指向學科大概念的初中科學教學策略

楊國蓬

指向學科大概念的初中科學教學符合新時代學科教學的實踐要求，是素質教育背景下可以有效引導學生走向深度學習、開展創造性學習、達成核心素養培育目標的教學手段之一。但是許多科學教師對大概念教學的認知不夠清晰、理解不夠透徹，沒能發揮大概念教學的實際價值。基于此，本文討論了指向學科大概念的初中科學教學，并提出幾點教學策略，以期為初中科學教學改革提供參考。

近年來科學技術的創新發展速度極快，人們的生活也發生了翻天覆地的變化。在此背景下，做好科學教育，為社會培養更優秀的科技型人才是極有必要的。指向學科大概念的初中科學教育能夠在滿足學生成長發展需求的基礎上提高科學教學水平，發展學生的科學素養，使學生形成求真務實的科學意識和一定的科學思維，為學生未來的人生發展奠定基礎。因此，探究指向學科大概念的初中科學教學策略是極有必要的。

一、指向學科大概念的初中科學教學內涵及其價值

（一）指向學科大概念的初中科學教學內涵

要想認清指向學科大概念的科學教學內涵，就要了解科學學科的特征及科學大概念。科學學科是一門實踐性的學科，其核心意義是讓學生在實驗、觀察、討論、探究、思考、歸納、總結的過程中掌握發現問題、分析問題、探究問題、解決問題的具體能力。而科學學科的大概念往往指學科中的重要科學概念，即學科的核心內容，如物質、能量、聲、光、熱、電、力等。在大概念理念下，教師提煉出的學科大概念通常有著較強的概括性和聯系性，是可以用于發展學生核心素養、培養學生終身學習能力的基石。指向學科大概念的科學教學，即在教學的過程中堅持大概念教育理念，使用科學大概念引導學生走入科學學習的深層，有序完成知識的學習、技能的提升與素養的發展，讓學生在大范圍內了解大概念，并正確使用概念解釋科學現象。

科學大概念教學要建立在整體視角下，使科學知識體系成系統、有邏輯，再由教師合理組織科學教育結構，圍繞科學知識體系開展連續的、層層遞進的教學活動，由淺入深地理解科學道理。這意味著在教學時，教師要摒棄原有碎片化、片段式的科學教育方法，保證在課上所講的科學知識和科學定律都立足整個科學體系之中。大概念背景下的教學內容可以少一些，但教學深度必須足夠，教學活動必須緊密圍繞大概念的連續性活動，知識與知識之間的關聯也要足夠緊密，才能推進學生深度學習。

（二）指向學科大概念的初中科學教學的價值

首先，學科大概念的本質是該學科中最基礎、最關鍵、最核心的構成概念，也是學生學習學科知識、掌握學科知識的前提。學生只有完全了解了各個學科的大概念，通過自己的理解認知，將此類學科大概念穿插在一起，才能完成科學知識體系的自主建構。也就是說，在學習時，各個學科大概念就像是串聯起整個初中科學知識的一條線索、一條脈絡，是貫穿整個學科教學的必備要素。學生只有真正掌握了這些概念，才能了解學科的本質，并在大概念的基礎上深入探究學科中的高階知識點，進而更好、更全面地掌握學科知識。

其次，指向學科大概念的科學教學可以有效培養學生的科學思維，有助于促進學生高級思維的發展。大部分初中生依然處于由具象思維轉變為抽象思維的過程中，而科學知識本身具有一定的抽象性，但科學學科又立足于實踐和實驗，所以從本質上來講，科學就是一門由具象過渡到抽象與理性的學科。科學學科的學習完全符合學生的思維發展和認知規律，所以教師開展的指向學科大概念的教學能夠讓學生更清晰、更直觀地理解科學知識，并將科學知識與具體的實驗過程和實驗現象聯系起來，在探究問題、尋找解決思路并解決問題的過程中，也就實現了由具象到抽象的思維轉變，同時促進了學生科學思維、科學精神與科學素養的形成。

二、指向學科大概念的初中科學教學策略

（一）整合教育內容，構建大概念教育基礎

學科大概念源自學科知識，所以指向學科大概念的科學教學離不開科學教材。教師要認真分析教材中的內容，了解整個初中科學教材中的知識體系，深度探索其中蘊含的學科大概念，將其以特定的順序和邏輯排列起來，隨后，將各個小概念或碎片化的知識內容一一對應到大概念之下，提煉出完整的各個模塊和各個階段的大概念信息，為后續的大概念教學奠定基礎。在這一過程中，教師必須深入挖掘教材內容，整理科學學科大概念，并在明確概念、完成概念的整合處理以后，設計指向學科大概念的具有針對性的教學方案。

首先，初中生對大概念的感知能力相對較差，對概念的解讀也并不準確，教師要幫助學生梳理好教材中固有的概念內容，做好概念的收集、整合以及優化處理，將過于碎片化或片段化的科學知識有邏輯地排列、重組，并將其作為學生在學習過程中的理論支撐。在學生理解大概念定義以后，再與學生一同解讀大概念，加深學生對大概念的理解，并通過一定的教學設計，讓學生了解大概念在學習時的應用意義。

其次，教師要在明確大概念的基礎上，讓大概念滲透到整個教學方案的設計中。在設計指向大概念的學科教學方案時，要著重突出概念的核心內容。教師要明確，學科大概念并非對某個具體知識點的單純解讀，而是一種圍繞核心概念的學習方法與學習策略。所以，學科大概念要作為本階段的教學主題或教學方案的提綱，讓教學設計緊密圍繞大概念有序排列。教師還要深度分析學情，并基于學情制定出合理可行的大概念教學規劃，明確教學目標和具體的教學要求，為學生提供清晰的學習路線。

例如，在教學“光和顏色”這一章節的知識點時，教師便先對教材內容進行了整體化梳理，隨后提煉出“光源”“光的傳播”“介質”等幾個具有邏輯聯系的大概念。其中，“光的傳播”是本章節的核心概念，有學科大概念的特征。所以在本章節教學中，教師全程圍繞“光的傳播”概念設計了一系列的教學活動，同時將“光源”“光的傳播”“介質”這三個概念聯合起來，設計了“不同光源在不同介質下的傳播”實驗。學生要在完成理論知識點學習后，嘗試根據教師給出的實驗主題設計實驗，并在實驗室內完成具體的實驗操作，記錄整個實驗過程，最終得出一定的實驗結論，與所有同學分享本組的實驗成果。在理論與實踐相結合的課堂中，學生對“光的傳播”這一概念有了更系統、更清晰的認知，整個大概念教學流程的推進也十分順利。

（二）完善實驗組織，提供大概念實踐體驗

科學是一門與實驗密切關聯的學科，指向學科大概念的教學也要以實驗為依托，讓實驗成為大概念教學的實踐環節，利用實驗為大概念理論提供指導，使學生在實踐中獲得更完整、更真實的學習體驗。為了保證實驗教學有序開展，教師要合理優化教學流程，圍繞核心概念確定實驗內容與實驗形式，盡可能以學生感興趣且符合學生認知規律的模式開展實驗教學，讓學生自主參與到實驗中來，以積極的狀態面對實驗，愿意自主設計實驗，并在實驗觀察中獲得實驗現象，再結合過往的學習經驗與生活經驗，對其進行系統分析，最終得出確切的實驗結論。除此以外，教師要保障整個實驗的概念內容完整，還要調整在實驗中滲透大概念的方式，精心設計教學環節，強化概念的引導效果，讓大概念為學生帶來更多與實驗相關的啟示。

例如，在教學“機械運動”時，教師沒有直接在課堂中為學生解讀“機械運動”這一核心概念，而是將概念滲透到實驗中。首先，教師為學生展示一系列的小實驗，包括在斜面頂端放置一個小球，小球自然從斜面上滾落；拿起掃帚掃地；投擲一顆籃球；使用粉筆在黑板上書寫。其次，要求學生觀察這些實驗，并思考這些實驗有哪些異同點。學生對“機械運動”的概念把握不準確，很難通過僅有的課前預習得出正確結論，所以教師又引入了“運動”“靜止”“參照物”這些小概念，讓學生深度理解概念的相關內容。這些實驗大多來自生活，學生有基礎的生活認知，便可以在教師的提醒下快速反應過來，并積極與教師互動，進行一系列的討論，繼而逐漸形成對本課大概念——“機械運動”的具體認知。最后，教師導入物體的運動概念，如直線運動、曲線運動、勻速直線運動與變速直線運動等，并將其作為本課討論的要點，為學生提供思考的機會，讓學生圍繞核心概念開啟深度探究與思考，讓實驗成為大概念教學的有力推手。

（三）導入生活元素，引導大概念內化遷移

指向學科大概念的教育要讓學生完全理解學科概念，此時，教師在課上導入生活化的元素，開展生活化的教學活動，以降低學生理解抽象科學概念的難度，并激發學生的探索興趣，讓學生更積極主動地走入大概念的學習中，與教師一同探索科學世界的奧秘。與此同時，此舉還可以讓學生意識到科學與生活之間的密切聯系，認清科學知識的本質以及科學對人類社會發展的重要意義。

例如，在教學“摩擦力”一課時，首先，教師導入“摩擦力”這一大概念，與學生一同完成概念解讀。其次，教師要求學生說一說在生活中見過哪些與摩擦力有關的案例、摩擦力在生活中有怎樣的作用、哪些做法是刻意要增加摩擦力的以及哪些做法是刻意要減小摩擦力的。教師的問題不同于傳統的物理課堂提問，學生認為這一探究活動十分有趣，很快便沉下心來思考。這一環節，教師還設計了小組活動，學生的討論欲望極其高漲，課堂氛圍十分活躍。最后，在學生描述完生活中的案例以后，教師又導入另一個問題：“你認為生活中的摩擦力好還是不好？”并以此作為本課的辯論話題，大幅度拓展了本課大概念解讀的深度，帶領學生走入更深層次的探究中，使學生從更客觀角度解讀了“摩擦力”這一概念。

（四）設計實踐練習，形成大概念認知體系

學生在實踐練習中應用大概念處理問題的過程，就是完全掌握大概念并實現大概念內化的外在表現。所以，指向學科大概念的科學教育不僅要完成課上教學，還要注重課后的鞏固練習。教師要設計一系列的實踐練習或實踐訓練，為學生提供應用知識解決問題的機會，讓學生在思考問題、探索解決問題的路徑中逐漸完成科學概念認知的轉化，完善科學大概念體系的自主構建。教師要圍繞大概念，結合學生學情，設計適宜初中生學習與探究的實踐活動，讓學生在訓練中創造性地運用大概念。

以實踐練習助力學生形成大概念認知體系的方法可以分為兩種，一是課后的綜合實踐作業，二是概念表達。綜合實踐作業要突出對學生概念、知識、技能遷移能力的考查，讓學生在學習時使用一些舊有概念完成新概念的探索，以全面提升學生的學習品質，促進學生綜合發展。而概念表達類實踐則強調對學生能否完整解讀并正確表達新概念能力的考查。學生表達概念的過程實際上就是理解概念的具體體現。常見的概念表達類作業是以科學小論文的形式呈現的。在實踐教學中，教師也可以將這兩類作業融為一體，構建項目式學習，先讓學生以小組為單位完成綜合實踐探索，再讓學生出具項目報告，在項目報告中完成實踐流程的梳理以及概念的表達。

例如，在教學“探索宇宙”時，教師要求學生以小組為單位，任選一個著名的星座或恒星進行研究，學生可以通過網絡、書籍、新聞、報紙等渠道搜集資料，也可以使用天文望遠鏡，在一段時間內每日觀察該星座，再結合收集到的資料與小組成員進行一系列討論，最終撰寫項目報告。

三、結語

綜上所述，指向學科大概念的初中科學教學策略要從合理整合教學內容、完善教學實驗的組織形式、導入生活元素、設計實踐練習入手，構建理論與實踐深度結合的科學課堂，在講解科學知識的同時，為學生提供參與實驗或實踐探究的機會，再輔以實踐訓練，讓學生將課上所學知識應用于問題解決中，循序漸進地走入科學學科的內核，正確把握大概念，完成科學學科認知體系的自主構建，進而發展學科能力與學科素養，為后續的學習奠定基礎，最終達成立德樹人的教育目標。

（宋行軍）