基于“大概念”的高中生物学单元教学研究——以“体液调节”的教学为例

（江苏省宜兴中学 江苏无锡 214221）

大概念（Big Concept），也有学者将其译为大观念。大概念并非指学科中某一具体的概念或定理、法则等，而是指向学科核心内容和教学核心任务、反映学科本质的、能将学科关键思想和相关内容联系起来的关键的特殊的概念。

单元是承载主题意义的基本单位，是将诸多要素按某些需求规范组织起来，形成一个有结构的整体。基于“大概念”的单元教学是按学生需求，以发展学生学科核心素养为目标，通过创设真实有效的情境，使学生在主体的、对话的、深度的学习活动中发现问题和解决问题，习得和运用知识，形成正确的价值观念、必备品格和关键能力。

1 基于“大概念”的单元教学的意义

1.1 围绕大概念构建生物学课程体系

《普通高中生物学课程标准（2017年版）》的基本理念之一是“内容聚焦大概念”，大概念是处于生物学科核心位置，对学生学习具有引领作用、学生能运用生物学大概念解释和预测较大范围的生命现象。本次课标的内容组织在大概念之中，每个大概念下分别包含了若干重要概念，每个重要概念又包含了若干次位概念，形成了大概念、重要概念和次位概念的三级概念体系。例如，《选择性必修1·稳态与调节》就是围绕“生命个体的结构和功能相适应，各结构协调统一共同完成复杂的生命活动，并通过一定的调节机制保持稳态”这一大概念构成其内容框架，其中“内分泌系统产生的多种类型的激素，通过体液传送而发挥调节作用，实现机体稳态”是这一大概念下的一个重要概念。

1.2 有利于凸显生物学知识的系统性

基于大概念的单元教学被关注的原因是“以课时为单位的教学导致知识碎片化”。解决知识碎片化问题的出路并非教学设计所需要的时长，而是揭示教学内容之间怎样的关系，这就要求教师必须能够看到具体知识背后的大概念，进而围绕大概念组织教学。基于大概念的单元教学的改变试图引导教师和学生将相关的生物学内容有结构、有联系地组织起来，避免知识的碎片化片和割裂。基于大概念的单元教学充分利用了文本内容的系统性特征，通过优化和调整单元内容结构，建立具有一定系统性的单元学习体系，纵向加深单元内容层次，横向拓宽单元设计的广度。

钟启泉教授认为“核心素养—课程标准—单元设计—课时计划”是单元设计的关键环节。立足于这种层面的单元教学，既能够起到“上挂”宏观层面的大概念学科结构改革，又能够起到“下联”微观层面的课堂教学改革，从而发挥“上挂下联”的价值。

1.3 有利于开展生物学科课堂的深度学习

大概念引领下的单元教学，重在促进学生形成对概念的理解，使其能够形成以大概念为统摄的结构化的学科知识，并能将之转化为解决具体问题的思路与方法，即在完成单元学习后，学生知道或能做与之相关的事情。这就需求教师在单元教学过程中，注重培养学生的创造性、批判性、反思性等高阶思维能力。

在单元教学过程中，教师通过整合和重构单元内容，通过创设真实的问题情境，引导学生积极主动地进行深度性的探究活动，通过质疑与反思、探究与创造、归纳与推理、模型与建构、交流与讨论等对单元学习内容进行深度加工，理解和把握学习内容的深刻内涵与意义，达成知识的内化，实现对新知识的迁移和建构。指向大概念的单元教学需要更加关注学生解决新情境中新问题的能力。

2 基于“大概念”的单元教学设计策略

大概念引领下的单元是一个独立而完整的学习故事、课程事件，基于大概念的单元教学需要厘清以下几个方面问题：叫什么（单元名称）、几课时？有什么期望，为什么学（单元目标）？学什么，知识有什么结构（单元结构）？怎么学，有哪些方法支持（单元教学策略）；有没有学会，效果怎样（单元教学评价）？如何反思，通过反思留下了什么（素养达成情况）？

以“稳态与调节”模块中1.4“内分泌系统产生的多种类型的激素，通过体液传送而发挥调节作用，实现机体稳态”设计为一单元，重点探讨基于“大概念”单元教学设计策略。

2.1 创设情境，诱思导学。

在单元教学设计中，教师要从大概念出发，创设能激发学生兴趣、连接学生已有经验、引发学生情感共鸣的真实情境。情境的创设要尽可能真实，以便于学生明了解决问题的意义，诱发学生思考。教师应鼓励学生在真实情境中自然地生成需要解决的问题，产生任务驱动，鼓励学生自主地提出解决问题的设想或方案，并在学习过程中付诸实践，进行验证、总结和反思，从而有效培养学生发现问题、提出问题和分析解决问题的能力。基于“大概念”的单元教学设计框架如图1所示。

教师以运动员攀登珠穆朗玛峰的真实情境导入，组织学生探讨：人体在寒冷环境中如何维持体温的相对恒定？通过这一核心问题引导学生对人体生命活动调节的整体思考，从而引领本单元学习的中心任务——体液调节。

2.2 明确任务，系统设计

教师以单元教学情境中确立的核心问题切入，展开单元学习建构核心概念。本单元的核心任务是对重要概念“内分泌系统产生的多种类型的激素，通过体液传送而发挥调节作用，实现机体稳态”的理解，在此基础上形成“稳态和平衡观”，并能够以“稳态和平衡观”为指导，解释人体生命活动的规律，认识到相关疾病的实质是稳态失调的表现，稳态的维持离不开负反馈这一普遍存在的调节机制。

在明确核心任务的基础上，教师根据单元要完成的主要教学任务和教学内容，引导学生设置系列问题探究子任务学习。

2.3 问题驱动，启迪思维

学生的思维始于疑问，问题源于情境。教师创设情境后，基于情境和概念设置指向核心概念的子问题和任务。问题的设置基于知识的逻辑及学生的认知特点，让学生走进情境，使学生在回答教师提出的问题过程中建构概念。在本单元学习中，教师可以设置以下问题。

①结合初中所学知识，回顾机体产生的激素有哪些，思考如何理解“激素失调症”，举例说明内分泌腺分泌的激素及作用。

②甲状腺激素的分泌受哪些的因素的影响？寒冷环境中甲状腺激素的含量会一直增加吗？尝试自主构建甲状腺激素分级调节的概念模型。

③举例说出神经调节与体液调节是如何相互协调共同维持机体的稳态，如人体体温的相对稳定是如何调节的。

④举例说明其他体液成分参与稳态的调节，如二氧化碳对呼吸运动的调节等。

2.4 活动探究，发展素养

基于“大概念”的学生活动的设计：首先，教师围绕本节核心问题，让学生在核心问题引领下形成结构化的知识；其次，基于学生的认知结构和知识的逻辑结构，设计成逻辑连贯的问题链，让学生在问题链中学会思考；针对不同学习内容和任务设计不同的学习方式，包括引导学生阅读自学、合作交流、动手实践、自主探索等；活动最终指向概念所承载的素养，活动设计要有利于发展学生的核心素养。

例如，本单元中“血糖平衡调节模型的构建及修正”活动设计。

学生阅读课本后，回答问题：①参与人体血糖调节的激素有哪些？②这些激素的作用机理分别是什么？③利用教师提供的材料（卡纸、图钉等），尝试构建人体在餐后和运动后的血糖调节模型。

学生活动设计：①学生小组合作构建血糖调节机制的模型。②小组活动后，小组展示和相互评价、修正模型。③师生共同归纳总结血糖平衡的调节过程。

设计意图：学生体验图解式概念模型的构建过程，明确模型构建的科学方法，培养分析问题的能力。模型构建活动本身就是不断的修正、完善的过程，教师试图通过这一活动设计，突破这节课的难点同时，给学生多样化的交流展示机会。

2.5 及时评价，迁移提升

在教学过程中，教师要嵌入对学生达成学习目标的过程性评价。学生在学习过程中，由于个体的差异会出现不同的学习样态，故对学生的评价要贯穿于单元学习的整个过程中，既要有课前预习评价，又要有学习过程评价，还要有学习结果评价；既要评价学生学习方法的使用、思考问题的思维方式、学习态度，还要评价学生完成学习任务后的表现是否达到素养目标的要求。教师除了要评价学生已经学习过的具体的知识及有关技能掌握情况外，更重要的是需要评价学生解决新情境中新问题的能力。这样学生学到的不仅有陈述性知识，而且有策略性知识，这对学生的终身学习和发展更为有用。

例如，本单元教学中指向“稳态和平衡观”达成的迁移评价。

评价活动一：小组合作讨论，①你认为老李患有糖尿病的原因可能是什么？②给他提出什么治疗方案？

设计意图：通过对学生在真实情境中小组合作讨论糖尿病三多一少的症状及发病原因的过程评价，促进学生理解血糖平衡的调节原理。

评价活动二：迁移学习，学生讨论，老李的胰岛素水平比正常水平还更高一些，可能的原因是什么？Ⅱ型糖尿病用注射胰岛素还适用吗？

设计意图：通过对学生在新情境中解决新问题的评价，引发学生产生认知矛盾，促进学生进一步思考Ⅱ型糖尿病的发病原因，并提出治疗方案；促进学生形成迁移学习，形成解决新情境中新问题的能力。

评价活动三：课后评价延伸，倡议学生写一份预防和治疗糖尿病的宣传单。

设计意图：通过对学生课后查找糖尿病相关资料、开展社区传发糖尿病宣传单等活动进行评价，增强关爱健康、珍爱生命的意识，倡导健康的生活方式。

基于“大概念”的教学设计最终指向单元整体教学目标，以创设情境、任务驱动、提炼问题、活动探究、及时评价为策略，帮助学生建构概念。基于“大概念”的单元教学具有聚焦学科核心内容、明确教学核心任务、引导架构学科知识框架、促进理解型教学、助力实现学科核心素养等意义，是直面和解决传统课堂存在的一些顽固性问题的有效途径，是在新高考、新课标、新教材背景下的有效教学改革实践。