大概念指引下的高中生物學單元教學設計

摘 要：本文構建了大概念指引下生物學單元教學設計的一般流程，并以“細胞的基本結構”一節為例，將單元教學理論落實到課堂實踐，從而實現發展學生生物學學科核心素養的教育教學價值。

關鍵詞：大概念；單元教學；核心素養；高中生物學教學

文章編號：1003-7586（2024）08-0038-04 中圖分類號：G633.91 文獻標識碼：B

內容聚焦的大概念是高中生物學學科課程標準的基本理念之一。生物學大概念位于學科的中心位置，是教學環節設計的核心，也是核心素養培育的基石。［1］單元教學需要圍繞大概念展開，是課程目標轉化為課堂教學的關鍵環節，是實現生物學學科核心素養發展的重要抓手。

1 大概念指引下單元教學設計的一般流程

單元教學設計立足《普通高中生物學課程標準（2017年版2020年修訂）》（以下簡稱為《課程標準》）凝練的生物學大概念，同時梳理重要概念及次位概念，進而構建概念體系。教師需要基于學生的具體學情，選擇符合學生認知邏輯的、足夠數量的事實性知識，并以此支撐學生構建概念體系。為實現生物學學科核心素養的發展和單元教學的統一性，教師需要以發展核心素養為宗旨制定單元教學目標，根據教學內容設計教學活動，以求有效完成教學任務，并及時評價促發展（見圖1）。

2 大概念指引下的單元教學設計案例

2.1 單元教學內容

本文創設的單元為人教版普通高中教科書《生物學·必修1·分子與細胞》（以下簡稱“教材”）中的第3章“細胞的基本結構”部分的內容。教材在第2章已介紹了組成細胞的元素和分子，體現了生命的物質性，幫助學生理解和形成結構與功能相適應的生命觀念：水、無機鹽、糖類、脂質、蛋白質和核酸對于細胞的正常生命活動非常重要，其相互組合形成細胞的基本結構來發揮功能。

本單元具體內容包括“細胞膜的結構和功能”“細胞器之間的分工合作”及“細胞核的結構和功能”，這些內容反映了細胞結構和功能緊密聯系的狀態。第4章介紹物質進出細胞的方式，需要以本單元細胞膜的結構和功能、細胞器之間的協調配合的內容為基礎。本單元的教學內容在教材編排方面承上啟下，從系統的角度理解細胞的基本結構，為后續學習進行鋪墊（見圖2）。

2.2 《課程標準》要求

《課程標準》以“大概念—重要概念—次位概念”的概念層次對知識點進行梳整，這就要求教師在理解概念的基礎上展開教學。單元整體教學設計將多個課時的教學設計進行系統性的整合，使知識之間相互聯系組成框架，進而形成更為完善的概念體系，幫助學生理解并發展生物學學科核心素養。

本單元的概念體系如表1所示。

1.2 細胞各部分結構既分工又合作，共同執行細胞的各項生命活動1.2.1 概述細胞都由質膜包裹，質膜將細胞與其生活環境分開，能控制物質進出，并參與細胞間的信息交流；1.2.2 闡明細胞內具有多個相對獨立的結構，擔負著物質運輸、合成與分解、能量轉換和信息傳遞等生命活動；1.2.3 闡明遺傳信息主要儲存在細胞核中；1.2.4 舉例說明細胞各部分結構之間相互聯系、協調一致，共同執行細胞的各項生命活動

1.3 各種細胞具有相似的基本結構，但在形態與功能上有所差異1.3.1 說明有些生物體只有一個細胞，而有的由很多細胞構成，這些細胞形態和功能多樣，但都具有相似的基本結構；1.3.2 描述原核細胞與真核細胞的最大區別是原核細胞沒有由核膜包被的細胞核

2.3 單元課時內容

本單元系統地體現了生命觀念中的結構與功能觀。教師圍繞大概念“細胞是生物體結構和功能的基本單位”設計單元內容，主要包括“細胞膜的結構和功能”“細胞器的結構和功能”“細胞核的結構和功能”三個部分，課時編排符合學生的認知發展順序。教學時，教師通過引導學生運用結構與功能觀完成單元課時任務，從而達成教學目標。

具體課時內容與課時任務如表2所示。

2.4 學生基本學情

2.4.1 生命觀念方面

通過學習第2章“組成細胞的分子”的內容，學生已經對細胞內的物質組成具有基本認識，了解糖類、脂質和蛋白質的功能，初步形成了結構與功能觀，但并不清楚這些物質在細胞中的具體作用。由于本單元的知識較為零散和抽象，學生容易在學習過程中片面地看待細胞的基本結構。例如，學生能說明細胞膜的組成成分，但會割裂地認為細胞膜、細胞器膜和核膜屬于不同結構，進而誤以為它們的組成成分和結構是不同的。教學過程中教師可提供圖片及視頻等資料并創設情境，以直觀的事實性知識為基礎，通過一系列問題串引導學生思考并構建概念，使學生形成對次位概念、重要概念和大概念的理解，進而形成結構與功能相適應的生命觀念。

2.4.2 科學思維方面

學生接受生物學知識的主要途徑是課堂教學。在學習教材內容時，學生往往只重視教材正文，而忽視閱讀科學史資料，不清楚科學家的科學探究過程，無法領悟其中蘊含的科學精神。對于教材中的科學史內容，教師應該挖掘其教育價值，通過還原科學發展的歷程，引導學生在主動思考的過程中感悟科學本質，推動學生科學思維的發展。

2.4.3 科學探究方面

學生在初中階段已經使用光學顯微鏡觀察過細胞裝片，具備葉綠體、線粒體、動植物細胞的基本結構知識，但學生的自主學習能力和動手操作能力較為薄弱。教師在教學中可以根據教材內容適當安排實踐探究活動，例如，營造探究氛圍和真實情境，引導學生分析和討論素材資料或者安排實驗方案設計、模型制作、概念圖繪制等探究活動，增加學生參與科學探究的機會，豐富學生的科學探究活動經驗。

2.4.4 社會責任方面

高中階段的學生對未知事物通常具有一定的探索欲，有豐富的想象力和創造力，但學生實際要學習的知識較多，學習壓力較大，對社會事務、科學研究進展的關注較少。教師在教學過程中可以將社會熱點、科學研究以及現實生活素材轉變為適合學生理解的課堂教學資源，通過探討與生物學有關的社會議題，引導學生提出各自的見解，幫助學生樹立科學觀點，潛移默化地滲透社會責任。

2.5 單元教學目標

本單元教學目標在設計上要有助于培養學生的生命觀念、科學思維、科學探究和社會責任四個方面的生物學學科核心素養。本單元的課時教學目標之間互相聯系，逐層發展，有助于學生理解次位概念和重要概念，從而形成大概念體系（見表3）。

2.6 單元整體教學過程

單元教學需要圍繞生物學大概念設計，重視問題情境和探究活動的創設，提供大量事實性知識幫助學生構建概念體系，精選資料促進學生在探究過程中主動學習，進而發展其生物學學科核心素養（見圖3）。

3 反思與啟示

單元整體教學設計注重學生在課堂上的主體地位，教師在充分了解學情的基礎上，提供與學生認知情況相符的學習資料，幫助學生形成知識之間的聯系。此外，學生需要掌握學科課程的基本概念及其與課程之間的聯系，把握課程內容的結構，最終內化知識，建立概念框架。

參考文獻

［1］吳成軍.試論在建構概念中發展生物學學科核心素養［J］.生物學教學，2021，46（9）：26-28．