大概念導向下的初中科學單元整體教學設計探究

楊瑞芳　彭海華

摘 要：大概念導向下的單元整體教學是一種備受關注的教學方式。教師應把握日常教學時機，探索大概念導向下的初中科學單元整體教學設計策略。大概念導向下的初中科學單元整體教學設計流程為：確立大概念—建立知識體系—分析學生學情—提煉關鍵問題—設定學習目標—確定教學策略—明晰教學評價。文章以此設計模式為立足點，在界定相關概念的基礎上，結合具體的教學內容詳細介紹了設計策略。

關鍵詞：初中科學；大概念；單元整體教學設計

中圖分類號：G427? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：2097-1737（2023）33-0065-03

《義務教育科學課程標準（2022年版）》（以下簡稱《課程標準》）要求科學教師遵循“少而精”原則，聚焦學科核心概念，精選與每個學科核心概念相關的學習內容，設計相應的系列學習活動，使學生在積極探究中掌握學科核心概念，發(fā)展實際問題解決能力，提升核心素養(yǎng)發(fā)展水平。此要求直指大概念導向下的單元整體教學，助推初中科學教師改進傳統教學模式，增強科學教學效果。

一、大概念導向下的初中科學單元整體教學設計界定

（一）科學學科的大概念

科學學科的大概念是與科學學科緊密相關的概念、主題、觀點等，指向科學學科的核心內容，能夠反映科學學科的本質[1]。

（二）科學單元整體教學設計

科學單元整體教學設計是指以相關的教育理論為基礎，以教學單元為立足點，站在整體角度，通過系統分析科學學科的教學問題，確定學習目標、教學策略、教學評價，并不斷實踐完善的過程。

（三）大概念導向下的初中科學單元整體教學設計

大概念導向下的初中科學單元整體教學設計是指在相關教學理論的指引下，以大概念為指導，以教學單元為基礎，站在整體角度，建立知識體系，分析學生學情，提煉關鍵問題，繼而設定學習目標，確定教學策略，明晰教學評價并不斷實踐完善的過程。

從此概念可以提煉出教學設計流程：確立大概念—建立知識體系—分析學生學情—提煉關鍵問題—設定學習目標—確定教學策略—明晰教學評價。初中科學教師可以緊扣此流程，結合具體的科學教學內容，使用恰當的策略進行大概念導向下的初中科學單元整體教學設計，推動學生建構知識體系，發(fā)展核心素養(yǎng)。

二、大概念導向下的初中科學單元整體教學設計策略

以“物質的特性”為例，以大概念導向下的初中科學單元整體設計流程為立足點，具體策略如下：

（一）綜合分析，確立大概念

確立大概念是科學單元整體教學設計的第一步。在四川師范大學的李松林教授看來，認真地解讀新課標，剖析教材，可以概括出大概念[2]。因此，初中科學教師可以將《課程標準》、科學教材作為入手點，認真研讀，把握核心內容和學科本質，確立大概念。

例如，《課程標準》設定了十三個核心概念，物質的變化與化學反應是其中之一。在該核心概念的指引下，學生要學習“物質的三態(tài)變化”“物質的溶解和溶液”“物質變化的特征”“化學反應遵守質量守恒定律”這四大內容。通過學習“物質的三態(tài)變化”“物質的溶解和溶液”“物質變化的特征”這三項內容，學生要對物質的變化有一定的感受和理解。

浙教版初中科學教材“物質的三態(tài)變化”“物質的溶解和溶液”“物質的變化特征”這三項內容分布在不同的教學單元。“物質的特性”是七年級（上冊）第四單元內容。本單元由八小節(jié)構成，介紹了分子、分子運動、擴散現象、質量、密度等重點概念，便于學生感受物質的變化。

于是，通過解讀《課程標準》和教材單元內容，教師可以提煉出大概念——物質的變化。

（二）把握聯系，建立知識體系

建立知識體系的過程，正是學生把握知識點聯系的過程。科學教師是科學單元整體教學的引導者，應以大概念為立足點，剖析單元內容，把握不同知識點之間的聯系，建立知識體系，繼而有序組織單元整體教學活動，使學生掌握不同的知識點，把握它們之間的聯系，輕松地建立知識體系，認知大概念。

“物質的特性”的八節(jié)內容可概括為“物質的構成”“物質的測量”“物質的特性”。其中，“物質的構成”包括分子、分子運動、分子間的作用力、分子間隙這四個知識點?！拔镔|的測量”包括質量、測量工具和托盤天平的使用這三個知識點?！拔镔|的特性”包括五個知識點：密度、比熱、物態(tài)變化、物理性質、化學性質。物態(tài)變化這一知識點涉及熔化、凝固、汽化、液化、升華、凝華六種物態(tài)變化現象，可以用微觀分子的運動進行解釋。這六種物態(tài)變化都伴隨著吸熱或放熱，體現出熱量的變化。由此分析可以看出，本單元的知識點之間有著密切聯系，指向四個核心概念：物態(tài)變化、質量、分子運動和比熱。在核心概念的指引下，學生可依據不同知識點之間的聯系，建立知識體系（如圖1）。

在后續(xù)教學中，教師可以引導學生探究知識點與知識點之間的聯系，使學生建立整體認知。

（三）分析學生學情

學生的學習現狀是教師引導學生獲得進一步發(fā)展的基礎。一般情況下，教師可以從以下三方面分析學生學情：

第一，了解學生的心理特征。皮亞杰的兒童認知發(fā)展理論能夠助力教師了解學生心理特征。教師可以依據學生的年齡，參照皮亞杰的兒童認知發(fā)展理論，確定學生的認知發(fā)展階段，了解此階段學生的認知發(fā)展特點。之后，教師可以根據日常教學觀察，分析學生的一言一行，明確他們的一般心理特征。

第二，了解學生的現有認知水平。教師可以把握新舊知識之間的聯系，以學生已有認知為基礎，設計調查問卷、導學案等，檢測他們的前概念建立情況，明確學生已有認知與新知之間的差異。

第三，了解學生的認知障礙。教師可以利用學生成長檔案記錄袋或學生的隨堂練習單、課后作業(yè)單、考試試卷等，預設學生在學習過程中可能遇到的問題。

（四）提煉關鍵問題

科學單元整體教學是學生解決問題的過程。關鍵問題是以大概念為中心的問題，統領整個問題解決過程[3]。通過解決關鍵問題，學生既可以掌握單元內容，感知大概念，又可以把握科學知識與現實生活的關系，自覺地走進生活中，運用所學知識解決真實問題。對此，在分析學生學情后，教師可以緊扣大概念、教學要點和現實生活，提煉關鍵問題。

教師通過分析學生學情，結合“物質的特性”內容，確定了單元教學要點：物質的構成、物質的特性及其在生活中的應用。基于此，教師提煉出三個關鍵問題：物質是由什么構成的？物質有哪些特性？在生活中如何應用物質的特性？

（五）設定學習目標

單元學習目標可以指明學生單元整體學習的方向。在明確的學習目標的作用下，不僅學生可以知道“學什么”“如何學”“學到何種程度”，教師也可以知道“教什么”“如何教”“教到何種程度”。教師可以依據《課程標準》要求和具體教學內容，緊扣知能、意義建構、學習遷移這三個維度，設定具體的學習目標。

針對本單元內容，《課程標準》要求學生能準確地區(qū)分物質的化學變化和物理變化；了解外界條件對物質性質會產生影響；知道物質的構成；了解物質的三態(tài)變化及其特點等?；诖耍處熢O定如下學習目標：

知能維度：（1）通過學習分子、分子運動、分子間的作用力，了解物質的功能；（2）通過學習質量、密度的測量，能掌握制訂實驗方案的方法，知道測量會有誤差及產生誤差的原因，體會物質測量的意義；（3）通過學習比熱，能利用它解釋一些生活現象；（4）通過學習物質的三態(tài)變化及其特點，能用多樣的方式展現其特點，感受物態(tài)變化中的熱量變化，能用分子運動解釋三態(tài)變化，體會物態(tài)變化的本質；（5）通過學習物理變化和化學變化，能正確掌握二者的差異。

意義建構：（1）經歷測量物質質量、密度的過程，掌握測量方法，學會正確地使用測量儀器；（2）能制訂實驗方案、操作實驗來探究影響液體蒸發(fā)快慢的因素；（3）能掌握建立分子模型的方法。

遷移應用：（1）能使用分子的運動解釋一些生活現象；（2）可以使用物態(tài)變化解釋生活中的一些自然現象；（3）能列舉生活實例，說明物質的物理變化和化學變化；（4）感受科學探究的樂趣，可以自覺地在生活中進行科學探究；（5）感受科學與現實生活之間的聯系，感悟科學對生產、生活的影響，形成正確的科學觀念、責任態(tài)度。

此學習目標指明了教學重點，便于教師、學生有目的地進行教與學，推動單元整體教學落地。

（六）確定教學策略

1.應用情境教學策略

教師可以依據單元整體教學內容與現實生活的聯系，創(chuàng)設貼近學生生活的情境，使學生產生熟悉感，主動體驗、探究。

例如，在體驗生活的過程中，學生感受到了“下雪不冷，化雪冷”。但是，他們并不知道原因。對此，教師可以利用電子白板播放下雪、化雪視頻，將學生帶入真實的場景中，引導學生思考“下雪冷還是化雪冷”。學生會遷移生活認知，給出正確答案。同時，部分學生會聯系自身經歷，提出問題：“為什么化雪時會比下雪時更冷？”一石激起千層浪，全體學生會因此產生探究興趣。教師帶領他們一起探究答案。

2.應用概念遷移策略

學習大概念的過程是一個將特定事例中的小概念和其他特定事例中的小概念結合在一起，不斷地擴大，得出其他概念，最終形成大概念的過程。因此，教師可以把握小概念之間的聯系，提出問題或任務，驅動學生遷移概念。

例如，在課堂上，學生體驗了探究活動，逐步了解了物體熱傳遞的有關因素。立足于此，教師可以引導學生設計實驗方案。在進行實驗設計、操作的過程中，學生會遷移已有認知，借助直觀現象了解吸熱和質量之間的關系，獲取新的科學概念。在整個概念遷移過程中，學生可以順其自然地鍛煉科學探究能力。

3.應用問題驅動策略

解決問題是學生掌握知識、逐步感知大概念的過程。教師可以根據具體的教學內容和學生學習情況，提出相關問題，驅動學生思考、解決。

例如，在學生學習物質的構成時，教師可以先提出關鍵問題：“物質是由什么構成的？”在問題的驅動下，學生會走進科學教材中，有針對性地閱讀、思考，獲取關鍵信息，踴躍作答。在學生提到“微?！睍r，教師追問：“構成物質的微粒是由什么構成的？”學生會細讀教材內容，探尋具體內容。如此，在問題的不斷驅動下，學生會走向知識深處，掌握不同的知識點，尤其把握其聯系，建構知識體系。

（七）明晰教學評價

教學評價是判斷科學單元整體教學目標達成情況的工具。教學評價應貫穿教學始終，且有不同的方式。教師可以學生的單元整體學習過程為抓手，以學習目標為依據，使用多樣的評價方式了解學生學習情況，確定是否達成學習目標，做到“教—學—評”一致。

例如，要想了解學生的物質三態(tài)變化及其特點的掌握情況，教師可以引導他們繪制思維導圖，展現不同的物態(tài)變化。當學生的思維導圖有漏洞時，教師可以提出問題，引發(fā)學生反思，使學生自主探尋有關內容，彌補漏洞。如此，學生可以準確把握不同知識點及其聯系，順利建構知識體系，實現學習目標。

三、結束語

總而言之，大概念導向下的初中科學單元整體教學可以使學生在建構知識體系的同時，深刻地感知大概念，發(fā)展核心素養(yǎng)，提高學習質量。對此，初中科學教師可以沿著“確立大概念—建立知識體系—分析學生學情—提煉關鍵問題—設定學習目標—確定教學策略—明晰教學評價”這一路徑進行科學單元整體教學設計，助推學生在認知大概念的過程中獲得良好發(fā)展。

參考文獻

俞雅飛.初中科學大概念教學實踐探析[J].新教育，2022（35）：49-51.

祝錢.傳統的轉向：以大概念為核心的單元整體教學實踐研究：以浙教版初中《科學》部分內容為例[J].教師教育論壇，2022，35（8）：64-67.

汪小三.基于STEM理念的初中科學單元教學課例開發(fā)：以“杠桿”為例[J].物理教學探討，2021，39（8）：15-18.

作者簡介：楊瑞芳（1980.1-），女，湖南邵陽人，任教于浙江省嘉興市文賢學校，一級教師，本科學歷。

彭海華（1979.12-），女，湖南邵陽人，任教于嘉興市實驗初級中學教育集團，高級教師，本科學歷。