基于大概念设计单元教学

陈汉翔

《义务教育小学科学课程标准》（以下简称《课程标准》）在学习评价的方式中提出，在小学阶段并不要求学生对科学概念有深入的理解，但是必须明确与科学概念相关的自然现象和过程，能够用科学的或接近科学的术语对自然的事物或现象进行描述和解释，能够知道某些科学概念之间的联系，以及各个科学概念的应用范围。在四大领域中，《课程标准》基于大概念的理念对教学内容的安排进行了统筹。大概念不仅提供了指导个体活动的框架和准则，也逐渐成为个人认识世界和改造世界的工具和方法。

大概念的内涵

在教育领域，关于大概念的研究可以追溯到布鲁纳对于教育过程的研究，在学科知识的教学过程中教师要按照学科基本概念架构来呈现教学内容，有助于学生了解学科内部知识的联系和逻辑，建立学科知识基本结构，从而掌握学科核心概念。

《科学教育的原则与大概念》对大概念的内涵及其科学教育意义的解释是“这些核心观念及其进阶过程能帮助学生理解其生活中的事物和现象，并在其结束学业、迈入社会后，持续产生影响”。

本文涉及的大概念主要是指基于事实基础上抽象出来的，能够解释和预测较大范围内事物和现象的，涵盖基本知识与基本技能的，帮助学习者认识世界和理解世界的，少数的、可迁移的概念或思想。大概念由跨学科主题（共通概念）、核心概念和哲学观点组成。大概念是指向这些具体知识背后更深层的本质、更核心的概念或思想，而不是学科中某一具体概念或定义。

大概念的层级结构

李晶教授针对综合理科课程结构，创新性地提出：“学生在科学学习过程中，需要吸收的是科学观念，而不仅仅是获得零散的知识点。”教学中心从讲授具体知识转向运用知识，并且逐级深入、螺旋上升至可迁移的核心概念，而具体的科学事实应该作为载体，用以发展学生的深层理解力。具体科学事实这种载体并不是越多越好，而是取决于是否对上层核心概念有强力支持。运用知识的上、下位关系组织教学内容，建立有层级结构的科学概念体系，促使学生的科学概念朝着大概念的方向发展。

以帮助学生发展大概念为总目标的理念，我们必须理解和梳理大概念的发展进程。我们把这个进程分为两大部分，分别是小概念教学（科学事实和现象—具体概念）和大概念教学（核心概念和方法—跨学科主题—哲学观点）。科学事实和现象是学生最初认识客观世界的载体，对具体概念进行支撑，科学事实所对应的具体概念也很多，但具体概念不具有统摄性。核心概念是指同一学科是对若干具体概念抽象概括的产物，同时又是构成学科大概念的核心。不同学科中的核心概念构成了层级结构中的跨学科主题，最终会上升到客观世界的理论依据也就是哲学观点。

基于大概念的教学策略

1.以大概念为视角建立单元大概念体系

以大概念为视角建立单元大概念体系，其基本思路如下：立足于学科整体高度，从具体内容出发，分析和挖掘具体内容背后的大概念。以《物体与材料》单元为例，分析其大概念体系（如图1）。

《物体与材料》单元的核心概念是“物体具有一定的特征，材料具有一定的性能”;所对应的跨学科主题“物质”（物质都是由很小的微粒组成），最终指向一哲学观点“世界是物质的，物质在不断地变化”。此时，教师可以厘清本模块的可迁移的概念是“物质”，从这一概念往下延伸就是“物体”和“材料”这两个基础概念。所以在教学中，教师可以通过设计教学环节让学生理解“物质中肉眼可见的形式为物体，具有特殊性能的物质是材料”。

2.以大概念为视角分析教学内容，确定单元教学内容

首先，立足学科整体高度，从具体内容出发，分析教学的具体内容，并挖掘其背后的大概念，从大概念的角度来整理相关内容，形成有意义关联的结构化知识网络;其次，依据《课程标准》的要求和学生不同的学习阶段，整理大概念的层级结构，并厘清大概念的学习进程;最后，根据学生实际情况、发展需求，结合教学内容的特点，确定教学单元内容及其对应的教学形式。

由图1可知，《物体与材料》这一单元中，《课程标准》提出的核心概念是“物体具有一定的特征，材料具有一定的性能”。我们应该把核心概念自上而下地进行分解，找到支撑核心概念建构的科学事实（已有经验和实验活动）。在教学中，以分解概念为切入点，教师自下而上引领学生开展探究学习，为核心概念搭建脚手架。

3.以大概念为视角建构知识网络

在实际教学中，教师经常受到教材影响，着重于把科学事实作为探究的重点，讲授更多的是实时性知识，正是这一教学模式缺乏对科学本质的认识，所以学生在头脑中形成的是大量零散、彼此之间没有逻辑关系的科学事实。如果能以大概念的视角去构建知识网络，促进学生更好地理解科学本质，那么学生的学习效果会更显著。

从图1中可以看出，要教学的概念并不是处在同一水平上的概念，而是具有明確的层级关系。以帮助学生掌握大概念为总目标，就要梳理好大概念的形成过程。

以《物体与材料》单元为例，该单元的具体概念有：“物体具有质量、体积等特征”“物质一般有三种状态：固态、液态和气态”“材料具有一定的性能”“利用物体的特征或材料的性能，分离混合在一起的物体”和“物体在变化时，构成的物质可能改变，也可能不改变”，此时我们用大概念的视角对本单元进行知识网络的建构（如图2）。

在《物体与材料》这一模块中，“物质”这一概念可以构筑起知识间的内在本质联系，大概念的角度、广度和深度会变大，我们发现用“大概念”的视角去建构知识网络，我们的课堂教学目标就明确很多。

4.采用螺旋递进式教学，培养学生的科学素养

从《课程标准》可以了解到，关于学科内容的习得是先建立在已有的概念、技能之上的，然后再通过新一轮的学习，继续向上建构。所以大概念应该是渗透在螺旋递进的过程中，帮助学生建立起有层级关系的知识网络。

为实现螺旋递进式教学，只有教师用大概念的视角对其核心概念进行概念分解，进而组织教学，学生才能将分解概念与分解概念之间按照一定的逻辑相互联系，提炼加工成其自身掌握的核心概念。

在《物体与材料》中，以分解“物体具有一定的特征，材料具有一定的性能”这一核心概念为例。教师重视观察和描述物体的具体特征，而没有理解这些特征意味着什么。课后学生记得更多的是“铁块是坚硬的”“棉花是柔软的”，却不知不同物体之间的差异性特征所具有的重要意义。如果将这些事实性记忆转化为核心概念建构，将“物体的特征”“材料的性能”“物质的三态”等这些具体概念建立联系，这些具体概念不是在同一时间形成的，但教师要清楚其概念分级，并围绕核心概念进行梳理单元教学，最终帮助学生形成“物体具有一定的特征，材料具有一定的性能”这一物质科学的核心概念。

广东省东莞市东城虎英小学（523129）