新课标中的大概念
大概念是处于学科中心位置、对学生学习具有引领作用的基础知识。
在生物学课程中,大概念包括了对原理、理论等的理解和解释, 是生物学科知识的主干部分。
必修课程和选择性必修课程都是围绕着几个大概念展开的,内容要求基于大概念描述了具有学科逻辑、符合高中学生认知特点的重要概念,形成了课程的内容框架。
设计和组织每个单元的教学活动时,应该围绕大概念和重要概念展开,依据重要概念精选恰当的教学活动内容和活动方式
教学策略既可以是讲解、演示、讨论,也可以是基于学生动手活动或对资料的分析及探究
在教学中,还必须注意学生头脑中已有的前概念,特别是那些与科学概念相抵触的错误概念。课堂教学活动要帮助学生消除错误概念,建立科学概念。
什么是概念
在科学上概念的形成需要在大量事实和现象的基础上经过缜密的思考和严谨的逻辑推理,找到现象之间的模式和联系,并将零散的事实组合成相互关联的整体,形成有意义的逻辑结构,即概念。
什么是大概念
大概念是能将众多的科学知识联为一致整体的科学学习的核心。
大概念包括共通概念与核心概念。
共通概念往往是指跨学科内容的组织,例如“能量”“物质”等就属于该类概念;
核心概念侧重于整合同一学科内的知识。例如“物质及其相互作用”和“遗传∶性状的遗传和变异”等都是该类概念。
·什么是核心概念
核心概念是学生在忘记具体知识内容后仍然能继续使用的知识。
核心概念是具有超越课堂之外的持久价值和迁移应用价值的概念性知识、原理或方法,它们是居于学科中心的。
核心概念是构成学科骨架的,具有迁移应用价值的概念。核心概念不同于一般的科学概念,它可以统摄一般的概念,可以揭示学科知识的本质和学科知识之间的联系,具有统整学科知识的功能。
核心概念的两个特点∶
①普适性,它具有广泛的解释力能统摄众多的学科知识;
②迁移性,它可以应用于新的情境,解决相关领域的新问题。
选择核心概念的 标准
①代表了当代科学或者某一学科的主要观点;
②具有强大的解释力,能够用于解释学生在当下或毕业以后实际生活中遇到的问题,也可用于解释和理解不断变化着的世界;
③为理解和研究更为高级的概念和解决新情境下的新问题提供有力的工具;
④在各个年级都可以进行不同程度的教与学,理解的深度和复杂程度随着年级的增长而逐级进阶。
核心概念的甄别
1 生物学核心概念是构成学科基本框架的概念。
生物学习中要建构汇集信息片段的知识结构,知识结构的节点就是学科的核心概念
2.生物学核心概念是具有文件夹功能的概念。
3.生物学核心概念是具有统摄思维功能的概念。
4.生物学核心概念是具有迁移价值的概念。
核心概念教学程序
①以教学单元作为建构核心概念的基本单位,从整体角度审视单元内容,系统分析教学单元内容知识的层次结构和相互联系,甄别、确定具有统摄性和迁移应用价值的核心概念,为思维过程指明方向。
②把核心概念转化为一般概念
一般概念是在事实基础上形成的,是对核心概念基本含义的具体表达。
它们能够反映一类事实的共性,但是超出了具体事实的局限,是对具体事实的抽象、概括;
但是由于更靠近事实,因此解释力和迁移价值有限,这是期望学生在学习过程中掌握的。
③把一般概念以“基本问题”的形式表达出来,以问题驱动教学和学习,促进学生对一般概念的理解。
④根据基本问题设计教学活动,教师要精选支撑一般概念建构的学科事实。最终完成知识的建构,形成核心概念。
大概念教学实例
必修一
主要内容
细胞的分子组成、细胞的结构、细胞的代谢、细胞的增殖以及细胞的分化、衰老和死亡。
了解生命的物质性和生物界的统一性,细胞生命活动中物质、能量和信息变化的统一,细胞结构与功能的统一,生物体部分和整体的统一等,有助于科学自然观的形成。
学习细胞的发现、细胞学说的建立和发展, 有助于学生加深对科学研究过程和本质的理解。
聚焦
学业要求
● 从结构与功能相适应这一视角,解释细胞由多种多样的分子组成,这些分子是细胞执行各项生命活动的物质基础(生命观念、科学思维);
● 建构并使用细胞模型,阐明细胞各部分结构通过分工与合作, 形成相互协调的有机整体,实现细胞水平的各项生命活动(生命观念、科学思维、科学探究);
● 从物质与能量视角,探索光合作用与呼吸作用,阐明细胞生命活动过程中贯穿着物质与能量的变化(生命观念、科学思维、科学探究);
● 观察多种多样的细胞,说明这些细胞具有多种形态和功能,但同时又都具有相似的基本结构(生命观念、科学探究);
● 观察处于细胞周期不同阶段的细胞,结合有丝分裂模型,描述细胞增殖的主要特征,并举例说明细胞的分化、衰老、死亡等生命现象(生命观念、科学探究、社会责任)。
大概念1
细胞是生物体结构与
生命活动的基本单位
重要概念1:细胞由多种多样的分子组成,包括水、无机盐、糖类、脂质、蛋白质和核酸等,其中蛋白质和核酸是两类最重要的生物大分子。
重要概念2:细胞各部分结构既分工又合作,共同执行细胞的各项生命活动:
重要概念3: 各种细胞具有相似的基本结构,但在形态与功能上有所差异
大概念2
细胞的生存需要能量和
营养物质,并通过分裂
实现增殖
重要概念1:物质通过被动运输、主动运输等方式进出细胞,以维持细胞的正常代谢活动
重要概念2: 细胞的功能绝大多数基于化学反应,这些反应发生在细胞的特定区域
重要概念3: 细胞会经历生长、增殖、分化、衰老和死亡等生命进程
必修二
主要内容
遗传的细胞基础、遗传的分子基础、遗传的基本规律、生物的变异和生物的进化等
生物通过生殖、发育和遗传实现生命的延续和种族的繁衍,通过进化形成物种多样性和适应性,进化的本质是遗传物质的改变。
减数分裂和受精作用、DNA 分子的结构和功能、遗传和变异的基本原理及应用等知识,主要是从细胞水平和分子水平阐述生命的延续性;
现代生物进化理论和物种形成等知识,主要是为了阐明生物进化的过程和原因。
本模块的内容,对于学生理解生命的延续和发展,认识生物界及生物多样性,形成生物进化的观点, 树立正确的自然观有重要意义。
聚焦
学业要求
● 结合DNA 双螺旋结构模型,阐明DNA 分子作为遗传物质所具有的特征,以及通过复制、转录、翻译等过程传递和表达遗传信息(生命观念、科学思维);
● 运用细胞减数分裂的模型,阐明遗传信息在有性生殖中的传递规律(生命观念、科学思维);
● 基于证据,论证可遗传的变异来自基因重组、基因突变和染色体变异(科学思维、科学探究);
● 运用统计与概率的相关知识,解释并预测种群内某一遗传性状的分布及变化(科学思维、科学探究);
● 运用遗传与变异的观点,解释常规遗传学技术在现实生产生活中的应用(生命观念、社会责任);
● 分析不同类型的证据,探讨地球上现存的丰富多样的物种是由共同祖先长期进化形成的(生命观念、科学思维、社会责任);
● 基于可遗传的变异,以及变异可能带来的生存与繁殖优势等方面的实例,解释生物的适应是自然选择的结果(生命观念、科学思维)。
大概念3
遗传信息控制生物性状
并代代相传
重要概念1:
亲代传递给子代的遗传信息主要编码在DNA 分子上:
重要概念2:
有性生殖中基因的分离和重组导致双亲后代的基因组合有多种可能
重要概念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
大概念4
生物的多样性和适应性
是进化的结果
重要概念1:
地球上的现存物种丰富多样,它们来自共同祖先
重要概念2:
适应是自然选择的结果
选修一
主要内容
人体的内环境与稳态、人和动物生命活动的调节,以及植物的激素调节等。
所有的生命系统都存在于一定的环境之中,在不断变化的环境条件下,依靠自我调节机制维持其稳态。
高等生物体和人体在生长、发育、代谢、遗传和变异等各种生命活动中,通过一定的调节机制,使机体保持稳态,并作为一个整体完成复杂的生命活动,适应多变的环境。
有助于学生理解高等生物个体生命活动的规律,从系统分析的角度,认识个体生命系统的稳态;
也有助于学生理解健康生活方式对于维持人体内环境的稳态、疾病预防的意义。
聚焦
学业要求
● 运用图示和模型等方法,表征并阐释内环境为机体细胞提供适宜的生存环境并与外界环境进行物质交换(生命观念、科学思维);
● 结合日常生活中的情境,分析说明人体通过神经系统、内分泌系统以及免疫系统的调节作用对内外环境的变化作出反应,以维持内环境稳态(生命观念、科学思维);
● 评估多种生活方案,认同并采纳健康文明的生活方式,远离毒品,向他人宣传毒品的危害及传染病的防控措施等(科学思维、社会责任);
● 基于植物激素在生产生活中应用的相关资料,结合植物激素和其他因素对植物生命活动的调节,分析并尝试提出生产实践方案(科学探究、社会责任)。
大概念1
生命个体的结构与功能
相适应,各结构协调统一
共同完成复杂的生命活动
并通过一定的调节机制
保持稳态
重要概念1:
内环境为机体细胞提供适宜的生存环境,机体细胞通过内环境与外界环境进行物质交换
重要概念2:
内环境的变化会引发机体的自动调节,以维持内环境的稳态
重要概念3:
神经系统能够及时感知机体内、外环境的变化,并作出反应调控各器官、系统的活动,实现机体稳态
重要概念4:
内分泌系统产生的多种类型的激素,通过体液传送而发挥调节作用,实现机体稳态
重要概念5:
免疫系统能够抵御病原体的侵袭,识别并清除机体内衰老、死亡或异常的细胞,实现机体稳态
重要概念6:
植物生命活动受到多种因素的调节,其中最重要的是植物激素的调节
选修二
主要内容
种群和群落、生态系统、环境保护等
在生态系统中,生物与环境之间相互影响,种群数量不断变化,群落也处在演替过程中。
生态系统通过自动调节作用,实现物质循环和能量流动的相对稳定,形成稳态。
人类的活动对环境产生重大的影响,环境保护已成为全人类共同关心的问题。
本模块选取有关生物与环境的知识,有助于学生理解生命活动的本质,了解系统分析的思想和方法,提高对生命系统与环境关系的认识,
大概念2
生态系统中的各种成分
相互影响,共同实现
系统的物质循环、
能量流动和信息传递,
生态系统通过自我调节
保持相对稳定的状态
聚焦
学业要求
● 运用数学模型表征种群数量变化的规律,分析和解释影响这一变化规律的因素,并应用于相关实践活动中(生命观念、科学思维、社会责任);
● 举例说明不同类型群落的结构、特征及演替规律(生命观念);
● 使用图示等方式表征和说明生态系统中物质循环、能量流动和信息传递的过程和特征,并对相关的生态学实践应用作出合理的分析和判断(生命观念、科学思维、社会责任);
● 从生态系统具备有限自我调节能力的视角,预测和论证某一因素对生态系统的干扰可能引发的多种潜在变化(生命观念、科学探究、社会责任);
● 分析或探讨人类活动对自然生态系统动态平衡的影响及人工生态系统带来的经济、生态和社会效益,并尝试提出人与环境和谐共处的合理化建议(生命观念、科学探究、社会责任)。
重要概念1:
不同种群的生物在长期适应环境和彼此相互适应的过程中形成动态的生物群落
重要概念2:
生物群落与非生物的环境因素相互作用形成多样化的生态系统, 完成物质循环、能量流动和信息传递
重要概念3:
生态系统通过自我调节作用抵御和消除一定限度的外来干扰,保持或恢复自身结构和功能的相对稳定
重要概念4:
人类活动对生态系统的动态平衡有着深远的影响,依据生态学原理保护环境是人类生存和可持续发展的必要条件
选修三
主要内容
发酵工程、细胞工程、基因工程和生物技术安全与伦理等
生物学知识是生物工程的设计基础,而生物工程则应在法律和伦理的约束下,以人类需求为目标进行产品的开发,进而推动生物学的不断进步,提高人类生活质量。
聚焦
学业要求
结合生活或生产实例,举例说出发酵工程、细胞工程和基因工程等生物工程及相关技术的基本原理(生命观念);
针对人类生产或生活的某一需求,在发酵工程、细胞工程和基因工程中选取恰当的技术和方法,尝试提出初步的工程学构想,进行简单的设计和制作(生命观念、科学探究);
面对日常生活或社会热点话题中与生物技术和工程有关的话题,基于证据运用生物学基本概念和原理,就生物技术与工程的安全与伦理问题表明自己的观点并展开讨论(科学思维、社会责任)。
大概念3
发酵工程利用微生物
的特定功能规模化
生产对人类有用的产品
重要概念1:
获得纯净的微生物培养物是发酵工程的基础
重要概念2:
发酵工程为人类提供多样的生物产品
大概念4
细胞工程通过细胞水平
上的操作,获得有用的
生物体或其产品
重要概念1:
植物细胞工程包括组织培养和体细胞杂交等技术
重要概念2:
动物细胞工程包括细胞培养、核移植、细胞融合和干细胞的应用等技术
重要概念3:
对动物早期胚胎或配子进行显微操作和处理以获得目标个体
4.3.1 简述胚胎形成经过了受精及早期发育等过程
4.3.2 简述胚胎工程包括体外受精、胚胎移植和胚胎分割等技术
大概念5
基因工程赋予生物新的
遗传特性
重要概念1:
基因工程是一种重组DNA 技术
重要概念2:
蛋白质工程是基因工程的延伸
5.2.1 概述人们根据基因工程原理,进行蛋白质设计和改造,可以获得性状和功能更符合人类需求的蛋白质
5.2.2 举例说明依据人类需要对原有蛋白质结构进行基因改造、生产目标蛋白的过程
大概念6
生物技术在造福人类
社会的同时也可能会
带来安全与伦理问题
重要概念1:
转基因产品的安全性引发社会的广泛关注
6.1.1 举例说出日常生活中的转基因产品
6.1.2 探讨转基因技术在应用过程中带来的影响
重要概念2:
中国禁止生殖性克隆人
6.2.1 举例说出生殖性克隆人面临的伦理问题
6.2.2 分析说明我国为什么不赞成、不允许、不支持、不接受任何生殖性克隆人实验
重要概念3:
世界范围内应全面禁止生物武器
6.3.1 举例说明历史上生物武器对人类造成了严重的威胁与伤害
6.3.2 认同我国反对生物武器及其技术和设备的扩散
- END -
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