基于大概念的小学科学单元教学策略例谈

金鑫

摘要：在课程改革背景下，以学科大概念为核心构建的教科版小学科学新教材为推进科学教学创新提供了坚实支撑。基于大概念的小学科学单元教学，从大单元的整体视角出发，帮助学生逐步建构以科学大概念为中心的知识体系，具体策略包括从概念体系搭建与主要问题识别两方面分析单元教学内容，围绕大概念的发展进程明确单元教学目标，从学生已有经验出发组织趋向于大概念的学习活动，实施强调大概念理解与应用的评价任务。

关键词：小学科学大概念单元教学教学策略

新修订的教科版小学科学教材从科学大概念出发，依据学习进阶理论，采用大单元的形式建设课程体系。相较于传统教学，基于大概念的单元教学从大单元的整体视角出发，聚焦于少而精的学习内容，引导学生逐步实现从小概念到大概念的知识体系建构。下面以教科版科学三年级上册《水》单元为例，从教学内容、目标、过程及评价等要素出发阐释基于大概念的单元教学策略。

一、理论剖析：科学大概念与科学单元教学

结合当前理论研究成果，明确科学大概念的内涵特征与价值体现，为基于大概念的小学科学单元教学指明方向。

（一）科学大概念的内涵及特征

大概念（big idea），又译为大观念，包括学科核心概念、跨学科概念和哲学概念等。科学大概念是科学教育内容的主要概念，居于学科中心，具有可迁移性、持久性以及层级网络结构等特征。我国小学科学课程标准从物质科学、生命科学、地球与宇宙科学、技术与工程四个领域提出了适合小学生学习的18个科学大概念。其中，每个大概念是有组织、有结构的知识与模型，统摄大量的具体事实，并指向普通概念背后更为核心的科学观念。例如，物质科学领域的大概念“水是一种常见而重要的单一物质”及其所属子概念，揭示了水的本质属性与主要特征。

（二）科学大概念在单元教学中的角色及作用

新教材以大单元的结构形式整合碎片化的知识，这是撬动课堂转型的重要支点。以新教材为主要文本的单元教学与科学大概念联系紧密，一方面大概念聚焦于核心知识，体现概念发展的关键脉络和反映单元内容的基本结构;另一方面，大概念为教与学提供了清晰明确的线索，有意义的单元教学需围绕大概念组织教学内容，面向全体、整体推进、基于探究，充分揭示概念间的横纵联系。此外，核心素养在单元教学中得以落地，还需教师站在大概念的角度，打破独立课时教学思维的桎梏，以整体化教学理念统筹教学要素，在学生已有经验基础上，确保他们积极推进趋向于大概念的学习进程。

二、实践探索：如何基于大概念进行小学科学单元教学

大概念教育理念关注学生对大概念的意义建构、理解及应用。在大概念的统领下，教育者应从教学的基本要素出发进行整体化分析与建构。

（一）大概念视域下分析单元教学内容

从大概念视角分析单元教学内容主要从梳理大概念的发展进程及明确单元所要解决的主要问题两方面进行。

1.建立概念体系，明晰知识结构

基于学生年龄特点与认知规律，教学过程需遵循学生学习科学的思维路径，引导他们经历从小概念到大概念的发展进程。小概念是组成大概念的事实元素，即学习者所需掌握的关键概念及其要素体系，包括了在学习活动中获取到的事实性知识、具体概念与基本技能等。从小概念到大概念的发展进程可用“金字塔”进行表示，下面以《水》单元为例，对大概念发展进程进行梳理呈现（见图1）。

2.识别主要问题，指明学习方向

主要问题是教师要帮助学生解决的主要学习问题，其明确的指向性能指导实际教学，指明学习方向，反映教学重难点。相较于大概念、关键概念，主要问题介于两者之间，以问题的形式对基础内容进行有效整合，对大概念、关键概念所蕴含的抽象内容进行具象解析。

教学过程应紧密围绕主要问题的认识、分析与解决进行，如在《水到哪里去了》一课中，教学就可以围绕以下四个主要问题展开：（1）黑板上的水到哪里去了？——引出探究活动;（2）水变成了什么样子？——引出现象观察;（3）水和水蒸气有什么相同点和不同点？——引出异同比较;（4）一杯水完全蒸发需要多久时间？——引出拓展活动。

（二）围绕大概念系统规划教学目标

单元教学目标的设定应从学生未来发展着眼，结合具体教学内容，参照课标中的学习要求，充分考虑大概念的发展进程、概念体系的构建阶段以及主要问题的阐述过程，从知识、能力、情意等多方面系统规划教学目标。

例如，在《水》單元中，前面四节课研究水的蒸发、沸腾、凝固、融化过程，后面四节课探究物质在水中的溶解情况以及对物质变化认识的深化，按照图2中的大概念发展进程及其知识框架，确定单元教学目标（见图2）。其中，（1）指向学生的概念理解与知识积累，（2）指向学生的技能发展与实践应用，（3）指向学生科学观念和科学态度的培育，体现目标在规划上的进阶性。具体课时目标则需围绕单元教学目标进一步细化，再对照识别出来的主要问题编写课时目标。

（三）推进趋向于大概念的单元教学进程

围绕教学目标及主要问题组织教学活动，让学生从已有科学经验出发，在真实情境中主动参与探究、合作、讨论、反思等学习过程，从而逐步实现对大概念的建构。

1.调查学生前概念，让教学有的放矢

调查学生前概念对于教师正确选择、及时调整教学策略以及有效达成教学目标起着重要作用。在单元教学初期，教师可以就单元涉及的关键问题进行提问，并着重关注学生的首次应答情况。比如在《水》单元，教师可以向学生提出“生活中的水有哪些存在形态？”“它们怎样互相转化？”“水能溶解哪些物质？”等问题。除此以外，教师也可以引导学生围绕课题提出自己感兴趣的问题，并对问题进行归类整理，或者以问卷的形式在课前做前概念调查。

2.创设学习真情境，让认知有效发生

学习情境需与学生周围世界保持紧密联系，这是由儿童统整性认知特点所决定的。儿童通过对真实情境中所蕴含的大量细节特征的识别，主动鉴别出所蕴含的关键问题，并在教师引导下明确问题本质与情境间的联系，深化认识同时也积累知识的应用经验。例如，在《水》单元前4课是认识水的三态变化，可以联系生活，从降水、结冰等天气现象入手创设贯穿这部分学习的真实、连贯情境，并向学生抛出“雨、雪落到地上会发生什么变化？北方的冬天湖面会出现什么现象？”等现实问题。此外，从学生熟悉的真实事物入手创设学习情境更能吸引学生的兴趣，激发他们的内在动机。

3.过程指向大概念，让知识系统建构

指向大概念的学习活动旨在增强知识建构过程的持续性与实效性，通过由“大问题”（包括多个主要问题）解决为线索驱动的知识体系学习及知识点的整合应用过程，深化学生对知识的系统认识与理解。例如，《水》单元的学习可以聚焦于“水的三种形态怎么变化？”“不同物质在水中的溶解情况是怎样的？”两个“大问题”，分别围绕“水是怎样蒸发、沸腾、结冰、融化的？”“水能溶解多少物质？”“如何加快物质在水中的溶解？”“怎样用水分离混合物？”等主要问题展开，由问题驱动分别指向水的三态变化过程和物质溶解过程的现象观察，指向活动体验基础上的从小概念到大概念的知识体系建构，最后结合学情进行知识应用综合训练。

从活动阶段看，指向大概念的学习活动一般可以分为四类，一是帮助学生熟悉活动任务背景，引出核心问题的初级活动;二是一般以问题探究或实践任务形式进行，旨在帮助学生在参与中实现知识建构的核心活动;三是围绕核心问题进行总结讨论，逐步构建目标大概念的合成活动;四是突破原有经验水平及思维局限，丰富知识、促进迁移的综合活动。下面以水的三态变化内容学习为例，设计指向大概念的分阶段学习活动（见图3）。

4.开展总结与反思，让认识更加深刻

在每一节课或整个单元教学的结束阶段，通过提问、讨论、画图等方式组织学生回顾所学的重要知识，反思自己在阶段学习过程中的收获与表现，让学生在回顾与反思中巩固知识、锻炼思维以及养成良好的学习习惯。例如，在教学《水》单元复习课时，教师可以再次向学生提出与教学初期相类似的问题，在学生回答的基础上继续追问“这与你之前的想法有区别吗？如果有区别，体现在哪里呢？”等问题，引导学生反思之前经历的学习活动，领悟科学概念的转变过程。

（四）强调大概念理解与应用的教学评价

单元教学评价的核心是检验学生对大概念的理解与应用情况。就概念理解而言，采用的评价工具可以是思维导图、概念图等表征工具，用来帮助学生向外部呈现对某一大概念的认知结构。例如，学完《水》单元后，要求学生根据所学知识，完成单元气泡图的绘制。

学生内化的大概念应当是可持久迁移的，并能对他们产生深远的积极影响。在评价实施中，教师应考虑小学生的年齡特征，更多地从真实世界出发创设情境，再通过师生问答、习题训练、拓展任务等不同形式进行有针对性的知识考查，促进学生运用新知识解决新问题。例如，在《水》单元可以引导学生思考冬天水管冻裂、结冰路面撒盐等问题;引导学生运用所学知识比较糖和味精在水中的溶解情况。

三、理性审思：基于大概念的小学科学单元教学冷思考

基于大概念的小学科学单元教学体现为一种整体化教育理念与策略，强调教学目标与评价目标的统一，通过概念体系分析与主要问题识别，以真实情境与学习活动为载体，由问题解决为主要线索驱动，帮助学生实现知识体系的建构及科学素养的提升。

但在实践中，教学结构不是一成不变的，需要教师结合实际情况做出适切调整。从教学要素出发，可以着重关注三个方面：一是在教与学中可视化思维工具的运用，二是从学生熟悉的事物着手创设整合、连贯的“大情境”，三是教学评价贯穿于教学设计与实施过程。

责任编辑：唐丹丹