大概念视角下单元教学的科学内涵与实践路径

［摘要］ 学科核心素养语境下，大概念视角下的单元教学已成为高中育人方式改革的重要路径。通过解析大概念内涵，探寻大概念与课程、单元、课时的关系，构建大概念视角下单元教学的实践路径，并以“组成细胞的分子”单元教学为例进行阐释；大概念视角下单元教学应聚焦真实生活中的大情境，以任务驱动学生活动，以评价体系观照学习过程，实现五育并举、融合育人的目标，彰显课程育人价值。

［关键词］ 大概念；单元教学；内涵；关系；实施路径

国务院办公厅《关于新时代推进普通高中育人方式改革的指导意见》中指出，普通高中教育要强化综合素质培养，积极探索基于学科的课程综合化教学，促进学生全面发展，为学生适应未来社会奠定基础。《普通高中生物学课程标准（2017年版2020年修订）》也明确指出，课程设计和实施追求“少而精”的原则，内容聚焦大概念，精简容量、突出重点，让学生在主动学习中理解和应用生物学概念，发展生物学科核心素养。可见，大概念是落实素养导向教学的重要抓手，单元教学则是由大概念通往核心素养的桥梁，大概念视角下单元整体教学理应成为新时代育人方式改革的重要路径。本文将从大概念的内涵入手，分析大概念视角下课程、单元、课时的关系，并结合具体的教学案例探讨实践路径。

一、大概念的内涵

大概念又称大观念。布鲁纳强调教学过程要让学生理解学科的基本结构，掌握事物的基本结构，就能够以有意义的方式去联系它、理解它。埃里克森指出大概念是在事实和现象的基础上产生的深层次、可迁移的概念。哈伦等人从科学教育的角度，提出大概念是有结构体系和组织层级的知识和模型，能够理解一定范围的事件或现象，可以帮助学生解释真实生活中的复杂问题。刘徽认为大概念是可以反映专家思维方式的概念、观念或论题，具有生活价值，是学生在校期间甚至离开学校若干年后依然有用的知识。虽然不同学者对大概念的表述不同，但是归纳起来，主要包括以下几点：大概念是学科中的核心概念，反映了学科的内在本质，是落实核心素养的课程教学方法，其最重要的特征是整合性；大概念是认知结构中的枢纽，具有重要的迁移价值；大概念采用系统思维和专家思维来解决真实情境中的复杂问题，具有统摄性、稳定性、包容性和网络状等特征；大概念是一个相对概念，概念有大有小，大小的相对性体现在概念统摄内容的范畴上。根据大概念统摄内容的范畴不同，构建大概念的金字塔结构层次（如图1）。

大概念金字塔结构层次自下而上是归纳概括的过程，概念由具体到抽象、从细节到整体，数量减少，统摄范畴增大，在足够宽泛的内容范畴内，将看似没有联系的内容，通过内在的本质相互联结，进而形成上位的大概念，使得大概念的包容力、解释力、迁移力增强，横断性增大。用大概念横断更多内容，以大概念为中心，整合相关内容组块，使知识在生活中发生水平迁移和垂直迁移，由此大概念具有了超越课堂的可持续价值。自上而下则相反，表现的是演绎分解的过程。

二、大概念与课程、单元、课时的关系

大概念与课程、单元、课时的关系如图2所示。可以看出，核心素养实现的基本单位是单元，单元又联结着课程与课时，因此单元既是课程开发的基本单位，也是课时计划的实施依托。以大概念为纽带，组织学习内容、学习资源和学习材料，能够解决学校教育时间的有限性和知识增长的无限性之间的矛盾，回应核心素养提出的“培养什么样的人”的问题。

大概念教学是以单元为单位来实施的，以往所指的单元往往是“内容”单元，因为教材本身有其内在的脉络体系，包含着一个一个的单元内容，教师也是按照教材目录顺序开展教学，这样的“内容”单元重点关注知识，系统性、整体性关注度不高。大概念视角下的单元是指“素养”单元，这样的单元可以联结教材的不同章节或不同模块的知识内容，甚至跨越不同学科的边界，通过发现不同知识内容背后所隐含的相同本质，确定单元学习内容，其目的是促进学科教育目标从知识掌握、概念理解走向学生学科核心素养的培育。

为能够顺利实施大概念视角下的单元整体教学，教师的头脑中要有“从宏观到微观”的整体框架，确保学科课程内容设计与开发的连续性和整合性，真正实现课程的“瘦身”。为此，教师需要关注以下几点。首先，研读新课标，明确课程标准对教育教学的要求，凝炼出大概念，并通过一定的路径使大概念引领的单元教学得以实践，使教学的目标更明确、构成更全面、结构更完整、过程更优化；其次，在新课标、新教材、新高考的“三新”背景下，课程标准对应了多个版本的教材，教师需要对多个版本教材进行深入研读和思考，依据课程标准，将教学内容进行重组、整合，转化成符合授课对象认知水平和年龄阶段的教学内容，统筹安排每一单元的教学进度、课时设置、重点难点等；第三，创设贴近真实生活的大情境，开发项目式大任务，以增强内容的系统性、结构性，并与素养目标相匹配，明确每节课的目标是为素养而教，体现课程、教学与评价的一致性。

围绕大概念设计的单元教学打破了以课时为设计单位的教学思路，使教师以更高站位、更宽视野来规划大单元教学，有利于建立学科体系结构，这样就保证了不同学习内容在较长一段时间内围绕着大概念的理解和建构来展开。这种由浅入深、循序渐进的教学设计有助于连续聚焦前后一致的课程目标，促进学生建立更深入、连贯、系统的知识体系。随着学科课程逐步实施，会产生累积效应，学生获得超越知识本身的能力。因此，大概念视角下单元教学是新时期学习方式改革，实现教学从浅层走向深层的重要方式。

三、大概念视角下单元教学的实践路径

大概念视角下单元教学设计是以“学生为本”的（如图3）。首先参照课程标准，明确素养目标，以目标为先，逆向设计；其次精研多个版本教材，分析学情，提炼大单元学习主题，凝炼单元概念；然后创设情境，提出问题，设置任务，制订评价量规，任务和评价量规相匹配。在此基础上，学生参与活动，交流展示→反思完善，解决问题→迁移应用，拓展延伸。评价贯穿在单元教学过程中，动态监测、反馈教学实施效果与素养达成程度。评價主体是多元的，包括班主任、任课教师、学生自己、同伴及家长，根据需要进行选择，确保效果。

下面以人教版必修1“分子与细胞”模块中“组成细胞的分子”内容为例，具体阐述大概念视角下单元教学设计的实践路径。

（一）解读文本，制订素养目标

目标是教学的灯塔，具有引领作用，因此在单元教学设计开始，首先要制订目标。基于课程标准的内容要求、学业要求和学业质量标准，围绕培养学生核心素养的要求，教师可制订如下教学目标：（1）基于不同细胞是由相同的元素构成等事实，能运用对比或归纳等科学思维方法，说明各种化合物的结构和功能，形成物质与能量观、结构与功能观等生命观念；（2）通过绘制概念图、制作实验模型等，形成归纳、概括、建模等科学思维；（3）针对植物需要某种无机盐的实验，生物组织中的还原糖、蛋白质、脂肪和淀粉的检测实验，设计实验方案，评价、完善方案，分析实验结果，交流得出结论，提高科学探究能力；（4）主动关注自己和家人营养物质的均衡摄入，能运用物质与能量观、结构与功能观、稳态与平衡观设计一份合理的健康饮食方案，理解科学知识与社会文化发展的关系，培养社会责任感。

（二）凝练学科大概念，重组单元学习内容

通过分析课标和教材，本单元的大概念是“细胞是生物体结构与生命的基本单位”，其中包含重要概念“细胞由分子组成，蛋白质和核酸是最重要的分子”，根据单元大概念和重要概念确定单元学习主题“合理膳食，健康生活”，围绕目标和主题，优选、重组单元学习内容。本单元主要选择细胞中营养物质的种类和功能，设计单元学习图谱（如图4），以任务为中心，驱动学生活动。学生活动包括查阅资料、实验探究、模型制作、绘制概念图、制作宣传海报等，在活动中建构概念，并通过体验加以内化。

（三）围绕单元学习内容，组织开展活动

任务一：无机物种类和功能。

情境：有同学为了减少上厕所的次数，就少饮水，这种做法可取吗？为什么？加碘盐，吃还是不吃？如何吃？

活动：查阅资料，梳理水和无机盐在细胞中的含量、存在形式及在生命活动中的作用，明确每天要摄入一定量的水和无机盐。模拟探究矿质元素镁对水稻生长发育的作用，设计实验方案，并能基于所学知识，尝试为缺镁的水稻植株提供合理的改善建议。

任务二：有机物的种类和鉴定。

情境：我国组织实施的“贫困地区儿童营养改善项目”，为贫困地区婴幼儿每天提供1个富含蛋白质、微生物和矿物质的营养包。

活动：分析该营养包中的物质种类，思考人体细胞中的有机物有哪些？其元素组成有哪些？有机物在生物体中如何分布？运用归纳与演绎的科学思维方法建构模型，梳理出概念图。为探究营养包中的营养成分，请设计实验并动手实践。

任务三：有机物的合成。

情境：营养包中的蛋白质被人体摄入后，经过什么过程后被细胞吸收？进入细胞后的氨基酸又是如何形成蛋白质的？

活动：尝试制作模型，模拟氨基酸脱水缩合形成二肽的过程。以此类推，单糖形成二糖或多糖、核苷酸单体形成核酸也是通过脱水缩合的方式，并用笔绘制脱水缩合的过程。

任务四：有机物的作用和合理膳食。

情境：营养物质对人体发挥着重要作用，膳食不平衡是慢性病发生的主要危险因素，如肥胖、心血管代谢性疾病、糖尿病等。

活动：学生查阅资料，列表或绘制概念图来归纳有机物的作用；学生能够主动关注自己及公众的饮食和健康问题，能够运用系统分析的方法评估一日三餐搭配，制作“合理膳食、健康生活”的宣传画，并向他人宣传。

（四）设计评价，监测单元学习的运行质态

教学过程需要伴随着评价，评价可以识别学生的现有思维、当前认知，指导后续课程和教学行为，使学生的思维向着更精熟化的理解方向发展。评价的类型主要有过程性评价、发展性评价、总结性评价、增值性评价等，评价方式有问卷调查、现场演示、纸笔测验、创意作品、项目报告、基于证据的表达等，以编制的量规为载体，采用不同水平层级或等级考量，设置评价维度及权重，以教师、自己、同伴等为评价主体，测验学生的核心知识、学科能力、价值观念，关注任务的完成度、参与度、协作度，使学习真正发生。

四、结语

核心素养时代下的教学任务是培养全面发展的人以适应真实多变的世界，教学方式和教学内容都需要超越过往碎片化、零散式的学习。大概念视角下的单元整体教学能够聚焦当下学科核心素养落实和教学改革中的“进度”“质量”等问题，促进学习高质量发生，实现立德树人的根本目标。通过“创设情境，提出问题→渐入佳境，构建概念→迁移出境，拓展延伸”的“一境贯穿”的方式，帮助学生形成整体的认知，获得认识事物、解决问题的思想、观点和方法，从而促进学生全面发展。

［本文系江苏省教育科学“十四五”规划课题“基于境脉思维的单元整体教学研究与实践”（项目编号：D/2021/02/594）和扬州市教育科学“十三五”规划课题“以科学思维为先导的‘发现式’学习研究与实践”（项目编号：2020/P/109）研究成果］

［参考文献］

［1］刘徽，徐玲玲.大概念和大概念教学[J].上海教育，2020（11）.

［2］雷涛，刘光文.大概念理念下学科概念进阶体系的建构及教学运用[J].中学地理教学参考，2012（12）.

［3］刘徽.大概念教学[M].北京：教育科学出版社，2022.

［4］胡有红.基于学科核心素养的高中生物学作业设计[J].中学生物教学，2021（11）.

胡有紅   江苏省扬州中学，中学高级教师。