【参考阅读2】
学科大概念
1. 背景
《普通高中信息技术课程标准(2017年版)》之“前言”：“重视以学科大概念为核心，使课程内容结构化，……”。
《普通高中信息技术课程标准(2017年版)》及其2020年修订版之“课程目标”：“高中信息技术课程……帮助学生掌握数据、算法、信息系统、信息社会等学科大概念，……”
强调学科结构是课程现代化的基本要求，布鲁纳以为这需要对课程进行“螺旋式”组织。
2. 什么是“大概念”
ⅰ) 什么是“大概念”
时下流行的“大概念”这一术语源自英美等国科学教育界。2005 年美国科学促进会(AAAS)对于大概念的定义是：
“能将众多的科学知识联为一致整体的科学学习的核心。”
英国科学教育学会主席、国际著名科学教育专家温·哈伦(Wynne Harlen) 主编的《科学教育的原则与大概念》一书中对“大概念”的阐释是：
“科学教育的目标不是去获得一堆由事实和理论堆砌的知识，而应是实现一个趋向于核心概念的进展过程，这样做有助于学生理解与他们生活相关的事件和现象。……这些核心概念及进展过程可以帮助学生理解与他们在校以及离开学校以后的生活有关的一些事件和现象。我们把这些核心概念称为科学上的大概念(Big Ideas)。”
【本课程的理解】“大概念(Big Ideas)”中的“概念”其实不是我国教育界常用concept或conception含义，而应该是“观念”。即“大概念”不是某学科的“核心概念”或“基本概念”，而是“核心观念”或“关键观念”。也就是说，一门课程的学科“大概念”往往是该学科的一组“核心观念”，它是勾勒该学科所描绘的有关客观世界某个侧面的“世界图景”的“主线条”。或者说，是将该学科内容有效组织起来的“龙骨”。例如，在[英]哈伦(Wynne Harlen)转变的《科学教育的原则和大概念Principles and Big Ideas of Science Education》(2011年中译本)中：中小学科学课程中有“14个大概念”，具体如下：
科学概念
1．宇宙中所有的物质都是由很小的微粒构成的。
2．物体可以对一定距离以外的其他物体产生作用。
3．改变一个物体的运动状态需要有净力作用于其上。
4．当事物发生变化或被改变时，会发生能量的转化，但是在宇宙中能量的总量总是不变的。
5．地球的构造和它的大气圈以及在其中发生的过程，影响着地球表面的状况和气候。
6．宇宙中存在着数量极大的星系，太阳系只是其中一个星系——银河系中很小的一部分。
7．生物体是由细胞组成的。
8．生物需要能量和营养物质，为此它们经常需要依赖其他生物或与其他生物竞争。
9．生物体的遗传信息会一代代地传递下去。
10．生物的多样性、存活和灭绝都是进化的结果。
关于科学的概念
11．科学认为每一种现象都具有一个或多个原因。
12．科学上给出的解释、理论和模型都是在特定的时期内与事实最为吻合的。
13．科学发现的知识可以用于开发技术和产品，为人类服务。
14．科学的应用经常会对伦理、社会、经济和政治产生影响。
可见，这些不是单个的“概念”而是一组观念。
ⅱ) 《普通高中生物学学课程标准(2017年版)》的“学科大概念”
《普通高中生物学学课程标准(2017年版)》的“必修课程”的两个模块中，用4个“概念”(每个“概念”下面又有若干“子概念”，每个“子概念”)将整门课程的学科内容有效地组织起来了：
模块 1 分子与细胞
概念1 细胞是生物体结构与生命活动的基本单位
1.1 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
1.1.1 说出细胞主要由 C、H、O、N、P、S等元素构成，其中以碳原子为骨架形成复杂的生物大分子
1.1.2 指出水大约占细胞重量的2/3，以自由水和结合水的形式存在，赋予了细胞许多特性，在生命中具有重要作用
1.1.3 举例说出无机盐在细胞内含量虽少，但与生命活动密切相关
1.1.4 概述糖类有多种类型，它们既是细胞的重要结构成分，又是生命活动的主要能源物质
1.1.5 举例说出不同种类的脂质对维持细胞结构和功能有重要作用
1.1.6 阐明蛋白质通常由20种氨基酸分子组成，其功能取决于由氨基酸序列决定的三维结构，细胞的功能主要由蛋白质完成
1.1.7 概述核酸由核苷酸聚合而成，是贮存与传递遗传信息的生物大分子
1.2 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
1.2.1 概述细胞都由质膜包裹，质膜将细胞与外界环境分开，能控制物质进出，并参与细胞间的信息交流
1.2.2 阐明细胞内具有多个相对独立的结构，担负着物质运输、合成与分解、能量转换和信息传递等生命活动
1.2.3 阐明遗传信息主要贮存在细胞核中
1.2.4 举例说明细胞各部分结构之间相互联系、协调一致，共同执行细胞的各项生命活动
1.3 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
1.3.1 说明有些生物体只有一个细胞，而有的由很多细胞构成。这些细胞形态和功能多样，但都具有相似的基本结构
1.3.2 描述原核细胞与真核细胞的最大区别是原核细胞没有由核膜包被的细胞核
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
2.1 物质通过被动运输或主动运输方式进出细胞，以维持细胞的正常代谢活动
2.1.1 阐明质膜具有选择透过性
2.1.2 举例说明有些物质顺浓度梯度进出细胞，不需要额外提供能量；有些物质逆浓度梯度进出细胞，需要能量和载体蛋白
2.1.3 举例说明大分子物质可以通过胞吞、胞吐进出细胞
2.2 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
2.2.1 说明绝大多数酶是一类能催化生化反应的蛋白质，少数酶是RNA，酶活性受到环境因素（如pH和温度等）的影响
2.2.2 解释ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质
2.2.3 说明植物细胞的叶绿体从太阳光中捕获能量，并将其转化为细胞可利用的化学能储存在有机分子中
2.2.4 说明生物通过细胞呼吸将储存在有机分子中的能量转化为生命活动可以利用的能量
2.3 细胞会经历生长、增殖、分化、衰老和死亡等生命进程
2.3.1 描述细胞通过不同的方式进行分裂，其中有丝分裂保证了遗传信息在亲代和子代细胞中的一致性
2.3.2 说明在个体发育过程中，细胞在形态、结构和功能方面发生特异性的分化，形成了复杂的多细胞生物体
2.3.3 描述在正常情况下，细胞衰老和死亡是一种自然的生理过程
模块 2 遗传与进化
概念3 遗传信息控制生物性状，并代代相传
3.1 亲代传递给子代的遗传信息主要编码在DNA分子上
3.1.1 概述多数生物的基因是DNA分子的功能片段，有些病毒的基因在RNA 分子上，蛋白质的氨基酸序列是由基因决定的
3.1.2 概述DNA分子是由四种脱氧核苷酸构成的长链，一般由两条反向平行的长链上的碱基互补配对形成双螺旋结构，碱基的排列顺序编码了遗传信息
3.1.3 概述DNA分子通过半保留方式进行复制
3.1.4 概述DNA分子上的遗传信息通过RNA指导蛋白质的合成，细胞分化的本质是基因选择性表达的结果，生物的性状主要是由蛋白质决定的
3.1.5 举例说明某些基因序列不变但表型改变的表观遗传现象
3.2 有性生殖中基因的分离和*导致双亲后代的基因组合有多种可能
3.2.1 阐明减数分裂产生只含有一半遗传信息的精细胞或卵细胞
3.2.2 说明进行有性生殖的生物体，其遗传信息通过配子传递给子代
3.2.3 阐明有性生殖中基因的分离和自由组合使得子代的基因型和表型有多种可能，并可由此预测子代的遗传性状
3.2.4 概述性染色体上的基因传递和性别相关联
3.3 由突变和基因*引起的变异是可以遗传的
3.3.1 概述碱基的替换、插入或缺失会引发基因序列的改变
3.3.2 阐明基因序列的改变有可能导致它所编码的蛋白质及相应的细胞功能发生变化，甚至带来致命的后果
3.3.3 描述细胞在某些化学物质、射线以及病毒的作用下，基因突变概率
可能提高，而某些基因突变能导致细胞分裂失控，甚至发生癌变
3.3.4 阐明进行有性生殖的生物在减数分裂过程中，染色体所发生的自由组合和交叉互换，会导致控制不同性状的基因*，从而使子代出现变异
3.3.5 举例说明染色体结构和数量的变异都可能导致生物性状的改变
3.3.6 举例说明人类遗传病是可以检测和预防的
概念4 生物的多样性和适应性是进化的结果
4.1 地球上的现存物种丰富多样，它们来自共同祖先
4.1.1 尝试通过化石记录、比较解剖学和胚胎学等事实，说明当今生物具有共同的祖先
4.1.2 尝试通过细胞生物学和分子生物学等知识，说明当今生物在新陈代谢、DNA 的结构与功能等方面具有许多共同特征
4.2 适应是自然选择的结果
4.2.1 举例说明种群内的可遗传变异将赋予某些个体在特定环境中的生
存和繁殖优势
4.2.2 阐明具有优势性状的个体在种群中所占比例将会增加
4.2.3 说明自然选择导致生物更好地适应特定的生存环境
4.2.4 概述现代生物进化理论以自然选择学说为核心，为地球上的生命进化史提供了科学的解释
4.2.5 阐述变异、选择和隔离可导致物种形成
4.3 生物多样性为人类生存提供资源与适宜环境
4.3.1 阐明生物多样性包括物种多样性、遗传多样性以及生态系统多样性
4.3.2 举例说明人类生存和发展受益于生物多样性
