大概念视域下学生核心素养培育研究—以小学科学教育为例

胡洪羽 张仕勇

1.绵阳师范学院教育科学学院； 2.万源市太平镇第二小学

教育部于2018年1月发布最新普通高中课程标准，强调以学科大概念为核心引领课程改革，促进学科核心素养的落实。新课程标准首次采用“大概念”统整各学科课程内容，指导课程实施、引领教学改革。可见，大概念对于核心素养的落实中具有重要的价值和意义。

一、大概念的内涵和特点

在教育领域,关于大概念（Big IdeasBig Concept）的研究可以追溯到布鲁纳对于教育过程的研究。布鲁纳认为教师无论教授哪门学科，一定要使学生理解该学科的基本结构。掌握学科的基本概念架构，有助于学生对学科知识的记忆保留，并促进学习的迁移[1]。2005年，“美国科学促进会”在对于大概念的定义为“能将众多的科学知识联为一致整体的科学学习的核心”，《科学教育的原则与大概念》中对于大概念之于科学教育的意义的描述为核心观念(大概念)及其进阶过程能帮助学生理解其生活中的事件和现象，并在其结束学业后仍持续发生影响”[2]。大概念是知识背后的知识，能促进学生对知识的本质理解，形成学科观念、发生知识联结，最终指向终身素养。大概念具有以下特征：第一，中心性，集中体现为学科结构和本质；第二，持久性，大概念是细枝末节的知识消失后存留的核心概念，能用于解释今后生活中遇到的事件和现象；第三，网络状，每个大概念则是完成网络连接的基站；第四，可迁移性，林恩.埃里克森认为大概念有很大的迁移性，可应用于其他相关学科内情境和学科间情境[3]。

二、大概念引入科学教育的缘起

2009年10月，世界七个国家的数十位科学家、教育专家等在苏格兰举行了一个研讨会，确定了学生在科学教育中应该学习的核心概念。《科学教育的原则与大概念》一书中首次提出10项科学教育的原则，并选出10个核心科学概念和4个“关于科学”的概念。《科学教育的原则与大概念》的核心观点为：科学教育的培养目标不是让学生获得一堆由事实和理论知识，而是实现一个趋向大概念的形成和发展历程。2014年9月，由哈伦女士召集这同一组专家重聚，研讨再版该书，进而，《以大概念的理念进行科学教育》一书出版。该书总结了五年来科技进展背景下对科学教育提出的新要求、科学教育研究中取得的新成果以及实践经验，在实证性科学研究的支持下进一步明确了科学教育改革的方向并明确提出科学教育的目的是使学生具有进行正确决策的知识和能力[4]。

2017年，教育部发布了最新的《义务教育小学科学课程标准》，将小学科学课程实施起始年级调整为小学一年级（在这之前只在小学3-6年级开设科学），可见国家对科学教育的重视。近年来，基础教育聚焦学生学科核心素养，而学科核心素养形成的主要载体是学科知识。大概念是指“知识背后的知识”，是知识整合、提炼后形成的可迁移的、网状的、中心性的陈述，可见，从政策上、理论上来看，大概念是核心素养培养的重要载体和途径，也是科学教育改革的重要导向。韦钰院士曾指出：“以大概念的理念进行科学教育”。

三、大概念理念下核心素养的培育途径

（一）创新课程设计

首先，要树立正确的科学课程目标理念。科学课程不是要让学生记住一些零散的科学知识，而是在探究和思考中让学生建立对科学概念的认知，让学生进一步领会科学精神，要掌握解决问题的方法，能在今后生活中应对实际问题，总之是要形成一些关联性强、深层次的概念—即大概念。基于这样的理念，课程目标中的知识倾向不能太过突出，重点要激发学生学习和探究的兴趣，主动参与和体验探究过程，重在对科学过程的探究感受，在探究基础上引起探究欲望，从而形成科学的概念。 其次，立足大概念开发新的课程模式。国内有学者基于核心素养培养提出学校特设课程—“ALPHS（人文社会学科综合实践活动课程）”课程，密切联系学生生活实践，对多个人文学科在课程目标、课程内容及课程资源等方面进行跨学科统整，是一门培养学生在亲身体验实践中提升自身人文素养和创新能力的综合实践活动课程[5]。国内外的这些课程模式为我国新课程围绕学科大概念进行的课程设计提供了一些启示：一是要重视情境的创设，尤其是思维情境，充分挖掘学生思维潜力。二是以问题为引领，重视探究过程和内化吸收。三是培养学生知识运用能力，注重知识的迁移。

（二）优化教学模式

大概念下促进核心素养生成的教学模式可以选取以下几种：

一是问题解决教学模式。问题解决教学首要的一步是提出问题，教师要致力于提出高质量问题，需从三个角度来设计问题：一是从学生的角度，要了解和把握学生的需求和兴趣，从新奇处、困惑处、共鸣处等设计出尽量精妙、巧妙的学科问题；二从学科的角度，教师需整体把握教材的知识结构和学生的前认知（结构），精妙地设计出具有整合性的学科问题；三是从生活（社会）的角度，教师需要密切联系生活实际，设计出鲜活的、灵活的学科问题[6]。然后呈现问题情境，引导学生收集资料、提出假设、进行实验探究、得出结论，在知识应用中又发掘新的问题，从而使概念不断内化和深入。

二是课题或项目式教学模式。课题和项目式教学将设计、研究贯穿于教学过程始终，学生在教师的指导下开展讨论和设计，这有利于学生的学习能力、研究能力、表达与交流能力的提高。这种教学方式打破了旧模式下的“满堂灌”，较大程度调动学生的学习主动性好、积极性，对于团队合作精神的培养也大有裨益。同时，课题和项目式教学指向问题解决，有助于知识的运用、内化和迁移。所以，基于较复杂的问题可采取项目式学习方式，引导学生展开具有一定挑战性的课题、项目或综合实践活动，从而充分挖掘学生的潜力，促进学生学科核心素养发展。

（三）基于大概念进行教学设计

基于大概念的教学设计要注意以下几点：首先，整体把握教材，挖掘课与课之间，各单元之间的内在联系，完善学生的认知结构，形成核心概念（大概念包括核心概念和共通概念）；其次，要基于前概念进行教学设计；最后，探究活动设计要目标明确，指向核心概念。例如苏教版小学三年级教材第三单元—我眼里的生命之源—水，这主题中就包含了四部分内容：第一部分—生命离不开水，通过呈现日常生活中的事实（如人和动物都需要喝水、植物也需要浇水）来提出概念—水是动物和植物的重要的生命源泉。第二部分—观察水，主要展现水的物理特性—无色无味等。第三部分—神奇的水，通过几个探究活动让学生了解、掌握水的毛细现象、表面张力等，这部分属于高层知识的整合。第四部分—地球上的水，主要内容是地球上水的分布和淡水资源占有量、水污染情况和水源的保护。这部分知识将地球科学和STSE进行了整合。在教学设计中，要注意前后知识的联系性，根据学生前认知、前概念来安排教学内容，层层递进和深入，促进学生科学概念的形成和内化。