基于大概念的初中生物學教學設計與實施研究

《義務教育生物學課程標準（2022年版）》（下文簡稱“新課標”）為助力實現核心素養導向的課程目標，課程理念凸顯以“學習主題為框架”“內容聚焦大概念”特色優化了義務教育段生物學課程概念體系。新課標共設七個學習主題，每學習主題下列出1—2個大概念，每個大概念下又包含2—5個重要概念，每個重要概念之下再分解含若干條次位概念，大概念、重要概念、次位概念均以命題形式表示。所以，基于大概念的生物學教學是學科核心素養落地的重要路徑，是促進學生學習真實發生，幫助學生深刻理解和應用重要生物學概念，發展學生核心素養的教學。一、大概念的內涵及特點(一）對大概念的理解隨著教育理論和實踐的不斷發展，近年來“大概念（BigIdeas)”逐漸成為一個眾多教學工作者的目光聚焦點，被專家學者認為是“理解的錨點”、是“落實素養導向教學的抓手”。那么到底何為“大概念”？大概念也被稱為大觀念(BigConcepts）、大觀點或大思想等。劉徽教授界定為反映專家思維方式的概念、觀念或論題，它具有生活價值。劉曉荷博士認為大概念是一個具有復雜內涵的教育理念。是聯結零散概念和知識點的“紐帶”；是學科內最上位、最抽象的關鍵材料；是組織課程教學的工具。以生物學為例，生物學所特有的核心素養——生命觀念，就是在生物學學科大概念的基礎上再概括和提煉出來的。生物學學科“大概念”是學科的核心概念，處于學科中心位置，反映學科本質，凝聚學科核心育人價值，是學科知識、學科能力和思想的集中體現，是生物學的基礎和精髓。如若將整個學科教學內容比作一整棟大樓，各知識點比作不同的樓層，那學科“大概念”就好比是貫穿于每層樓之間的“電梯”和“樓道”。如主題一“生物體的結構層次”的大概念是“生物體具有一定的結構層次，能夠完成各項生命活動?！?、主題二“生物的多樣性”的大概念是“生物可以分為不同的類群，保護生物多樣性具有重要意義?！钡??？梢院苋菀卓闯龃蟾拍钍侵赶驅W生生物學學科核心素養達成的，是學生在考完試后、離開了學校后還仍然遺留在腦海中的學科基本骨架、概念，并能夠以之為工具來解決生活中的實際問題的東西。（二）大概念的特點和價值大概念的“大”是相對的，有層級的。它不是“龐大”而是更多指向“核心”的、“高位”的或“上位”的，與未來真實生活相關聯的，即具有生活價值。而與大概念相對的自然就是小概念，如果教學僅在小概念的層面精耕細作而忽略了建立大概念或弱化了小概念與大概念間的關聯，那么教學工作更多將會隨著學生離開學校而失去意義，懷特海曾說過“教育只有一個主題，那就是五彩繽紛的生活。”從概念本質上講，大概念具有中心性、持久性、思維性、可遷移性以及進階性和發展性等特點。與課程設計和實施追求“少而精”的原則緊緊相扣。這也就意味著學生結合已有認知圍繞對大概念的深入理解能夠提高學習效率、節約學習時間和精力，在目標達成的過程中實現“減負”。同時，大概念還是一個概念體系，是一個包含多個要素的有機整體，體現了知識內容間的聯系和結構化。如下圖：例如，主題一的大概念“生物體具有一定的結構層次，能夠完成各項生命活動。”之下包含兩個重要概念：1.1細胞是生物體結構和功能的基本單位；1.2生物的各部分在結構上相互聯系，在功能上相互配合，共同完成各項生命活動。重要概念下又設若干個次位概念，次位概念在指向具體的生物學事實。二．基于大概念教學的邏輯特征

基于以大概念為核心的生物學教學是落實生物學學科核心素養的基本路徑。由大概念的特點和生物學學科概念系統決定，基于大概念的生物學教學設計必然是以“大單元”作為教學設計基本單位，以主題大概念為出發點，先明確目標和評價再以任務為主活動設計教學過程，整體凸顯“教—學—評”的一致性。即在教學活動開展之前，不僅教師自己知道也要讓學生清楚地知道“我們要去哪里、怎么去、如何證明去了”。也只有如此，才能更好促進課堂教學真正向以學生學習為中心轉變，激發學生學習的主動性，讓學習真實發生，進而通往深度學習。簡言之，基于大概念的教學就是以大概念為支架，以單元為單位呈現出大概念特點的教學活動。三．基于大概念的初中生物學教學設計的基本路徑基于大概念的初中生物學教學設計基本路徑是逆向的?！澳嫦蛟O計”最早由哥倫比亞大學維金斯和麥克泰格教授在《追求理解的教學設計》（UnderstandingbyDesign簡稱UbD）一書中提出，指運用倒推思維、逆向思維來設計課程。主體包含“確定預期結果，確定合適的評估證據和設計學習體驗和教學”三個階段。也就是說只有在明確了學習目標和評價標準，才能做好教學計劃的細節，教學只是目標達成的手段。一個清晰的目標是非常重要的，它能夠幫助我們在單元設計和課時設計時有的放矢，很好地指導有目的的教學活動朝著預期結果發展，評價則為目標的達成保駕護航，以不同的形式貫穿于整個教學活動之中。以目標為指導的教學實踐既是學生素養的形成過程也是知識和能力的輸出過程。所以，整個教學設計都要圍繞相應的主題大概念而展開的。（一）確定指向生物學學科核心素養的學習目標指向核心素養的學習目標是三維目標的進一步提升、提煉和有機整合。三維目標之間是有很強的關聯性的、是無法分離開來的。即在學習過程中獲取知識，掌握方法，形成能力，培養情感態度價值觀。核心素養要求學生應具備適應終身發展和社會發展需要的正確價值觀念、必備品格和關鍵能力。不難看出三維目標是一種外顯的學習目標，素養目標則追求內在的表現，是個體素質的內在秉性，從三維到素養就是引領學生將外在表現轉化為內在要求。正如吳成軍老師用公式形象地表示素養和三維目標之間的關系為：素養=（知識+能力）的N次方。本文中學習目標主要指單元目標、章節目標和具體課時目標，具有層級性，是自上而下統領一致的。單元學習目標的確定是建立在課程標準的要求、課程實施的期望、圍繞大概念對教材的分析、結合學生特點和已有認知基礎之上的。單元目標是基于真實性問題情境的，能夠達成的，并且可以檢測的結果，它是單元設計的起點也是落腳點。即教師期望學生做什么、理解什么、達到什么程度。然后，再依據單元目標依次設計利于引導學生深入理解和應用大概念的章節目標和具體課時目標。課時的下位目標可以理解為是對上位的單元目標的拆解和細化。這種各級目標間的關聯和結構化有助于學生從整體上理解課程內容和知識的遷移。學習目標通常表述為“行為主體通過某種行為活動能夠達到什么樣的效果”的形式，這里的行為主體指學生，常可省略不寫，如：通過觀察細胞分裂和分化的過程，能提高自身的觀察能力；能運用所學的生物學知識初步分析、解釋生活中常見的問題。（二）基于大概念的評價設計基于大概念教學的評價設計是緊跟目標設計的，即“評價前置”。這里的評價設計不是指傳統的評價活動和評價行為，而是與目標相配套的評價標準，以確保和能及時監測目標的達成情況。大概念教學的目標是指向素養的，所以配套評價也是整合性、基于真實性問題情境的。真實性問題情境的本質特點是“真實性”而非“真實”。一般而言，真實的都具有真實性，但真實性和真實是不能畫等號的。真實性問題情境是“為了真實”，即它必須包含真實的特征不一定必須真實。比如，我在上“傳染病的預防”一節時，就設計了如下問題情境：“三年多的新冠疫情讓我們所有人深知傳染病毒的危害，假設在20年后又有一波流行性和傳染性都很強的病毒再次來襲，那時作為某某（鎮長/疾控負責人……）的你該怎么做？”這就是具有“真實性”而不“真實”的問題情境。此外，真實性問題情境還具有開放性、復雜性、多元性和限制性表現特征，情境、人物和任務是它的三要素。要增強真實性問題情境的應用效果，則在借用或構建時一定要符合最基本的邏輯關系?；诖蟾拍畹脑u價設計遵循整合性評價邏輯，即在真實性問題情境中考量學生的學習情況，是結果性評價更是診斷性評價。在新課標中課程實施部分的評價建議里面明確指出教學評價要遵循以評促學、以評促教和多元多樣的原則。評價實施強調“通過多種評價判斷目標的達成情況，反思教學行為，及時調整教學思路或方式，確保教學活動不偏離課程目標；加強對學生學習的指導，引導學生在實踐中學習和應用知識，促進學生核心素養的發展”。綜上，評價設計必須與目標相配套，以連續體形式貫徹單元教學的始終，凸顯教學評一致性。（三）基于大概念的初中生物學教學過程設計教學過程是核心素養落地的實踐過程，基于大概念的教學以單元為單位進行整體設計，分步實施；以大概念統領整合教學內容，使課程內容結構化。教學實施過程設計總體包含準備導入、自主探究、合作建構、遷移應用和反思提升五個基本環節；從設計構成上看，分單元教學過程整體規劃設計和分步課時教學過程設計。1.單元教學過程整體規劃設計單元教學過程整體規劃是在單元教學活動開始前必須設計好的，是整個單元的教學藍圖。規劃中一般主要包含明確的單元范圍和基于大概念的單元教學目標、圍繞大概念和教學實際而確定的單元大“情境—問題—活動任務”和評價標準以及單元分解課時規劃安排三大部分。1.1明確教學單元和基于大概念的單元教學目標初中生物學教學單元是大概念引領的主題單元，同時大概念的相對特征又決定了各單元章節又有其對應的大概念（或稱核心概念），確立合理的教學單元和教學目標是單元整體教學規劃的起點，更是關鍵點。需要充分考慮有關內容的關聯性、整體性、學生已有的知識基礎和認知特點。1.1.1確立教學單元和主題初中學生物學課程無論是新課標還是2011版課標要求，也無論是人教版還是蘇科版教材都是以學習主題為單元的，不同的是各主題和單元章節間的內容關聯。所以，教學單元的確立一般是以教材自然單元為主，以大概念統整的融合單元為輔。這需要老師正確解讀新課標，準確把握新課標和教材單元的內在聯系以及自然單元間的內在聯系，這也是確立單元主題的基礎。以蘇科版生物學中對人體的學習為例，對應新課標中主題五“人體的生理與健康”，下設兩個大概念、七個重要概念和28個次位概念。那么這個主題就很大，相關內容在蘇科版教材中分散于整個四冊教材當中，所以在教學設計和課程實施中就要注意概念內容間的關聯，在今年的備考總復習時我就以“生物圈中的人”為大主題依次展開。1.1.2基于大概念的生物學單元學習目標設定對設定基于大概念選定后的單元學習目標時，需要著眼學生素養的達成。首先是結合新課標自上而下分解主題大概念；再結合實際全面分析教材和學生，自下而上提取大概念；最終，融合形成單元內大概念、編寫單元目標。此環節可以借助“概念圖”工具來加以完成。如，在《環境中生物的統一性》單元的整體教學規劃中，我所確立的單元學習目標為:1.以洋蔥鱗片葉表皮細胞和人口腔上皮細胞為材料，通過借助顯微鏡觀察和比較植物細胞和動物細胞的結構特點，知道細胞是構成生物體結構和功能的基本單位。2.通過觀察生物體生長的現象和細胞的分裂，理解細胞分裂、生長和分化對生物體生長發育的作用。3.通過對植物體、人體和常見單細胞生物體的觀察，運用結構和功能觀解釋生物體具有相似的結構層次，各層次的結構是如何與功能相適應的；并能夠闡明多細胞生物體依靠細胞、組織、器官（系統）之間的協調作用，完成生命活動。1.2圍繞大概念和教學目標，確定單元大“情境—問題—活動任務”和評價標準學生的核心素養不是教師直接教出來的，而是在真實性問題情境中通過活動實踐慢慢培養起來的。小說家作文、導演創作劇本，都是通過創造出來的具有真實性情境的一系列故事情節來塑造不同人物形象。教師也一樣，通過基于大概念設計一系列教學活動最終來促進學生的成長。即以單元大“情境—問題—活動任務”為活動主線幫助學生在真實性問題情境中通過真實參與逐步強化自己的思維，發展學生個人學科核心素養。比如可以通過觀看自然紀錄片或分角色扮演自然界中生物的游戲來感知食物鏈中生物間的食物關系?；顒尤蝿杖蝿赵u價1.

借助顯微鏡觀察動植物細胞的機構。2.

學習制作臨時裝片。3.

觀察并描述動植物細胞的形態結構和二者的結構異同點；運用結構和功能觀分析細胞各結構與功能的適應；觀察克隆羊“多莉”產生過程，分析細胞核在生命活動中的作用。4.通過觀察生物體的形態結構，分析一個完整生物體的結構層次，理解生物體的各部分在結構上相互聯系，在功能上相互配合，共同完成各項生命活動。1.

顯微鏡正確使用評價量規。2.

裝片制作具體要求3.

相關理解和描述的整體性評價量規。4.

“我來介紹某某生物”活動評價量規。評價標準（任務評價量規），主要與評價任務相統一，是對學生學習的正向引導和單元目標達成的監測。評價標準需要在單元活動任務之前告知學生，這一點很重要。對應不同類型的活動任務，評價標準也會有所不同。如下表：劉徽教授根據評價對象的不同將評價量規分為成果評價量規和認知評價量規，分別對學生內外兩方面進行評價。這兩種量規在表現形式上都具有整體型和分析型兩個層面的描述。1.3單元分解課時規劃單元課時規劃是對單元目標、評價和過程的分解和細化，也是有計劃順利開展單元教學活動的保障。內容簡要包括總課時數、單課時課型、核心問題和任務等，一般可根據內容需求和教師自身備課習慣而定。課時整體任務安排基本按照單元“準備導入—自主探究—合作建構—遷移應用—反思提升”的順序。例如，單元的“準備導入”對應到具體課時上一般就是單元的第一課時，課型多為單元導讀課；“反思提升”對應的可能就是單元學習后進行的整理課等。如《環境中生物的統一性》單元我總共安排了10個課時，具體如下：2.課時教學過程設計

課時教學過程和單元整體教學過程設計是分與總、具體與概括的關系，二者具有高度的一致性。課時也有課時的主題和目標、問題和任務，不同的只是層級的差異。此外，課時的評價多設計貫穿于課時教學實施過程之中，與具體的生物學事實或子活動任務相一致。無論是從形式還是內容上都要體現教學評的一致性。課時教學過程的五個基本環節和單元課時整體任務安排順序是一致的。也可以看作就是單元教學大環節的縮影。四．基于大概念的初中生物學教學實施進路藍圖再好如果沒有實踐永遠也只是“想到”，只有通過不斷地實踐才能將“想得到的美”變為“看得見的風景”。核心素養的形成不是一蹴而就的，課程改革也不可能立竿見影。基于大概念的初中生物學教學實踐是落實學科核心素養，體現生物學課程育人的重要途徑，在實施過程中也需要循序漸進、靈活多樣、不斷反思不斷調整，旨在有效促進學生對生物學概念體系的深度理解，逐漸養成以生命觀念為核心的生物學核心素養。教育的對象是學生，而學生面對的則是未來的自己和未知的未來。基于大概念的教學要求教師眼中必須時刻要有“人”——現在的學生和將來的他們。在探究基于大概念的初中生物學教學實踐過程中，我更加意識到：有效的教學活動總是雙向促進的，再好的教學方法或模式如果對教學對象而言是不適合的，那終將黯淡無光。教師只有既關注自己“教”的策略，又研究學生“學”的規律，而后才可能設計和組織呈現出盡可能理想的教學現場。這就要求教師需要多關注一點像腦科學、元認知結構基礎等方面的知識，以理論指導實踐加強對學生學習的指導，引導學生反思內觀探求自主學習的動力。通過生物學課程學習活動幫助學生養成科學思維的習慣，形成積極的科學態度、學會學習、學會生活，能積極面對未來。五．基于大概念教學設計與實施研究活動的幾點思考（一）新課標視域下的教師認知應該發生什么樣的轉變榜樣的力量是巨大的。在教育問題上，父母和老師具有高度的相似性相似性，比如我們都希望我們的教育對象越來越優秀，將來能比自己強；同時又明顯存在著客觀的差異化，主要表現在父母和老師間教育思想、實施過程的不一致，以及父母、老師對自身要求與對教育對象的要求不統一兩點上。我堅信每一個常人、每一個學生內心也都是希望自己越來越好的，但結果往往不是我們所想看到的。為什么會這樣？我認為一個主要的原因就是我們沒有發揮好榜樣的力量或是找錯了參照。要解決這個問題，我覺得首先就是轉變自己的認知：一、在新課標視域下，我們要引導學生轉變，積極參與、科學思維、提升素養；那么，我們老師首先要成為這樣的人，至少走在成為這樣人的路上。二、在對學生的評價引導時過分使用了橫向