基于学科核心素养的高中生物大概念教学有效性研究

【摘要】培养高中生的生物学科核心素养，契合新课程改革背景下的教学要求。大概念教学模式的出现，为高中生生物学科核心素养的培养提供了新渠道，有助于深化学生对概念知识的理解，让教学有序开展，推进课程改革。文章介绍了高中生物大概念的内涵和教学现状，分析了生物学科核心素养和大概念教学之间存在的关联，并结合实际教学案例，深入研究了学科核心素养下高中生物大概念教学策略，旨在促进学生学科核心素养的提升，提高其生物学习能力和水平。

【关键词】学科核心素养；高中生物；大概念；教学策略

作者简介：张玲（1982—），女，江苏省淮安市盱眙县第二高级中学。

大概念教学有助于学生建立系统的知识体系，形成良好的学科核心素养。高中生物学科核心素养包括生命观念、科学思维、科学探究、社会责任。在大概念教学中培养学生的生物学科核心素养，对于学生今后的学习和发展有重要意义。高中生物教师应当立足大概念，开展丰富多样的教学活动，帮助学生建构系统的生物概念知识体系，促进学科核心素养的形成和发展，为实现可持续发展打好基础。

一、高中生物大概念的内涵和教学现状

（一）基本内涵

“大概念”是指具体知识背后的本质、思想和相关看法，是对概念知识之间的关系抽象表述的内容和对性质、特征、规律高度概括的内容。大概念有不同的知识层级结构，占据学科知识的中心地位。分析大概念可以把握知识之间的本质联系和纵横关系。高中生物的“大概念”是对原理等理论解释的内容，即一些常见的核心概念。高中生物教学活动多围绕大概念展开，因此，在传授知识与技能的过程中，大概念能够为教师提供理论研究基础和教学依据［1］。

（二）教学现状

开展高中生物大概念教学，能够培养学生良好的学习习惯，提高学生的生物学习水平。但目前，部分教师的大概念教学往往会以机械的概念背诵活动的形式开展，他们未能在教学中引导学生梳理知识结构，导致学生难以理解不同知识之间的关联，只能通过死记硬背的方式进行学习，教学质量也无法得到有效提升。高中生物大概念教学需要教师引导学生建构知识，在运用知识解决问题的过程中积累学习经验，取得学习方面的进步。而有些教师的教学观念亟待革新，在大概念教学中忽视为学生建立系统的知识框架，致使学生难以将习得的知识应用到问题解决中，提高知识迁移能力，并且大概念教学效果不佳。

二、学科核心素养和大概念教学的内在关联

（一）学科核心素养是大概念教学的理论依据

学科核心素养是学生通过学科学习而逐步形成的正确价值观、必备品格和关键能力。学科核心素养能够为大概念教学提供理论依据。教师依据学科核心素养培养要求开展大概念教学，能够取得良好的教学效果，促进学生有效学习和健康发展［2］。因为概念是生物教学的核心内容，所以学科核心素养背景下的大概念教学应以核心概念为中心，教师应教会学生探寻概念中的价值观、科学思维。

（二）大概念教学是培养学科核心素养的途径

高中生物核心概念形成于人们对生物领域不断探索和认识的过程中。教师通过开展大概念教学来培养学生的学科核心素养，可以引导学生了解核心概念的形成过程，进一步启迪学生的思维。由此可见，大概念教学是培养学生生物学科核心素养的重要途径。

三、学科核心素养下的高中生物大概念教学策略

（一）强化大概念意识，培养生命观念

学科核心素养下的高中生物大概念教学对教师的要求较高。教师应具备较强的大概念意识，立足学生生物学科核心素养的发展来开展教学，由此取得良好的教学效果。生命观念是在解释观察到的生命现象及相互关系或特性后，通过抽象、实证产生的想法或观点，是能够助力学生理解或解释相关事件和现象的意识、观念和思想方法。教师在立足生命观念开展大概念教学活动时，应当以核心概念为切入点，采取有效方式激发学生对生命的相关知识的学习兴趣，科学开展学科核心素养培养的活动，强化学生的大概念意识［3］。

例如，苏教版必修1第三章第三节“细胞呼吸—能量的转化和利用”这部分内容的教学重点是细胞呼吸的原理，所以教师在讲解的过程中，可以围绕有氧呼吸的过程、酵母菌的呼吸方式、无氧呼吸的过程展开，强化学生的大概念意识，培养学生正确的生命观念。首先，教师可以联系学生日常生活中的运动，帮助学生建构“有氧呼吸”“无氧呼吸”的概念，使学生据此联系细胞呼吸的过程，明白糖类、脂质和蛋白质等有机物在活细胞内氧化分解为二氧化碳或其他物质，同时释放出能量并生成ATP的過程就是细胞呼吸。然后，教师可以利用细胞有氧呼吸、无氧呼吸过程示意图，让学生理解有氧呼吸和无氧呼吸的区别，懂得线粒体是细胞有氧呼吸发生的主要场所；并利用酵母菌细胞呼吸过程示意图，让学生进一步了解细胞呼吸发生的主要场所是线粒体和细胞质基质。最后，教师可以总结细胞有氧呼吸和无氧呼吸的条件、场所、产物、能量释放等，使学生明白细胞呼吸的实质、过程、意义，提升大概念意识。

学生通过学习能够理解细胞呼吸的相关知识，在教师引导下建构大概念，通过分析和思考，学会区分细胞的有氧呼吸和无氧呼吸，懂得生命活动所需的能量源于细胞的呼吸作用，由此形成正确的生命观念。

（二）明确大概念地位，培养科学思维

大概念教学对于高中生的生物学科核心素养发展有积极影响，教师应当基于核心概念培养学生的科学思维。科学思维是在尊重事实和证据的基础上，保持严谨、务实的求知态度，运用科学的思维方法认识事物、解决实际问题的思维习惯和能力［4］。教师应当明确大概念在高中生物教学中的核心地位，确定相应的学习目标，梳理不同知识之间的关系，将其作为教学的重点内容，指导学生通过思考、研究问题，形成科学思维，从而达到学科核心素养培养目标。

例如，苏教版必修2第一章第四节“基因位于染色体上”这部分内容的教学重点是运用基因和染色体知识阐明孟德尔遗传定律，而基因位于染色体上的理论和实验是教学活动开展的依据。首先，教师可以提出“基因和染色体存在怎样的关系？”的问题引发学生的学习兴趣，使学生调动理性思考的积极性。然后，教师可以展示减数分裂与孟德尔豌豆杂交实验的图片，指导学生运用类比推理法，推理出基因与染色体之间存在的平行关系，为大概念学习提供依据。在此基础上，教师可以引出萨顿假说，强调类比推理的结论不具有逻辑必然性，顺势利用摩尔根果蝇杂交实验的图片，让学生分析摩尔根怀疑的依据，用假说演绎法进行验证。如此一来，学生能够在教师的提示下，深入了解“基因位于染色体上”这一核心概念。最后，教师可以介绍反交法，带领学生结合相关实验内容，分析子一代的基因型，使学生认同基因在染色体上，从而培养学生的科学思维。

具备一定认知能力的高中生能够在学习孟德尔遗传定律的基础上，自主建构大概念，在教师的指导下，灵活运用假说演绎法进行探究，思考相关问题，在对基因行为、减数分裂中的染色体行为进行了解的基础上，解释基因位于染色体上的原因，形成科学思维，促进生物学科核心素养发展。

（三）绘制大概念图表，提升科学探究能力

大概念是构建生物基础知识体系的出发点。教师通过引导学生制作大概念图表，能够提升学生的科学探究能力，进而培养学生的学科核心素养。科学探究是能够发现生物学问题，针对生物学现象，进行观察、提问、实验设计、方案实施以及对结果的交流与讨论的能力。在生物教学中引导学生围绕大概念自制图表，可以让学生深入理解概念知识，积累生物实践经验。教师应当针对不同的知识点，运用不同方法带领学生制作图表，由此深化学生对概念的理解，在学生钻研大概念的过程中促进他们科学探究能力的提升［5］。

例如，对于苏教版选择性必修1第一章第一节“神经调节”这部分内容，兴奋的传导是本课的重点和难点。教师据此引导学生进行学习与探究，采用“提问—分析—解题”的模式，指导学生在制作大概念图表的同时，运用所学知识解决问题、进行实验，能够切实提升学生的科学探究能力。首先，教师可以让学生联想自己条件反射的经历，复习反射和反射弧的有关知识，引出本课主题，向学生传授制作大概念图表的方法，让学生结合教材提示，独立完成“兴奋的传导”概念图表的建构。然后，教师可以提出有关兴奋在神经纤维上的传导过程的问题，引发学生对自主神经主要功能的思考；再带领学生做膝跳反射的实验，要求学生用橡皮锤轻轻叩击膝盖下面的肌腱，引发膝跳反射，并引导学生总结、得出实验现象与结果，将神经调节的相关知识与实验现象进行联系，提高学生对知识的熟悉程度，使学生从心理上接受大概念。最后，教师可以带领学生制作“自主神经功能”的图表，要求学生通过查阅资料，对人体主要器官的交感神经、副交感神经的功能进行整理。

教师精心设疑，为学生提供自主学习的条件，能够激发学生科学探究的兴趣，使学生通过制作大概念图表、进行实验、分析总结，发展自身的科学探究素养，增强知识体系的完整性、系统性。

（四）深化大概念教学，增强社会责任意识

巧用生物情境、生物资料引导学生学习，可以进一步深化大概念教学，有助于增强学生的社会责任意识。社会责任意识是基于生物学的认识，参与个人与社会事务的讨论，做出理性解释和判断，解决生产生活问题的担当和能力［6］。教师要积极创新教学方法，立足大概念创设情境，引入不同的生物资料，适当弱化“教”，突出“学”，让学生全面把握概念内涵，不断增强社会责任意识。

例如，在讲解苏教版选择性必修2第一章第二节“影响种群特征的生态因子”这部分内容的过程中，教师要明确本课教学的重难点是“研究各种生态因素以及种群的增长曲线”，创设生物教学情境，搜集有关资料，引导学生通过学习与实践，增强社会责任意识。首先，教师可以利用有关森林的话题，引发学生对植物生长的关注，据此介绍生态因素中的非生物因素“水、阳光、温度、土壤”以及生物因素“种内关系、种间关系”。接着，教师可以引导学生分析关于江豚在淡水中生存的资料，介绍“生态因子”这一核心概念，使学生明白，环境中对生物的生长、发育、生殖、行为和分布等有直接或间接影响的因素就是生态因子。然后，教师可以通过对比植物中的水分含量与动物体内的水分含量，创设生活情境，引导学生分析水对种群特征的影响，为生活中的经历与大概念建立联系，使学生通过思考和总结，懂得生态因子对种群的数量变化规律有着深远影响。最后，教师可以展示人口密度、出生率和死亡率、年龄、性别比例等相关数据，引导学生分析水、阳光、温度、土壤对人类种群特征的影响，让学生判断影响人类活动的主要生态因素是什么，结合材料中的增长曲线，阐述自己的想法，提出人类聚居以及活动的合理建议，在理解“生态因子”核心概念的基础上，形成良好的社会责任感。

在情境和课外资料的支持下，大概念教学可以取得显而易见的成果，让学生针对不同的生物知识点，进一步学习对应的概念，并且结合实际问题提出看法和建议，不断增强社会责任意识。

结语

综上所述，大概念教学注重从各种材料中提炼知识，目的是帮助学生建立核心概念体系。学科核心素养和大概念教学之间存在一定的关联。坚持以“培养全面发展的人”为核心，开展大概念教学活动，能够提升生物教学的有效性，从而促进学生取得学习上的进步。教师通过分析学科核心素养下的高中生物大概念教学策略，可以发现自己肩负着学科核心素养培养的重任，领悟到自己要突出大概念教学，实现从教师主动的“教”变为学生主动的“学”，由此取得良好的学科核心素养培养效果，在提升生物教学质量的同时，促进学生全面发展。

【参考文献】

［1］杨益.基于生物学科核心素养下高中生物教学的优化策略探讨［J］.新课程导学，2020（S2）：5，7.

［2］林端忠.新高考形势下高中生物科学探究素养的培养［J］.教师，2020（07）：79-80.

［3］李建荣.浅谈核心素养下高中生物微课程的开发与研究［J］.教师，2020（03）：94-95.

［4］韩红生.关于高中生物核心素养的内涵与培养策略的相关分析［J］.新课程导学，2019（20）：81.

［5］张政龙.高中生物学科核心素养的教学培养策略分析［J］.新课程导学，2019（15）：37.

［6］魏濤，姜会荣.高中生物教学培养学生核心素养的策略分析［J］.教师，2019（12）：98-99.