指向大概念的小学科学单元整组教学策略探析

■浙江省杭州市临安区太湖源镇杨岭小学 楼志祥

教科版的小学科学新课程，在总体架构中更加突出科学概念与科学探索的双螺旋式协调发展，将科学态度以及科学与社会的共同目标，作为隐性目标包含在其中。研究证明，围绕教育大概念、依据学习进阶论编写课程，已经成为越来越多的国家采用的课程构建策略。单元整组教学指的是教师依托教材，从单元宏观视角审视内容的内在逻辑、科学概念进阶，进而适切整合相应内容，使概念呈现系统性与连贯性，并依托单元整组备课、系列教学活动得以落实，这个过程需要基于学情对课文进行顺序调整，对内容进行删减、重组等。

一、借力概念图，明晰单元整组导向

概念图在绘画过程中既是“知识加工过程”，又是“思维训练过程”。在这个过程中，知识由暗到明、由零碎到系统，形成清晰的“知识网络”，绘制出来的概念图显性化、可视化，便于思考、交流和表达。

例如：四年级科学上册第一单元《声音》，本单元是学生第一次接触声音知识。纵观整个单元，首要是确定其知识领域，并列出相关概念。笔者在《声音》单元找出的最大概念，就是“声音因物体振动而产生，通过物质传播”。再内化具体概念，优化排序结构。声由物体振动中形成是本单元的核心概念，而通过实际生活中的发现：鼓用木槌击打之后，鼓皮上的碎纸屑上下跳动；击打后的音叉接触到水中，海面上泛起波纹，等等，这些实例都足以表明，声音是由物体振动形成的。声波能够再从气体、液体、固体等中向不同方位传递。比如：在课堂上，不同方位的学生都可以听见教师讲课的声音；在水面下的人能听到岸上的人的说话声；手挠桌面，耳朵贴着桌面能听到声音等。通过学习，学生探究出声音的高低、强弱与哪些因素相关，知道生活中如何保护自己的听力，等等。

经过以上概念图，教师可以将单元核心的大概念、具体概念、具体活动与具体课程连接起来，从而建立清晰的脉络。学会从整体的高度来反观单元的知识架构，是教师开展单元整组教学的导向。所以，在单元整组教学下的科学教学，教师心中应该有个单元概念图，做到对单元整组导向心中有数。反观每个学生，通过概念图，单元的整组知识架构更加清晰明了，学习者各种逻辑思维也得到高效训练，在根本上增强了教学力量。

二、实施分阶段，形成单元概念进阶

1.起始课，暴露前概念。

在科学教育中，经常看到学生在掌握自然科学概念以前就已形成并大量拥有了一些对于自然科学现象的定义。相对于科学概念，人们更常将这些概念叫做前概念。它是指个体在还没有进行过正规的科学概论教育以前对生活中所认识的现象，在经过了长时间的经验累积和辨别式练习后所产生的对事物本质上的理解。这些概念并不是一些简单、零碎的错误信息，学生有自己的解释、分析有关现象和事物的方法，尽管他们的解释可能与科学的观点有很大不同。在起始课上，通过对关键问题提问，先暴露学生的前概念，然后再让学生建立起认知架构。

例如：在《声音是怎样产生的》一课中，科学定义为“声音是由发声物体振动产生的”。前测目标要紧紧围绕着课堂教学目标，并针对学习者对声音原理的固有理解，以及在概念建立过程中出现的问题，教师出示前测表格：

你认识这些乐器吗，你认为这些乐器的声音是怎么产生的？

?

由此可见，多数学生最注意的是使声音物体产生发声的动作（摩擦），以至于物体振动产生的声音并不明显。所以怎样设置教学环节，把学生的注意力放到声音物体上，是一个关键问题。对学生分析研究表明，即便能注意到声音物的运动，也大多聚焦于对吉他这样可以观察到明显振动的物品上，对鼓这样不能观察到明显振动的物品注意力主要还是放到使声音物体发生运动的动作上。所以，本课的音乐教育环节，首先指导学生仔细观察吉他，再观察鼓，最后是钢琴，并将这三种物品联系起来，最后才意识到声音物是由振动所形成的。

2.过程课，建构具体概念。

由于《声音》单元的大概念“发声因物体振动而形成，经过物质传递”，以及起始课的教学效果反馈，为教师指明了教学方向，因此为了帮助学生科学地构建具体概念，在进行单元教学内容理解分析时明确本单位在新课程标准下(或在整个科学知识体系中)的地位和功能，与其他单位间存在的关联关系；把一单位认识系统与各部分间的逻辑架构联系理清，寻找一单位究竟是什么具体概念，并寻找各部分间的逻辑架构究竟是如何构成的，是横向架构，还是纵向架构。由于起始课单元内容框架的形成，使学习者在知识结构上了解这种体系的科学知识，在头脑中建立他们自身的知识系统，而不是一堆杂乱无章的理论知识点或个别零散的实用知识点。

通过以单元主题为线索，部分体验整组内容的教学策略，各课型教学既能突出单元具体概念的共性，又能突出本身的个性。并根据不同的教学模式和在课堂中的记录单，在课程中大胆革新，形成完整的教学方法体系，把零碎的课程融合一起，以增强学习者在课程中的感受，激发学习者对科技学习的深厚趣味。

3.总结课，梳理系统概念。

即在学习完本单元之后，再进行整体归纳交流，并梳理单元系统概念：我掌握了什么基础知识？我学会了什么学习本领？在此基础上向课外拓展。

例如：四年级科学下册《植物的生长变化》单元《凤仙花的一生》，就是对本单元内容的总结，学生通过长达数个月的观测与探究活动，亲眼看到了凤仙花一生的生长演变情况，从而认识了凤仙花的完整生命周期。本课程的主要目的是为了帮助学习者通过整理在栽培凤仙花活动中所掌握的记录材料，建立对凤仙花生长发育变化的总体了解，进而认识绿色开花植株的生命周期及其各部分的功能。

在四年级科学下册《电》单元教学《模拟安装照明电路》一课中，经过产品设计和布置某个房间内的电路，是把学生所学到的电路知识运用于实际的最直接课型，从而使学习者更加了解科学和工程技术相互之间的联系。整个教学单元的设置是一种严谨的教学结构，课与课相互之间存在着学习者认知发展上的逻辑关系。学习者们从了解电路、电流、开关、电路探测器、导线、边缘体，这一连串的探索活动将最终指向对电的正确理解。

从学生所掌握的简易电路出发，回顾小灯泡的点亮过程，初步将知识迁移到模拟安装照明电路中。通过还原现实情境，设置难度，让学生运用已知解决问题、拓展学习，完善大概念构建。再体验电路的美观和检修，在情境中整合知识，使本单元的学习串联起来，也提升了学生对电在生活中体现的认识。

三、撷取优结构，助力转化概念体验

在四年级科学下册《植物的生长变化》单元，基于学生在前几节课的研究成果，从掌握根、茎、叶、花、果实和种子等植物器官到使其构建起系统概念，不光引导学生通过整理观察记录的成果，总结培育管理植物的经验与教训，也可在此基础上结合“杂交育种”方法加以扩展，从而让学生真正地在经历中体会、在感受中启迪、在体验中发展。

在这一单元学习之后，组织学生在种植中再体验，加深印象，并将关于植物的生长变化知识体系重新运用到生活实践中，既巩固了新知，也能体验到科学的创造魅力，培养了科学探究兴趣，同时也非常清楚地梳理了系统概念。

基于大概念下寻找知识点间存在的联系，对知识点加以重组与综合，将两个甚至两个以上的知识点有机联系在一起，才能使课程更加简单明了，同时也为学习者整合形成知识系统，提供了一种良好的环境。通过选择较好的教学内容对课程深加工，可以创设出活生生的、多姿多彩的课堂，从而充分有效地把课程中的知识点激活，并建立个性的教学模式，同时还可以激励学习者更加积极地去探究、主动学习。课程设计是课堂和教材之间的重要环节，是教育劳动创造性的体现。设计单元或整组课程的目的意义就是努力实现整个教育过程的最优化，以实现“用的方式巧，花的时间少，花的气力小，最终效益好”的效果。