基于大概念的高中生物学单元学习任务设计路径研究

一、引言

普通高中生物学课程标准（2017 年版 2020 年修订）》明确提出以学科大概念为核心组织教学内容，强调单元教学设计对落实核心素养的重要性。单元学习任务设计需突破零散知识点教学局限，围绕大概念构建完整学习单元，引导学生经历知识整合、实践应用与思维进阶过程。基于大概念的单元学习任务设计路径模式图，为教师系统规划教学提供了框架，通过各环节协同运作，实现“ 教—学—评” 一体化，促进学生核心素养发展。

二、大概念的内涵与特征

大概念是在众多基础概念结构化、网络化建立“ 概念关系” 的基础上，进一步概括、抽象而形成的对客观世界本质与规律的一般性认识。它既可以是一种观念，也可以是一种思想，是学科知识的核心与精华。大概念的特征有中心性、持久性、迁移性、发展性与精要性。

三、基于大概念的高中生物单元活动设计路径

（一）确定大概念

依据《普通高中生物学课程标准（2017 年版 2020 年修订）》，深入分析教材内容，梳理知识之间的逻辑关系，确定单元大概念。例如，在“ 遗传与进化” 模块中，教师可以围绕“ 遗传信息控制生物性状，并代代相传”这一大概念，进一步梳理出如“ 基因的本质” “ 基因的表达” “ 遗传的基本规律” 等重要概念，构建概念网络，明确各概念之间的层级关系。

（二）明确单元主题

结合大概念和学生的认知水平、生活实际，确定具有吸引力和探究价值的单元主题。单元主题应能够涵盖大概念下的重要内容，激发学生的学习兴趣和探究欲望。

（三）设计教学目标

基于大概念和单元主题，从生命观念、科学思维、科学探究、社会责任等维度设计教学目标。教学目标应具体、可操作、可评价，且能够体现对学生生物学学科核心素养的培养。

（四）创设教学情境

创设真实、具体的教学情境，将大概念融入情境之中，使学生在情境中感受生物学知识的应用价值，激发学生的学习热情。教学情境可以来源于生活实际、科学研究、社会热点等。

（五）开展教学活动

围绕大概念和教学目标，设计多样化的教学活动，如实验探究、小组讨论、角色扮演、模型建构等，让学生在活动中主动参与学习，深入理解大概念。例如，在“ 光合作用” 教学中，安排学生进行实验探究，探究光照强度、二氧化碳浓度等因素对光合作用强度的影响，培养学生的科学探究能力和实验操作技能。

（六）构建多元评价体系

建立多元化的评价体系，全面评价学生对大概念的理解和应用能力，以及在教学活动中的表现和发展。评价方式应包括形成性评价和终结性评价，如课堂表现、作业、实验报告、考试、小组评价、自我评价等。

四、基于大概念的高中生物单元活动设计案例——以“ 细胞呼吸” 为例

（一）确定大概念

本单元的大概念为“ 细胞的生存需要能量和营养物质，并通过细胞呼吸实现能量的转换和利用” ，这一大概念强调了细胞呼吸在细胞生命活动中的重要作用，是学生理解细胞代谢和生命本质的关键。

（二）明确单元主题

以“ 探寻细胞呼吸的奥秘” 为单元主题，该主题富有探究性和吸引力，能够激发学生对细胞呼吸过程、原理和意义的探究兴趣。

（三）设计教学目标

生命观念：学生能够阐明细胞呼吸的概念、类型、过程和原理，理解有氧呼吸和无氧呼吸的区别与联系；能够解释细胞呼吸在细胞生命活动中的重要意义。科学探究：通过设计和实施细胞呼吸相关的实验，如探究酵母菌细胞呼吸的方式，培养学生的科学探究能力；科学思维：通过对细胞呼吸过程中物质和能量变化的分析，培养学生的逻辑思维能力和归纳总结能力；通过小组合作学习和讨论，培养学生的团队协作能力和沟通交流能力。社会责任：让学生体会科学研究的严谨性和创新性，培养学生的科学精神和科学态度。

（四）创设教学情境

展示生活中常见的现象，如水果在储存过程中会逐渐变质，酿酒时需要密封等，引导学生思考这些现象背后的生物学原理，从而引出细胞呼吸的主题。

（五）开展教学活动

导入新课：通过播放一段有关细胞呼吸在生命活动中重要性的视频，如动物的奔跑、植物的生长等，引起学生的兴趣，然后提出问题：“ 细胞是如何获取能量来维持这些生命活动的？” 从而导入新课。

知识讲解：利用多媒体课件，详细讲解细胞呼吸的概念、类型（有氧呼吸和无氧呼吸）以及它们的过程。

实验探究：组织学生进行“ 探究酵母菌细胞呼吸的方式” 实验。在实验前，引导学生讨论实验目的、原理、实验步骤和注意事项，培养学生的实验设计能力。实验过程中，学生分组进行实验操作，观察酵母菌在有氧和无氧条件下的呼吸现象，并记录实验数据。实验结束后，组织学生分析实验数据，讨论实验结果，得出结论，培养学生的科学探究能力和数据分析能力。

小组讨论：提出一些与细胞呼吸相关的问题，让学生分组讨论。在讨论过程中，学生可以运用所学的细胞呼吸知识，结合生活实际进行分析和讨论，培养学生的思维能力和团队协作能力。

模型建构：让学生以小组为单位，用不同的材料（如彩纸、黏土等）构建有氧呼吸和无氧呼吸的过程模型，要求学生能够准确地展示细胞呼吸过程中物质的变化和能量的转换。通过模型建构活动，帮助学生深入理解细胞呼吸的过程，同时培养学生的动手能力和创新思维能力。

（六）构建多元评价体系

课堂表现评价：观察学生在课堂上的参与度、发言情况、小组合作表现等，及时给予鼓励和指导。对于积极参与课堂讨论、提出有价值观点的学生给予表扬，对于在小组合作中表现出色的小组进行奖励。

实验报告评价：对学生的实验报告进行评价，包括实验目的、实验原理、实验步骤、实验数据记录、实验结果分析和实验结论等方面。评价时注重学生对实验原理的理解、实验操作的规范性、实验数据的准确性以及实验结论的合理性，及时反馈学生在实验报告中存在的问题，帮助学生改进。

考试评价：在单元测试或期末考试中，设置与细胞呼吸相关的题目，考查学生对细胞呼吸知识的理解和应用能力。题目类型可以包括选择题、填空题、简答题、实验设计题等，全面评价学生的学习效果。

五、结论

基于大概念的高中生物单元活动设计，通过确定大概念、明确单元主题、设计教学目标、创设教学情境、开展教学活动以及构建多元评价体系等一系列路径，能够帮助学生构建系统的生物学知识体系，提升学生的生物学学科核心素养。在教学实践中，教师应深入理解大概念的内涵和特征，结合教学实际，灵活运用这些设计路径，精心设计单元活动，引导学生积极主动地参与学习，为学生的终身发展奠定坚实的基础。然而，在实施基于大概念的单元活动设计过程中，也面临一些挑战，如教师对大概念的理解和把握程度、教学资源的整合与利用、教学时间的合理安排等，需要教师不断学习和探索，不断改进教学方法和策略，以更好地实现教学目标。

[基金项目]本文系重庆市开州区教育科学“ 十四五” 规划 2023 年度规划课题中的一般课题（kzjkghb2023036yb）的研究成果。

[作者简介]程秋（1996-），女，重庆万州人，硕士研究生，中学一级教师。