小学科学学科核心概念大单元教学设计*——指向社会责任感培养的实践探索

沈亚萍

《义务教育科学课程标准（2022年版）》明确指出：义务教育科学课程是一门体现科学本质的综合性、实践性基础课程。科学课程有助于学生理解科学、技术、社会与环境的关系，形成基本的科学态度和社会责任感[1]1。指向社会责任感培养的学科核心概念大单元教学设计，立足于彰显科学课程学科育人价值，采用学科核心概念大单元教学，既优化学科知识横向关联、纵向进阶的结构，又能体现学科综合性，强化实践探究的课程理念，有利于提升学生科学思维品质与解决综合性问题的能力，最终实现科学核心素养的全面提升。本文以小学科学核心概念“人类活动与环境”的教学设计为例，从顶层设计、关键环节、支撑条件三个方面，按照“核心素养→学科核心概念→单元主题→单元目标→学习任务→学习评价”的模式探析指向社会责任感培养的学科核心概念大单元教学设计，以期在新课程标准实施过程中为小学科学教师提供教学实践参考，有效地落实新课程标准，全面提升学生科学核心素养。

一、顶层设计：目标导向和整体统筹

指向社会责任感培养的学科核心概念大单元教学设计，要求教师以学科核心概念为纽带，运用严格科学的逻辑将学习内容和要素统整规划，形成顶层高位引领、整体密切关联和实践便捷操作的教学目标和大单元整体教学规划。

（一）目标导向：指向社会责任感培养的核心素养

小学科学学科核心素养共包含科学观念、科学思维、探究实践、态度责任四个方面，共同形成了一个完整的学科育人价值体系。科学观念是在真实情境下对科学概念、规律、原理深度理解的基础上形成的对客观事物的总体认识，是学生理解科学本质属性的基础要求。科学思维是科学素养发展过程中形成的最核心的思维方式。科学教学倡导探究式学习方式，新课标又融入了技术与工程，将探究发展为探究实践，这是形成科学素养的主要途径。态度责任是在认识科学本质、发展科学思维、探究实践过程中逐渐形成的关键品格、科学态度与社会责任感。

小学科学培养学生社会责任感体现了新课标所要求的学科育人价值新导向，是落实“立德树人”根本任务的重要途径，也是践行社会主义核心价值观，发展学生科学素养的基础要求。新课标明确强化了小学科学社会责任感培养总体要求：珍爱生命，践行科学、健康的生活方式；热爱自然，具有节约资源、保护环境、推动生态文明建设和可持续发展的责任感；对与科学技术相关的社会热点问题做出正确的价值判断，遵守科学技术应用中的公共规范、法律法规和伦理道德，维护自身和他人的合法权益，捍卫国家利益[1]5-6。

地球是人类赖以生存的家园，人类的活动与环境息息相关。地球为人类的生存发展提供了必需的自然资源。因此，指向社会责任感培养的学科核心概念“人类活动与环境”的大单元教学总体培养目标为：理解科学、技术、社会与环境的关系，了解科学技术对人类生活方式和生产方式的影响。愿意采取行动珍爱生命、热爱自然、保护环境、合理利用自然资源、科学防灾减灾、树立人与自然和谐共生的使命感与价值观，形成促进可持续发展的社会责任感。

（二）整体统筹：指向学科核心概念的大单元进阶教学

指向学科核心概念的大单元进阶教学是在核心素养培养导向下，聚焦核心概念，采用学习进阶的设计思想，在充分考虑学生思维发展、学习方式、经验积累、兴趣及解决问题能力的基础上，按照学科逻辑与学习逻辑组织大单元教学，整体统筹单元主题、课程内容、要素组合和设计思路。通过学习进阶，围绕核心概念构建学生认知体系，深入理解、应用迁移一系列由简单到复杂、横向知识关联、纵向结构螺旋上升、有序递进的核心概念，开展多元互动的学习，实现核心素养培养目标的一致性，促进学生核心素养发展的连贯性。学习进阶，既包含了学习目标的进阶，又包含了学习内容的进阶。围绕“人类活动与环境”核心概念，依据科学核心素养的要求，设计的学习目标进阶与学习内容为：

围绕科学核心素养——科学观念、科学思维、探究实践、态度责任，按学段构建学习目标的进阶。低年级目标为：认识地球是人类与动植物共同的家园，知道有的材料可以被回收利用；初步具备收集和交流信息的能力；表达人类生活与自然环境的关系；关爱生命，初步树立节约资源、保护环境的意识。中年级目标为：知道矿产、淡水、土壤等自然资源对生产和生活的重要性，设计调查活动，具备收集和整理信息、得出结论和沟通交流的能力；树立保护和节约自然资源的意识。高年级目标为：知道人类不合理的开发活动对环境的影响和常见的自然灾害及其对生产和生活的影响；通过比较与分类，区分可再生和不可再生资源，能通过查阅资料、调查问卷、案例分析等方法，了解海洋资源、自然资源循环利用和濒危动植物保护面临的问题，提出改进建议；掌握防灾减灾和应急逃生的基本方法，树立关爱生命、节约资源、保护环境的意识和责任感。

根据学习目标的进阶，围绕自然资源、自然灾害、人类活动对环境的影响三个方面，设计学习内容的进阶。低年级内容为：人类的生活与自然环境的关系、地球是人类与动物共同的家园及材料的回收与利用。中年级内容为：矿产资源、水资源、土壤资源及废旧材料的回收利用。高年级内容为：海洋资源、资源分类与环境应用、自然灾害及影响、防灾减灾、经济发展与生态环境保护的关系及野生动物和濒危植物保护。

二、关键环节：情境驱动与学习任务

创设真实情境与驱动性问题，强调学习者的经验在知识构建中的作用，学生在真实情境下通过积极、主动、合作的方式思考问题，参与探究、实践、体验及交流，解决实际问题，既助力于科学观念的形成，又提升了学生科学探究实践能力、科学思维品质与解决综合问题的能力。

（一）情境驱动：指向真实学习的情境创设与驱动性问题设计

指向学科核心素养的学习是有真实情境与任务介入的真实学习，只有在真实情境下运用某种或多种知识完成特定的任务，才能评估关键能力、必备品格和价值观念[2]。教师需要在教学实践中，创设各种源于现实生活、贴近学生经验及蕴含社会责任观念的真实情境，引起学生认知冲突，促进学生的认知建构和思维发展，帮助学生合理完成各种富有挑战性的真实任务，体现学科育人价值，着力培养学生社会责任感。

在驱动性问题设置中，情境设计应指向学科核心、基础或体现社会现象、责任的驱动性问题，将比较抽象、深奥的科学原理转化为特定年龄段学生感兴趣、富有挑战性和生活性、目标明确、结构系统的问题，能引发高阶思维，使学生保持学习兴趣，主动参与科学探究实践与合作交流，促进学生对核心概念的深度理解和主动迁移。以“自然资源”主题为例，情境设计见表1。

表1 “自然资源”主题情境设计

（二）学习任务：指向科学思维培养与探究实践能力提升的学习任务设计

指向科学思维培养与探究实践能力提升的学习任务设计，应从事实与经验、证据与逻辑等不同角度设计多个内在联系的连续性学习任务，运用分析与综合、比较与分类、归纳与演绎等思维方法，对客观事物、系统结构及变化规律进行抽象与概括、推理与论证，提出新颖的、有价值的合理见解与解决问题的方法；倡导以科学探究、技术与工程实践为主的多样化学习方式，能够应用科学探究、技术与工程实践一般的过程方法，开展科学探究与工程实践活动，形成必要的科学探究能力、技术与工程实践能力、自主学习能力。此外，设计学习任务时，还需考虑指向社会责任感培养的课时目标，通过对大单元教学目标具体化、结构化的分解，为学生的学习过程建构明确的方向指引。

以“人类活动与环境”中“自然资源”主题为例，进行学习任务设计（见表2）。

表2 “自然资源”主题学习任务设计

三、支撑条件：指向社会责任感培养的评价连续体建立

学科核心概念大单元教学的学习评价设计指向社会责任感，重视在真实、复杂的环境下根据不同评价目标选择评价类型和方法，设计连续的学习评价体系，即“评价连续体”。主要包含学习式评价、学习性评价及学习的评价三种形式。强调评价主体、评价内容的多元化与系统化，运用课堂问答、表现性任务（如设计、赏析、决策及探索等）、结构化思维工具（如思维导图、概念图）及自我反思等多样化评价方法，对学生在科学探究实践过程中表现出的学科素养、学习表现及思维活动等进行过程性评价，发挥评价的诊断、激励、促进作用。

以“人类活动与环境”中“自然资源”主题为例，设计评价连续体（如图1）。在导入、测验、小组合作、践行资源保护行动的过程中，运用学习式评价、学习性评价及学习的评价三种评价形式，分段进行评价，让学生及时了解自己的表现和整体水平，从而更好地调整自己的学习表现、发展自己的思维，在活动的评价中不断培养学生的社会责任感。

图1 “自然资源”主题评价连续体示例

指向社会责任感的学科核心概念大单元教学设计对小学科学教师提出了新的要求与挑战，教师必须在深度理解新课程理念的基础上，积极开展大单元教学实践活动，促进学生高质量科学学习的发生。