基于大概念的初中生物学教学设计与实施研究 

基于大概念的初中生物学教学设计与实施研究

《义务教育生物学课程标准（2022年版）》（下文简称“新课标”）为助力实现核心素养导向的课程目标，课程理念凸显以“学习主题为框架”“内容聚焦大概念”特色优化了义务教育段生物学课程概念体系。新课标共设七个学习主题，每学习主题下列出1—2个大概念，每个大概念下又包含2—5个重要概念，每个重要概念之下再分解含若干条次位概念，大概念、重要概念、次位概念均以命题形式表示。所以，基于大概念的生物学教学是学科核心素养落地的重要路径，是促进学生学习真实发生，帮助学生深刻理解和应用重要生物学概念，发展学生核心素养的教学。一、大概念的内涵及特点(一）对大概念的理解随着教育理论和实践的不断发展，近年来“大概念（BigIdeas)”逐渐成为一个众多教学工作者的目光聚焦点，被专家学者认为是“理解的锚点”、是“落实素养导向教学的抓手”。那么到底何为“大概念”？大概念也被称为大观念(BigConcepts）、大观点或大思想等。刘徽教授界定为反映专家思维方式的概念、观念或论题，它具有生活价值。刘晓荷博士认为大概念是一个具有复杂内涵的教育理念。是联结零散概念和知识点的“纽带”；是学科内最上位、最抽象的关键材料；是组织课程教学的工具。以生物学为例，生物学所特有的核心素养——生命观念，就是在生物学学科大概念的基础上再概括和提炼出来的。生物学学科“大概念”是学科的核心概念，处于学科中心位置，反映学科本质，凝聚学科核心育人价值，是学科知识、学科能力和思想的集中体现，是生物学的基础和精髓。如若将整个学科教学内容比作一整栋大楼，各知识点比作不同的楼层，那学科“大概念”就好比是贯穿于每层楼之间的“电梯”和“楼道”。如主题一“生物体的结构层次”的大概念是“生物体具有一定的结构层次，能够完成各项生命活动。”、主题二“生物的多样性”的大概念是“生物可以分为不同的类群，保护生物多样性具有重要意义。”等。可以很容易看出大概念是指向学生生物学学科核心素养达成的，是学生在考完试后、离开了学校后还仍然遗留在脑海中的学科基本骨架、概念，并能够以之为工具来解决生活中的实际问题的东西。（二）大概念的特点和价值大概念的“大”是相对的，有层级的。它不是“庞大”而是更多指向“核心”的、“高位”的或“上位”的，与未来真实生活相关联的，即具有生活价值。而与大概念相对的自然就是小概念，如果教学仅在小概念的层面精耕细作而忽略了建立大概念或弱化了小概念与大概念间的关联，那么教学工作更多将会随着学生离开学校而失去意义，怀特海曾说过“教育只有一个主题，那就是五彩缤纷的生活。”从概念本质上讲，大概念具有中心性、持久性、思维性、可迁移性以及进阶性和发展性等特点。与课程设计和实施追求“少而精”的原则紧紧相扣。这也就意味着学生结合已有认知围绕对大概念的深入理解能够提高学习效率、节约学习时间和精力，在目标达成的过程中实现“减负”。同时，大概念还是一个概念体系，是一个包含多个要素的有机整体，体现了知识内容间的联系和结构化。如下图：例如，主题一的大概念“生物体具有一定的结构层次，能够完成各项生命活动。”之下包含两个重要概念：1.1细胞是生物体结构和功能的基本单位；1.2生物的各部分在结构上相互联系，在功能上相互配合，共同完成各项生命活动。重要概念下又设若干个次位概念，次位概念在指向具体的生物学事实。二．基于大概念教学的逻辑特征

基于以大概念为核心的生物学教学是落实生物学学科核心素养的基本路径。由大概念的特点和生物学学科概念系统决定，基于大概念的生物学教学设计必然是以“大单元”作为教学设计基本单位，以主题大概念为出发点，先明确目标和评价再以任务为主活动设计教学过程，整体凸显“教—学—评”的一致性。即在教学活动开展之前，不仅教师自己知道也要让学生清楚地知道“我们要去哪里、怎么去、如何证明去了”。也只有如此，才能更好促进课堂教学真正向以学生学习为中心转变，激发学生学习的主动性，让学习真实发生，进而通往深度学习。简言之，基于大概念的教学就是以大概念为支架，以单元为单位呈现出大概念特点的教学活动。三．基于大概念的初中生物学教学设计的基本路径基于大概念的初中生物学教学设计基本路径是逆向的。“逆向设计”最早由哥伦比亚大学维金斯和麦克泰格教授在《追求理解的教学设计》（UnderstandingbyDesign简称UbD）一书中提出，指运用倒推思维、逆向思维来设计课程。主体包含“确定预期结果，确定合适的评估证据和设计学习体验和教学”三个阶段。也就是说只有在明确了学习目标和评价标准，才能做好教学计划的细节，教学只是目标达成的手段。一个清晰的目标是非常重要的，它能够帮助我们在单元设计和课时设计时有的放矢，很好地指导有目的的教学活动朝着预期结果发展，评价则为目标的达成保驾护航，以不同的形式贯穿于整个教学活动之中。以目标为指导的教学实践既是学生素养的形成过程也是知识和能力的输出过程。所以，整个教学设计都要围绕相应的主题大概念而展开的。（一）确定指向生物学学科核心素养的学习目标指向核心素养的学习目标是三维目标的进一步提升、提炼和有机整合。三维目标之间是有很强的关联性的、是无法分离开来的。即在学习过程中获取知识，掌握方法，形成能力，培养情感态度价值观。核心素养要求学生应具备适应终身发展和社会发展需要的正确价值观念、必备品格和关键能力。不难看出三维目标是一种外显的学习目标，素养目标则追求内在的表现，是个体素质的内在秉性，从三维到素养就是引领学生将外在表现转化为内在要求。正如吴成军老师用公式形象地表示素养和三维目标之间的关系为：素养=（知识+能力）的N次方。本文中学习目标主要指单元目标、章节目标和具体课时目标，具有层级性，是自上而下统领一致的。单元学习目标的确定是建立在课程标准的要求、课程实施的期望、围绕大概念对教材的分析、结合学生特点和已有认知基础之上的。单元目标是基于真实性问题情境的，能够达成的，并且可以检测的结果，它是单元设计的起点也是落脚点。即教师期望学生做什么、理解什么、达到什么程度。然后，再依据单元目标依次设计利于引导学生深入理解和应用大概念的章节目标和具体课时目标。课时的下位目标可以理解为是对上位的单元目标的拆解和细化。这种各级目标间的关联和结构化有助于学生从整体上理解课程内容和知识的迁移。学习目标通常表述为“行为主体通过某种行为活动能够达到什么样的效果”的形式，这里的行为主体指学生，常可省略不写，如：通过观察细胞分裂和分化的过程，能提高自身的观察能力；能运用所学的生物学知识初步分析、解释生活中常见的问题。（二）基于大概念的评价设计基于大概念教学的评价设计是紧跟目标设计的，即“评价前置”。这里的评价设计不是指传统的评价活动和评价行为，而是与目标相配套的评价标准，以确保和能及时监测目标的达成情况。大概念教学的目标是指向素养的，所以配套评价也是整合性、基于真实性问题情境的。真实性问题情境的本质特点是“真实性”而非“真实”。一般而言，真实的都具有真实性，但真实性和真实是不能画等号的。真实性问题情境是“为了真实”，即它必须包含真实的特征不一定必须真实。比如，我在上“传染病的预防”一节时，就设计了如下问题情境：“三年多的新冠疫情让我们所有人深知传染病毒的危害，假设在20年后又有一波流行性和传染性都很强的病毒再次来袭，那时作为某某（镇长/疾控负责人……）的你该怎么做？”这就是具有“真实性”而不“真实”的问题情境。此外，真实性问题情境还具有开放性、复杂性、多元性和限制性表现特征，情境、人物和任务是它的三要素。要增强真实性问题情境的应用效果，则在借用或构建时一定要符合最基本的逻辑关系。基于大概念的评价设计遵循整合性评价逻辑，即在真实性问题情境中考量学生的学习情况，是结果性评价更是诊断性评价。在新课标中课程实施部分的评价建议里面明确指出教学评价要遵循以评促学、以评促教和多元多样的原则。评价实施强调“通过多种评价判断目标的达成情况，反思教学行为，及时调整教学思路或方式，确保教学活动不偏离课程目标；加强对学生学习的指导，引导学生在实践中学习和应用知识，促进学生核心素养的发展”。综上，评价设计必须与目标相配套，以连续体形式贯彻单元教学的始终，凸显教学评一致性。（三）基于大概念的初中生物学教学过程设计教学过程是核心素养落地的实践过程，基于大概念的教学以单元为单位进行整体设计，分步实施；以大概念统领整合教学内容，使课程内容结构化。教学实施过程设计总体包含准备导入、自主探究、合作建构、迁移应用和反思提升五个基本环节；从设计构成上看，分单元教学过程整体规划设计和分步课时教学过程设计。1.单元教学过程整体规划设计单元教学过程整体规划是在单元教学活动开始前必须设计好的，是整个单元的教学蓝图。规划中一般主要包含明确的单元范围和基于大概念的单元教学目标、围绕大概念和教学实际而确定的单元大“情境—问题—活动任务”和评价标准以及单元分解课时规划安排三大部分。1.1明确教学单元和基于大概念的单元教学目标初中生物学教学单元是大概念引领的主题单元，同时大概念的相对特征又决定了各单元章节又有其对应的大概念（或称核心概念），确立合理的教学单元和教学目标是单元整体教学规划的起点，更是关键点。需要充分考虑有关内容的关联性、整体性、学生已有的知识基础和认知特点。1.1.1确立教学单元和主题初中学生物学课程无论是新课标还是2011版课标要求，也无论是人教版还是苏科版教材都是以学习主题为单元的，不同的是各主题和单元章节间的内容关联。所以，教学单元的确立一般是以教材自然单元为主，以大概念统整的融合单元为辅。这需要老师正确解读新课标，准确把握新课标和教材单元的内在联系以及自然单元间的内在联系，这也是确立单元主题的基础。以苏科版生物学中对人体的学习为例，对应新课标中主题五“人体的生理与健康”，下设两个大概念、七个重要概念和28个次位概念。那么这个主题就很大，相关内容在苏科版教材中分散于整个四册教材当中，所以在教学设计和课程实施中就要注意概念内容间的关联，在今年的备考总复习时我就以“生物圈中的人”为大主题依次展开。1.1.2基于大概念的生物学单元学习目标设定对设定基于大概念选定后的单元学习目标时，需要着眼学生素养的达成。首先是结合新课标自上而下分解主题大概念；再结合实际全面分析教材和学生，自下而上提取大概念；最终，融合形成单元内大概念、编写单元目标。此环节可以借助“概念图”工具来加以完成。如，在《环境中生物的统一性》单元的整体教学规划中，我所确立的单元学习目标为:1.以洋葱鳞片叶表皮细胞和人口腔上皮细胞为材料，通过借助显微镜观察和比较植物细胞和动物细胞的结构特点，知道细胞是构成生物体结构和功能的基本单位。2.通过观察生物体生长的现象和细胞的分裂，理解细胞分裂、生长和分化对生物体生长发育的作用。3.通过对植物体、人体和常见单细胞生物体的观察，运用结构和功能观解释生物体具有相似的结构层次，各层次的结构是如何与功能相适应的；并能够阐明多细胞生物体依靠细胞、组织、器官（系统）之间的协调作用，完成生命活动。1.2围绕大概念和教学目标，确定单元大“情境—问题—活动任务”和评价标准学生的核心素养不是教师直接教出来的，而是在真实性问题情境中通过活动实践慢慢培养起来的。小说家作文、导演创作剧本，都是通过创造出来的具有真实性情境的一系列故事情节来塑造不同人物形象。教师也一样，通过基于大概念设计一系列教学活动最终来促进学生的成长。即以单元大“情境—问题—活动任务”为活动主线帮助学生在真实性问题情境中通过真实参与逐步强化自己的思维，发展学生个人学科核心素养。比如可以通过观看自然纪录片或分角色扮演自然界中生物的游戏来感知食物链中生物间的食物关系。活动任务任务评价1.

借助显微镜观察动植物细胞的机构。2.

学习制作临时装片。3.

观察并描述动植物细胞的形态结构和二者的结构异同点；运用结构和功能观分析细胞各结构与功能的适应；观察克隆羊“多莉”产生过程，分析细胞核在生命活动中的作用。4.通过观察生物体的形态结构，分析一个完整生物体的结构层次，理解生物体的各部分在结构上相互联系，在功能上相互配合，共同完成各项生命活动。1.

显微镜正确使用评价量规。2.

装片制作具体要求3.

相关理解和描述的整体性评价量规。4.

“我来介绍某某生物”活动评价量规。评价标准（任务评价量规），主要与评价任务相统一，是对学生学习的正向引导和单元目标达成的监测。评价标准需要在单元活动任务之前告知学生，这一点很重要。对应不同类型的活动任务，评价标准也会有所不同。如下表：刘徽教授根据评价对象的不同将评价量规分为成果评价量规和认知评价量规，分别对学生内外两方面进行评价。这两种量规在表现形式上都具有整体型和分析型两个层面的描述。1.3单元分解课时规划单元课时规划是对单元目标、评价和过程的分解和细化，也是有计划顺利开展单元教学活动的保障。内容简要包括总课时数、单课时课型、核心问题和任务等，一般可根据内容需求和教师自身备课习惯而定。课时整体任务安排基本按照单元“准备导入—自主探究—合作建构—迁移应用—反思提升”的顺序。例如，单元的“准备导入”对应到具体课时上一般就是单元的第一课时，课型多为单元导读课；“反思提升”对应的可能就是单元学习后进行的整理课等。如《环境中生物的统一性》单元我总共安排了10个课时，具体如下：2.课时教学过程设计

课时教学过程和单元整体教学过程设计是分与总、具体与概括的关系，二者具有高度的一致性。课时也有课时的主题和目标、问题和任务，不同的只是层级的差异。此外，课时的评价多设计贯穿于课时教学实施过程之中，与具体的生物学事实或子活动任务相一致。无论是从形式还是内容上都要体现教学评的一致性。课时教学过程的五个基本环节和单元课时整体任务安排顺序是一致的。也可以看作就是单元教学大环节的缩影。四．基于大概念的初中生物学教学实施进路蓝图再好如果没有实践永远也只是“想到”，只有通过不断地实践才能将“想得到的美”变为“看得见的风景”。核心素养的形成不是一蹴而就的，课程改革也不可能立竿见影。基于大概念的初中生物学教学实践是落实学科核心素养，体现生物学课程育人的重要途径，在实施过程中也需要循序渐进、灵活多样、不断反思不断调整，旨在有效促进学生对生物学概念体系的深度理解，逐渐养成以生命观念为核心的生物学核心素养。教育的对象是学生，而学生面对的则是未来的自己和未知的未来。基于大概念的教学要求教师眼中必须时刻要有“人”——现在的学生和将来的他们。在探究基于大概念的初中生物学教学实践过程中，我更加意识到：有效的教学活动总是双向促进的，再好的教学方法或模式如果对教学对象而言是不适合的，那终将黯淡无光。教师只有既关注自己“教”的策略，又研究学生“学”的规律，而后才可能设计和组织呈现出尽可能理想的教学现场。这就要求教师需要多关注一点像脑科学、元认知结构基础等方面的知识，以理论指导实践加强对学生学习的指导，引导学生反思内观探求自主学习的动力。通过生物学课程学习活动帮助学生养成科学思维的习惯，形成积极的科学态度、学会学习、学会生活，能积极面对未来。五．基于大概念教学设计与实施研究活动的几点思考（一）新课标视域下的教师认知应该发生什么样的转变榜样的力量是巨大的。在教育问题上，父母和老师具有高度的相似性相似性，比如我们都希望我们的教育对象越来越优秀，将来能比自己强；同时又明显存在着客观的差异化，主要表现在父母和老师间教育思想、实施过程的不一致，以及父母、老师对自身要求与对教育对象的要求不统一两点上。我坚信每一个常人、每一个学生内心也都是希望自己越来越好的，但结果往往不是我们所想看到的。为什么会这样？我认为一个主要的原因就是我们没有发挥好榜样的力量或是找错了参照。要解决这个问题，我觉得首先就是转变自己的认知：一、在新课标视域下，我们要引导学生转变，积极参与、科学思维、提升素养；那么，我们老师首先要成为这样的人，至少走在成为这样人的路上。二、在对学生的评价引导时过分使用了横向