高中生物学课程标准中大概念的呈现、特点及教学建议

2024-10-09 00:00陈进

教学与管理(中学版) 2024年10期

《普通高中生物学课程标准（2017年版2020年修订）》中“大概念”有两种具体呈现方式：一种是用“大概念”的语词直接呈现；另一种则用“概念体系”间接归纳大概念。课程标准中的“大概念”体现出五个重要特点：课程目标上以大概念的理解和应用来体现素养发展水平；课程结构上根据大概念构建课程体系；课程内容上追求连贯一致、合理进阶；课程实施上强调教学评一体化设计；表述上追求理解为先，提倡概念性陈述方式。中学教师在开展大概念教学的过程中需要特别关注四个方面：科学设计核心素养目标；教学实施要立足真实情境和案例；正确认识生物学事实、概念与观念的关系；强化解释、论证大概念的过程。

普通高中；生物学；核心素养；课程标准；大概念；教学建议

陈进.高中生物学课程标准中大概念的呈现、特点及教学建议[J].教学与管理，2024（28）：64-67.

2016年，核心素养研究课题组发布了“中国学生发展核心素养”的相关研究成果。“中国学生发展核心素养”以培养“全面发展的人”为核心。核心素养综合表现为人文底蕴、科学精神、学会学习、健康生活、责任担当和实践创新[1]。林崇德教授还进一步指出“核心素养是每一名学生都需要的、不可或缺的共同素养”[2]。2020年，基于核心素养总体框架及基本内涵的要求，教育部制定并颁布了《普通高中课程方案（2017年版2020年修订）》[3]。同年，教育部制定并颁布了《普通高中生物学课程标准（2017年版2020年修订）》（以下简称“新课标”）。核心素养研究课题组、《高中课程方案》和新课标都不约而同地将目光转向“大概念”，强调通过大概念的理解及应用来发展学科核心素养，最终指向“全面发展的人”的培育。由于篇幅所限，本文仅以新课标中的“大概念”作为主要研究对象，尝试揭示新课标中“大概念”所具备的特点及要求，进而为大概念的教学实施及教后反思提供参考。

一、新课标中大概念的呈现方式

新课标中的“大概念”有两种具体呈现方式，一种是用“大概念”的语词直接呈现，并且在新课标各部分出现的次数差异显著；另一种则用“概念体系”间接归纳大概念，体现出概念学习的螺旋上升和思维进阶。

1.用大概念语词直接呈现

新课标中用“大概念”语词直接呈现了17次，具体如表1所示。

通过分析表1可以发现，“大概念”一词在实施建议部分高频出现，多达9次。进一步研究发现，学业质量的内涵指向“完成课程学习后的学业成就表现”，而“附录1学科核心素养水平划分”描述的是学生课程学习后所表现出的核心素养水平或素养表现层次。因此，学业质量和附录部分更多聚焦的是学生学习后的学业成就及素养发展。这说明“大概念”的理解、应用、教学及评价是教育教学的“重头戏”，更强调大概念的教学评需要一体化设计和思考。

2.用概念体系间接归纳大概念

新课标提出，“必修课程选择的是生物学最基本的重要概念”“选择性必修课程有助于学生进一步加深对生物学大概念的理解”[4]。虽然新课标中没有“以大概念、重要概念和次位概念的形式呈现相应的概念体系”[5]的直接描述，但新课标实质上是用“概念体系”间接归纳出大概念的，在必修和选择性必修课程共呈现出10个大概念，笔者针对各模块内容做了进一步分析（见表2）。例如，以必修课程“概念4：生物的多样性和适应性是进化的结果”为例，其统摄以下两个重要概念：“4.1地球上的现存物种丰富多样，它们来自共同祖先”和“4.2适应是自然选择的结果”，重要概念4.1又统摄着次位概念4.1.1和4.1.2，而次位概念则是由众多的生物学事实和现象支撑、建构的，因此，新课标中的“大概念”也是用重要概念、次位概念的概念体系来间接呈现的。

二、新课标中大概念的特点分析

新课标中的“大概念”从课程理念、课程目标、课程结构、课程内容、学业质量和实施建议等方面带来深远影响和重大变化，并体现出以下重要特点：课程目标上遵循大概念→生物学学科核心素养→核心素养的发展路径；课程结构上通过“内容聚焦大概念”实现少而精；课程内容上“使用同一把尺子”实现中小学生物学课程的衔接；课程实施上全面思考大概念的教学评一体化；表述上积极倡导概念性陈述方式，强调大概念是思维和理解的结果。

1.课程目标上以大概念的理解和应用来体现素养发展水平

新课标在课程目标部分有以下关键表述：“树立生命观念”“形成科学思维的习惯”“掌握科学探究的思路和方法”“具有开展生物学实践活动的意愿和社会责任感”[8]。新课标还提出“学业质量标准的每一级水平均包括……四个维度以及不同水平间的差异”，并在附录1展示了学科核心素养水平划分的具体内容。刘恩山教授还从知、情、意、行4个维度链接了生物学学科核心素养：生命观念→知；科学思维→意；科学探究→行；社会责任→情[9]。核心素养、生物学学科核心素养、大概念都是目标层面上的要求，而大概念的理解和应用相较于前两者更具体，难度更适宜，更易实现，这也为核心素养的培育和发展提供了通路、支点，通过大概念的理解和应用来反映学生的素养表现水平，最终达成生物学课程育人目标。

2.课程结构上根据大概念构建课程体系

新课标明确提出：“根据生物学的大概念来构建课程体系和内容框架”“选择性必修课程有助于学生进一步加深对生物学大概念的理解”[10]，必修课程更是学习选择性必修和选修课程的基础。以必修课程《遗传与进化》模块为例，该模块的设计初衷为“在细胞和分子水平认识生命的延续性，在种群、物种乃至生态系统层面认识生物界的发展变化”[11]。新课标中“概念3：遗传信息控制生物性状，并代代相传”和“概念4：生物的多样性和适应性是进化的结果”正是构建该模块课程体系的抓手、锚点，其他模块同样如此，因此，新课标在课程结构上是根据大概念来构建课程体系的。而用生物学大概念构建课程内容还能实现少而精[12]，真正践行了“内容聚焦大概念”的课程理念。

3.课程内容上追求连贯一致、合理进阶

刘恩山教授提出，在课程内容的设计上使用同一把尺子，为小学、初中和高中学生“量体裁衣”[13]。《义务教育科学课程标准（2022年版）》设置了13个学科核心概念[14]，以学科核心概念“5.生命系统的构成层次”为例，其根据不同学段学生的特点具体划分了6项学习内容，其中为5～6年级制定的一项学习内容为“5.3细胞是生物体结构与生命活动的基本单位”，并提出了相关的内容要求“③初步学会使用显微镜观察细胞，知道细胞是生物体的基本结构单位”[15]。《义务教育生物学课程标准（2022年版）》中的概念1为“生物体具有一定的结构层次，能够完成各项生命活动”，其下辖的重要概念为“细胞是生物体结构和功能的基本单位”[16]，并提出了相关学业要求：正确、规范地制作临时装片，使用显微镜进行观察……识别动植物细胞的结构并说出其异同点……运用示意图或模型等方式……新课标中的概念1为“细胞是生物体结构与生命活动的基本单位”，同样提出了以下相关学业要求：从结构与功能相适应……这些分子是……物质基础；建构并使用细胞模型……通过分工与合作……实现细胞水平的各项生命活动；观察多种多样的细胞……相似的基本结构。因此，在大概念的描述、学业要求以及学生核心素养发展水平上，大概念作为一把尺子，为中小学生物学课程的连贯一致、合理进阶进行“量体裁衣”。

4.课程实施上强调教学评一体化设计

在课程内容方面，新课标中必修和选择性必修模块均由“内容要求+教学提示+学业要求”构成。必修1是让学生在细胞水平认识生命的物质基础和结构基础，了解生命的物质性和生物界的统一性等[17]。以必修1模块的概念2“细胞的生存需要能量和营养物质……”为例，“内容要求”以大概念、重要概念、次位概念的形式呈现出概念体系。“教学提示”提出开展下列教学活动：通过模拟实验探究膜的透性；观察植物细胞的质壁分离和复原……帮助学生达成对概念2的理解，其更多指向的是沿着生物学事实和现象→次位概念→重要概念→大概念的思路逐级形成科学的自然观。“学业要求”则聚焦学生学习后在生物学学科核心素养方面的要求和期待，如“学业要求”针对概念2的具体要求为“通过探索光合作用与呼吸作用，阐明细胞生命活动过程中贯穿着物质与能量的变化”[18]。另外，新课标在评价内容中还进一步强调“以生物学大概念、重要概念……检测学生生物学学科核心素养的发展水平”[19]。因此，在课程实施上特别强调教学评一体化设计与思考，以大概念为依据设计教学目标和评价标准，就解决了教学过程中“教”与“评”的问题，再通过设计教学活动，就真正打通了“教”“学”“评”的思维路径，更为大概念的渐进式落实提供了有效保障和重要支点[20]。

5.表述上追求理解为先，提倡概念性陈述方式

研究发现，《普通高中生物课程标准（实验）》中通常都采用“行为动词+短语”的方式来描述学习内容，如“概述蛋白质的结构和功能”“举例说出脂质的种类和作用”。新课标则采用“完整语句”的方式来表述大概念，甚至在重要概念和次位概念的表述上也采用相同方式。埃里克森主张要真正地以学生为主体，站在学习者的立场上，用“完整语句”的方式表述学生对大概念的基本理解，展现学生头脑中的思维过程和路径[21]。非概念性陈述的许多描述是事实而不是科学概念，是用短语而不是用完整的语句表述的概念[22]，如“能指认植物的六大器官，知道各种器官的作用”。而概念性陈述通常运用完整的语句来解释自然事件和现象的发生、发展和变化，指向核心概念。例如“植物由不同的部分（根、茎、叶、花、果实、种子）组成，这些组成部分在植物生长的过程中发挥着不同功能”，旨在说明植物的组成结构能够实现特定的功能：植物的各个部分可以帮助植物满足其需要。因此，采用“完整语句”的概念性陈述方式应成为教师表述概念的方向。

三、基于“大概念”理解的教学建议

基于新课标中“大概念”的理解及其体现的特点，中学教师在开展大概念教学的过程中需要特别关注以下四个方面：科学、合理地设计核心素养目标，充分体现生物学学科育人价值，并正确认识核心素养目标的发展性、进阶性及迁移价值；以真实情境和案例为依托开展教学实施，强调真问题、真情境、真案例和真过程；生物学事实、概念与观念是立体交叉的关系，需要循序渐进，更需要拾阶而上；强化解释、论证大概念的过程，最终引导学生科学、合理地建构大概念。

1.科学设计核心素养目标

从“三维目标”转向“核心素养”是课程改革的重大突破，也是素养课堂或追求理解的大概念教学设计的追求和期待。因此，教师需要接受并习惯依据核心素养来制订单元或课时教学目标。例如，教师在制订“细胞的癌变”一节教学目标时，素养视角下的教学目标可尝试进行以下设计：通过观看癌症患者治疗的过程，观察海拉宫颈癌细胞的形态结构特征，利用多种途径搜集并分析癌症治疗的前沿科技资讯，学生能够描述并概括出癌细胞的主要特征，进一步深化认识结构与功能相适应的观念，最终形成关注生命与健康的生命观念、社会责任[23]。需要注意的是，就一节课或一个课时而言，四个学科核心素养目标之间不必面面俱到，要避免生搬硬套和牵强附会，相关素养目标之间可以侧重某一个或某几个方面[24]，教师需要有所取舍、有所选择，以制订出科学的、适切的且符合学情的素养目标。

2.教学实施要立足真实情境和案例

正如樊洁老师所说，“基于大概念的教学过程设计以真实性为依托”[25]，案例的真实性可以帮助学生正确理解大概念，还可以引导学生链接现实生活，更可以指导学生建构科学的大概念认知框架。例如，选择“新冠肺炎疫情”的真实案例（或真实情境）有助于学生理解并建构“防控并重”的大概念。赵占良老师还强调教育教学过程中应立足于真实情境下的问题探究过程，实现学科核心素养提升与问题解决的有机融合[26]。如转基因食品的安全性、新冠肺炎病毒的溯源等真实案例有助于学生参与生物学社会议题的讨论，从而进一步理解、建构并合理应用相关的生物学大概念。

3.正确认识生物学事实、概念与观念的关系

新课标提出“通过提供各种丰富的、有代表性的事实”“更要通过对事实的抽象和概括”[27]，在事实的基础上运用思维加工策略，促进学生建立生物学概念并认识概念之间的关系，最终建立生物学观念。大概念的建构要不断经历“具体→抽象→具体”的过程，即归纳（具体→抽象）和演绎（抽象→具体）两种不同的思维方式[28]。归纳式教学取向下事实、概念与观念的建构流程为科学事实→概念层级→生命观念。最后需要特别关注的是，事实、概念与观念应呈现出立体交叉的关系[29]。

4.强化解释、论证大概念的过程

教师需要向学生解释、论证大概念相关内容，并为学生提供正确、完整以及连贯的素材，帮助学生建立正确的理解图式[30]。理解是大概念体现“意义性”“生活价值”的基础和关键，恰如“KUD”教学模式的核心是“U”，只有在 “理解”的基础上才能“知道”和“做”[31]。例如，对于新课标中的概念2“生态系统中的各种成分……生态系统通过自我调节保持相对稳定的状态”，在建构大概念的课中或课后，教师需要强化解释、论证大概念的过程，引导学生科学、合理地建构大概念，最终领悟该大概念蕴含的“系统思想”“稳态与平衡观”和“可持续发展观”，而习得本概念的“作用和价值”体现在学生提高环境保护意识并尝试提出人与环境和谐共处的合理化建议。

参考文献

[1] 核心素养研究课题组.中国学生发展核心素养[J].中国教育学刊，2016（10）：1-3.

[2] 林崇德.中国学生发展核心素养：深入回答“立什么德、树什么人”[J].人民教育，2016（19）：14-16.

[3] 中华人民共和国教育部.普通高中课程方案（2017年版2020年修订）[M].北京：人民教育出版社，2020：1.

[4][8][10][18][19][27] 中华人民共和国教育部.普通高中生物学课程标准（2017年版2020年修订）[S].北京：人民教育出版社，2020：8-11，6，8，15，61-62，58.

[5][16] 中华人民共和国教育部.义务教育生物学课程标准（2022年版）[S].北京：北京师范大学出版社，2022：8，9.

[6][7][11][17][24][26] 赵占良.高中生物学必修2《遗传与进化》模块的教学建议[J].生物学教学，2020，45（08）：4-6.

[9][12][13] 刘恩山，刘晟.核心素养作引领  注重实践少而精——《普通高中生物学课程标准》修订思路与特色[J].生物学通报，2017，52（08）：8-11.

[14][15] 中华人民共和国教育部.义务教育科学课程标准（2022年版）[S].北京：北京师范大学出版社，2022：16，50.

[20][23][25] 樊洁.普通高中教师如何理解“大概念”？[J].全球教育展望，2022，51（01）：88-102.

[21] 张颖之，刘恩山.核心概念在理科教学中的地位和作用——从记忆事实向理解概念的转变[J].教育学报，2010，6（01）：57-61.

[22] 刘占兰.加拿大小学科学教育对我们的启示[J].课程·教材·教法，2006，26（12）：85-89.