大概念教学视角下高中生物单元教学的设计策略

引言

新课标强调以学科大概念为核心，促进课程内容结构化与情境化，落实学科核心素养。大概念作为学科知识的主干，能够统摄零散知识，帮助学生形成系统性认知。单元教学通过整合相关内容，打破课时限制，为学生提供连贯的学习体验。本文结合人教版教材，从单元目标设计、内容组织、活动创新三方面提出具体策略，助力学生深度学习。

一、基于大概念，设计单元目标

大概念作为学科知识的核心架构，具有中心性、可迁移性与持久性的本质特征，其统摄下的单元目标设计需突破知识碎片化局限，实现知识、能力与情感的三维深度融合，推动学生认知从表层记忆向深层理解与应用转化。以“细胞是生物体结构与生命活动的基本单位”这一大概念为例，其目标体系构建需以细胞的结构层次为逻辑主线，串联细胞膜、细胞器、细胞核等次位概念，形成“结构—功能—系统”的认知闭环。

在知识维度，目标需聚焦细胞结构与功能的对应关系。例如，通过解析细胞膜的选择透过性机制，阐明磷脂双分子层与膜蛋白的协同作用如何实现物质跨膜运输的精准调控，对比自由扩散、协助扩散与主动运输的能量需求与载体依赖差异；通过动植物细胞亚显微结构对比，归纳线粒体（能量工厂）、叶绿体（光合作用场所）、内质网（蛋白质加工通道）等细胞器的功能分工，揭示细胞器间通过囊泡运输形成的物质循环网络。这些知识目标不仅要求学生“知道”细胞组成，更需“理解”结构差异如何决定功能特异性。在能力维度，目标强调科学思维与实践技能的协同发展。通过构建细胞器分工的立体模型，学生需运用空间想象能力还原细胞器的三维排布，结合逻辑推理分析细胞器协作的必要性（如分泌蛋白合成中核糖体、内质网、高尔基体的串联运作）；通过显微镜观察细胞切片，学生需规范操作显微镜调焦、染色技术，记录细胞形态数据并分析异常结构（如质壁分离复原实验中的细胞状态变化），培养实证意识与数据处理能力。在情感维度，目标注重生命观念与社会责任的渗透。学生通过探究细胞结构与功能的适应性（如红细胞双凹圆盘形增大携氧面积），深化“结构与功能相统一”的生命观念；通过讨论细胞作为生命系统最小单元的意义，体会细胞异常与疾病（如癌细胞无限增殖）的关联，树立维护细胞健康的社会责任感。

二、凸显大概念，组织单元内容

大概念统摄下的内容组织需以层级化结构实现知识的深度整合与意义建构。以“遗传的细胞基础”单元为例，其核心逻辑围绕“遗传信息通过染色体与基因的传递实现代际延续”这一大概念展开，通过“重要概念—次位概念”的逐级分解，形成贯通微观机制与宏观现象的知识网络。

以“遗传信息的细胞学传递”为统领，串联减数分裂、受精作用、基因与染色体关系等内容，揭示亲子代遗传稳定性与变异性的细胞学本质。聚焦同源染色体分离、非同源染色体自由组合等机制如何产生遗传多样性。阐明精卵结合恢复染色体数目，维持物种遗传稳定性的同时引入新组合。通过摩尔根果蝇实验，建立基因在染色体上的线性排列概念，解释性状遗传的规律性。减数分裂Ⅰ中同源染色体联会形成四分体，交叉互换导致等位基因重组。减数分裂Ⅱ中姐妹染色单体分离，形成含单倍体染色体的配子。受精时雌雄配子随机结合，使后代基因型呈现概率分布。引入摩尔根果蝇白眼性状遗传实验，通过“假设—演绎法”重现基因定位过程，凸显染色体作为遗传物质载体的证据链。以“同父同母兄弟姐妹长相差异”为案例，引导学生分析减数分裂中染色体自由组合、受精时配子随机结合对表型多样性的影响。例如，通过计算不同基因型组合概率，解释为何兄弟姐妹中既有卷发又有直发、既有单眼皮又有双眼皮的现象。

三、聚焦大概念，创新单元活动

创新单元活动以真实情境为纽带，将生物学知识与现实问题深度融合，通过多维度探究路径促进学生深度学习。以“免疫调节”单元为例，可设计以下递进式项目活动：

播放新冠疫情期间疫苗研发的新闻视频，展示科研人员争分夺秒攻关的场景，引导学生思考“疫苗如何激活免疫系统？”。随后，通过概念图梳理免疫系统组成：以中心辐射式结构呈现 B 细胞、T 细胞、抗体等核心要素，用箭头标注细胞间协作关系（如抗原呈递、细胞因子分泌），帮助学生建立系统性认知框架。

模拟体液免疫过程时，提供红、蓝、绿三色珠子分别代表抗原、抗体、记忆细胞。学生分组操作：红色珠子（抗原）入侵后，蓝色珠子（B 细胞）增殖分化为浆细胞（分泌绿色抗体），绿色抗体与红色抗原结合形成沉淀，直观演示中和反应。教师引导追问：“若二次感染发生，模型如何调整？”促使学生思考记忆细胞的作用机制。提出真实任务：“设计一款针对新型病原体的疫苗”。学生分组调研灭活疫苗、mRNA 疫苗、腺病毒载体疫苗的技术原理，通过对比表格分析安全性、有效性、生产成本等维度。例如，某小组指出灭活疫苗工艺成熟但可能引发ADE 效应，mRNA 疫苗诱导强效免疫应答但需低温储存，最终提出“灭活疫苗基础款 +mRNA 疫苗加强针”的组合方案。开展“抗生素滥用与微生物耐药性”探究：生物组通过平板划线法观察耐药菌株生长情况，化学组模拟青霉素抑制细菌细胞壁合成的分子机制，社会组调研医院抗生素处方数据。综合分析后，学生撰写《合理用药倡议书》，提出“分级诊疗减少盲目用药”“开发耐药菌快速检测技术”等建议，并在社区健康日活动中宣讲，实现知识向行动的转化。

此类活动通过“情境感知—概念内化—实践应用—社会参与”的闭环设计，不仅深化了学生对免疫调节大概念的理解，更培养了其批判性思维、协作能力与公民责任感，为生物学核心素养的落地提供了可复制的实践范式。

参考文献

[1] 吴美玲. 核心素养下的高中生物学大单元教学[J]. 文理导航( 中旬 ),2025,(08):16-18.

[2] 李倩 . 指向深度学习的高中生物大单元教学策略研究 [J]. 高考 ,2025,(17):54-56.