基于大概念的小學科學單元教學策略例談

金鑫

摘要：在課程改革背景下，以學科大概念為核心構建的教科版小學科學新教材為推進科學教學創新提供了堅實支撐。基于大概念的小學科學單元教學，從大單元的整體視角出發，幫助學生逐步建構以科學大概念為中心的知識體系，具體策略包括從概念體系搭建與主要問題識別兩方面分析單元教學內容，圍繞大概念的發展進程明確單元教學目標，從學生已有經驗出發組織趨向于大概念的學習活動，實施強調大概念理解與應用的評價任務。

關鍵詞：小學科學大概念單元教學教學策略

新修訂的教科版小學科學教材從科學大概念出發，依據學習進階理論，采用大單元的形式建設課程體系。相較于傳統教學，基于大概念的單元教學從大單元的整體視角出發，聚焦于少而精的學習內容，引導學生逐步實現從小概念到大概念的知識體系建構。下面以教科版科學三年級上冊《水》單元為例，從教學內容、目標、過程及評價等要素出發闡釋基于大概念的單元教學策略。

一、理論剖析：科學大概念與科學單元教學

結合當前理論研究成果，明確科學大概念的內涵特征與價值體現，為基于大概念的小學科學單元教學指明方向。

（一）科學大概念的內涵及特征

大概念（big idea），又譯為大觀念，包括學科核心概念、跨學科概念和哲學概念等。科學大概念是科學教育內容的主要概念，居于學科中心，具有可遷移性、持久性以及層級網絡結構等特征。我國小學科學課程標準從物質科學、生命科學、地球與宇宙科學、技術與工程四個領域提出了適合小學生學習的18個科學大概念。其中，每個大概念是有組織、有結構的知識與模型，統攝大量的具體事實，并指向普通概念背后更為核心的科學觀念。例如，物質科學領域的大概念“水是一種常見而重要的單一物質”及其所屬子概念，揭示了水的本質屬性與主要特征。

（二）科學大概念在單元教學中的角色及作用

新教材以大單元的結構形式整合碎片化的知識，這是撬動課堂轉型的重要支點。以新教材為主要文本的單元教學與科學大概念聯系緊密，一方面大概念聚焦于核心知識，體現概念發展的關鍵脈絡和反映單元內容的基本結構;另一方面，大概念為教與學提供了清晰明確的線索，有意義的單元教學需圍繞大概念組織教學內容，面向全體、整體推進、基于探究，充分揭示概念間的橫縱聯系。此外，核心素養在單元教學中得以落地，還需教師站在大概念的角度，打破獨立課時教學思維的桎梏，以整體化教學理念統籌教學要素，在學生已有經驗基礎上，確保他們積極推進趨向于大概念的學習進程。

二、實踐探索：如何基于大概念進行小學科學單元教學

大概念教育理念關注學生對大概念的意義建構、理解及應用。在大概念的統領下，教育者應從教學的基本要素出發進行整體化分析與建構。

（一）大概念視域下分析單元教學內容

從大概念視角分析單元教學內容主要從梳理大概念的發展進程及明確單元所要解決的主要問題兩方面進行。

1.建立概念體系，明晰知識結構

基于學生年齡特點與認知規律，教學過程需遵循學生學習科學的思維路徑，引導他們經歷從小概念到大概念的發展進程。小概念是組成大概念的事實元素，即學習者所需掌握的關鍵概念及其要素體系，包括了在學習活動中獲取到的事實性知識、具體概念與基本技能等。從小概念到大概念的發展進程可用“金字塔”進行表示，下面以《水》單元為例，對大概念發展進程進行梳理呈現（見圖1）。

2.識別主要問題，指明學習方向

主要問題是教師要幫助學生解決的主要學習問題，其明確的指向性能指導實際教學，指明學習方向，反映教學重難點。相較于大概念、關鍵概念，主要問題介于兩者之間，以問題的形式對基礎內容進行有效整合，對大概念、關鍵概念所蘊含的抽象內容進行具象解析。

教學過程應緊密圍繞主要問題的認識、分析與解決進行，如在《水到哪里去了》一課中，教學就可以圍繞以下四個主要問題展開：（1）黑板上的水到哪里去了？——引出探究活動;（2）水變成了什么樣子？——引出現象觀察;（3）水和水蒸氣有什么相同點和不同點？——引出異同比較;（4）一杯水完全蒸發需要多久時間？——引出拓展活動。

（二）圍繞大概念系統規劃教學目標

單元教學目標的設定應從學生未來發展著眼，結合具體教學內容，參照課標中的學習要求，充分考慮大概念的發展進程、概念體系的構建階段以及主要問題的闡述過程，從知識、能力、情意等多方面系統規劃教學目標。

例如，在《水》單元中，前面四節課研究水的蒸發、沸騰、凝固、融化過程，后面四節課探究物質在水中的溶解情況以及對物質變化認識的深化，按照圖2中的大概念發展進程及其知識框架，確定單元教學目標（見圖2）。其中，（1）指向學生的概念理解與知識積累，（2）指向學生的技能發展與實踐應用，（3）指向學生科學觀念和科學態度的培育，體現目標在規劃上的進階性。具體課時目標則需圍繞單元教學目標進一步細化，再對照識別出來的主要問題編寫課時目標。

（三）推進趨向于大概念的單元教學進程

圍繞教學目標及主要問題組織教學活動，讓學生從已有科學經驗出發，在真實情境中主動參與探究、合作、討論、反思等學習過程，從而逐步實現對大概念的建構。

1.調查學生前概念，讓教學有的放矢

調查學生前概念對于教師正確選擇、及時調整教學策略以及有效達成教學目標起著重要作用。在單元教學初期，教師可以就單元涉及的關鍵問題進行提問，并著重關注學生的首次應答情況。比如在《水》單元，教師可以向學生提出“生活中的水有哪些存在形態？”“它們怎樣互相轉化？”“水能溶解哪些物質？”等問題。除此以外，教師也可以引導學生圍繞課題提出自己感興趣的問題，并對問題進行歸類整理，或者以問卷的形式在課前做前概念調查。

2.創設學習真情境，讓認知有效發生

學習情境需與學生周圍世界保持緊密聯系，這是由兒童統整性認知特點所決定的。兒童通過對真實情境中所蘊含的大量細節特征的識別，主動鑒別出所蘊含的關鍵問題，并在教師引導下明確問題本質與情境間的聯系，深化認識同時也積累知識的應用經驗。例如，在《水》單元前4課是認識水的三態變化，可以聯系生活，從降水、結冰等天氣現象入手創設貫穿這部分學習的真實、連貫情境，并向學生拋出“雨、雪落到地上會發生什么變化？北方的冬天湖面會出現什么現象？”等現實問題。此外，從學生熟悉的真實事物入手創設學習情境更能吸引學生的興趣，激發他們的內在動機。

3.過程指向大概念，讓知識系統建構

指向大概念的學習活動旨在增強知識建構過程的持續性與實效性，通過由“大問題”（包括多個主要問題）解決為線索驅動的知識體系學習及知識點的整合應用過程，深化學生對知識的系統認識與理解。例如，《水》單元的學習可以聚焦于“水的三種形態怎么變化？”“不同物質在水中的溶解情況是怎樣的？”兩個“大問題”，分別圍繞“水是怎樣蒸發、沸騰、結冰、融化的？”“水能溶解多少物質？”“如何加快物質在水中的溶解？”“怎樣用水分離混合物？”等主要問題展開，由問題驅動分別指向水的三態變化過程和物質溶解過程的現象觀察，指向活動體驗基礎上的從小概念到大概念的知識體系建構，最后結合學情進行知識應用綜合訓練。

從活動階段看，指向大概念的學習活動一般可以分為四類，一是幫助學生熟悉活動任務背景，引出核心問題的初級活動;二是一般以問題探究或實踐任務形式進行，旨在幫助學生在參與中實現知識建構的核心活動;三是圍繞核心問題進行總結討論，逐步構建目標大概念的合成活動;四是突破原有經驗水平及思維局限，豐富知識、促進遷移的綜合活動。下面以水的三態變化內容學習為例，設計指向大概念的分階段學習活動（見圖3）。

4.開展總結與反思，讓認識更加深刻

在每一節課或整個單元教學的結束階段，通過提問、討論、畫圖等方式組織學生回顧所學的重要知識，反思自己在階段學習過程中的收獲與表現，讓學生在回顧與反思中鞏固知識、鍛煉思維以及養成良好的學習習慣。例如，在教學《水》單元復習課時，教師可以再次向學生提出與教學初期相類似的問題，在學生回答的基礎上繼續追問“這與你之前的想法有區別嗎？如果有區別，體現在哪里呢？”等問題，引導學生反思之前經歷的學習活動，領悟科學概念的轉變過程。

（四）強調大概念理解與應用的教學評價

單元教學評價的核心是檢驗學生對大概念的理解與應用情況。就概念理解而言，采用的評價工具可以是思維導圖、概念圖等表征工具，用來幫助學生向外部呈現對某一大概念的認知結構。例如，學完《水》單元后，要求學生根據所學知識，完成單元氣泡圖的繪制。

學生內化的大概念應當是可持久遷移的，并能對他們產生深遠的積極影響。在評價實施中，教師應考慮小學生的年齡特征，更多地從真實世界出發創設情境，再通過師生問答、習題訓練、拓展任務等不同形式進行有針對性的知識考查，促進學生運用新知識解決新問題。例如，在《水》單元可以引導學生思考冬天水管凍裂、結冰路面撒鹽等問題;引導學生運用所學知識比較糖和味精在水中的溶解情況。

三、理性審思：基于大概念的小學科學單元教學冷思考

基于大概念的小學科學單元教學體現為一種整體化教育理念與策略，強調教學目標與評價目標的統一，通過概念體系分析與主要問題識別，以真實情境與學習活動為載體，由問題解決為主要線索驅動，幫助學生實現知識體系的建構及科學素養的提升。

但在實踐中，教學結構不是一成不變的，需要教師結合實際情況做出適切調整。從教學要素出發，可以著重關注三個方面：一是在教與學中可視化思維工具的運用，二是從學生熟悉的事物著手創設整合、連貫的“大情境”，三是教學評價貫穿于教學設計與實施過程。

責任編輯：唐丹丹