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【摘要】生物学大概念教学是培养高中生生物学学科核心素养的重要途径。基于核心素养的高中生物学大概念教学有思维导图基础上大概念的横向建构、分步建构基础上大概念的纵向建构、生物学哲学基础上大概念的交叉建构等三点策略。
【关键词】核心素养；大概念；高中生物学；教学策略
《中国学生发展核心素养》指出中国学生的核心素养必须以培养“全面发展的人”为核心，分为文化基础、自主发展、社会参与三个方面，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、实践创新等六大素养。《普通高中生物学课程标准（2017年版）》明确指出，生物学学科核心素养主要包括生命观念、理性思维、科学探究和社会责任四个方面，并在课程设计方面提出了要在必修和选择性必修课程模块中聚焦大概念，利用大概念使学生的知识、能力、态度得到统一整合。生物学大概念教学无疑成为培养高中生生物学学科核心素养的一条重要途径。大概念教学不仅能够帮助学生构建高中生物学知识体系与框架，树立大生命观，还可以通过核心概念与生物学思想的关联，培养学生在生活中和谐共处、开放交流、生存发展等素质，从而使学生更适应时代的发展。教育的目的是让学生学会认知、学会做事、学会共处、学会做人（发展）、学会改变[1]。生物学教育也理应如此。
一、生物学大概念教学的定义
概念是理性思维的一种基本形式，是人在头脑中对客观事物的本质属性的概括与反映。概念有内涵和外延，即其含义和适用范围。生物学概念是生物学学科体系中最基本的构筑单位，包括生物学里关于生命的结构和功能、遗传和进化、生物与环境等最本质的问题，对学生学习更深层次的生物学知识具有重要的理论支撑意义。
“大概念”与平常教学中的基本概念有所不同。早在2005年，美国科学促进会（American Association for the Advancement of Science）便将大概念定义为能将众多的科学知识联为一致整体的科学学习核心。这些核心观念及其进阶过程能够帮助学生理解其生活中的事件和现象，并在其结束学业、迈入社会后持续发生影响。生物学大概念包括一般概念和核心概念两种。一般概念往往是指不同学科总结的总体科学教育框架；核心概念则是侧重某一门学科的专业大概念。谭永平结合国内外经验提出，高中生物学应涵盖细胞、新陈代谢、稳态与调节、生态系统、遗传与变异、进化等核心概念。同时，生物学属于自然科学，生物学概念与科学通用概念广泛联系在一起[2]64，见表1。
生物学大概念教学是指在高中生物学必修和选择性必修课程模块中围绕着几个大概念展开教学，在大概念的指导下帮助学生学习那些学科逻辑性强，同时又符合高中生认知特点的核心概念、重要概念及次要概念，帮助学生形成课程的内容体系与框架结构，形成基本完善的生物学思想，完善學生的思维品质，从而使学生适应时代发展需要。
二、生物学大概念教学策略
基于大概念教学的发展背景，为了培养学生的生物核心素养，实现教育目的，根据大概念的范围和定义，可制订如下生物学大概念教学策略。
1.思维导图基础上大概念的横向建构
思维导图是表达发散性思维的有效图形思维工具。传统的生物课堂上绘制思维导图时常常以章节为单位，章节与章节之间缺乏联系，导致学生形成的知识网络是片面的，难以形成完整的内容体系，进而难以内化大概念。因此，教师可以尝试打破章节之间的壁垒，选取章节思维导图中的核心概念或重要概念，绘制“大思维导图”。这里以DNA和蛋白质的部分关系为例，解释原因和结果这一通用概念，让学生明白DNA和蛋白质的因果关系，如图1。
2.分步建构基础上大概念的纵向建构
大概念的建构是一个学生自我建构、思维内化的过程。分步纵向建构主要指学生随着思维的深化、知识的补充，对某一概念的认知逐步加深的过程，即前后知识体系相互联系，进而对大概念进行补充、认识的过程。纵向建构与横向建构相比较，横向建构是主体，纵向建构起辅助补充的作用。以“同源染色体”的教学为例，在浙教版高中生物学必修2《遗传与进化》第二章第一节“减数分裂中的染色体行为”中，教师可以通过减数分裂的过程，让学生了解同源染色体的形态、大小相同，可以相互配对；通过受精的过程，让学生了解到同源染色体一个来自父方，一个来自母方。在第四章第二节“生物变异在生产上的应用”一节，教师可以通过将同源染色体中的同源与异源八倍体小黑麦中的异源进行比较，进而得出，同源即同物种。教师对“同源染色体”这一概念的逐步补充，会让学生加深对减数分裂、受精作用、变异、遗传、基因与染色体的关系等一系列重要概念的理解，增强重要概念之间的联系，对大概念的获得起到一定的辅助支持作用。
3.生物学哲学基础上大概念的交叉建构
生物学哲学从哲学的视角全面诠释并研究生命科学，主要研究生命的本质与起源，生物学的理论与模型建构等问题。其包括对生命科学的自然观与目的论、科学观与方法论等问题的研究，以及对物种在进化的过程中起决定性与非决定性作用、生命起源与人类起源、生命伦理学与人文伦理、生物学规律与社会规律等问题的研究。整合大概念、大观念进行生物学教学必然需要生物学哲学思想的支撑。高中生物学课程里需要特别关注的生物学思想主要有进化思想、系统论与生态学思想，它们是沟通核心概念的桥梁，也是生物学的灵魂[2]64。
著名生物学哲学家恩斯特·瓦尔特·迈尔认为，生物学最基本的任务是系统地研究生命系统中所包括的结构与功能，以及生命体的进化过程。他还认为，生物学哲学最核心的思想是进化理论。以浙教版高中生物学必修2《遗传与进化》第五章“生物的进化”为例。进化的实质是种群基因频率的改变，经过世世代代的选择，当种群基因频率改变到一定程度，使得种群与其他种群之间产生生殖隔离时，便形成新物种，这是进化的结果。种群基因频率的改变是量变，形成新物种是质变，量变积累到一定程度会引起质变，量变是过程，质变是结果，由量变到质变不是一蹴而就的，我们应当用发展的眼光看待问题。将生物学现象与哲学思想结合在一起进行交叉建构，不仅使生物课有深度，而且容易引发学生的深层思考，进而迁移为对发展的深刻认同，形成大概念、大观念，更有利于学生适应现代社会的快速发展。
总之，在发展学生核心素养的大背景下，新一轮的高中生物学教学改革已经拉开了帷幕。广大一线高中生物学教师必须转变以往的课堂教学方式与理念，紧密围绕最新修订的课程标准所提出的生物学学科核心素养的四个方面展开教育教学工作。而生物学大概念教学则是一种培养学生社会责任感和生命观念的有效途径。文中所提出的三种生物学大概念教学策略是笔者在日常的生物学课堂教学中总结的方法与经验，以期对其他教师有一定的借鉴作用。
参考文献：
[1]联合国教科文组织总部.教育：财富蕴藏其中[M].联合国教科文组织总部中文科，译.北京：教育科学出版社，1996.
[2]谭永平.从发展核心素养的视角探讨高中生物必修内容的变革[J].课程·教材·教法，2016（7）：62-68.
【关键词】核心素养；大概念；高中生物学；教学策略
《中国学生发展核心素养》指出中国学生的核心素养必须以培养“全面发展的人”为核心，分为文化基础、自主发展、社会参与三个方面，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、实践创新等六大素养。《普通高中生物学课程标准（2017年版）》明确指出，生物学学科核心素养主要包括生命观念、理性思维、科学探究和社会责任四个方面，并在课程设计方面提出了要在必修和选择性必修课程模块中聚焦大概念，利用大概念使学生的知识、能力、态度得到统一整合。生物学大概念教学无疑成为培养高中生生物学学科核心素养的一条重要途径。大概念教学不仅能够帮助学生构建高中生物学知识体系与框架，树立大生命观，还可以通过核心概念与生物学思想的关联，培养学生在生活中和谐共处、开放交流、生存发展等素质，从而使学生更适应时代的发展。教育的目的是让学生学会认知、学会做事、学会共处、学会做人（发展）、学会改变[1]。生物学教育也理应如此。
一、生物学大概念教学的定义
概念是理性思维的一种基本形式，是人在头脑中对客观事物的本质属性的概括与反映。概念有内涵和外延，即其含义和适用范围。生物学概念是生物学学科体系中最基本的构筑单位，包括生物学里关于生命的结构和功能、遗传和进化、生物与环境等最本质的问题，对学生学习更深层次的生物学知识具有重要的理论支撑意义。
“大概念”与平常教学中的基本概念有所不同。早在2005年，美国科学促进会（American Association for the Advancement of Science）便将大概念定义为能将众多的科学知识联为一致整体的科学学习核心。这些核心观念及其进阶过程能够帮助学生理解其生活中的事件和现象，并在其结束学业、迈入社会后持续发生影响。生物学大概念包括一般概念和核心概念两种。一般概念往往是指不同学科总结的总体科学教育框架；核心概念则是侧重某一门学科的专业大概念。谭永平结合国内外经验提出，高中生物学应涵盖细胞、新陈代谢、稳态与调节、生态系统、遗传与变异、进化等核心概念。同时，生物学属于自然科学，生物学概念与科学通用概念广泛联系在一起[2]64，见表1。
生物学大概念教学是指在高中生物学必修和选择性必修课程模块中围绕着几个大概念展开教学，在大概念的指导下帮助学生学习那些学科逻辑性强，同时又符合高中生认知特点的核心概念、重要概念及次要概念，帮助学生形成课程的内容体系与框架结构，形成基本完善的生物学思想，完善學生的思维品质，从而使学生适应时代发展需要。
二、生物学大概念教学策略
基于大概念教学的发展背景，为了培养学生的生物核心素养，实现教育目的，根据大概念的范围和定义，可制订如下生物学大概念教学策略。
1.思维导图基础上大概念的横向建构
思维导图是表达发散性思维的有效图形思维工具。传统的生物课堂上绘制思维导图时常常以章节为单位，章节与章节之间缺乏联系，导致学生形成的知识网络是片面的，难以形成完整的内容体系，进而难以内化大概念。因此，教师可以尝试打破章节之间的壁垒，选取章节思维导图中的核心概念或重要概念，绘制“大思维导图”。这里以DNA和蛋白质的部分关系为例，解释原因和结果这一通用概念，让学生明白DNA和蛋白质的因果关系，如图1。
2.分步建构基础上大概念的纵向建构
大概念的建构是一个学生自我建构、思维内化的过程。分步纵向建构主要指学生随着思维的深化、知识的补充，对某一概念的认知逐步加深的过程，即前后知识体系相互联系，进而对大概念进行补充、认识的过程。纵向建构与横向建构相比较，横向建构是主体，纵向建构起辅助补充的作用。以“同源染色体”的教学为例，在浙教版高中生物学必修2《遗传与进化》第二章第一节“减数分裂中的染色体行为”中，教师可以通过减数分裂的过程，让学生了解同源染色体的形态、大小相同，可以相互配对；通过受精的过程，让学生了解到同源染色体一个来自父方，一个来自母方。在第四章第二节“生物变异在生产上的应用”一节，教师可以通过将同源染色体中的同源与异源八倍体小黑麦中的异源进行比较，进而得出，同源即同物种。教师对“同源染色体”这一概念的逐步补充，会让学生加深对减数分裂、受精作用、变异、遗传、基因与染色体的关系等一系列重要概念的理解，增强重要概念之间的联系，对大概念的获得起到一定的辅助支持作用。
3.生物学哲学基础上大概念的交叉建构
生物学哲学从哲学的视角全面诠释并研究生命科学，主要研究生命的本质与起源，生物学的理论与模型建构等问题。其包括对生命科学的自然观与目的论、科学观与方法论等问题的研究，以及对物种在进化的过程中起决定性与非决定性作用、生命起源与人类起源、生命伦理学与人文伦理、生物学规律与社会规律等问题的研究。整合大概念、大观念进行生物学教学必然需要生物学哲学思想的支撑。高中生物学课程里需要特别关注的生物学思想主要有进化思想、系统论与生态学思想，它们是沟通核心概念的桥梁，也是生物学的灵魂[2]64。
著名生物学哲学家恩斯特·瓦尔特·迈尔认为，生物学最基本的任务是系统地研究生命系统中所包括的结构与功能，以及生命体的进化过程。他还认为，生物学哲学最核心的思想是进化理论。以浙教版高中生物学必修2《遗传与进化》第五章“生物的进化”为例。进化的实质是种群基因频率的改变，经过世世代代的选择，当种群基因频率改变到一定程度，使得种群与其他种群之间产生生殖隔离时，便形成新物种，这是进化的结果。种群基因频率的改变是量变，形成新物种是质变，量变积累到一定程度会引起质变，量变是过程，质变是结果，由量变到质变不是一蹴而就的，我们应当用发展的眼光看待问题。将生物学现象与哲学思想结合在一起进行交叉建构，不仅使生物课有深度，而且容易引发学生的深层思考，进而迁移为对发展的深刻认同，形成大概念、大观念，更有利于学生适应现代社会的快速发展。
总之，在发展学生核心素养的大背景下，新一轮的高中生物学教学改革已经拉开了帷幕。广大一线高中生物学教师必须转变以往的课堂教学方式与理念，紧密围绕最新修订的课程标准所提出的生物学学科核心素养的四个方面展开教育教学工作。而生物学大概念教学则是一种培养学生社会责任感和生命观念的有效途径。文中所提出的三种生物学大概念教学策略是笔者在日常的生物学课堂教学中总结的方法与经验，以期对其他教师有一定的借鉴作用。
参考文献：
[1]联合国教科文组织总部.教育：财富蕴藏其中[M].联合国教科文组织总部中文科，译.北京：教育科学出版社，1996.
[2]谭永平.从发展核心素养的视角探讨高中生物必修内容的变革[J].课程·教材·教法，2016（7）：62-68.