例談指向大概念的小學(xué)科學(xué)教學(xué)

尤春來

【摘 要】大概念是對科學(xué)事實(shí)宏觀的概括性認(rèn)識，圍繞大概念進(jìn)行教學(xué)能幫助學(xué)生更好地理解科學(xué)知識體系，形成抓住事物本質(zhì)的科學(xué)思維方式。本文以具體課文為例，從教學(xué)目標(biāo)設(shè)定、教學(xué)過程設(shè)計(jì)、教學(xué)活動實(shí)踐等方面分析了具體做法，分享了指向大概念的教學(xué)策略。

【關(guān)鍵詞】大概念 小學(xué)科學(xué) 知識體系

2017年新版《義務(wù)教育科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》頒布，圍繞大概念進(jìn)行教學(xué)成為一個關(guān)注點(diǎn)。大概念是一個有著諸多內(nèi)涵的術(shù)語，它應(yīng)用于多個領(lǐng)域，在科學(xué)教育方面，早在1963年奧蘇泊爾就在關(guān)于科學(xué)課程中“先行組織者”的論述時使用過這一術(shù)語，他將大概念作為科學(xué)課程中的“組織者”，這些“組織者”將學(xué)習(xí)單元中的事實(shí)和概念統(tǒng)整起來，并為新內(nèi)容的學(xué)習(xí)搭建支架。由此可見，大概念是對科學(xué)事實(shí)宏觀的概括性的認(rèn)識。

周光召先生在為《科學(xué)教育的原則和大概念》一書作的序中寫道：“科學(xué)教育不應(yīng)該傳授給孩子支離破碎、脫離生活的抽象理論和事實(shí)，而是應(yīng)當(dāng)慎重選擇一些重要的科學(xué)觀念，用恰當(dāng)、生動的方法，幫助孩子們建立一個完整的對世界的理解。”這里倡導(dǎo)的就是圍繞大概念進(jìn)行教學(xué)。

在我國小學(xué)科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)中，共提出18個核心概念，諸如“物體具有一定的特征，材料具有一定的性能”等，這些符合小學(xué)生的理解能力和認(rèn)知特點(diǎn)，因此可以把它們視為小學(xué)階段科學(xué)學(xué)習(xí)的大概念。

大概念理念怎么落地？如何圍繞大概念進(jìn)行教學(xué)？以下以蘇教版三年級下冊《沙漠中的植物》一課為例，做一簡析。

一、教學(xué)目標(biāo)設(shè)定：指向大概念，整合與建構(gòu)

本課屬于蘇教版科學(xué)三年級下冊《植物與環(huán)境》單元，本單元共4課，分別是《不同環(huán)境里的植物》《沙漠中的植物》《水里的植物》《石頭上的植物》。單元按照由總到分的邏輯結(jié)構(gòu)，從植物的不同形態(tài)出發(fā)，建立植物形態(tài)與生存環(huán)境的密切關(guān)系。本課聚焦沙漠環(huán)境，認(rèn)識沙漠中的多種植物，以仙人掌、蘆薈為例，通過觀察和實(shí)驗(yàn)探究其莖、葉的特點(diǎn)，最后以駱駝刺和梭梭為例，認(rèn)識沙漠植物發(fā)達(dá)的根系。

新課標(biāo)中涉及生命科學(xué)領(lǐng)域的有6個大概念：（1）地球上生活著不同種類的生物;（2）植物能適應(yīng)環(huán)境，可制造和獲取養(yǎng)分來維持自身的生存;（3）動物能適應(yīng)環(huán)境，通過獲取植物和其他動物的養(yǎng)分來維持生存;（4）人體由多系統(tǒng)組成，分工配合，共同維持生命活動;（5）植物和動物都能繁殖后代，使它們得以世代相傳;（6）動植物之間、動植物與環(huán)境之間存在著相互依存的關(guān)系。本單元、本課內(nèi)容涉及第一條大概念，主要指向是第二條大概念。

如何把大概念落實(shí)到課堂教學(xué)中呢？北京教育學(xué)院科學(xué)教育團(tuán)隊(duì)提出了一套教學(xué)設(shè)計(jì)程序：通過甄別一節(jié)課中的核心概念，把核心概念轉(zhuǎn)變?yōu)橐话愕目茖W(xué)概念（位于最小事實(shí)概念的上一層次概念），并以基本問題的形式表達(dá)出來，使教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)活動緊扣大概念，學(xué)習(xí)指向大概念。以此為思路，梳理本課的概念結(jié)構(gòu)，列表如下：

以上述概念為出發(fā)點(diǎn)，制定本課知識教學(xué)目標(biāo)：

1.認(rèn)識沙漠中的植物，能發(fā)現(xiàn)沙漠植物的形態(tài)特征與沙漠生存的關(guān)系。

2.將觀察、操作的結(jié)果與模擬實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象建立聯(lián)系，發(fā)現(xiàn)仙人掌和蘆薈通過減少水分蒸發(fā)和儲水來適應(yīng)沙漠環(huán)境的形態(tài)、結(jié)構(gòu)特征。

3.通過提取閱讀資料中的信息，知道駱駝刺和梭梭適應(yīng)沙漠環(huán)境的結(jié)構(gòu)特征：具有發(fā)達(dá)的根系。

4.能舉例分析更多沙漠植物的生存技能。

上述教學(xué)目標(biāo)的制定，圍繞大概念組織知識和小概念點(diǎn)，達(dá)成對零散概念的整合，在此基礎(chǔ)上組織科學(xué)實(shí)踐活動，使學(xué)生的“學(xué)”與“做”融為一體，在實(shí)踐中理解和建構(gòu)科學(xué)概念。

二、教學(xué)過程設(shè)計(jì)：突出基本問題，類比與分析

圍繞大概念進(jìn)行教學(xué)的主旨其實(shí)就是要引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會抓住事物的本質(zhì)，教學(xué)流程也應(yīng)該刪繁就簡，勾勒大環(huán)節(jié)，圍繞大概念，以突出基本問題而展開。

本課指向“植物適應(yīng)沙漠環(huán)境的生存技能”這個核心問題，教學(xué)可以圍繞這幾個問題展開：（1）沙漠環(huán)境突出的特點(diǎn)是什么？（2）沙漠中有哪些植物，它們長什么樣？（3）猜想與實(shí)驗(yàn)：仙人掌如何應(yīng)對沙漠的干旱？（4）其他沙漠植物需要具備怎樣的生存技巧，植物如何適應(yīng)環(huán)境？

這四個基本問題都圍繞適應(yīng)環(huán)境與生存技能這個概念展開。首先，明確沙漠環(huán)境的惡劣：干旱、炎熱。接著，初步認(rèn)識沙漠中頑強(qiáng)生存的植物，它們的存在一方面也說明了生物的多樣性，另一方面也證明了生命具有很強(qiáng)的適應(yīng)性。那植物是如何適應(yīng)沙漠環(huán)境的呢？水是生命之源，沙漠中的植物如何解決這個難題？一方面要開源，要盡一切可能獲得水分，駱駝刺等植物發(fā)達(dá)的根系可以到更深處找水;另一方面要節(jié)流，要保住體內(nèi)珍貴的水分，減少蒸發(fā)，仙人掌的莖表皮形成蠟質(zhì)膜，葉片退化直接就關(guān)閉了大量氣孔，把寶貴的水儲存在體內(nèi)。由兩類植物出發(fā)，探討其他沙漠植物，它們的生存環(huán)境一致，那么生存技能就具有高度的相似性，它們構(gòu)成了相同內(nèi)涵的小概念，在一系列舉例中，通過類比、分析、歸納形成上位的較大概念。

三、教學(xué)活動實(shí)踐：關(guān)注大概念建立，納入與遷移

兒童科學(xué)概念的建立有一個過程，課程教材研究所王岳認(rèn)為：“兒童科學(xué)概念的形成，不是一下子就能實(shí)現(xiàn)，而是要經(jīng)過一個不斷充實(shí)、改造與完善的過程。其規(guī)律是從不理解，到根據(jù)事物的表面特征進(jìn)行描述，再到抓住事物的部分本質(zhì)特征，最后掌握事物的全部本質(zhì)特征。這實(shí)際上就是兒童從日常概念—僅了解事物表面具體特征的科學(xué)概念—能揭露事物本質(zhì)特征轉(zhuǎn)化的規(guī)律。”

“揭露事物本質(zhì)特征”的概念就是大概念，所以這實(shí)際上就是兒童大概念建立的過程。教學(xué)中，要關(guān)注學(xué)生的已有日常經(jīng)驗(yàn)，也就是前概念，把它們納入形成大概念的系統(tǒng)中。

1.學(xué)生前概念的糾正與喚醒

關(guān)于本課，在很多學(xué)生的前概念中沙漠是一望無際的漫天黃沙，炎熱干旱缺水，沒有生物，是一個死亡世界，這其實(shí)是對沙漠的一個不正確的看法。所以，首先就要讓學(xué)生的錯誤認(rèn)知發(fā)生改變，課上應(yīng)該提供豐富翔實(shí)的音視頻圖片信息，最好是紀(jì)錄片類的紀(jì)實(shí)影片，讓學(xué)生認(rèn)識到即使是沙漠也是“自有乾坤”、生機(jī)勃勃，因?yàn)樯镉羞m應(yīng)環(huán)境的辦法。

其次，兒童需要借助生活中的經(jīng)驗(yàn)，為新知識的學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)，順暢地建構(gòu)概念，為大概念的學(xué)習(xí)提供支撐。好多學(xué)生對仙人掌都了解，它沒有葉只有刺，莖肉嘟嘟，含水多，耐干旱。這是身邊熟悉的事物，又和遠(yuǎn)方的沙漠有關(guān)聯(lián)，這樣的仙人掌是本課學(xué)習(xí)的絕佳素材，學(xué)生的概念學(xué)習(xí)就從探究仙人掌為什么長成這樣、為什么能耐干旱開始了。

2.學(xué)習(xí)內(nèi)容的邏輯與漸進(jìn)

科學(xué)概念的形成是一個復(fù)雜的過程，教學(xué)內(nèi)容的邏輯性和漸進(jìn)性會影響兒童科學(xué)概念的形成。

本課的探究對象比較多，從仙人掌開始研究其保水儲水的特性，引申出蘆薈、多肉植物等一系列具有相同特征的植物，這些都是屬于相同屬性的并列的小概念。除此以外，沙漠中那些很瘦弱單薄的植物是如何生存下來的呢？了解駱駝刺、梭梭、沙棘等一系列植物，它們都具有發(fā)達(dá)的根系，這是另一條線的并列小概念。所以，本課的概念邏輯線，就是由兩條并列的線索展開，在豐富的探究材料、充分的舉例、相似物種的比較、同伴的交流中，同化的概念點(diǎn)匯總漸進(jìn)，形成上位概念，最終指向大概念。

科學(xué)就是為了解釋世界，面對科學(xué)知識幾何級增長的現(xiàn)代社會，抓住大概念這個核心，就能夠增強(qiáng)概念的解釋力，解釋更大范圍的相關(guān)現(xiàn)象。在小學(xué)科學(xué)教學(xué)中，圍繞大概念進(jìn)行教學(xué)能突出知識的組織性、結(jié)構(gòu)性，整合零散的知識點(diǎn)，讓學(xué)生更好地理解科學(xué)知識體系，形成抓住事物本質(zhì)的科學(xué)思維方式。