圍繞核心概念的小學(xué)科學(xué)單元教學(xué)設(shè)計(jì)

宗若燦

摘要：《義務(wù)教育科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》聚焦學(xué)科核心概念，教師在小學(xué)科學(xué)教學(xué)中要抓住單元核心概念，從整體上設(shè)計(jì)單元教學(xué)，創(chuàng)設(shè)真實(shí)的探究情境，激活學(xué)生的科學(xué)思維，促進(jìn)學(xué)生展開深度學(xué)習(xí)，從而提高學(xué)生的科學(xué)核心素養(yǎng)。

關(guān)鍵詞：核心概念；小學(xué)科學(xué)；單元教學(xué)設(shè)計(jì)

小學(xué)科學(xué)課程設(shè)置了13個(gè)學(xué)科核心概念，是學(xué)生在義務(wù)教育階段應(yīng)該掌握的科學(xué)課程的核心內(nèi)容。美國(guó)課程專家埃里克森（H.Lynn Erickson）把那些處于學(xué)科的核心，并能超越課堂之外，具有持久價(jià)值和遷移價(jià)值的關(guān)鍵性的概念、原理或方法叫作核心概念。核心概念指向?qū)W科的基本結(jié)構(gòu)，有助于學(xué)生掌握科學(xué)思想方法，增進(jìn)學(xué)生對(duì)學(xué)科本質(zhì)的認(rèn)識(shí)和理解。

小學(xué)科學(xué)課程以培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)核心素養(yǎng)為宗旨，而單元教學(xué)是落實(shí)核心素養(yǎng)的重要方法。單元教學(xué)是以一個(gè)大問題或大任務(wù)來組織目標(biāo)、情境、知識(shí)點(diǎn)等要素，成為一個(gè)相對(duì)獨(dú)立或完整的學(xué)習(xí)單位。目前大部分科學(xué)教師是以課時(shí)進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)的，這種教學(xué)設(shè)計(jì)雖注重課時(shí)教學(xué)目標(biāo)的達(dá)成，卻忽略了主題單元的整體知識(shí)結(jié)構(gòu)。圍繞核心概念對(duì)學(xué)習(xí)單元進(jìn)行整體設(shè)計(jì)，能夠抓住單元知識(shí)的結(jié)構(gòu)聯(lián)系，突出具體的知識(shí)點(diǎn)，有利于學(xué)生自主建構(gòu)知識(shí)，形成系統(tǒng)的知識(shí)結(jié)構(gòu)，從而在培養(yǎng)科學(xué)思維品質(zhì)的同時(shí)，幫助學(xué)生在真實(shí)情境中提高解決問題的能力。在這個(gè)過程中，學(xué)生的科學(xué)核心素養(yǎng)才能真正提高。下面以蘇教版科學(xué)教材四年級(jí)上冊(cè)第一單元“動(dòng)物大家族”為例，探討圍繞核心概念進(jìn)行小學(xué)科學(xué)單元教學(xué)設(shè)計(jì)的策略。

一、厘清單元課時(shí)內(nèi)容，梳理教學(xué)脈絡(luò)

每個(gè)單元學(xué)習(xí)內(nèi)容都是以一定的主題建構(gòu)的，單元核心概念也都滲透在課時(shí)教學(xué)內(nèi)容中。每一課的內(nèi)容結(jié)構(gòu)大多存在相似性，教師要從總體上了解單元課時(shí)內(nèi)容的結(jié)構(gòu)，列出課時(shí)內(nèi)容結(jié)構(gòu)圖，并對(duì)每課具體的課時(shí)內(nèi)容進(jìn)行解析，繪出思維導(dǎo)圖，進(jìn)一步厘清知識(shí)要點(diǎn)，這樣有利于教師梳理教學(xué)脈絡(luò)，建立具體科學(xué)事實(shí)和抽象概念間的聯(lián)系，形成清晰的知識(shí)網(wǎng)絡(luò)，提高課堂教學(xué)效率。“動(dòng)物大家族”單元對(duì)應(yīng)的單元課時(shí)內(nèi)容結(jié)構(gòu)如下頁(yè)圖1。

二、提煉單元核心概念，厘清學(xué)習(xí)內(nèi)容

《義務(wù)教育科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》將科學(xué)課程內(nèi)容由原來的物質(zhì)科學(xué)、生命科學(xué)、地球與宇宙科學(xué)、技術(shù)與工程四個(gè)領(lǐng)域，劃分為物質(zhì)的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)、物質(zhì)的變化與化學(xué)反應(yīng)等13個(gè)學(xué)科核心概念，而這些核心概念細(xì)分為54個(gè)學(xué)習(xí)內(nèi)容。根據(jù)學(xué)段特點(diǎn)、學(xué)生特點(diǎn)及學(xué)科核心概念的本質(zhì)，提出了每個(gè)學(xué)段的內(nèi)容要求。教師在進(jìn)行單元教學(xué)設(shè)計(jì)時(shí)，要根據(jù)單元教學(xué)內(nèi)容提煉出核心概念，然后厘清學(xué)習(xí)內(nèi)容，明確學(xué)習(xí)要求，這樣才能準(zhǔn)確掌握學(xué)生核心素養(yǎng)的培養(yǎng)點(diǎn)。

如“動(dòng)物大家族”單元對(duì)應(yīng)課程內(nèi)容中的“（五）生命系統(tǒng)的構(gòu)成層次”“（六）生物體的穩(wěn)態(tài)與調(diào)節(jié)”“（八）生命的延續(xù)與進(jìn)化”這三個(gè)核心概念，每課對(duì)應(yīng)四年學(xué)段相應(yīng)的學(xué)習(xí)內(nèi)容、內(nèi)容要求。

三、理順層級(jí)結(jié)構(gòu)，建構(gòu)單元教學(xué)內(nèi)容框架

小學(xué)科學(xué)核心概念教學(xué)需要落實(shí)到具體的教學(xué)內(nèi)容中，教師在教學(xué)中除了要掌握單元核心概念、學(xué)習(xí)內(nèi)容及內(nèi)容要求，還要建立起“寶塔型”的知識(shí)結(jié)構(gòu)體系（如圖2），這樣可以深入掌握核心概念形成的過程，了解學(xué)科邏輯的發(fā)展主線。學(xué)科核心概念是從學(xué)科具體概念、學(xué)科事實(shí)和現(xiàn)象中逐步抽象出來的上位概念，科學(xué)事實(shí)和現(xiàn)象是科學(xué)學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)，是低層次記憶性的知識(shí)，如果教學(xué)僅停留在這個(gè)下位層次，就無法激活學(xué)生的科學(xué)思維，更無法培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)核心素養(yǎng)。在教學(xué)中，教師要為學(xué)生提供真實(shí)的學(xué)習(xí)情境，使學(xué)生在深入探究科學(xué)事實(shí)和現(xiàn)象的過程中學(xué)習(xí)具體概念，并抽象出科學(xué)核心概念，促進(jìn)認(rèn)識(shí)水平和思維水平的發(fā)展。

小學(xué)科學(xué)單元內(nèi)容之間往往存在密切聯(lián)系，建構(gòu)單元教學(xué)內(nèi)容框架可以清楚地了解每課具體的教學(xué)內(nèi)容，厘清每課教學(xué)內(nèi)容之間的內(nèi)在聯(lián)系，有利于學(xué)生遷移學(xué)習(xí)方法，自主進(jìn)行知識(shí)建構(gòu)（如下頁(yè)圖3）。

四、明確課時(shí)核心概念，提供下位學(xué)習(xí)機(jī)會(huì)

小學(xué)科學(xué)教材為學(xué)生提供了大量的科學(xué)事實(shí)和現(xiàn)象，課時(shí)核心概念已經(jīng)融入這些科學(xué)事實(shí)和現(xiàn)象中。每單元內(nèi)容按照主題進(jìn)行建構(gòu)，教師在教學(xué)中要抓住核心概念，對(duì)單元教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行深入分析，將以科學(xué)事實(shí)和現(xiàn)象呈現(xiàn)出的知識(shí)點(diǎn)轉(zhuǎn)化為具體概念，組成教學(xué)內(nèi)容框架，促進(jìn)學(xué)生內(nèi)化知識(shí)，自主進(jìn)行意義建構(gòu)，從而深入理解核心概念（如下頁(yè)圖4）。

在教學(xué)中，教師要提供充足的下位學(xué)習(xí)資源，使學(xué)生在深度探究中理解核心概念。如“魚類”這節(jié)課的教學(xué)中，教師可先為學(xué)生提供鱖魚、黑魚、鯽魚、鰱魚等幾種常見的魚類圖片，引導(dǎo)學(xué)生找出這些魚類的共同特征。然后，再讓學(xué)生根據(jù)自己歸納出的魚的特征，判斷鱷魚、青蛙、海馬、烏賊等是否是魚類。學(xué)生通過比較、分析、歸納、反思等思維活動(dòng)，全面準(zhǔn)確地建立起魚類的具體概念。學(xué)生通過演繹的思維方式進(jìn)行推斷，活躍了思維，深化了概念，超越了所學(xué)的知識(shí)內(nèi)容。最后，教師引導(dǎo)學(xué)生觀察鯽魚的身體結(jié)構(gòu)，猜想魚鰭、魚鰓和魚鰾的作用。通過動(dòng)手實(shí)踐探究，學(xué)生會(huì)認(rèn)識(shí)到鯽魚的身體結(jié)構(gòu)與生活習(xí)性相適應(yīng)。教師再出示鯊魚捕食的視頻，讓學(xué)生分析鯊魚是如何適應(yīng)生存環(huán)境的，以此引導(dǎo)學(xué)生明確是運(yùn)用“魚類的身體結(jié)構(gòu)與生活習(xí)性相適應(yīng)”這樣的概念來解決問題的。以上的學(xué)習(xí)活動(dòng)，學(xué)生從具體的科學(xué)事實(shí)和現(xiàn)象中概括出了具體的概念，完成了上位學(xué)習(xí)，理解了個(gè)體、種群是生命系統(tǒng)的構(gòu)成層次及動(dòng)物通過食物關(guān)系來穩(wěn)定與調(diào)節(jié)生態(tài)系統(tǒng)這兩個(gè)核心概念。

五、提煉主干問題，激活學(xué)生科學(xué)思維

在單元教學(xué)設(shè)計(jì)時(shí)，教師要提煉出有利于深度思考的問題，這樣才能調(diào)動(dòng)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)探究的積極性，激活學(xué)生的科學(xué)思維，提高學(xué)生的科學(xué)核心素養(yǎng)。

首先，要結(jié)合本單元的核心概念、學(xué)習(xí)內(nèi)容、學(xué)習(xí)要求及教學(xué)內(nèi)容，提煉出單元教學(xué)中的主干問題。它是支撐單元教學(xué)的支柱，是溝通單元內(nèi)容的橋梁，能夠聚焦學(xué)科本質(zhì)，滲透核心概念，加深對(duì)學(xué)科邏輯的深入理解。其次，要結(jié)合教學(xué)內(nèi)容和學(xué)生生活經(jīng)驗(yàn)，設(shè)計(jì)出支干問題。它能夠溝通科學(xué)知識(shí)與學(xué)生的生活聯(lián)系，促使學(xué)生理解知識(shí)背后隱含的一般性規(guī)律。

如“動(dòng)物大家族”單元課程內(nèi)容中，教師可以圍繞（五）生命系統(tǒng)的構(gòu)成層次、（六）生物體的穩(wěn)態(tài)與調(diào)節(jié)、（八）生命的延續(xù)與進(jìn)化這三個(gè)核心概念，作為單元組織的切入點(diǎn)，以“動(dòng)物是如何分類的”和“動(dòng)物的身體結(jié)構(gòu)是怎樣的以及如何適應(yīng)生存環(huán)境”這兩個(gè)問題為單元主干問題，從動(dòng)物的分類和它們的身體結(jié)構(gòu)與生活習(xí)性相適應(yīng)的角度，對(duì)主干問題進(jìn)行步步追問，激活學(xué)生的科學(xué)思維，構(gòu)成深入探究的問題鏈：1.脊椎動(dòng)物是如何分類的？（魚類、鳥類、哺乳動(dòng)物）2.動(dòng)物生活在什么樣的環(huán)境中？3.它們的生存面臨哪些困難？4.它們的身體結(jié)構(gòu)是怎樣適應(yīng)生存環(huán)境的？5.它們是怎樣獲取食物的？基于主干問題形成的問題鏈，層層遞進(jìn)，將單元內(nèi)容的知識(shí)點(diǎn)融合起來，這樣可以使學(xué)生抓住單元內(nèi)容的重點(diǎn)，優(yōu)化學(xué)科層級(jí)知識(shí)結(jié)構(gòu)，加深對(duì)科學(xué)本質(zhì)的理解。

六、依據(jù)核心概念，精心設(shè)計(jì)單元教學(xué)目標(biāo)

單元教學(xué)設(shè)計(jì)是從整個(gè)單元的角度出發(fā)，根據(jù)單元中不同知識(shí)點(diǎn)的教學(xué)需要，綜合利用各種教學(xué)形式和教學(xué)策略，通過一個(gè)階段的學(xué)習(xí)讓學(xué)生完成對(duì)一個(gè)相對(duì)完整的知識(shí)單元的學(xué)習(xí)。單元教學(xué)目標(biāo)是單元教學(xué)設(shè)計(jì)的前提，是核心概念學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)。圍繞核心概念組織單元教學(xué)，可以整合零散的知識(shí)目標(biāo)，明確單元學(xué)習(xí)的要點(diǎn)；也可以整合思維方式、探究方法、科學(xué)思想方法。

如“動(dòng)物大家族”單元課程，其單元教學(xué)目標(biāo)應(yīng)體現(xiàn)在認(rèn)識(shí)豐富多樣的動(dòng)物世界、人與自然和諧共處，能夠根據(jù)有關(guān)特征對(duì)動(dòng)物進(jìn)行分類，能觀察并描述動(dòng)物的外部形態(tài)特征并分析其與生存環(huán)境的適應(yīng)性。教師可進(jìn)行如下設(shè)計(jì)：1.通過認(rèn)識(shí)動(dòng)物的多樣性，形成熱愛動(dòng)物、保護(hù)動(dòng)物的意識(shí)；2.通過觀察動(dòng)物的特征，對(duì)其進(jìn)行分類；3.認(rèn)識(shí)動(dòng)物的身體結(jié)構(gòu)，建立動(dòng)物的結(jié)構(gòu)、功能與生存環(huán)境相適應(yīng)的科學(xué)觀念。

七、創(chuàng)設(shè)真實(shí)情境，以項(xiàng)目式學(xué)習(xí)促進(jìn)學(xué)生自主參與科學(xué)探究

學(xué)生的知識(shí)是在一定的情境中自主進(jìn)行意義建構(gòu)的，項(xiàng)目式學(xué)習(xí)是以學(xué)生為中心的學(xué)習(xí)方式，可以充分調(diào)動(dòng)學(xué)生科學(xué)探究的積極性。教師要為學(xué)生提供充足的探究資源，創(chuàng)設(shè)真實(shí)的探究情境，激活學(xué)生的科學(xué)思維，促進(jìn)學(xué)生自主進(jìn)行探究。科學(xué)探究需要經(jīng)歷“提出問題—進(jìn)行猜想—展開探究—得出結(jié)論”的過程，教師要根據(jù)學(xué)生的年齡特點(diǎn)和教學(xué)內(nèi)容，引導(dǎo)學(xué)生經(jīng)歷完整的探究過程，增加學(xué)生參與科學(xué)探究的深度。

如“動(dòng)物大家族”單元課程是以“動(dòng)物的身體結(jié)構(gòu)是怎樣的以及如何適應(yīng)生存環(huán)境”為主干問題，教師可以設(shè)計(jì)項(xiàng)目式學(xué)習(xí)活動(dòng)：自己養(yǎng)一種魚，說說它是如何適應(yīng)生存環(huán)境的。通過真實(shí)的探究活動(dòng)設(shè)置問題情境，促進(jìn)學(xué)生展開深度探究：1.魚是哪類動(dòng)物？它是怎樣繁殖的？2.魚的身體結(jié)構(gòu)是怎么樣的？3.你認(rèn)為養(yǎng)魚需要注意哪些問題？4.魚為什么能在水中快速游動(dòng)？5.魚是怎樣進(jìn)食的？6.你在養(yǎng)魚的過程中有哪些有趣的發(fā)現(xiàn)？在這種真實(shí)的探究情境中，學(xué)生可以改變傳統(tǒng)被動(dòng)接受知識(shí)的狀況，通過親身探究養(yǎng)魚的過程，學(xué)生體驗(yàn)到探究的樂趣，體會(huì)到了動(dòng)物的身體結(jié)構(gòu)與生存環(huán)境的適應(yīng)性，提高了對(duì)科學(xué)思想和方法的認(rèn)識(shí)。

八、利用評(píng)價(jià)量表，進(jìn)行多元化的素養(yǎng)評(píng)價(jià)

對(duì)學(xué)生的評(píng)價(jià)可以使學(xué)生正確認(rèn)識(shí)自己在學(xué)科核心素養(yǎng)的發(fā)展情況，掌握自己在學(xué)科核心素養(yǎng)發(fā)展中存在的不足，明確自己的發(fā)展方向。對(duì)學(xué)生科學(xué)核心素養(yǎng)的評(píng)價(jià)要注重評(píng)價(jià)方式的多元化、評(píng)價(jià)內(nèi)容的豐富性、評(píng)價(jià)方法的多樣性、評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)范性。教師可以設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)量表，對(duì)學(xué)生的科學(xué)學(xué)習(xí)進(jìn)行多元化的素養(yǎng)評(píng)價(jià)，激發(fā)學(xué)生主動(dòng)參與科學(xué)探究，促進(jìn)學(xué)生科學(xué)核心素養(yǎng)的提高。

如在完成“動(dòng)物大家族”單元教學(xué)后，教師根據(jù)布置的項(xiàng)目式學(xué)習(xí)內(nèi)容“自己養(yǎng)一種魚，說說它是如何適應(yīng)生存環(huán)境的”，在組織學(xué)生進(jìn)行匯報(bào)交流后，結(jié)合學(xué)生的整體表現(xiàn)，依據(jù)評(píng)價(jià)量表，從概念理解、觀察能力、信息能力、思維能力、內(nèi)容呈現(xiàn)、交流能力等方面對(duì)學(xué)生進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。

圍繞核心概念的小學(xué)科學(xué)單元教學(xué)設(shè)計(jì)需要教師認(rèn)真研讀新課標(biāo)，分析單元教學(xué)內(nèi)容，明確兩者之間的內(nèi)在聯(lián)系。這樣才能準(zhǔn)確掌握單元核心概念，為組織單元教學(xué)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

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（責(zé)任編輯：楊強(qiáng)）