摘要：文章首先阐述了基于重要概念建构的高中生物学单元教学设计流程，然后论述了基于重要概念建构的高中生物学单元教学设计案例，最后对基于重要概念建构的高中生物学单元教学设计进行了反思。

　　关键词：单元教学设计；高中生物学；重要概念建构

　　《普通高中生物学课程标准(2017年版2020年修订)》(以下简称《课程标准》)明确提出以“核心素养为宗旨”“内容聚焦大概念”等作为生物学课程的基本理念[1]，引发了人们对于生物学课程的重新思考，培养学生的学科核心素养已经成为目前课程改革的重点与热点。指向学科核心素养的教学强调的是学生在学科的学习中逐渐积累的关键能力、必备品格与价值观念，它意味着教学目标从关注单一、零散知识点的“了解”“识记”“理解”等层面升级到关注概念之间的联结及其运用[2]。由此可见，为了落实学科核心素养培养，十分有必要重新考虑课堂教学的重点，从碎片化的知识教学转向基于真实情境的重要概念教学，从相互割裂的课时计划转向单元设计。单元设计是教师教学活动的重心所在和永恒的主题，而基于核心素养的单元设计是撬动课堂转型的一个支点[3]。

　　对生物学重要概念进行中观层面的单元教学设计，对于学生生物学科核心素养的发展至关重要，但是大部分高中生物学教师受到“课时主义”的束缚，备课仅停留在课时教学设计上，而忽略了知识间的内在联系和逻辑顺序，备一课上一课，这样容易导致碎片化教学，不利于学生建构完整的知识网络。离开了单元设计的课时计划归根结底不过是聚焦碎片化的“知识点”教学，这与新课改倡导的“素养本位”和深化改革的要求相悖。因此，进行单元教学设计与实践成为当前生物学科教学的直接诉求，这就要求教师在更高的视角下统筹安排教学活动。以重要概念为依据梳理关联知识，系统建构教学单元，不仅符合《课程标准》的内容要求，同时也符合学科知识的内在逻辑和学生的认知发展规律[4]。由此可知，教师需要着眼于基于重要概念提高生物学科核心素养的单元教学模式。

　　基于上述分析，本文尝试从重要概念的视角，探讨生物学单元教学设计的一般流程，促使学生建立生物学重要概念，形成生命观念，进而全面发展生物学科核心素养。

　　一、基于重要概念建构的高中生物学单元教学设计流程

　　单元教学设计需要回答六个问题：学生走向哪里、学生从哪里出发、学生如何到达那里、怎样知道学生到达了那里、学生是否真的学会了，以及通过怎样的反思让学生管理自己的学习。基于这些基本问题，笔者将“ADDIE”模型的分析、设计、开发、实施和评估等环节作为基础框架，开发了基于重要概念建构的高中生物学单元教学设计一般流程，主要包括依据生物学重要概念确定单元学习主题、确定单元学习目标、设计单元评价任务、设计单元学习过程、实施单元学习过程，并通过作业检测、学后反思等手段落实评价，最终由多个重要概念的建构促进相应大概念的形成，在问题解决的过程中发展学生生物学科核心素养。具体的单元教学设计流程如图1所示。

　　单元内每一个课时的教学设计都必须服从于单元总设计[5]。同时本研究进一步细化单元教学设计流程中的实施和评估环节，针对单元大情境和单元大问题进行解构，以情境、问题和活动这三大主线串联起不同的课时，在整体化视角下突出具体的课时教学实践。

　　二、基于重要概念建构的高中生物学单元教学设计案例

　　本文现结合《高中生物学必修2遗传与进化》，对其进行整合与分析，同时以整合后的“可遗传的变异”这一单元为例，对基于重要概念建构的生物学单元教学设计案例加以阐述。

　　(一)教材内容整合与分析

　　《高中生物学必修2遗传与进化》章节中共有5个重要概念，分别位于2个大概念下，每个重要概念下又有数目不等的次位概念。选取重要概念为单元主题，以落实生物学科核心素养为目标，结合课标要求和学生的认知特点，对教材内容进行了调整和整合，整合后的教材内容从六章变为四个单元。其中，第1、2单元可为学生学习生物的变异和进化打下基础，帮助学生从细胞水平到分子水平理解生命的延续性，进而理解生命的发展性，认识生物界及生物多样性，明确生物进化的观点[6]，形成进化观。

　　基于重要概念的单元整体教学设计是高中生物学教学中落实学科核心素养培养的重要途径[7]，需要统筹安排单元内各节课的顺序，即除了进行单元顺序的外部调整，也要进行内部的调整，具体如表1所示。

　　第1单元“遗传的细胞基础”整合为四节。由于学生在必修1学习过有丝分裂等知识，同时减数分裂和受精作用是孟德尔遗传规律的细胞学基础，因此将“减数分裂和受精作用”提前至第1单元第1节。学生通过比较可发现，染色体在减数分裂和受精作用中的行为与孟德尔假设的遗传因子(基因)在亲子代间传递的行为有着惊人的相似性[8]，在此基础上，其可围绕遗传因子(基因)的物质实体及其在细胞中的位置学习基因在染色体上的理论及其应用。

　　第2单元“遗传的分子基础”整合为四节。学生在认识到基因的本质以后，能从分子水平了解遗传物质在生物体内是如何起作用的，进而以遗传信息的传递、表达及性状表现为主线，理解遗传现象的本质。

　　第3单元“可遗传的变异”整合为三节。前两个单元学生从分子水平学习了基因的本质及其表达，第3单元是基因表达的延续和发展，涉及遗传物质在传递过程中发生的变化，学生可从分子水平到细胞水平研究生物的变异，并以此为基础，学习基因突变和染色体变异在人类遗传病中的表现，从而科学认识遗传病的遗传特点、相应的检测和预防知识。

　　第4单元“生物的进化”整合为四节，对应了两个重要概念，位于课标的大概念4。第1节通过分析生物进化的证据，使学生确信现存物种具有共同的祖先，从而为后面探究进化的原因奠定基础。第2~4节围绕生物的多样性和适应性是如何形成的这一核心问题进行教学，有利于学生由浅入深地了解生物进化的理论解释。

　　(二)“可遗传的变异”的单元教学设计案例

　　下面针对整合后的第3单元“可遗传的变异”，按照单元教学设计的一般流程，简要介绍如何通过单元教学设计完成重要概念的建构，并在此基础之上发展学生的生命观念，最终达到提升学生学科核心素养的目的。

　　1.基于重要概念确定单元学习主题，提炼单元名称。本研究在重视生物学科核心素养发展的主线牵引下聚焦生物学重要概念，有序整合知识，系统构建单元学习主题。但《课程标准》中采用了命题式描述呈现重要概念，因此需要依据重要概念及教材内容，进一步提炼单元主题，拟定单元名称，从而让学生带着浓厚的学习兴趣开启单元任务的学习和探究。

　　以重要概念3.3“由基因突变、染色体变异和基因重组引起的变异是可以遗传的”为例选定学习主题，进一步提炼的单元主题名称为“可遗传的变异”，即整合后的第3单元。

　　2.分析单元教学内容与学情，构建概念图。确定单元学习主题以后，为了更好地指导其余教学步骤的顺利进行，需要进行单元教学内容与学情分析，具体包括课标解读、教材分析、学情分析三方面内容。

　　课标解读：“可遗传的变异”这一单元对应教材模块中大概念3下的重要概念3.3，其下又包含6个次位概念。基于本单元对应的重要概念及《课程标准》中的相关概念体系，从系统视角整体分析相关概念之间的关系，“可遗传的变异”这一单元的相关概念关系如图2所示。

　　教材分析：教材是学生学习和教师教学的重要资源。从整体上分析，该单元包括基因突变和基因重组、染色体变异和人类遗传病三部分内容，是帮助学生理解生物学大概念“遗传信息控制生物性状，并代代相传”的重要内容之一。“可遗传的变异”介绍了遗传物质在传递过程中发生的变化，有助于学生从分子水平到细胞水平认识生物的变异，加深对人类遗传病及其预防的理解。同时，基因突变及其他变异对生物进化的重要意义为学生学习“生物的进化”这一单元打下了基础。学情分析：学生是教与学的主体，教学设计要基于学生的已有经验、认知结构、技能水平、思维方式和探究能力等进行。高中生的思维和综合能力已经有了一定的提升，也有进行小组合作和表达的意愿，并且在初中已经了解了生物的变异与遗传物质和环境这两大因素密不可分。针对基因突变部分，通过前两个单元的学习，学生对基因的本质、基因的位置、基因的作用机制等已经有了基本的认识。本单元将深入探讨遗传物质引起生物变异的机理，这是学生认识生物由“不变”到“变”的转折点。针对基因重组部分，学生具有减数分裂的知识基础，能理解生物变异的类型。针对染色体变异部分，学生较为陌生，但是染色体数目的变异在现实生活中普遍存在、应用广泛，具体可从无子西瓜、多倍体草莓等熟悉的事物入手。针对人类遗传病部分，与学生的现实生活距离遥远，对此，教师结合遗传病实例，可引导学生科学地认识遗传病的遗传特点。

　　3.确定单元学习目标。学习目标的制定是教学设计的核心环节，在确定之前需要对课程标准、教材内容和学情进行深入分析，从而为评价、活动等环节的设计打好基础，这样能够整体规划教学，有效提升教学效果。

　　基于对《课程标准》中各层级概念关系的分析、单元知识的梳理及学情的把握确定单元学习目标，最终指向生物学科核心素养的达成。与此同时，目标的表述应是明确的、具体的、可以观察和测量的。本单元的单元学习目标具体表述如表2所示。接着，需要将单元学习目标进行拆解，形成对应的课时学习目标，确保延续性和整体性。

　　4.设计单元评价任务。在以往的教学设计中，教师的思路一般是先制定学习目标，然后在目标的指导下安排学习过程，最后进行评价。这样的教学设计难以将教学与评价紧密联系，更难以发挥评价促发展的作用。因此，在单元教学设计中可以整合逆向教学设计的思路，将评价任务提前，置于学习目标与学习过程之间[9]。在确定学习目标之后，教师应采用恰当的、多元化的评价方式评估学生的现阶段学习结果，以确保反馈的信息能够及时有效地服务于教学改进，进而促进学生的学习，体现出《课程标准》倡导的“教、学、评”一体化的思想。为了追求一致性，评价任务必须依据学习目标进行设计，以便将学习目标转化为可检测的学习结果。本单元的学习任务、学习目标和评价任务的关系如表3所示。

　　5.设计以“情境—问题—活动”为主线的单元学习过程。单元学习过程的设计强调将评价任务嵌入学习过程，并与学习目标保持高度一致。本研究中的单元教学是基于生物学重要概念的建构这一主线展开的，因此学习过程的设计最好也围绕某一主线进行，而“情境—问题—活动”则提供了一种可行的途径。即教师首先创设单元整体情境，然后基于本单元的重要概念，提出单元核心问题，并针对不同课时教学进行具体操作化的分解，再依据问题主线和活动主线展开教学，勾勒出单元教学蓝图，以帮助学生明确单元学习的逻辑关系，明确课时学习目标和内容等主要方向[10]。例如，“可遗传的变异”单元教学蓝图如表4所示。

　　三、基于重要概念建构的生物学单元教学设计反思

　　本研究所说的单元是依据《课程标准》中的生物学重要概念梳理关联知识，以学生核心素养发展为导向，结合教师经验构建的系统的、相对独立的学习模块，具有统摄性、系统性和逻辑性等特点。而《高中生物学必修2遗传与进化》中涉及的是遗传学相关知识，无论是对于必修课程，还是对于选择性必修课程的学习都有着重要作用。因此，以生物学重要概念作为单元教学设计的切入点，对教材进行整合与分析，整体安排教材单元，可以形成结构化的课程内容，这有利于学生形成良好的认知结构，有效提高教学的系统性和高效性。在基于生物学重要概念的建构进行单元教学设计时，教师需要在整体化教学思想的引领下，以生物重要概念为切入点，深入解读课程标准和学情，优化教材内容，从而确定单元主题，制定单元目标，设计单元评价，开发并实施一系列的情境活动，这样不仅可以支撑学生形成大概念，也有利于生物学科核心素养培养落到实处，体现生物学科的育人价值。

　　总之，在新课改背景下，立德树人是教育的根本任务，落实到生物学学科教学中就是发展学生的生物学科核心素养。因此，高中生物学教师开展基于重要概念建构的单元教学，能更好地从中观层面设计教学，建立相关概念间的联系，促进大概念的形成，且在连续的课时教学中使学生生物学科核心素养的培育真正发生。

　　[1]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)[M].北京:人民教育出版社,2020.

　　[2]崔允漷.学科核心素养呼唤大单元教学设计[J].上海教育科研,2019(4):1.

　　[3]钟启泉.单元设计:撬动课堂转型的一个支点[J].教育发展研究,2015,35(24):1-5.

　　[4]查丽,程国胜.生物学单元教学:从“重要概念”出发[J].教育研究与评论(中学教育教学),2021(9):69-73.

　　[5]威金斯,麦克泰格.追求理解的教学设计[M].2版.闫寒冰,宋雪莲,赖平,译.上海:华东师范大学出版社,2017.

　　[6]潘文君.中美高中生物课程标准与教材的比较研究[D].重庆:重庆师范大学,2013.

　　[7]周初霞.聚焦生物学重要概念的单元整体教学设计实践研究[J].生物学教学,2019,44(4):7-10.

　　[8]钟能政.浅谈基于模块的中学生物学教学设计[J].生命世界,2009(10):93-95.

　　[9]崔允漷.如何开展指向学科核心素养的大单元设计[J].北京教育(普教版),2019(2):11-15.

　　[10]周初霞.“五构概念”教学法在生物学单元整体教学中的实践研究[J].生物学教学,2021,46(5):5-8.