一、选题背景与意义

（一）选题背景

随着教育改革的不断深入，《普通高中生物学课程标准（2017 年版 2020 年修订）》（以下简称“新课标”）的颁布，为高中生物教学指明了新的方向。新课标强调聚焦大概念，帮助学生形成生命观念，发展科学思维、科学探究能力和社会责任意识。大概念教学能够整合学科知识，引导学生从整体上把握生物学的核心内容，促进知识的迁移和应用。然而，在实际教学中，如何将大概念融入单元设计并有效实施，仍然是广大生物教师面临的挑战。

（二）选题意义

本课题旨在探索新课标下高中生物大概念教学的单元设计实践方法，具有重要的理论和实践意义。从理论层面看，本研究将丰富大概念教学的理论体系，为生物教学理论的发展提供新的视角。从实践层面看，通过有效的单元设计实践，能够提高教师的教学设计能力和教学质量，帮助学生更好地理解和掌握生物学大概念，提升学生的生物学学科核心素养。

二、研究目标与内容

（一）研究目标

1.构建新课标下高中生物大概念教学的单元设计模型。

2.探索基于大概念的高中生物单元教学的有效实施策略。

3.验证大概念教学的单元设计实践对提高学生生物学学科核心素养的有效性。

（二）研究内容

1.新课标下高中生物大概念的梳理与分析 深入研究新课标，梳理高中生物课程中的大概念，分析其内涵、地位和相互关系。

2.高中生物大概念教学的单元设计模型构建 结合教学理论和实践经验，构建适合高中生物大概念教学的单元设计模型，包括单元目标设定、内容组织、教学活动设计和评价方式等方面。

3.基于大概念的高中生物单元教学实施策略研究 探索如何将大概念融入单元教学的各个环节，如导入、讲解、探究、总结等，提出有效的教学实施策略。

4.大概念教学的单元设计实践效果评估 通过课堂观察、学生测试、问卷调查等方式，评估大概念教学的单元设计实践对学生学习兴趣、知识掌握程度和学科核心素养发展的影响。

三、研究方法

（一）文献研究法

查阅国内外关于大概念教学、单元设计和高中生物教学的相关文献，了解研究现状和发展趋势，为课题研究提供理论支持。

（二）行动研究法

在实际教学中开展行动研究，将构建的单元设计模型和实施策略应用于教学实践，不断反思和改进，逐步完善研究方案。

（三）案例分析法

选取具有代表性的高中生物教学单元，进行案例分析，总结成功经验和存在的问题，为研究提供实践依据。

（四）调查研究法

通过问卷调查、访谈等方式，了解学生的学习需求、学习态度和学习效果，为研究提供数据支持。

四、研究步骤

（一）准备阶段（第1个月 - 第4个月）

1.组建研究团队，明确分工。

2.查阅相关文献，进行理论学习。

3.确定研究课题，撰写开题报告。

（二）实施阶段（第5个月 - 第14个月）

1.梳理新课标下高中生物大概念，构建单元设计模型。

2.根据单元设计模型，设计教学单元，并在课堂上实施。

3.运用多种研究方法，收集和分析教学实践数据，不断调整和完善单元设计和实施策略。

（三）总结阶段（第15个月 - 第16个月）

1.对研究数据进行整理和分析，总结研究成果。

2.撰写研究报告，形成论文。

3.对研究成果进行推广和应用。

五、预期成果

（一）研究报告

完成《新课标下高中生物大概念教学的单元设计实践研究报告》，总结研究过程和成果。

（二）论文

在相关学术期刊上发表 1 - 2 篇关于新课标下高中生物大概念教学的单元设计实践的论文。

（三）教学案例集

整理优秀的高中生物大概念教学单元设计案例，形成教学案例集，为教师提供教学参考。

六、研究的可行性分析

（一）理论基础

国内外关于大概念教学和单元设计的研究为课题提供了丰富的理论支持，新课标为研究指明了方向。

（二）实践基础

研究团队成员具有丰富的高中生物教学经验，能够将理论与实践相结合，为课题研究提供实践保障。

（三）资源保障

学校拥有完善的教学设施和丰富的教学资源，能够为课题研究提供必要的物质条件。同时，学校支持教师开展教学研究，为课题研究提供了良好的政策环境。

七、课题研究的创新点

（一）单元设计的创新性

本课题在单元教学设计层面实现了突破性创新，构建了"三维立体"的大概念单元设计模型。该模型以学科大概念为统领，通过"纵向贯通、横向关联、深度建构"的方式重构教学内容体系。在纵向贯通维度，研究开发了"概念发展脉络图"，将分散在必修与选择性必修模块中的相关知识有机串联。例如，围绕"生命系统的稳态与平衡"这一大概念，将细胞水平、个体水平和生态系统水平的教学内容整合为连贯的学习进阶体系，帮助学生建立跨尺度的生物学观念。这种设计打破了传统按教材章节顺序教学的局限，使学生能够从更高维度把握生物学知识的本质联系。

在横向关联方面，创新性地构建了"概念-情境-能力"三维整合框架。每个单元设计都选取真实世界中的复杂情境作为学习载体，将大概念分解为若干核心问题，通过系列探究活动发展学生的关键能力。这种设计使抽象概念与实际问题解决紧密结合，例如在"遗传信息传递"单元中，学生通过分析新冠肺炎病毒变异的情境，深入理解中心法则的生物学意义及其应用价值。

深度建构的创新体现在"双螺旋"认知路径设计上。一条螺旋是"具体-抽象-具体"的概念形成过程：从观察具体生物学现象出发，通过实验探究抽象出核心概念，再将概念应用于解释新现象；另一条螺旋是"知识-思维-价值"的素养发展过程：在概念建构的同时，培养建模推理等科学思维，渗透生命伦理等社会责任。这种设计确保了学生不仅获得概念性理解，如通过"生态系统稳定性"单元的学习，学生能自觉运用"结构与功能相适应"的生物学观点分析环境问题。

（二）教学策略的有效性

在教学方法层面，课题研究创新性地开发了"大概念教学策略体系"，包含三类九种针对性策略。情境创设类策略强调"真实性、挑战性、持续性"原则，开发了"三阶情境"应用模式：导入情境引发认知冲突（如展示极端环境生物引发对生命适应性的思考）、探究情境支持概念建构、迁移情境检验理解深度。这些情境不是简单的教学点缀，而是贯穿单元始终的概念探究线索，如"遗传与进化"单元以"保护濒危物种"为持续性情境，将分离定律、基因频率等知识学习融入保护方案制定的全过程。

问题导向教学策略的创新体现在"概念性问题链"设计上。研究构建了"基础-核心-拓展"三级问题系统：基础性问题确保概念理解，核心性问题引导深度思考，拓展性问题促进迁移应用。问题设计特别注重生物学思想的渗透，如通过"结构与功能""稳态与平衡"等生物学观点的反复运用，使学生形成学科特有的思维方式。教学实践证明，这种问题系统能使课堂讨论从碎片化问答升级为连贯的概念探究，学生高阶思维问题占比从20%提升至45%。

项目式学习的创新实施是本课题的突出亮点。研究开发了"微项目-中项目-长项目"三级体系，适应不同教学需求。微项目侧重单一概念应用，如"设计质壁分离实验方案"；中项目培养综合能力，如"构建校园生态系统模型"；长项目强调社会参与，如"当地入侵物种调查与防控建议"。项目设计遵循"真实性、学科性、可行性"原则，特别开发了"项目思维可视化工具"，帮助学生系统开展项目学习。实施结果显示，项目式学习不仅提高了概念理解深度，更显著增强了学生的团队协作与创新实践能力。

技术融合策略方面，创新应用数字化工具支持概念学习。开发"概念可视化系统"，用动态模型展示抽象过程；构建"虚拟实验室"，突破时空限制开展复杂实验；设计"AR概念标定工具"，通过扫描课本图片触发三维概念讲解。这些技术应用不是简单的媒体替换，而是深度融入概念建构过程，如学生在学习"光合作用"时，先用传感器实时监测光强对产氧量的影响，再通过计算机建模分析各因素间的关系，最后用模拟软件预测不同环境下的光合效率，实现从现象观察到本质理解的跨越。

（三）评价方式的多元化

课题在评价体系改革方面实现了系统性创新，构建了"三维九项"的大概念教学评价模型。在评价内容维度，突破传统侧重事实性知识的局限，建立了"概念理解-科学思维-社会责任"的全面评价框架。概念理解评价采用"概念图分析"技术，通过学生绘制的大概念关系网络图，评估其概念联系的准确性和深度；科学思维评价开发了"实验设计评分量规"，从假设合理性、变量控制、数据解释等方面评估探究能力；社会责任评价则通过"社会性科学议题讨论"观察学生的价值判断与决策能力。

评价方式创新体现在"四维一体"的多元方法组合。形成性评价采用"课堂观察编码系统"，记录学生提出生物学问题的质量、参与科学论证的深度等过程性表现；表现性评价设计"单元挑战任务"，评估概念迁移能力；档案袋评价收集"学习轨迹证据"，反映思维发展过程；自评互评培养元认知能力，如使用"概念掌握自检表"进行学习反思。这些方法相互补充，如某单元评价中，教师既通过测验了解知识掌握情况，又借助"模拟学术会议"观察学生的科学交流能力，还利用学习日志分析其概念建构历程，获得立体化的评价结果。

八、课题研究的局限性

（一）研究范围的局限性

本研究主要聚焦于高中生物学科，研究结果可能不适用于其他学科。

（二）研究时间的局限性

由于研究时间有限，可能无法对大概念教学的单元设计实践进行长期跟踪和深入研究。

（三）研究样本的局限性

研究样本主要来自于本校的学生和教师，可能存在一定的局限性，研究结果的推广需要进一步验证。