隨著新時代教育理念的不斷發展和新課標的深入實施,各學科教學都在積極探索與核心素養相契合的教學途徑。生物學科是自然科學的重要組成部分,其知識內容不僅涵蓋微觀層面的細胞與分子基礎,還涉及宏觀層面的生命活動調節和生態系統運作。與此同時,生物學科緊扣人類健康與社會福祉,因此在培養學生尊重生命、關注社會與環境等方面具有重要地位。然而,傳統教學往往忽視了對學科內容的整體把握,教學呈現出“章節割裂、碎片化知識傳遞”的傾向,致使學生難以形成系統的生物學思維,也很難在真實情境中靈活運用所學知識。大單元教學倡導對課程內容進行全面梳理,并以概念主線或主題活動為紐帶,將相關章節進行更高層次的整合,從而在相對長的時間維度中,通過探究與實踐的方式提升學生的綜合素養。核心素養與大單元教學理念在許多方面存在天然的契合度,尤其是高中生物教學更需要打破學科內容與實際生活或社會問題之間的壁壘,創設更多融會貫通的情境,使學生能夠站在更宏觀、更系統的立場上審視生命現象并思考未來發展的多重可能性。基于此,本文聚焦核心素養導向下高中生物大單元教學的設計與實踐,為教學改革與課程創新提供可行的思路。
一、大單元教學與核心素養
大單元教學是近些年來在國內外教學改革中逐步興起的一種理念與策略。與傳統以課時或章節為單位的教學組織方式相比,大單元教學往往打破教材的固有順序和章節界限,將若干相近或相關的知識點組合成更具系統性與綜合性的學習主題,使學生在同一單元中圍繞一個或多個具有內在邏輯聯系的問題或情境進行持續的深度探究[1]。這種教學方式能夠讓學生看清知識結構與思維鏈條,有利于他們在綜合運用中理解并掌握知識,同時也能在真實或模擬情境中培養探究精神和解決問題的能力。大單元教學強調“學生中心”與“主題主線”,通過延長學習周期、整合多種教學資源和方法,進而提供多樣化、立體化的學習體驗。對于高中生物學科而言,由于生物學科涵蓋了細胞分子、遺傳變異、生態系統以及人體調節等多個層次,這些內容之間既相互獨立又相互交叉,故而更需要以大單元的方式來組織教學。這樣不僅可以讓學生看到知識之間的內在勾連,還能在長線的探究與情境體驗中不斷深化他們對生命科學本質的理解,從而實現從“學知識”到“用知識思考與創造”的轉變。
核心素養在高中生物課程中通常包含四大要素:生命觀念、科學思維、社會責任感和實踐探究能力[2]。第一,生命觀念強調學生理解并尊重生命現象的多樣性與復雜性,能夠以客觀、辯證的思維來看待生命進程與生物演化;第二,科學思維鼓勵學生在探究生命現象時能理性分析、邏輯推理、實證研究,并形成基于證據的判斷與結論;第三,社會責任感引導學生關注人與自然、人與社會的和諧關系,在面臨生物技術與環境問題等社會熱點時,能具備批判性思維與道德反思的能力;第四,實踐探究能力則是學生在實驗、項目或調查活動中,通過動手操作、分析數據、合理論證等過程掌握科學研究的方法和規律。大單元教學若能充分發揮其整合性與情境性的優勢,便能在教學各個環節中滲透這些核心素養要素,將紙面上的概念與活生生的情境相聯結,從而幫助學生獲得更加全面而深刻的學習體驗。
二、核心素養導向下高中生物大單元教學設計策略
(一)根據教學內容,設計單元主線
在高中生物大單元教學中,教師首先需要對教材進行全面梳理,抓住學科內容的骨干結構與關鍵概念。許多知識主題往往并非只在某一章節單一出現,而是與其他章節甚至跨學科內容有著千絲方縷的聯系。教師可以根據新課標關于核心素養的要求,對現有教學材料進行二次整合,將在邏輯與內容上相互關涉的知識點有機地糅合進一個或幾個大的主題之下。例如,在“細胞”部分,除了講述細胞結構、細胞代謝、細胞增殖等零散知識點外,教師可將其整合成“細胞的結構、功能與生命活動”這樣的大單元,將細胞器的功能、酶的作用機制及細胞膜的物質運輸等內容作為重要的知識支撐,并引導學生在實驗與分析中認識細胞層次與生命活動整體性的深層邏輯。設計單元主線時,需要教師兼顧知識的系統性和學生的學情特點。比如,若學生對基礎概念已經有所掌握,可以將更多的課堂時間和精力放在與主題相關的探究項目或實踐活動上,以便學生在更高的層次上連接原有知識。若學生對理論基礎欠缺,則可通過大單元教學循序漸進地加強對核心概念的理解,以保證他們在后續的實踐探究中能夠得心應手。通過在教學伊始就明確單元主線,學生在不同課時與環節中的學習就有了共享的目標與導向,也有助于他們將新舊知識進行關聯與遷移,形成較為穩定而系統的知識網絡。
(二)基于單元主線,設定單元目標
在制定大單元教學目標時,教師應從知識與能力、過程與方法、情感態度與價值觀等多個維度進行系統化思考。與以往章節或課時目標相比,大單元目標更需要直指核心素養的培養,提出學生在學習該大單元之后所應達到的整體發展水平。知識與能力方面,要求學生能夠在跨章節和跨模塊的綜合情境中掌握和運用相關的生物學概念和原理。過程與方法方面,注重引導學生在探究活動、項目研究以及自主與合作學習中逐步掌握科學研究的方法,形成解決實際問題的思維路徑。情感態度與價值觀方面,則需強調學生對生命現象的敬畏與尊重、對社會與環境議題的關注和獨立判斷能力,以及對自我發展與終身學習的積極態度。在制定這些目標時,教師要深入考慮學生的認知水平、興趣愛好以及未來學科或職業發展的需要,并盡量將學科知識與學生生活經驗結合,滿足學生個性發展的多元化需求。例如,在進行“生態系統”大單元教學時,教師可以將知識目標設定為“學生能夠系統掌握生態系統的結構與功能、能量流動與物質循環原理”,而能力目標可以設定為“學生能通過多源資料檢索和數據分析,解釋生態平衡失衡的原因并提出應對策略”,情感態度與價值觀目標則可包括“學生自覺提升生態保護意識,在日常生活中踐行可持續發展理念”[3]。
(三)緊扣單元重點,滲透生物學思想
在大單元教學實施過程中,教師需要對單元重點內容進行進一步聚焦與提煉,并通過對典型案例或關鍵實驗的細化設計來彰顯生物學科的核心思想。生物學的核心思想包括結構與功能相統一、生命的變化與發展、進化與適應、環境與生物相互作用等。這些思想隱藏在不同章節的知識點背后,卻與多個概念和原理緊密相關。教師若能在單元教學中精心地將這些思想層層剖析、反復印證,學生便能從紛繁復雜的知識表面提煉出更深的學科規律,也能在動手實踐與理論聯系的雙向運作中形成科學思維的雛形。例如,在《遺傳與變異》大單元教學中,教師可通過對孟德爾豌豆實驗的仔細剖析,讓學生既學到基因分離定律、自由組合定律等重要知識,又體會到科學探究需要假設、設計實驗、分析結果和得出結論的完整過程。在該過程中還可引入更多現代遺傳學的前沿發現,如分子遺傳學對基因本質的進一步闡釋,讓學生認識到科學認識和技術應用對人類社會的深遠影響。也可以結合社會生活的真實案例,比如轉基因食品、基因編輯嬰兒等,引導學生反思科學發展給人類生活和道德倫理帶來的機遇與挑戰。只有當教師把生物學思想有機地滲透到一個個大單元的具體活動與分析討論之中,學生對這些思想的理解才不再停留在字面或口號上,而是能夠確立對科學本質的理性認知與自覺應用[4]。
(四)設計實踐活動,深化探究與創新
生物學具有極強的實驗性與實踐性,而大單元教學則為開展連貫而深入的實驗和探究活動提供了更好的條件。在實踐活動的設計上,教師應從單元主題或主線出發,以問題或項目任務為引導,讓學生帶著好奇與思考進入具體的操作與調查中。例如,在《人體穩態與健康》大單元中,教師可以將神經調節、內分泌調節以及免疫調節等內容進行整合,并以“身體如何應對外界環境壓力并保持內環境相對穩定”為核心問題,在若干課時的跨度中分別設計相關實驗與社會調查。學生可以先在實驗室對外界溫度變化與人體體溫調節的關系進行簡單的測量和記錄,也可借助學校或社區資源,實地采訪專業醫護人員或健康領域專家,了解高血糖、高血壓等常見疾病中的內分泌與神經調節機制。伴隨這些活動,教師還可要求學生整理訪談數據或設計簡單的統計圖表,將實證研究同課堂知識相互印證,不僅讓學生對“穩態調節”本身有更感性的認識,也促使他們自覺思考如何在日常生活中維護身心健康。這樣的實踐活動,不僅豐富了學生的學習體驗,也切實加強了他們對社會責任感的理解和對科學探究方法的靈活運用。
三、大單元教學的實踐案例
筆者將《種群與群落》及《生態系統》章節進行了整合,將其設計成名為“生態平衡與可持續發展”的大單元。在大單元中,教師以本地區濕地生態保護和水污染治理為案例,為學生提供真實的社會情境,讓他們在連續多周的學習過程中,結合生態學理論、田野考察和項目研究等多種學習手段進行深入探究。學生首先在教師的帶領下梳理了“種群數量變化、群落演替、生態系統能量流動與物質循環”的關鍵知識點,然后分組前往鄰近的濕地公園進行實地觀測,記錄水質變化以及不同季節出現的主要動植物種類,并收集相應的水質和生物多樣性變化數據。返回課堂后,學生圍繞這些數據嘗試搭建簡單的生態模型,通過對比分析來推斷水質變化的主要影響因素及可能后果,并與該地區歷史環境資料相佐證。在教學進入中后期,教師給出了一系列有關濕地資源利用與保護的社會議題,如“濕地被改造成農用地或商業區會帶來哪些影響”“如何在經濟發展與生態保護之間取得平衡”,并讓學生以小組為單位,在檢索國內外研究文獻和其他地區案例的基礎上,為濕地生態修復或可持續利用提出自己的方案。學生在課后訪問了當地環保組織或相關政府部門,獲取更多政策和公眾意見方面的信息。最終,各小組在課堂上進行方案展示,針對如何提升濕地生態系統的穩定性及可持續開發提出了不同的想法。教師在點評中既聚焦于學生對生態學知識的掌握,也關注他們的社會責任感和跨學科整合能力,并通過同伴互評與教師點撥相結合的方式,幫助學生進一步認識到生態失衡與人類活動之間的復雜關系。
這個實踐案例表明,大單元教學并不僅僅是簡單地把幾章知識合并在一起,而是需要教師有意識地創設一個跨越多個課時與主題的綜合情境,讓學生在探究式、項目式等多樣化教學模式中主動學習、持續思考。學生在此過程中不僅掌握了《種群與群落》《生態系統》等章節內容的內在邏輯與關鍵概念,而且在對實際環境問題的觀察與調查中培養了科研素養和社會責任意識。通過階段性匯報和最終成果展示,學生能多次反思自己的研究過程,并與同伴互相激發靈感,這種合作學習與項目式學習的特點也與核心素養培養的要求高度契合。
結束語
核心素養導向下的高中生物大單元教學,是對傳統教學組織模式的一次重要革新。它強調知識的整體性、關聯性和深度探究,為學生在真實或模擬情境中學科知識與實踐能力的綜合提升提供了可行路徑。大單元教學不僅關注學生對生物學基礎知識的鞏固,也更注重學生在科學思維與社會責任感方面的成長,因而在實踐中更能體現新課改“立德樹人”的根本任務。教師在這一過程中需提升對課程整合和活動設計的能力,從課程標準出發,精準把握學科邏輯與學生認知規律,以更高站位與更長視角去規劃教學單元。同時,教師也應積極利用現代信息技術、社會資源和跨學科合作,豐富大單元教學的資源與形式,讓學生真正感受到生物學與人類社會發展之間的緊密聯系。評價方式也需從單一的紙筆測試轉向過程性與終結性結合的多元化評價,注重觀察學生的探究過程與思維發展,使學習過程真正成為學生探究創新、反思提升的過程。
在未來的教學改革中,大單元教學有望與信息化手段更深層地結合,利用虛擬實驗平臺、網絡探究社區等方式進一步延伸學生的學習時空,豐富實踐活動的可能性。同時,教師也需不斷吸收國內外教學改革的先進經驗,從專業視角持續反思、打磨自己的教學實踐,逐步建立成熟的大單元教學范式。通過將核心素養與大單元教學更緊密地融合在一起,高中生物教學必將展現出更加多元而蓬勃的生命力,為培養面向未來、具有全面發展潛能的創新人才提供更加堅實的學科支持。
參考文獻
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[3]趙文浪.生物學單元教學中發展社會責任的“三階式”教學模式探索:以“種群及其動態”單元教學為例[J].生物學教學,2024,49(9):9-12.
[4]楊桂榕.高中化學教師原子結構主題學科理解水平測量與評價研究[D].長春:東北師范大學,2024.