大概念统摄下的高中生物单元教学设计策略例析

束欣卓 刘娴

摘要 以人教版高中生物必修2第二单元“遗传的细胞基础”为例，分析大概念统摄下的单元教学设计策略，尝试对基于大概念统摄下的单元教学进行初步探索。

关键词 大概念单元教学 生物学学科 核心素养

中图分类号G633. 91

文献标志码 B

《普通高中生物学课程标准（2017年版2020年修订）》（以下简称《课程标准》）更新了教学内容“重视以学科大概念为核心，使课程内容结构化，以主题为引领，使课程内容情景化，促进学科核心素养的落实”。大概念统摄的单元教学逐渐成为高中生物学教学主要发展趋势。下面以“遗传的细胞基础”为单元主题，基于大概念的视角整体审视单元结构，对所涉及的单元资源和内容进行重组，探索高中生物学单元整体教学设计的实施策略。

1 大概念与单元教学的内在逻辑联系

1.1 大概念为单元教学奠定基础

大概念作为学科知识结构的主干部分，能够帮助学生深化学科结构，为单元课程设计奠定基础。大概念将分割化的学科知识转化为概念性知识形式，逐渐联结形成网状的学科大概念，使教学连贯化、全局化。这与单元教学整体设计不谋而合，同时也提供了单元教学的内容基础。大概念可以作为单元目标设定的重要依据，单元活动开展的来源性支架，同时也成为单元与单元之间的不可或缺的枢纽。

1.2 单元教学是聚合大概念的有效手段

单元教学是将一般概念聚合形成单元大概念的有效途径。教师单纯地进行概念性教学容易脱离实际，导致教学内容复杂化;通过单元的整合型教学能够合理利用教学资源，将所学知识与现实生活资源相联结，帮助学生形成“科学事实一单元大概念一学科大概念一运用于实际生活情境”的思维方式，保障学生在未来生活中能够运用大概念解决复杂的问题，从而实现大概念的价值。

2 大概念统摄下的单元教学策略例析

2.1 构建单元概念结构体系，提炼单元大概念

大概念的形成是思维不断盘旋上升、迭代生成的过程。教师在教学过程中需要合理统筹关键概念，帮助学生形成单元大概念，落实学科核心素养。以必修2“遗传的细胞基础”为例，依据《课程标准》及单元知识结构，单元大概念为“基因的分离和重组导致双亲后代基因组合的多样性”。如图1所示，自下而上，第一层为大量的科学事实和学科核心知识;第二层为次位概念，由大量的科学事实和学科知识相联结，通过科学探究和科学思维形成;第三层为重要概念，即统摄整个单元的核心知识和大量科学事实.对应单元的核心问题;第四层为大概念，由多个重要概念整合凝练形成，大概念的生成过程能够有效发展和培育学科核心素养。

2.2 根据单元概念体系，创设大概念统摄下的单元情境问题

学生生物学学科核心素养的发展需要借助真实问题情境，单元概念体系为单元情境奠定了基础。教师设置大概念统摄下的情境问题，使学生在解决问题中学习，能够通过学习独立解决现实生活中新的实际问题。这不仅能够激发学生的学习兴趣，而且有利于学生持续保持兴趣，培育学生的生物学学科核心素养。以“遗传的细胞基础”为例，教师选取“同父同母的兄弟姐妹长得不完全一样”为真实的大情境，根据单元大概念设置单元大问题（表1）。教师对应4个单元的一般概念，设置4个主要问题，引发基本问题，促使学生围绕大概念进行持续性思考与应用。

2.3 分析学情，确定最近发展区

学生在八年级下学期已经知道DNA、基因和染色体之间存在一定关系，并能够初步识别性染色体之间的差别。在高中阶段，学生在学习本单元之前已经学习了孟德尔遗传定律的相关内容，为学习本单元内容奠定了基础。但是，学生难以理解精子或卵细胞形成过程中减数分裂染色体减半的具体过程，对多种多样的配子组合是如何形成的不甚明晰;不理解科学家对于基因和染色体的探究过程和方法;不能解释生活中的伴性遗传现象及其原因。依据学生学情，教师可确定学生的最近发展区为：学生在学习本单元之后能够运用减数分裂模型，阐明遗传信息在有性生殖中的遗传规律。

2.4 确立并分解单元目标

2.4.1 确立單元目标

单元学习目标规划应从单元整体出发。教师在解读《课程标准》、梳理单元知识结构、分析学情的基础上，“逆向”预测学生的学习结果。教师应思考如何将学习目标上升为生物学学科核心素养，为学生的未来提供“生活价值”，思考如何解决单元主要问题。综上，教师制定单元目标如下：

①能基于减数分裂和受精作用过程及原理，阐述在有性生殖过程中，亲子代间遗传信息稳定性和变异性的细胞学基础;

②能基于基因的分配规律，运用演绎一推理法，从亲代的基因型和表型，预测子代的遗传性状;

③能依据减数分裂过程的染色体变化规律，制作实物模型，模拟染色体的各种变化，探究配子中染色体的组合类型;

④认同摩尔根等科学家尊重事实、敢于质疑他人又敢于否定自我的科学精神。

2.4.2 分解单元目标

单元教学设计中并非每一个课时对应着一个学习目标，如社会责任的学习目标的达成需要通过多节课的学习和实践达成。以单元目标的时间划分作为每一课时的学习目标，可以确保单元目标落到实处。本单元的学习目标分解见表2。

2.5 制定单元评价策略

大概念统摄下的单元教学评价不仅要评价学生对于知识的掌握程度，更重要的是评价学生对大概念的理解和运用，注重学生在真实情境或新案例中的迁移能力和生物学学科核心素养。生物学学科核心素养是学生在学习过程中通过完成多种学习任务形成的，是学生的内在品质或价值。教师可以通过学生在解决问题中的表现对其生物学学科核心素养进行间接测量和推断。因此，教师应该设置多维度评价情境，并使之贯穿于整个学习过程，从而能在学习活动中外显学生的生物学学科核心素养。

2.5.1 基于真实情境的评价策略

以“遗传的细胞基础”为例，教师关注基于学习活动过程的评价设计，将表现性学习任务贯穿于整个学习过程，以期通过观测学生在表现性学习任务中的表现，追蹤学生生物学学科核心素养的发展（表3）。

2.5.2 基于概念形成的评价策略

概念性知识的形成是学生在学习过程中不断进行思维加工的结果。概念图或思维导图能够将学生头脑中的知识结构外显出来，帮助教师及时诊断学生的知识框架和思维方式，进而做出评价和有效反馈，同时也方便学生自查。概念图策略可以分课前和课后两个不同阶段进行评价和对比，以判断所对应的学科大概念是否形成。评价标准见表4。

2.6 设计单元活动，提升学生核心素养

一个单元就是一段完整的科学微课。基于“大概念”的学生活动设计由初级、核心、探索、合成4个阶段组成，最终指向概念所承载的素养。

2.6.1初级阶段

在初级阶段，教师向学生介绍单元主题，让学生初步了解单元学习的背景、同时了解学生的学习经验。在“遗传的细胞基础”单元，教师要求学生通过预习了解单元的内容及基本结构，在此基础上完成单元概念图1的绘制，帮助学生理解概念之间的联系，促进学生建立基本的知识框架，培养学生的科学思维。

2.6.2核心阶段

核心阶段中，在教师的指导下，学生以小组形式开展解决单元主要问题的探究活动，构建知识框架，形成次位概念。核心阶段的每个学习活动结束时，教师应根据学习目标、评价目标对活动的知识建构效果进行评估，填写评价量化表，查缺补漏;培养学生解决问题的能力。

2.6.3 探索阶段

探索阶段主要由学生完成。该阶段帮助学生运用上一阶段形成的“次位概念”突破思维局限，通过概念在不同案例之间的认知联系，发展在新案例中的运用新概念的能力，培养学生解决问题的能力。

2.6.4 合成阶段

合成阶段是在所有学习活动的结束阶段进行的，其主要目标是进行总结讨论。学生进行思维超越和学习迁移，形成单元所对应的重要概念，进而形成概念，为核心素养的提升服务。合成阶段可以由教师主导。“遗传的细胞基础”的单元活动简图如图2所示。

3 结语

高中生物学教师应树立大概念意识，从大概念视角来审视教学。教师应从知识型课堂走向素养型课堂，从以课时为单位的教学内容分析走向整体单元教学内容的重组，从平面的学习目标制订走向立体的多元目标规划，从趋同的教学方法运用走向灵活的变化实施，从形式化的评价表现走向指向素养的有效评价，在大概念统摄下分析、设计、实施整体单元的教学，将生物学学科核心素养的培养落到“实处”。

参考文献：

[1]钟启泉.单元设计：撬动课堂转型的一个支点[J].教育发展研究，2015，35（24）：1-5.

[2] 中华人民共和国教育部.普通高中生物课程标准（2017年版2020年修订）[S].北京：人民教育出版社，2020.

[3]李刚，吕立杰.大概念课程设计：指向学科核心素养落实的课程架构[J].教育发展研究，2018，38（22）： 35-42.

[4]Charles R I，Carmel C A.Big ideas and understandings asthe foundation for elementary and middle school mathematics [J].Journal of Mathematics Education， 2005，7（3）：9-24.