以大概念為核心的初中生物學(xué)單元教學(xué)研究

摘" 要：大概念是課程改革中提出的重要概念之一。單元教學(xué)是以單元為單位開(kāi)展的教學(xué)活動(dòng)。以大概念為核心進(jìn)行單元教學(xué)，有助于學(xué)生概念體系的構(gòu)建及核心素養(yǎng)的發(fā)展。文章基于對(duì)大概念的理解，結(jié)合“生物體的結(jié)構(gòu)層次”單元的教學(xué)，探討厘清相關(guān)概念關(guān)系、創(chuàng)新知識(shí)展現(xiàn)形式、強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)探究技能、剖析經(jīng)典教學(xué)案例、實(shí)施調(diào)查與交流活動(dòng)的單元教學(xué)策略。

關(guān)鍵詞：初中生物學(xué)；大概念；單元教學(xué)

《義務(wù)教育生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》（以下簡(jiǎn)稱《標(biāo)準(zhǔn)》）指出，大概念反映學(xué)科本質(zhì)，具有高度概括性和抽象性，可以解釋較大范圍的生物學(xué)現(xiàn)象。以大概念為核心實(shí)施初中生物學(xué)單元教學(xué)，需要教師吃透大概念的內(nèi)涵，聚焦大概念的內(nèi)容構(gòu)成，立足單元視角設(shè)計(jì)授課內(nèi)容，采取高效的教學(xué)策略，提高教學(xué)效率，強(qiáng)化學(xué)生對(duì)生物學(xué)知識(shí)的理解深度，實(shí)現(xiàn)單元教學(xué)及生物學(xué)核心素養(yǎng)培養(yǎng)目標(biāo)。下面以蘇教版《義務(wù)教育教科書(shū)·生物學(xué)》七年級(jí)上冊(cè)第2單元“生物體的結(jié)構(gòu)層次”的教學(xué)為例探討以大概念為核心的單元教學(xué)策略。

一、厘清相關(guān)概念關(guān)系

生物學(xué)教材中的概念是學(xué)生學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)，通過(guò)一定的邏輯關(guān)系統(tǒng)整于一個(gè)大概念之下。在教學(xué)實(shí)踐中，教師可以在指導(dǎo)學(xué)生記憶、理解單元中各個(gè)概念的基礎(chǔ)上，以《標(biāo)準(zhǔn)》中給出的大概念框架為指引，圍繞具體的對(duì)象厘清相關(guān)概念之間的關(guān)系。教師應(yīng)該以單元為基本單位統(tǒng)整概念，引導(dǎo)學(xué)生靈活運(yùn)用對(duì)比、聯(lián)想、提問(wèn)等方式記憶概念，結(jié)合學(xué)生的經(jīng)歷、熟悉的情境對(duì)概念作出解釋，以加深對(duì)概念的理解。教師還要認(rèn)真研讀《標(biāo)準(zhǔn)》，明確大概念、重要概念、次位概念的邏輯構(gòu)成?！稑?biāo)準(zhǔn)》中的大概念1“生物體具有一定的結(jié)構(gòu)層次，能夠完成各項(xiàng)生命活動(dòng)”（以下統(tǒng)稱“概念1”），包含“細(xì)胞是生物體結(jié)構(gòu)和功能的基本單位”“生物體的各部分在結(jié)構(gòu)上相互聯(lián)系，在功能上相互配合，共同完成各項(xiàng)生命活動(dòng)”兩個(gè)重要概念。前者包含5個(gè)次位概念，后者包含3個(gè)次位概念。教師可以以此為基礎(chǔ)，圍繞動(dòng)物細(xì)胞、植物細(xì)胞及相關(guān)功能和作用等羅列或解釋單元中的重要概念，清晰呈現(xiàn)相關(guān)概念的范圍及歸屬關(guān)系，提高學(xué)生對(duì)單元概念的整體性認(rèn)知。

以“細(xì)胞是生物體結(jié)構(gòu)和功能的基本單位”這一重要概念為例，其次位概念涉及單細(xì)胞生物、多細(xì)胞生物、動(dòng)物細(xì)胞、植物細(xì)胞等內(nèi)容。教學(xué)中，教師可以以“植物細(xì)胞”為對(duì)象，要求學(xué)生自主閱讀單元中的對(duì)應(yīng)內(nèi)容，并結(jié)合展示的顯微鏡下的植物細(xì)胞圖像，明確植物體主要由細(xì)胞構(gòu)成的特點(diǎn)。進(jìn)一步展示放大后的植物細(xì)胞圖像并提出問(wèn)題：植物細(xì)胞有哪些結(jié)構(gòu)？各結(jié)構(gòu)有什么功能？學(xué)生帶著問(wèn)題學(xué)習(xí)、討論，可以知道植物細(xì)胞由細(xì)胞膜、細(xì)胞質(zhì)、細(xì)胞核、線粒體和細(xì)胞壁等結(jié)構(gòu)構(gòu)成，并認(rèn)識(shí)到這些結(jié)構(gòu)在維持細(xì)胞功能上扮演著不同的重要角色。隨后，教師要求學(xué)生歸納不同結(jié)構(gòu)的功能，聯(lián)想各部分的形態(tài)及在細(xì)胞中的分布位置，加深學(xué)生的學(xué)習(xí)印象。如此，基于對(duì)大概念、重要概念、次位概念關(guān)系的理解，以次位概念涉及的內(nèi)容為突破口，鼓勵(lì)學(xué)生自主學(xué)習(xí)單元內(nèi)容，牢記概念的同時(shí)，明晰概念之間的歸屬關(guān)系，構(gòu)建起單元中各概念的網(wǎng)絡(luò)，提高單元教學(xué)效率。

二、創(chuàng)新知識(shí)展示形式

傳統(tǒng)的初中生物學(xué)教學(xué)以“節(jié)”為單位，以講授式教學(xué)為主，形式單一，趣味性不強(qiáng)。以大概念為核心的初中生物學(xué)單元教學(xué)，可以充分運(yùn)用思維導(dǎo)圖、表格、微課等教學(xué)工具和技術(shù)創(chuàng)新單元知識(shí)展現(xiàn)的形式，吸引學(xué)生的注意力，增加教學(xué)的趣味性。思維導(dǎo)圖能直觀展現(xiàn)大概念統(tǒng)領(lǐng)下的各種概念，借助線條、標(biāo)注等可以體現(xiàn)出概念之間的邏輯關(guān)系，幫助學(xué)生構(gòu)建單元的結(jié)構(gòu)化概念網(wǎng)絡(luò)。為此，教師應(yīng)該突出單元教學(xué)重點(diǎn)，嘗試將文字描述轉(zhuǎn)化為對(duì)應(yīng)的思維導(dǎo)圖，引導(dǎo)學(xué)生依據(jù)思維導(dǎo)圖展開(kāi)對(duì)相關(guān)概念的學(xué)習(xí)、整理。借助表格提煉單元中的概念，便于學(xué)生進(jìn)行縱橫向內(nèi)容的對(duì)比，有利于提高學(xué)生的記憶效率。因此，教師可以在單元教學(xué)中設(shè)計(jì)表格，要求學(xué)生在學(xué)習(xí)的過(guò)程中完善表格內(nèi)容，實(shí)現(xiàn)對(duì)單元中概念的理解與掌握。而微課具有時(shí)間短、主題突出的優(yōu)點(diǎn)，教師可以運(yùn)用微課進(jìn)行單元授課，在微課中利用視頻動(dòng)態(tài)演示生命現(xiàn)象，增加學(xué)生對(duì)概念的理解深度，高效完成單元教學(xué)目標(biāo)。

例如，“生物體的各部分在結(jié)構(gòu)上相互聯(lián)系，在功能上相互配合，共同完成各項(xiàng)生命活動(dòng)”這一主要概念中包含“細(xì)胞能通過(guò)分裂和分化形成不同的組織”這一次位概念?！胺至选钡母拍钍潜締卧慕虒W(xué)難點(diǎn)之一，原因在于“分裂”是個(gè)動(dòng)態(tài)過(guò)程，即便人教版教材中給出了相關(guān)的文字描述，實(shí)驗(yàn)觀察的標(biāo)本也是不同細(xì)胞所處的分裂狀態(tài)，但是學(xué)生想象與理解的難度仍然較大。為此，教師可以借助微課動(dòng)態(tài)展示細(xì)胞分裂的過(guò)程。視頻中放大展現(xiàn)一個(gè)細(xì)胞分裂的過(guò)程，清晰呈現(xiàn)細(xì)胞在不同分裂階段的形態(tài)（如圖1）。從微課展示的細(xì)胞分裂過(guò)程可以清晰看到：細(xì)胞中的染色體在分裂前已經(jīng)加倍，分裂開(kāi)始后整齊排列于細(xì)胞的中央，然后均等分裂到兩個(gè)細(xì)胞中。分裂后的細(xì)胞只是數(shù)量變多，形態(tài)并未發(fā)生變化。教師運(yùn)用微課展示單元中的相關(guān)概念，不僅給學(xué)生帶來(lái)了直觀的視覺(jué)沖擊，還深化了學(xué)生對(duì)細(xì)胞分裂過(guò)程的理解，促進(jìn)了單元教學(xué)質(zhì)量的提高。

三、強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)探究技能

實(shí)驗(yàn)探究是本單元教學(xué)的重點(diǎn)和難點(diǎn)，也是幫助學(xué)生深入理解大概念的有效方法。在教學(xué)實(shí)踐中，教師可以通過(guò)講解本單元中各實(shí)驗(yàn)的理論知識(shí)、預(yù)留實(shí)驗(yàn)操作機(jī)會(huì)和組織開(kāi)展實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)等，強(qiáng)化學(xué)生的實(shí)驗(yàn)探究技能和對(duì)大概念的理解深度。其中，講解實(shí)驗(yàn)理論知識(shí)可以與學(xué)生互動(dòng)、指導(dǎo)學(xué)生反思、做好學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程中的答疑，使學(xué)生理解和掌握實(shí)驗(yàn)操作步驟，把握實(shí)驗(yàn)細(xì)節(jié)。另外，教材中的實(shí)驗(yàn)是提升學(xué)生實(shí)驗(yàn)探究技能的關(guān)鍵。為此，教師應(yīng)該緊跟單元實(shí)驗(yàn)理論知識(shí)講解，給學(xué)生預(yù)留動(dòng)手操作的機(jī)會(huì)，鼓勵(lì)學(xué)生結(jié)合自身的實(shí)驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)儲(chǔ)備和對(duì)實(shí)驗(yàn)知識(shí)的理解，逐一完成單元中的實(shí)驗(yàn)，分析、解決實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的問(wèn)題。當(dāng)然，教師還應(yīng)該根據(jù)單元教學(xué)實(shí)際拓展與延伸實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，組織開(kāi)展實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)，通過(guò)聯(lián)系生活實(shí)際設(shè)計(jì)新的實(shí)驗(yàn)探究任務(wù)，引導(dǎo)學(xué)生以小組合作的形式完成實(shí)驗(yàn)，在合作中解析實(shí)驗(yàn)原理，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟，把握實(shí)驗(yàn)細(xì)節(jié)，進(jìn)而對(duì)大概念的認(rèn)識(shí)和理解提升到一個(gè)新高度，高效完成單元教學(xué)目標(biāo)。

“細(xì)胞不同結(jié)構(gòu)的功能各不相同，共同完成細(xì)胞的各項(xiàng)生命活動(dòng)”是“細(xì)胞是生物體結(jié)構(gòu)和功能的基本單位”下的次位概念。在單元教學(xué)中，為了使學(xué)生更好地理解與掌握這一概念，教師可以結(jié)合顯微鏡的使用方法和“洋蔥鱗片葉表皮細(xì)胞的結(jié)構(gòu)”實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，為學(xué)生布置以下實(shí)驗(yàn)探究任務(wù)：三人為一個(gè)實(shí)驗(yàn)小組，選取洋蔥鱗片葉外表皮細(xì)胞，探究植物液泡的功能。該實(shí)驗(yàn)由人教版教材中的實(shí)驗(yàn)演化而來(lái)，學(xué)生既需要靈活遷移所學(xué)知識(shí)，又需要具備一定的實(shí)驗(yàn)探究能力。在實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)開(kāi)展之前，教師指導(dǎo)學(xué)生查閱相關(guān)資料，理解實(shí)驗(yàn)原理，并聯(lián)系所學(xué)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟，展開(kāi)實(shí)驗(yàn)操作。學(xué)生通過(guò)查閱資料能夠了解到一定濃度的蔗糖溶液會(huì)使液泡失水，細(xì)胞質(zhì)會(huì)與細(xì)胞壁發(fā)生分離?；谠撛?，學(xué)生認(rèn)識(shí)到在實(shí)驗(yàn)探究過(guò)程中需要把握以下關(guān)鍵環(huán)節(jié)：配置一定濃度的蔗糖溶液、正確制作要觀察的標(biāo)本、熟練使用顯微鏡，尤其要明確如何進(jìn)行對(duì)照。通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究，學(xué)生觀察到滴加蔗糖溶液后的標(biāo)本中，液泡出現(xiàn)了失水現(xiàn)象，細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)與細(xì)胞壁分離。滴加清水一段時(shí)間后再次觀察，發(fā)現(xiàn)液泡吸水，細(xì)胞恢復(fù)到原來(lái)的狀態(tài)。由此得出液泡與細(xì)胞的失水、吸水有關(guān)，具有保持細(xì)胞膨脹狀態(tài)功能的結(jié)論。

四、剖析經(jīng)典教學(xué)案例

案例講解是單元教學(xué)的重要環(huán)節(jié)，以大概念為核心剖析經(jīng)典教學(xué)案例，既符合《標(biāo)準(zhǔn)》要義，又能發(fā)展學(xué)生的核心素養(yǎng)。在單元教學(xué)中，教師應(yīng)該在大概念統(tǒng)領(lǐng)下完成經(jīng)典教學(xué)案例的篩選、案例考查知識(shí)的溯源及解題的針對(duì)性指導(dǎo)。為此，教師應(yīng)該立足單元視角，運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)篩選案例資源，對(duì)考查知識(shí)點(diǎn)、知識(shí)深度和解題思路等維度進(jìn)行對(duì)比，選擇考查知識(shí)綜合、考查深度適中、解題思路新穎的案例，凸顯案例的“經(jīng)典”特點(diǎn)。在明確習(xí)題考查知識(shí)的基礎(chǔ)上，教師可以帶領(lǐng)學(xué)生一起回歸教材，完成知識(shí)溯源，通過(guò)整理、提取教材知識(shí)，建立問(wèn)題與答案之間的聯(lián)系，提高問(wèn)題的針對(duì)性。需要注意的是，教學(xué)案例中的問(wèn)題有難有易。針對(duì)難度較大的問(wèn)題，教師可以通過(guò)預(yù)設(shè)問(wèn)題支架給予學(xué)生指導(dǎo)，使學(xué)生在思考的過(guò)程中把握問(wèn)題關(guān)鍵，找到解決問(wèn)題的切入點(diǎn)。同時(shí)，教師要做好課堂觀察，關(guān)注學(xué)生思考問(wèn)題的表現(xiàn)，及時(shí)掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài)，通過(guò)解題思路的糾偏使學(xué)生沿著正確的方向思考。如此以大概念為統(tǒng)領(lǐng)進(jìn)行單元教學(xué)，引導(dǎo)學(xué)生參與教學(xué)案例的剖析，可以有效增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)體驗(yàn)，獲得預(yù)期的單元教學(xué)效果。

“植物細(xì)胞具有不同于動(dòng)物細(xì)胞的結(jié)構(gòu)，如葉綠體和細(xì)胞壁”也是“細(xì)胞是生物體結(jié)構(gòu)和功能的基本單位”下的另一個(gè)的次位概念。為了幫助學(xué)生理解這一概念，明晰動(dòng)物細(xì)胞與植物細(xì)胞的異同，教師可以帶領(lǐng)學(xué)生剖析以下案例。

題目" 觀察圖2，回答以下問(wèn)題。

（1）制作人的口腔上皮細(xì)胞臨時(shí)裝片時(shí)，需要在載玻片的中央滴加 ____（填寫“清水”或“生理鹽水”），以維持細(xì)胞的正常形態(tài)。顯微鏡觀察到的圖像與圖2中的"____（填寫“甲”或“乙”）圖結(jié)構(gòu)相似。

（2）制作洋蔥內(nèi)表皮細(xì)胞和人的口腔上皮細(xì)胞裝片均需要用____"染色。

（3）動(dòng)物細(xì)胞和植物細(xì)胞中的遺傳物質(zhì)為_(kāi)___，主要存在于圖中的"____（填圖中的序號(hào)）。

（4）甲、乙中都有的能量轉(zhuǎn)換器為_(kāi)___"。

該題目考查的知識(shí)點(diǎn)較為全面，包括動(dòng)物細(xì)胞結(jié)構(gòu)和植物細(xì)胞結(jié)構(gòu)等，代表性強(qiáng)，不僅考查學(xué)生對(duì)本單元基礎(chǔ)知識(shí)的掌握和大概念的理解，還考查學(xué)生靈活遷移所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力。授課時(shí)，教師可以要求學(xué)生認(rèn)真閱讀題干，帶著問(wèn)題回顧教材內(nèi)容，并預(yù)留時(shí)間讓學(xué)生自主作答，在運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決問(wèn)題的過(guò)程中積累解題經(jīng)驗(yàn)，更好地理解和掌握對(duì)應(yīng)的大概念。

五、實(shí)施調(diào)查與交流活動(dòng)

《標(biāo)準(zhǔn)》中每個(gè)大概念之后的“學(xué)習(xí)活動(dòng)建議”均提倡開(kāi)展調(diào)查與交流活動(dòng)。以大概念為核心的生物學(xué)單元教學(xué)中，教師應(yīng)該定期圍繞單元教學(xué)內(nèi)容組織學(xué)生開(kāi)展調(diào)查與交流活動(dòng)，通過(guò)精心設(shè)計(jì)調(diào)查任務(wù)、鼓勵(lì)學(xué)生相互分享與交流、做好評(píng)估與點(diǎn)撥，強(qiáng)化學(xué)生對(duì)相關(guān)概念的認(rèn)識(shí)與理解，引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注科學(xué)、技術(shù)與社會(huì)的關(guān)系。落實(shí)到單元教學(xué)實(shí)踐中，教師需要立足授課單元的概念與內(nèi)容，設(shè)計(jì)與單元內(nèi)容聯(lián)系緊密、難度適宜、方便學(xué)生實(shí)施的調(diào)查任務(wù)。另外，設(shè)計(jì)時(shí)還應(yīng)該注意給調(diào)查任務(wù)實(shí)施質(zhì)量的評(píng)估和交流提供依據(jù)，明確要求學(xué)生記錄調(diào)查的關(guān)鍵環(huán)節(jié)、經(jīng)過(guò)和形成的調(diào)查結(jié)果。調(diào)查任務(wù)完成后，教師可以專門設(shè)計(jì)一節(jié)調(diào)查任務(wù)交流課，鼓勵(lì)學(xué)生相互分享調(diào)查經(jīng)過(guò)、調(diào)查中遇到的問(wèn)題及解決辦法和調(diào)查得出的結(jié)論等，并通過(guò)觀察與交流，了解學(xué)生之間的交流效果，從交流過(guò)程中新知識(shí)的獲取、交流深度等方面評(píng)估交流效果，積極捕捉學(xué)生在交流中的閃光點(diǎn)，肯定學(xué)生的良好表現(xiàn)。同時(shí)，教師還應(yīng)該做好交流活動(dòng)的點(diǎn)撥，引導(dǎo)學(xué)生不能只是將交流內(nèi)容局限在得出的調(diào)查結(jié)論上，應(yīng)該圍繞整個(gè)調(diào)查過(guò)程展開(kāi)，借鑒其他學(xué)生的調(diào)查思路和調(diào)查技巧，不斷提高自身的調(diào)查水平。

例如，在以“概念1”為核心的“生物體的結(jié)構(gòu)層次”的單元教學(xué)中，顯微鏡在細(xì)胞結(jié)構(gòu)的觀察中發(fā)揮了重要作用，相關(guān)知識(shí)是本單元教學(xué)的重點(diǎn)?！稑?biāo)準(zhǔn)》指出，可以開(kāi)展收集有關(guān)顯微鏡技術(shù)發(fā)展的資料的調(diào)查與交流活動(dòng)?；诖?，教師可以布置調(diào)查任務(wù)：搜集、整理顯微鏡的相關(guān)資料，以表格的形式呈現(xiàn)顯微鏡的發(fā)展歷史，列出時(shí)間和主要的貢獻(xiàn)人物。同時(shí)，總結(jié)顯微鏡的分類、不同顯微鏡的優(yōu)缺點(diǎn)與適合應(yīng)用的領(lǐng)域。在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)，教師要做好學(xué)生調(diào)查情況的檢查，包括調(diào)查的思路、調(diào)查的步驟和調(diào)查獲得的成果等內(nèi)容，并結(jié)合實(shí)際給予針對(duì)性點(diǎn)撥，使學(xué)生認(rèn)識(shí)并及時(shí)彌補(bǔ)調(diào)查的不足，促進(jìn)學(xué)生進(jìn)一步完善調(diào)查活動(dòng)。同時(shí)，教師要認(rèn)識(shí)到交流活動(dòng)能夠激活課堂，促進(jìn)學(xué)生之間相互交流，使學(xué)生在調(diào)查與交流的過(guò)程中更為全面地了解顯微鏡的知識(shí)，認(rèn)識(shí)到顯微鏡技術(shù)在推動(dòng)社會(huì)技術(shù)變革中發(fā)揮的重要作用，以及社會(huì)的發(fā)展反過(guò)來(lái)會(huì)為顯微鏡技術(shù)的進(jìn)步提供支撐，逐漸形成對(duì)科學(xué)、技術(shù)、社會(huì)的深刻認(rèn)識(shí)，激發(fā)其學(xué)習(xí)的內(nèi)在動(dòng)力。

綜上所述，以大概念為核心的初中生物學(xué)單元教學(xué)，需要在《標(biāo)準(zhǔn)》指引下明確區(qū)分大概念與傳統(tǒng)概念的異同，認(rèn)識(shí)到開(kāi)展單元教學(xué)符合生物學(xué)教材編排規(guī)律，對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的生物學(xué)核心素養(yǎng)有積極的促進(jìn)作用。在此基礎(chǔ)上，結(jié)合《標(biāo)準(zhǔn)》明確各教學(xué)單元中的大概念，準(zhǔn)確把握大概念的構(gòu)成及內(nèi)涵，靈活運(yùn)用多種教學(xué)方法實(shí)施教學(xué)，促進(jìn)課程目標(biāo)的達(dá)成。

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