初中科學大概念教學的困境和優化對策探究

摘 要：新課改背景下，學科教育要以核心素養最高培養目標為導向，深刻推進教學改革，力求讓核心素養落地開花。而隨著教育改革與研究的逐步深入，漸漸將目光聚焦于大概念，成為諸多教育工作者研究的關鍵課題。這種更為現代化的教學概念，對培養學生高階思維、促進知識遷移運用、形成核心素養極具優勢。但實際教學期間仍然面臨較多的困境，文章以科學學科為探究點，分析大概念教學面臨的困境并提出優化解決對策，希望能夠為相關工作者提供參考。

關鍵詞：初中科學；大概念；教學困境；教學評價

中圖分類號：G633.7 文獻標識碼：A 文章編號：1673-8918（2024）26-0131-04

科學學科，是初中階段極為重要的一門科目，對培養學生科學觀念、科學思維以及科學探究精神都極具價值。隨著新一輪教育改革的推進，科學學科的教育改革有了新的方向，正在向著聚焦大概念的方向轉變。科學大概念與一般的科學概念相比，具有明顯的抽象性和整合性特征，可將其作為學生科學學習的一種重要能力，將各類知識內容逐漸內化、遷移運用。但這種革新的教育理念在實際課程教學期間，仍然存在一些顯著的困境，亟待教育工作者加以探究解決這些常見的難題。

一、 初中科學大概念教學的重要優勢

（一）提高學生學習興趣

在科學教育工作中，往往涉及較為廣泛，不僅涵蓋豐富的物理、化學、生物，而且還涉及科學哲學、科學史等知識內容。雖然能豐富學生的知識積累，但也存在一些問題，容易加重學生的課業負擔，從而影響學習積極性。因此，在初中階段的科學教學期間，如何有效激發學生的學習興趣，成為一大難題，單純應用傳統的科學教學方法所能起到的成效差強人意，而將大概念教學引入課堂之中，將進一步發揮對科學教育的促進作用，提高學生的學習興趣。科學學習活動中，因本身內容結構更為嚴謹且涉及面較廣，更需要教師以淵博的學識和優秀的教育能力開展課堂教學設計和教學活動。而融入大概念開展教學活動能有效突破學科之間的界限，讓學生得以在教師的指引下學習少而精的大概念知識并形成整體觀念，不僅能拉近與生活的距離，還能降低學習難度，從而提高學習興趣。

（二）促進科學知識遷移

從科學學科日常教學過程來看，教師為了提高課堂教學的整體效果，多數情況下會通過創設情境開展教學活動，雖然能提高課堂的生動活躍性，但也不可否認容易長期局限在某一單一重復的情境套路下，容易影響學生的思維認知。尤其在科學學科的教學中，如若使用單一的教學情境去應對復雜的知識體系，往往很難達到情境滲透的目的，反而會增加學生的記憶負擔。而借助于大概念教學模式，能在無形中讓學生從以往單一的情境中脫離出來，進而形成抽象層面的表征經驗，快速關聯不同情境事實，加深對科學知識的理解。相較于常規教學模式，這種大概念教學方法反而能讓學生自主遷移到不同的情境下，生成解決情境問題的意識和興趣，更好地促進科學知識的遷移和運用。

（三）培養學科核心素養

分析大概念教學理念的核心本質，在于落實“怎樣培養人”的過程，有著極其重要的作用。而核心素養的培養目標在于培養什么樣的人，這也就進一步驗證了，大概念教學與核心素養之間的內在關聯是目標與實現目標的工具關系。因而在科學學科的教學中有效落實大概念教學方法在一定程度上必然可為核心素養的落實而服務，促進學生形成良好的學科學習能力。通過大概念教學方法加深學生對知識本質性的理解，進而形成學科概念，也能幫助學生進一步建構解決問題的方法和思維。而且在大概念理念的指引下，也將促進學生擁有更為豐富的知識，發展適應能力。此外，在科學教學過程中，教師有效地將大概念引入其中，也將進一步提高學科核心素養的培養成效，借助大概念的固定錨點作用，讓學科教育工作再進一層。

二、 初中科學大概念教學的困境分析

（一）學生易受表層性認知干擾

科學教學中，大概念教學方法的融入極為重要，但就目前整體教育教學的開展情況來看，實施大概念教學并取得成效，仍然任重道遠。因本身科學大概念并非單純地將以往的科學小概念相互連接，而是在更深層次進行探索，讓學生能夠從中提高知識的掌握度，理解更多本質且普遍的科學規律及原理。從學生以往的學習情況出發，分析學生在進行科學學習時的一些難點，可以發現學生很容易受到表層性認知的干擾，影響大概念知識的建構。雖然學生已經在小學時期接受了科學的初步教育，形成了一定的知識積累，但不可否認當下信息爆炸時代，學生可輕易獲得大量的表層性知識，對其認知形成干擾。如通過各類電視節目、日常自主生活觀察等。但多數只是積累在數量維度上，很難突破原有的表層性認知經驗，這會阻礙學生科學知識的高效結構化，想要進一步建構科學大概念更是極為緩慢。

（二）大概念理論抽象晦澀性強

與以往教學理念相比，學科大概念的創新教學模式具有更強的抽象性以及晦澀性，而且是目前學科教育最普遍的難題和困境，很容易影響整體的教學質量。尤其初中科學學科內部包含極多的概念常識，涉及知識范圍更廣，與普通學科相比，整體難度更高，學生在理解層面上存在更大的難度。與此同時，初中科學的大概念涵蓋了極多分支，包括物理、化學、生物、哲學等，這也就決定了科學知識會涉及更廣泛的范圍和內容。尤其大概念教學模式的引入，雖然在一定程度上優化了以往單一教學模式的弊端，但仍然會受到學科本身特征的影響，對知識點的聚合程度提出更高要求。如何將大概念理論落到實處，抓住大概念的核心主旨，進一步為落實核心素養而服務，成為目前科學教學工作者最重要的研究課題之一。雖然宏觀和中觀等層面都有了一系列的研究內容，但真正下沉到具體教學之中，仍然極為考驗教育工作者的教育水平。

（三）學科知識網絡較為碎片化

除以上科學教學的困境外，目前初中科學大概念教學還存在學科知識網絡更為碎片化的典型困境，忽略了科學體系的系統性要求。從核心本質來說，科學學科與其他學科教學有明顯的差異，不僅在涉及的范圍和領域上有各自的特征，而且需要教師形成整合性教學思維，從而系統地看待科學教育工作。但本身科學學科知識內容也呈現出碎片化、分散化的典型特征，如若教師不能加以合理優化和調整，最終仍然會表現出本門學科教學的碎片化困境，很難達到系統化、結構化的教學要求。尤其初中階段科學教學工作者面臨較重的課業負擔，即使在日常教學中加以鉆研，也受到有限課業時間的局限和影響，使得科學大概念教學工作的推進還不足以達到理想要求，加之要充分考慮到學生個體的個性化發展需求，想要充分保證科學學科大概念能夠系統化進行整合，也存在著不少的難點。

（四）日常教學過程邏輯性不足

在開展科學大概念教學期間，教師的教學過程也極為重要，是影響學生學習成效的決定性因素，也是目前容易出現教學困境的關鍵點。從教師開展教學活動的情況來分析，實際科學教育期間仍然存在邏輯性不足的困境和問題，使得科學教育的成效被弱化，更是難以落實科學大概念教育工作要求。部分教育工作者雖然已經認識到科學大概念教學改革的必要性，但由于以往教學模式的干擾，仍容易陷入一言堂教學模式，使得科學教學課堂的啟發性不強，難以對學生思維和能力進行有效的訓練培養，削弱了科學學科的育人功能。在此基礎上，部分教師容易忽略大概念教學與實際生活進行關聯的需求，使得很多抽象晦澀難懂的概念知識仍無法落到實處。

（五）課程教學評價易流于形式

教學評價作為指導課堂教學的一種手段，也是目前高質量教學必不可少的一部分，能夠達到促教促學的目的。然而從初中科學教學的整體情況來看，在課程教學評價方面仍存在典型的困境，容易流于形式。尤其受以往教學觀念的影響，教師在教學評價方面仍缺乏更科學完善的評價指標，容易出現重形式輕時效的問題，缺乏與科學大概念教學目標的實際關聯，很難為提高教學成效以及學習效率而服務。此外，在科學大概念教學過程中，教學評價也出現了任意化的問題，教師在開展評價期間，未能將學科教學的本質目標落到實處，一方面受學科自身的特征影響，很難制訂出更為細致化且高效的教學評價目標，另一方面也與大概念教學過于抽象晦澀難懂密不可分，漸漸影響了課堂教學評價的開展成效，無法落到實處，缺乏恰當的大概念統領。

三、 初中科學大概念教學的優化對策

（一）建構科學大概念全景圖

從以上分析可知，為解決當下初中科學大概念教學的常見困境，必須著重在教學方面進行優化和完善。可積極建構科學大概念全景圖，要圍繞大概念進行單元整體的教學設計，這樣既有利于加強教學工作者的知識關聯，也能在后續為學生形成清晰的大概念架構。尤其從學科核心素養培養目標出發，科學教師要充分認識到各核心素養的能力并非簡單的拼湊，而需相互關聯，相互銜接，才能更好地形成知識架構，確保科學知識內化，為學生日后所用。因此，教師應從課程教學視角出發，從科學大概念路徑入手，在每一次的科學教學工作中，繪制與其相關的概念全景圖，促進學生深入理解掌握。例如，在初中“運動和力”相關科學知識探索中，教師經過整體的分析梳理，將學科涉及的一系列片狀知識進行融合，并從學生現有知識體系和學情出發，加強層次結構的挖掘，最終形成了與該知識點相關的大概念圖景。以運動合力為核心，向外進一步延展拓寬，分別包括直線機械運動、曲線機械運動、速度、參照物、摩擦力、重力、牛頓第一定律等一系列小概念知識內容。如此，在開展課程教學時，教師便可逐級帶領學生探索各小概念，最終將其串成線連成面。

（二）創設貼近生活學習情境

除了建構大概念全景圖，教師也可通過創設良好的學習情境，加深學生的學習印象，也能進一步促進學生形成學習動力，親身體驗生活中常見的科學知識及科學現象，這對掌握學科大概念、解決實際問題較為有效。科學知識較為晦澀難懂，教師如若能創設與生活相貼近的學習情境，可拉近科學與實際生活的距離，也有利于削弱學習難度。教師應有意識地在日常教學期間結合教學內容的關鍵點進行情境創設，必要時可借助多媒體教學設備增加情境的體驗感。當然，教師也可適當通過轉變思路的形式為學生創設體驗式課堂，使其能夠沉浸在更具實際體驗的情境下進行學習。例如，在科學探究學習中，教師可進一步融入體驗式學習策略，借助各種與實際生活情景相關的探究活動，幫助學生創設學習情景，如開展家庭實驗探究活動或科技比賽活動，激發學生科學探究的熱情。

（三）剖析大概念課堂教學數據

在科學大概念教學時，教師要注重做好課堂教學數據的進一步剖析，這樣既有利于了解到學生的學情，也能更好地調整教學方向。科學大概念教學其核心本質在于，加強學生對各類概念知識的認知理解和掌握，因此應及時對學生的學習效果進行考量，通過剖析課堂教學數據，可解決這一問題。為達到這一目標，教師可嘗試利用當下一些智能的教學手段，輔助數據剖析工作，也可嘗試利用書本材料中的練習題目，分析學生在一些具體題目上的完成準確率。例如，某地初中科學教學課堂，融入了學海電子書包，能夠在線上進行智能統計教學，對每名學生課上的學習情況及時總結反饋。學生也能在線上回答教師設置的一系列典型例題，提交作答結果后，教師及時評估學生的正確率，從而了解學生對題目的理解程度，知曉科學學科學習的薄弱點。有了大數據的支持，教師能進一步在當堂靈活調整教學方案，布置更具針對性的當堂練習題目，要求學生首先自主完成練習，隨后給予學生充當小先生的機會，讓其走上講臺為其他學生講解題目，這既能訓練學生的邏輯思維能力，也能加深其對知識的理解和記憶。

（四）依托單元復習鞏固大概念

除以上科學大概念教學策略外，教師也可在日常教學期間依托單元復習，進一步深入建設大概念，鞏固大概念，讓學生更好地掌握科學知識，提升學習成效，為落實核心素養奠定基礎。以往傳統的科學教學工作，過于機械化模式化單純地進行概念授課，雖然能保證教學的進度，但很難取得理想的教學成效。而適當開展單元復習鞏固活動，有規劃地對學生形成的大概念進行深入建設和鞏固，將加深理解，也能減少記憶的流失。尤其在教學期間，還可嘗試讓學生自主進行知識整理，不僅能了解學生學習的水平，還將進一步為后續復習課程提供素材。例如，在單元復習活動中，教師首先要求學生自主進行知識體系的整理，并將每章節的關鍵概念知識點繪制成思維導圖或全景圖形式，通過適當進行標注的方法，加深對章節知識的理解。隨后教師再對學生進行單元知識考核，將學生練習中出現的易錯題、經典題、重難題集中呈現，再次加深學習印象，鍛煉學生對科學知識的實際運用能力。

（五）創新科學大概念教學評價

為保證科學大概念教學成效，教師也應注重對教學評價進行優化和完善，不能一味地沿用以往陳舊的評價模式。要深入研究大概念教學的特征以及教學要求，圍繞前期預設的教學目標，設計與之相匹配的教學評價指標和評價形式。同時教師還要注重在整體評價的基礎上進一步增加過程性評價，提高對學生評價的科學性。例如，教師在課堂教學期間能及時對學生的學習效果做出點評，給予學生激勵性的評語。如若學生存在學習的不足之處，也要改變以往粗暴式的評價形式，先指出學生學習中的優勢，隨后再委婉提出不足，激發學生的學習動力，增強學習信心。而在課堂教學尾聲，教師還可發放學情評價表，要求學生對自主學習情況進行自我評價，隨后交由小組學生綜合評價，評價指標的設計還應尤其關注學生在學習中的創新思維以及概念的掌握水平。最后再由教師做出大概念課堂教學的總體評價，及時給予學生學習反饋，促進學生在后續能夠深入探究學習，切實發揮大概念的有效引領作用。

四、 結論

綜上所述，在初中階段的科學學科教育中，教師要轉變教學觀念，利用大概念教學方法開展教學工作，不斷創新教學形式，持續對學生進行引導，充分體現科學學科的獨有特性，以大概念視角增強學生的科學探究意識和探究能力，真正養成科學核心素養，為學生未來的全面發展助力。

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作者簡介：黃賽珍（1975～），女，漢族，浙江溫州人，樂清市柳市鎮實驗中學，研究方向：初中科學教學。