.教學實施要立足真實情境和案例

正如樊潔老師所說，“基于大概念的教學過程設計以真實性為依托”[25]，案例的真實性可以幫助學生正確理解大概念，還可以引導學生鏈接現實生活，更可以指導學生建構科學的大概念認知框架。例如，選擇“新冠肺炎疫情”的真實案例（或真實情境）有助于學生理解并建構“防控并重”的大概念。趙占良老師還強調教育教學過程中應立足于真實情境下的問題探究過程，實現學科核心素養提升與問題解決的有機融合[26]。如轉基因食品的安全性、新冠肺炎病毒的溯源等真實案例有助于學生參與生物學社會議題的討論，從而進一步理解、建構并合理應用相關的生物學大概念。

3.正確認識生物學事實、概念與觀念的關系

新課標提出“通過提供各種豐富的、有代表性的事實”“更要通過對事實的抽象和概括”[27]，在事實的基礎上運用思維加工策略，促進學生建立生物學概念并認識概念之間的關系，最終建立生物學觀念。大概念的建構要不斷經歷“具體→抽象→具體”的過程，即歸納（具體→抽象）和演繹（抽象→具體）兩種不同的思維方式[28]。歸納式教學取向下事實、概念與觀念的建構流程為科學事實→概念層級→生命觀念。最后需要特別關注的是，事實、概念與觀念應呈現出立體交叉的關系[29]。

4.強化解釋、論證大概念的過程

教師需要向學生解釋、論證大概念相關內容，并為學生提供正確、完整以及連貫的素材，幫助學生建立正確的理解圖式[30]。理解是大概念體現“意義性”“生活價值”的基礎和關鍵，恰如“KUD”教學模式的核心是“U”，只有在 “理解”的基礎上才能“知道”和“做”[31]。例如，對于新課標中的概念2“生態系統中的各種成分……生態系統通過自我調節保持相對穩定的狀態”，在建構大概念的課中或課后，教師需要強化解釋、論證大概念的過程，引導學生科學、合理地建構大概念，最終領悟該大概念蘊含的“系統思想”“穩態與平衡觀”和“可持續發展觀”，而習得本概念的“作用和價值”體現在學生提高環境保護意識并嘗試提出人與環境和諧共處的合理化建議。

參考文獻

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