基于大概念的逆向學習進階設計實踐

【摘要】基于碎片化的教學傾向這一現實問題，提出基于大概念的逆向學習進階設計，創設“結構化的認知、啟發性的問題、進階式的活動、可遷移的哲學思維”為逆向學習設計的路徑范式，提升學習素養，促進深度思維，達成大概念的理解。

【關鍵詞】大概念 ?逆向學習進階

【中圖分類號】G63 ?【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2024）04-0145-03

一、研究背景

《義務教育科學課程標準（2022年版）》中明確指出科學教學應遵循“少而精”的原則，聚焦學科核心概念，基于學生的認知水平和知識經驗，科學安排學習進階。[1]而在現實教學中學生往往習得大量割裂且碎片化的內容，教師欠缺引導學生在大量的事實性概念上以更高位的視角看待所學的知識，學生缺乏感受知識背后承載的學科內或不同學科之間的聯結。面對新的陌生情境，學生又束手無策，難以遷移所學內容，長此以往的學習歷程不利于學生達成該學科的素養培養要求，因此，研究基于大概念的逆向學習進階就顯得尤為重要。

二、核心概念界定

（一）大概念

不同的專家學者對于大概念有不同表述的定義，其本質是相同的。如章巍認為大概念并非指學科中的某一知識的具體概念，而是反映本質的一些核心觀點，是有共識性和統領性的觀點，具有陳述性、科學性、深刻性、中心性和遷移性。[2]即大概念是在具體學科知識概念的基礎上抽象提煉出的上層概念，不僅指向學科核心或學科本質，也指向現實生活和學科關聯的路徑，指向哲學維度的認知，具體內涵如圖1所示。在《義務教育科學課程標準（2022年版）》中指出的13個學科核心概念和4個跨學科概念，包括“生命系統的構成層次”“生物體的穩態與調節”“生物與環境的相互關系”“生命的延續與進化”等。[1]這些概念的表述非一個問題，是陳述性的表達；同時，學生在學習細胞、組織、器官、系統、個體、種群、群落、生態系統等內容時，“生命系統的構成層次”統領了以上學習內容，體現了中心性、深刻性，同時這些觀點在生物學科內被普遍認同符合科學研究方法的結果，具有科學性。“生物體的穩態與調節”還可進一步提煉出“結構與功能”的跨學科概念，在物理學科、化學學科等不同學科都可遷移認識此內容。[3]

（二）逆向學習進階

學習進階也稱為學習進程，它是對學生在某一學段內探究某一主題時連貫的、逐級進階深化的學習路徑的描述，呈現了學生對核心概念由簡單到復雜、相互關聯的理解與實踐應用。[3]逆向學習進階是在學習進階的基礎上提出來的，顧名思義，在學生活動序上體現出由表象到本質，由簡單到復雜，由容易到困難的螺旋進階式任務群，學習內容從學生的認知邏輯和知識經驗為出發點，學習歷程注重內容前后的關聯性，前一學習目標的達成指向下一學習目標的起點。除此之外，教學設計序以預期達成理解的大概念為出發點，明確學生關于本內容的預期學習結果，分析學生的現有認知到預期結果的生長路徑，從大概念逆向輻射至設計每一階段目標的達成路徑。

三、基于大概念的逆向學習進階設計范式

基于大概念的逆向學習進階設計范式以結構化的認知序、啟發性的問題鏈、進階式的活動序、可遷移的哲學思維為關鍵設計路徑，其內涵如圖2所示。

（一）結構化的認知

結構化意味著教師對多種影響學生的學習結果的要素進行了系統化的思考，包括對教學組織者、預期學習結果、學習邏輯、學習內容、認知策略等進行了系統整體的梳理。結構化的認知序包含結構化的認知內容、結構化的認知策略。認知內容由下至上對“真實生活情境、具體概念、核心概念、大概念”進行結構化梳理。

（二）啟發性的問題

問題類型按照提問方式可分為以下三種——反問、追問和補問。當學生的認知與期待答案一致的時候，可以進一步追問，比如：為什么你會這么認為？當學生產生認知沖突的時候，這時可以通過反問引導學生進一步思考，如：這是真的嗎？當學生沒有對情境產生疑惑時，可通過補問引發學生思考。問題的有效性是促進學生深度思維的關鍵所在，問題的有效性有賴于教師從預期結果到學生認知起點的路徑分析，捕捉學生認知沖突的矛盾點，創設有啟發性的問題鏈。

（三）進階式的活動

進階式的活動主體是學生，學生參與的螺旋上升課堂思維活動，教師以適切的學習支架引導學生從熟悉的小切口任務的解決逐步遷移至解決更宏大的真實問題，在逐漸解決問題的過程中逐步提升思維量，促進學生知能提升。

（四）可遷移的哲學思維

教師引導學生理解大概念后，為了提升學生的思維品質，嵌入可遷移的引導學生提出還可遷移此大概念的學科內容及真實生活情境，將可遷移的思維應用于實際生活。

四、基于大概念的逆向學習進階設計實踐

（一）厘清內容邏輯，結構化的認知提素養

從《義務教育科學課程標準（2022年版）》分析，對“自然界中的氧循環和碳循環”的內容要求是“描述自然界中的氧、碳的循環，了解溫室效應加劇及對人類的影響”，學業要求“參與大氣保護、溫室效應等社會性議題的討論，提高環境保護的意識，認識科學對解決社會問題的重要作用”。[1]綜合分析，“氧-碳循環”的結構化如圖3所示。

從教材活動分析，安排了四項學生活動，如表1所示。從學習進階的視角看，能力要求同質化，從自然界中的氧循環到自然界中的碳循環，學生的思維訓練停留在對模型的解讀與填空，欠缺螺旋上升的能力要求；溫室效應的模擬實驗再次重復小學科學階段的要求，學生依舊重復已掌握的認知“二氧化碳氣體對地球起著保溫作用”。

從學生的學情分析，學生已經具備關于呼吸作用、光合作用、溫室效應等相關的知識，學生缺乏的是用整體宏觀的視角來看待彼此之間的聯結，綜合調動掌握的知識去解決實際生活的問題。

（二）創設問題情境，啟發性的問題促深思

“自然界中的氧循環與碳循環”一課安排了10個關鍵問題，具體如表2所示。從問題的宏大與否上敘述，問題6、10是面向現在社會問題和面向未來科學發展的深度思維，其余幾個問題在學情分析的基礎上提出的幾點關鍵啟發性問題；從問題形式上，有補問、追問、反問等不同形式，指向學生不同層級的目標達成水平。

（三）科學安排任務，進階式的活動提知能

本節內容的進階按照“學習目標達成進階、情境設計進階、學生活動進階”三者為序逆向思考，從“小空間的平衡、地球系統內的平衡、平衡的重要性、用平衡觀面對實際生活”螺旋上升的進階式活動達成對大概念“穩定與變化”的理解。進階式的活動序如圖4 ?所示。

（四）嵌入遷移性問題，哲學化的思維提品質

從生物學科視角分析，體現“穩定與變化”的具象學習內容還有很多，包括自然中的氮循環、水循環，血液循環、人體的激素調節等；從學生的認知方法分析，面對生活中的日新月異充滿挑戰的生活，感受穩定并非一成不變，而在微小改變的連續敘事中感受穩定；從學生的日常生活分析，學生可以用“穩定與變化”的認知指導決策方向，調整自我情緒。基于此，可嵌入一些開放性的生活化問題，提升學生哲學化思維的品質，如：在現實生活中，“穩定與變化”可以指導我們哪些方面呢？

五、結束語

基于大概念的逆向學習進階設計，教學目標核心指向大概念的建構，弱化了碎片化的教學傾向，引導教師關注學習內容之間的關聯甚至與現實生活的關聯。同時提煉可遷移的設計范式，利用結構化的認知提升學習素養，啟發性的問題鏈促進深度思維，進階式的活動序提知能，可遷移的哲學思維提升認知世界、認知自我的品質。

參考文獻：

[1]中華人民共和國教育部制定.義務教育科學課程標準（2022年版）[S].北京：北京師范大學出版社，2022.

[2]章巍等.未來教師的大概念教學設計[M].北京：機械工業出版社，2022.

[3]劉晟，劉恩山.學習進階：關注學生認知發展和生活經驗[J].教育學報，2012（4）：82.

[4]朱清時主編.義務教育教科書·科學·九年級上冊[M].浙江教育出版社，2022.

作者簡介：

狄小椰（1992年11月—），女，漢族，浙江省臺州市人，一級教師，本科學歷，研究方向：基礎教育。