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基于大概念的高中生物大单元教学设计的研究

作者

董桂江

四川省青川县第一高级中学 四川广元 628115

引言:大单元教学作为一种新兴且具有创新性的教学模式,以其独特的整体性和系统性,正逐渐成为教育领域关注的焦点。它强调在整体教育观的指引下,围绕特定的大概念、大主题或大情境,对教学内容进行整合与设计,引导学生开展深度学习,促进知识的迁移与应用,助力学生构建系统的知识框架 。而“细胞的生命历程”这一单元,涵盖细胞的增殖、分化、衰老和死亡等关键内容,是高中生物学知识体系中的重要组成部分,对于学生理解生命的本质和规律具有不可忽视的作用。

一、基于大概念整合单元知识体系

大概念作为生物学知识体系的核心,能够将零散的知识点串联成具有逻辑关联的整体,帮助学生构建系统的知识网络。在 “细胞的生命历程”大单元教学中,“细胞是生物体结构与生命活动的基本单位,细胞的生命历程是一个有序的过程” 可作为统领性大概念。围绕此大概念,将细胞增殖、分化、衰老、凋亡和癌变等内容进行整合,使学生认识到这些生命活动并非孤立存在,而是相互关联、相互影响,共同维持生物体的正常生命活动 [1]。

在实际教学中,教师可以绘制概念图的方式呈现知识整合的过程。首先展示细胞从最初的受精卵开始,通过细胞增殖实现数量增加,在增殖过程中引入人教版教材中 “细胞周期”“有丝分裂”“无丝分裂” 等知识点,讲解细胞如何精确地复制遗传物质并均分到子细胞中。接着,随着细胞数量的增多,细胞开始出现分化,结合教材中 “细胞分化的概念”“细胞全能性” 等内容,展示细胞如何在遗传物质的调控下,形成具有不同形态、结构和功能的细胞,如神经细胞、红细胞等。然后,说明随着时间推移,细胞会逐渐走向衰老,讲解衰老细胞在形态结构、生理功能上的变化,以及细胞凋亡在个体发育、维持内环境稳定中的重要意义。最后,引入细胞癌变,阐述原癌基因和抑癌基因发生突变后,细胞的生命历程被打破,出现异常增殖。通过这样的概念图展示和讲解,学生能够清晰地看到 “细胞的生命历程” 各知识点之间的内在逻辑关系,形成完整的知识体系,实现对大概念的深度理解。

二、创设真实情境驱动探究学习

学习是学习者在一定的情境即社会文化背景下,借助他人的帮助,利用必要的学习资料,通过意义建构的方式而获得知识。真实且富有启发性的情境能够激发学生的学习兴趣和探究欲望,促使学生主动运用所学知识解决实际问题,从而加深对大概念的理解和掌握。在 “细胞的生命历程”大单元教学中,教师可以创设与生活、医学等紧密相关的情境,如以癌症治疗为情境主线。

在教学初始,教师展示一段关于癌症患者治疗过程的视频,提出问题:“为什么癌症难以治愈?癌细胞与正常细胞在生命历程上有哪些不同?”引发学生的思考和讨论。随后,在讲解细胞增殖时,引入化疗药物抑制癌细胞增殖的原理,引导学生结合有丝分裂的知识,分析化疗药物是如何作用于细胞周期的不同阶段,抑制癌细胞的分裂。在学习细胞分化时,介绍干细胞治疗技术,让学生探讨干细胞如何分化为各种组织细胞,以及该技术在癌症治疗、器官修复等方面的应用前景。在细胞衰老和凋亡部分,引导学生思考正常细胞的衰老凋亡与癌细胞无限增殖之间的关系,以及如何通过调控细胞的衰老凋亡过程来对抗癌症。在整个教学过程中,学生始终围绕癌症治疗这一情境,不断探究细胞生命历程的相关知识,不仅增强了学习的主动性和积极性,还能够将所学知识与实际应用相联系,提升知识迁移能力和解决实际问题的能力,真正实现对大概念的建构。

三、开展多样化探究活动深化概念理解

学生通过自己独立地探索和发现知识,能够更好地理解知识的内在规律和结构,培养自主学习和探究能力。在 “细胞的生命历程” 大单元教学中,开展多样化的探究活动,如实验探究、小组合作探究等,能够让学生亲身体验知识的形成过程,深化对大概念的理解 [2]。

以实验探究 “观察根尖分生组织细胞的有丝分裂” 为例,教师先引导学生回顾细胞有丝分裂的理论知识,然后组织学生进行实验操作。学生通过解离、漂洗、染色、制片等步骤,制作洋葱根尖细胞装片,并在显微镜下观察细胞有丝分裂的各个时期。在观察过程中,学生能够直观地看到细胞分裂过程中染色体的形态、数目变化,以及细胞结构的改变,将抽象的理论知识与实际观察相结合。实验结束后,教师组织学生进行小组讨论,分析实验中观察到的现象与教材理论知识的异同,探讨实验过程中可能存在的误差及改进方法。此外,还可以开展小组合作探究活动,如让学生分组查阅资料,探究细胞分化在胚胎发育中的作用机制,或者研究细胞衰老、凋亡与人类健康的关系。小组成员分工合作,收集整理资料,进行分析和讨论,最后以小组汇报的形式展示探究成果。通过这些多样化的探究活动,学生在实践中主动获取知识,深入理解细胞生命历程的相关概念,同时培养了科学思维、实验操作和团队协作等多方面的能力,实现生物学学科核心素养的全面提升。

结束语:

综上所述,基于大概念的高中生物大单元教学设计,为 “细胞的生命历程” 教学提供了新思路与有效策略。通过知识整合、情境创设与探究活动,学生不仅深化了对生物学知识的理解,还提升了核心素养。未来可进一步探索如何优化策略的实施细节,拓展应用于更多教学单元,推动高中生物教学质量的持续提升 。

参考文献:

[1] 张祥 . 基于大概念的高中生物学单元教学整体设计 [J]. 中学生物教学 .2022(7):5.

[2] 黄梅芳 . 高中生物大概念教学三要点 [J]. 启迪 .2022(1):1-3.