指向学科大概念的初中科学教学策略

■浙江省杭州市临平区塘栖第三中学 杨国蓬

指向学科大概念的初中科学教学符合新时代学科教学的实践要求，是素质教育背景下可以有效引导学生走向深度学习、开展创造性学习、达成核心素养培育目标的教学手段之一。但是许多科学教师对大概念教学的认知不够清晰、理解不够透彻，没能发挥大概念教学的实际价值。基于此，本文讨论了指向学科大概念的初中科学教学，并提出几点教学策略，以期为初中科学教学改革提供参考。

近年来科学技术的创新发展速度极快，人们的生活也发生了翻天覆地的变化。在此背景下，做好科学教育，为社会培养更优秀的科技型人才是极有必要的。指向学科大概念的初中科学教育能够在满足学生成长发展需求的基础上提高科学教学水平，发展学生的科学素养，使学生形成求真务实的科学意识和一定的科学思维，为学生未来的人生发展奠定基础。因此，探究指向学科大概念的初中科学教学策略是极有必要的。

一、指向学科大概念的初中科学教学内涵及其价值

（一）指向学科大概念的初中科学教学内涵

要想认清指向学科大概念的科学教学内涵，就要了解科学学科的特征及科学大概念。科学学科是一门实践性的学科，其核心意义是让学生在实验、观察、讨论、探究、思考、归纳、总结的过程中掌握发现问题、分析问题、探究问题、解决问题的具体能力。而科学学科的大概念往往指学科中的重要科学概念，即学科的核心内容，如物质、能量、声、光、热、电、力等。在大概念理念下，教师提炼出的学科大概念通常有着较强的概括性和联系性，是可以用于发展学生核心素养、培养学生终身学习能力的基石。指向学科大概念的科学教学，即在教学的过程中坚持大概念教育理念，使用科学大概念引导学生走入科学学习的深层，有序完成知识的学习、技能的提升与素养的发展，让学生在大范围内了解大概念，并正确使用概念解释科学现象。

科学大概念教学要建立在整体视角下，使科学知识体系成系统、有逻辑，再由教师合理组织科学教育结构，围绕科学知识体系开展连续的、层层递进的教学活动，由浅入深地理解科学道理。这意味着在教学时，教师要摒弃原有碎片化、片段式的科学教育方法，保证在课上所讲的科学知识和科学定律都立足整个科学体系之中。大概念背景下的教学内容可以少一些，但教学深度必须足够，教学活动必须紧密围绕大概念的连续性活动，知识与知识之间的关联也要足够紧密，才能推进学生深度学习。

（二）指向学科大概念的初中科学教学的价值

首先，学科大概念的本质是该学科中最基础、最关键、最核心的构成概念，也是学生学习学科知识、掌握学科知识的前提。学生只有完全了解了各个学科的大概念，通过自己的理解认知，将此类学科大概念穿插在一起，才能完成科学知识体系的自主建构。也就是说，在学习时，各个学科大概念就像是串联起整个初中科学知识的一条线索、一条脉络，是贯穿整个学科教学的必备要素。学生只有真正掌握了这些概念，才能了解学科的本质，并在大概念的基础上深入探究学科中的高阶知识点，进而更好、更全面地掌握学科知识。

其次，指向学科大概念的科学教学可以有效培养学生的科学思维，有助于促进学生高级思维的发展。大部分初中生依然处于由具象思维转变为抽象思维的过程中，而科学知识本身具有一定的抽象性，但科学学科又立足于实践和实验，所以从本质上来讲，科学就是一门由具象过渡到抽象与理性的学科。科学学科的学习完全符合学生的思维发展和认知规律，所以教师开展的指向学科大概念的教学能够让学生更清晰、更直观地理解科学知识，并将科学知识与具体的实验过程和实验现象联系起来，在探究问题、寻找解决思路并解决问题的过程中，也就实现了由具象到抽象的思维转变，同时促进了学生科学思维、科学精神与科学素养的形成。

二、指向学科大概念的初中科学教学策略

（一）整合教育内容，构建大概念教育基础

学科大概念源自学科知识，所以指向学科大概念的科学教学离不开科学教材。教师要认真分析教材中的内容，了解整个初中科学教材中的知识体系，深度探索其中蕴含的学科大概念，将其以特定的顺序和逻辑排列起来，随后，将各个小概念或碎片化的知识内容一一对应到大概念之下，提炼出完整的各个模块和各个阶段的大概念信息，为后续的大概念教学奠定基础。在这一过程中，教师必须深入挖掘教材内容，整理科学学科大概念，并在明确概念、完成概念的整合处理以后，设计指向学科大概念的具有针对性的教学方案。

首先，初中生对大概念的感知能力相对较差，对概念的解读也并不准确，教师要帮助学生梳理好教材中固有的概念内容，做好概念的收集、整合以及优化处理，将过于碎片化或片段化的科学知识有逻辑地排列、重组，并将其作为学生在学习过程中的理论支撑。在学生理解大概念定义以后，再与学生一同解读大概念，加深学生对大概念的理解，并通过一定的教学设计，让学生了解大概念在学习时的应用意义。

其次，教师要在明确大概念的基础上，让大概念渗透到整个教学方案的设计中。在设计指向大概念的学科教学方案时，要着重突出概念的核心内容。教师要明确，学科大概念并非对某个具体知识点的单纯解读，而是一种围绕核心概念的学习方法与学习策略。所以，学科大概念要作为本阶段的教学主题或教学方案的提纲，让教学设计紧密围绕大概念有序排列。教师还要深度分析学情，并基于学情制定出合理可行的大概念教学规划，明确教学目标和具体的教学要求，为学生提供清晰的学习路线。

例如，在教学“光和颜色”这一章节的知识点时，教师便先对教材内容进行了整体化梳理，随后提炼出“光源”“光的传播”“介质”等几个具有逻辑联系的大概念。其中，“光的传播”是本章节的核心概念，有学科大概念的特征。所以在本章节教学中，教师全程围绕“光的传播”概念设计了一系列的教学活动，同时将“光源”“光的传播”“介质”这三个概念联合起来，设计了“不同光源在不同介质下的传播”实验。学生要在完成理论知识点学习后，尝试根据教师给出的实验主题设计实验，并在实验室内完成具体的实验操作，记录整个实验过程，最终得出一定的实验结论，与所有同学分享本组的实验成果。在理论与实践相结合的课堂中，学生对“光的传播”这一概念有了更系统、更清晰的认知，整个大概念教学流程的推进也十分顺利。

（二）完善实验组织，提供大概念实践体验

科学是一门与实验密切关联的学科，指向学科大概念的教学也要以实验为依托，让实验成为大概念教学的实践环节，利用实验为大概念理论提供指导，使学生在实践中获得更完整、更真实的学习体验。为了保证实验教学有序开展，教师要合理优化教学流程，围绕核心概念确定实验内容与实验形式，尽可能以学生感兴趣且符合学生认知规律的模式开展实验教学，让学生自主参与到实验中来，以积极的状态面对实验，愿意自主设计实验，并在实验观察中获得实验现象，再结合过往的学习经验与生活经验，对其进行系统分析，最终得出确切的实验结论。除此以外，教师要保障整个实验的概念内容完整，还要调整在实验中渗透大概念的方式，精心设计教学环节，强化概念的引导效果，让大概念为学生带来更多与实验相关的启示。

例如，在教学“机械运动”时，教师没有直接在课堂中为学生解读“机械运动”这一核心概念，而是将概念渗透到实验中。首先，教师为学生展示一系列的小实验，包括在斜面顶端放置一个小球，小球自然从斜面上滚落；拿起扫帚扫地；投掷一颗篮球；使用粉笔在黑板上书写。其次，要求学生观察这些实验，并思考这些实验有哪些异同点。学生对“机械运动”的概念把握不准确，很难通过仅有的课前预习得出正确结论，所以教师又引入了“运动”“静止”“参照物”这些小概念，让学生深度理解概念的相关内容。这些实验大多来自生活，学生有基础的生活认知，便可以在教师的提醒下快速反应过来，并积极与教师互动，进行一系列的讨论，继而逐渐形成对本课大概念——“机械运动”的具体认知。最后，教师导入物体的运动概念，如直线运动、曲线运动、匀速直线运动与变速直线运动等，并将其作为本课讨论的要点，为学生提供思考的机会，让学生围绕核心概念开启深度探究与思考，让实验成为大概念教学的有力推手。

（三）导入生活元素，引导大概念内化迁移

指向学科大概念的教育要让学生完全理解学科概念，此时，教师在课上导入生活化的元素，开展生活化的教学活动，以降低学生理解抽象科学概念的难度，并激发学生的探索兴趣，让学生更积极主动地走入大概念的学习中，与教师一同探索科学世界的奥秘。与此同时，此举还可以让学生意识到科学与生活之间的密切联系，认清科学知识的本质以及科学对人类社会发展的重要意义。

例如，在教学“摩擦力”一课时，首先，教师导入“摩擦力”这一大概念，与学生一同完成概念解读。其次，教师要求学生说一说在生活中见过哪些与摩擦力有关的案例、摩擦力在生活中有怎样的作用、哪些做法是刻意要增加摩擦力的以及哪些做法是刻意要减小摩擦力的。教师的问题不同于传统的物理课堂提问，学生认为这一探究活动十分有趣，很快便沉下心来思考。这一环节，教师还设计了小组活动，学生的讨论欲望极其高涨，课堂氛围十分活跃。最后，在学生描述完生活中的案例以后，教师又导入另一个问题：“你认为生活中的摩擦力好还是不好？”并以此作为本课的辩论话题，大幅度拓展了本课大概念解读的深度，带领学生走入更深层次的探究中，使学生从更客观角度解读了“摩擦力”这一概念。

（四）设计实践练习，形成大概念认知体系

学生在实践练习中应用大概念处理问题的过程，就是完全掌握大概念并实现大概念内化的外在表现。所以，指向学科大概念的科学教育不仅要完成课上教学，还要注重课后的巩固练习。教师要设计一系列的实践练习或实践训练，为学生提供应用知识解决问题的机会，让学生在思考问题、探索解决问题的路径中逐渐完成科学概念认知的转化，完善科学大概念体系的自主构建。教师要围绕大概念，结合学生学情，设计适宜初中生学习与探究的实践活动，让学生在训练中创造性地运用大概念。

以实践练习助力学生形成大概念认知体系的方法可以分为两种，一是课后的综合实践作业，二是概念表达。综合实践作业要突出对学生概念、知识、技能迁移能力的考查，让学生在学习时使用一些旧有概念完成新概念的探索，以全面提升学生的学习品质，促进学生综合发展。而概念表达类实践则强调对学生能否完整解读并正确表达新概念能力的考查。学生表达概念的过程实际上就是理解概念的具体体现。常见的概念表达类作业是以科学小论文的形式呈现的。在实践教学中，教师也可以将这两类作业融为一体，构建项目式学习，先让学生以小组为单位完成综合实践探索，再让学生出具项目报告，在项目报告中完成实践流程的梳理以及概念的表达。

例如，在教学“探索宇宙”时，教师要求学生以小组为单位，任选一个著名的星座或恒星进行研究，学生可以通过网络、书籍、新闻、报纸等渠道搜集资料，也可以使用天文望远镜，在一段时间内每日观察该星座，再结合收集到的资料与小组成员进行一系列讨论，最终撰写项目报告。

三、结语

综上所述，指向学科大概念的初中科学教学策略要从合理整合教学内容、完善教学实验的组织形式、导入生活元素、设计实践练习入手，构建理论与实践深度结合的科学课堂，在讲解科学知识的同时，为学生提供参与实验或实践探究的机会，再辅以实践训练，让学生将课上所学知识应用于问题解决中，循序渐进地走入科学学科的内核，正确把握大概念，完成科学学科认知体系的自主构建，进而发展学科能力与学科素养，为后续的学习奠定基础，最终达成立德树人的教育目标。