基于大概念的普通高中生物学情境教学设计的研究

引言：随着新课程改革深入推进，基于大概念教学成为高中生物学改革核心方向之一，大概念作为学科核心知识与思想方法凝练，能够帮助学生构建系统知识框架形成跨学科思维。情境教学则通过创设贴近现实生活场景，将抽象生物学概念具体化，激发学习兴趣促进深度理解。通过分析当前教学现状探索设计优化策略，提出资源整合建议旨在提升基于大概念情境教学有效性，促进学生生物学核心素养发展，为高中生物学教学改革提供实践参考。

一、普通高中生物学情境教学实施现状分析

当前普通高中生物学情境教学实施过程中呈现多样化趋势，许多教师已开始尝试将大概念融入教学设计，通过创设生活情境或科学探究场景引导学生学习，常见情境类型主要包括实验探究情境、问题解决情境等，这些情境在一定程度上激发了学生学习兴趣提高了课堂参与度。部分教师能够围绕物质输入与输出、能量流动与转换、稳态与调节等生物学大概念设计相应情境，引导学生从宏观层面理解微观生命现象。实际教学过程中仍存在诸多问题：情境设计往往流于形式，与真实生活或科研实践脱节难以引起学生共鸣，教学目标与大概念联系不够紧密，部分教师仅将大概念作为知识点串联工具未能凸显其核心地位，学生参与度不足多数情境停留在教师展示层面，缺乏学生主动探究环节。

教学资源制约同样影响情境教学效果，许多学校实验设备不足或陈旧，难以支持复杂生物学实验情境创设，多媒体资源虽然丰富但质量参差不齐缺乏系统性与针对性，教师专业能力发展不均衡，部分教师对大概念理解不深入难以设计高质量情境教学活动。部分地区已开始探索创新模式，如构建校本大概念课程体系、开发情境教学案例库等，为推进基于大概念情境教学提供了有益尝试。当前普通高中生物学情境教学虽已起步发展，但在情境真实性、大概念融入深度等方面仍有较大提升空间，需要从教学设计与资源整合两个维度进行系统改进。

二、普通高中生物学情境教学设计优化策略

普通高中生物学情境教学设计应立足学科本质，紧扣核心大概念构建多层次情境链路，使抽象生命现象转化为学生可感知问题情境，优质情境设计需满足真实性、关联性与探究性三项基本要求：真实性强调选取学生熟悉且感兴趣现实问题作为切入点，关联性要求情境能自然引出相关生物学概念，建立知识点与大概念连接，探究性则体现在开放性任务设计中，使学生经历完整科学探究过程。教学结构可采用情境导入-问题探究-概念构建-应用拓展模式，先通过具体情境激发认知冲突，进而引导学生提出假设、设计实验、收集数据、形成结论，最终提升至大概念层面加以概括。

人教版必修一“细胞膜结构与功能”教学，可围绕结构决定功能这一大概念设计情境，教学伊始展示一段红细胞在不同浓度溶液中形态变化视频，引发学生思考：为何红细胞会发生皱缩或膨胀破裂现象？此问题情境自然引出细胞膜选择透过性特点激发探究兴趣。接着设计实验探究环节，让学生分组设计验证细胞膜选择透过性实验方案，可借助洋葱表皮细胞、亚甲蓝溶液与高浓度蔗糖溶液进行质壁分离实验，通过显微镜观察细胞膜对不同物质通透情况。探究过程中引导学生思考：细胞膜结构特点如何实现选择透过性功能？此时引入磷脂双分子层流动镶嵌模型，通过分子结构模拟软件展示磷脂分子两亲性特点与蛋白质通道作用，使学生理解细胞膜既具疏水性又允许特定物质通过理化基础。整个教学过程中学生从具体现象探究到抽象模型构建，再到实际应用拓展完成对细胞膜结构功能关系系统认知，同时培养观察、实验、分析等科学探究能力。

三、普通高中生物学情境教学资源整合策略

普通高中生物学情境教学资源整合应立足学科特点，构建多维立体资源体系打破传统教学壁垒，有效资源整合需遵循系统性、适配性与创新性三项原则：系统性强调各类资源按大概念框架归类整理形成完整脉络，适配性要求资源难度与呈现方式契合学生认知特点与学习需求，创新性则体现在新技术应用与跨界资源引入中。资源整合路径可从三方面展开：构建校内外合作网络与高校实验室建立长期合作关系引入前沿科研资源，搭建数字化平台弥补实体实验条件限制，加强教师专业能力建设，通过专题培训与校本教研提升教师资源开发利用能力。

人教版必修二“DNA 是主要遗传物质”教学，可通过整合多元资源创设科学史探究情境，课前推送赫尔希-蔡斯噬菌体实验动画视频激发学生思考：科学家如何确定 DNA 而非蛋白质作为遗传物质？课堂中引入虚拟实验室资源，让学生分组模拟操作噬菌体实验，追随科学家探索足迹体验科学发现过程。为增强实验理解，整合分子结构可视化软件，展示 DNA 分子结构特点，帮助学生理解 DNA 如何从分子层面承担遗传信息储存功能，使学生认识 DNA 探究重要性。实验探究环节可利用校内实验室提取植物 DNA，结合显微镜观察染色体形态，将抽象概念具体化，课堂讨论环节整合科学史资料，分析从孟德尔到沃森克里克 DNA 结构发现重要节点，帮助学生理解科学发现曲折历程。通过多元资源整合学生不仅掌握 DNA 作为遗传物质证据与特点，更理解科学探究方法与科学发展历程，培养科学思维与创新精神，真正实现从知识学习向能力素养培养转变。这种教学不但能提高学习兴趣和课堂效率，更能帮助学生形成积极的人生态度和正确的价值观，为学生的未来发展奠定坚实基础。

结论：通过对基于大概念普通高中生物学情境教学现状分析，发现当前教学实践中存在情境设计不够真实、大概念融入不够深入等问题，针对这些问题提出提升情境设计真实性、强化大概念与教学内容连接等优化策略。进一步探索不同学科大概念间联系，构建跨学科情境教学模式完善适应新课程标准要求生物学教学新范式，促进学生核心素养全面发展与终身学习能力培养。

参考文献

[1] 张煜航.基于大概念的高中生物学情境教学[J].新课程, 2024(6).

[2] 王景花.基于生物学学科“大概念”的教学策略[J].生物学教学, 2019, 44(5):3.DOI:CNKI:SUN:SWJX.0.2019-05-009.

[3] 刘清锋,王瑞.真实情境下指向核心素养的高中生物学大概念单元教学设计[J].中学课程资源, 2024, 20(10):41-47.

注明:该论文为延边州教育学会“十四五”科研规划课题— —《基于大概念的普通高中生物学情境教学设计与实施策略研究》研究成果）

立项单位:延边教育学会立项编号:2024YBYL298