基于大概念的逆向学习进阶设计实践

【摘要】基于碎片化的教学倾向这一现实问题，提出基于大概念的逆向学习进阶设计，创设“结构化的认知、启发性的问题、进阶式的活动、可迁移的哲学思维”为逆向学习设计的路径范式，提升学习素养，促进深度思维，达成大概念的理解。

【关键词】大概念  逆向学习进阶

【中图分类号】G63  【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2024）04-0145-03

一、研究背景

《义务教育科学课程标准（2022年版）》中明确指出科学教学应遵循“少而精”的原则，聚焦学科核心概念，基于学生的认知水平和知识经验，科学安排学习进阶。[1]而在现实教学中学生往往习得大量割裂且碎片化的内容，教师欠缺引导学生在大量的事实性概念上以更高位的视角看待所学的知识，学生缺乏感受知识背后承载的学科内或不同学科之间的联结。面对新的陌生情境，学生又束手无策，难以迁移所学内容，长此以往的学习历程不利于学生达成该学科的素养培养要求，因此，研究基于大概念的逆向学习进阶就显得尤为重要。

二、核心概念界定

（一）大概念

不同的专家学者对于大概念有不同表述的定义，其本质是相同的。如章巍认为大概念并非指学科中的某一知识的具体概念，而是反映本质的一些核心观点，是有共识性和统领性的观点，具有陈述性、科学性、深刻性、中心性和迁移性。[2]即大概念是在具体学科知识概念的基础上抽象提炼出的上层概念，不仅指向学科核心或学科本质，也指向现实生活和学科关联的路径，指向哲学维度的认知，具体内涵如图1所示。在《义务教育科学课程标准（2022年版）》中指出的13个学科核心概念和4个跨学科概念，包括“生命系统的构成层次”“生物体的稳态与调节”“生物与环境的相互关系”“生命的延续与进化”等。[1]这些概念的表述非一个问题，是陈述性的表达；同时，学生在学习细胞、组织、器官、系统、个体、种群、群落、生态系统等内容时，“生命系统的构成层次”统领了以上学习内容，体现了中心性、深刻性，同时这些观点在生物学科内被普遍认同符合科学研究方法的结果，具有科学性。“生物体的稳态与调节”还可进一步提炼出“结构与功能”的跨学科概念，在物理学科、化学学科等不同学科都可迁移认识此内容。[3]

（二）逆向学习进阶

学习进阶也称为学习进程，它是对学生在某一学段内探究某一主题时连贯的、逐级进阶深化的学习路径的描述，呈现了学生对核心概念由简单到复杂、相互关联的理解与实践应用。[3]逆向学习进阶是在学习进阶的基础上提出来的，顾名思义，在学生活动序上体现出由表象到本质，由简单到复杂，由容易到困难的螺旋进阶式任务群，学习内容从学生的认知逻辑和知识经验为出发点，学习历程注重内容前后的关联性，前一学习目标的达成指向下一学习目标的起点。除此之外，教学设计序以预期达成理解的大概念为出发点，明确学生关于本内容的预期学习结果，分析学生的现有认知到预期结果的生长路径，从大概念逆向辐射至设计每一阶段目标的达成路径。

三、基于大概念的逆向学习进阶设计范式

基于大概念的逆向学习进阶设计范式以结构化的认知序、启发性的问题链、进阶式的活动序、可迁移的哲学思维为关键设计路径，其内涵如图2所示。

（一）结构化的认知

结构化意味着教师对多种影响学生的学习结果的要素进行了系统化的思考，包括对教学组织者、预期学习结果、学习逻辑、学习内容、认知策略等进行了系统整体的梳理。结构化的认知序包含结构化的认知内容、结构化的认知策略。认知内容由下至上对“真实生活情境、具体概念、核心概念、大概念”进行结构化梳理。

（二）启发性的问题

问题类型按照提问方式可分为以下三种——反问、追问和补问。当学生的认知与期待答案一致的时候，可以进一步追问，比如：为什么你会这么认为？当学生产生认知冲突的时候，这时可以通过反问引导学生进一步思考，如：这是真的吗？当学生没有对情境产生疑惑时，可通过补问引发学生思考。问题的有效性是促进学生深度思维的关键所在，问题的有效性有赖于教师从预期结果到学生认知起点的路径分析，捕捉学生认知冲突的矛盾点，创设有启发性的问题链。

（三）进阶式的活动

进阶式的活动主体是学生，学生参与的螺旋上升课堂思维活动，教师以适切的学习支架引导学生从熟悉的小切口任务的解决逐步迁移至解决更宏大的真实问题，在逐渐解决问题的过程中逐步提升思维量，促进学生知能提升。

（四）可迁移的哲学思维

教师引导学生理解大概念后，为了提升学生的思维品质，嵌入可迁移的引导学生提出还可迁移此大概念的学科内容及真实生活情境，将可迁移的思维应用于实际生活。

四、基于大概念的逆向学习进阶设计实践

（一）厘清内容逻辑，结构化的认知提素养

从《义务教育科学课程标准（2022年版）》分析，对“自然界中的氧循环和碳循环”的内容要求是“描述自然界中的氧、碳的循环，了解温室效应加剧及对人类的影响”，学业要求“参与大气保护、温室效应等社会性议题的讨论，提高环境保护的意识，认识科学对解决社会问题的重要作用”。[1]综合分析，“氧-碳循环”的结构化如图3所示。

从教材活动分析，安排了四项学生活动，如表1所示。从学习进阶的视角看，能力要求同质化，从自然界中的氧循环到自然界中的碳循环，学生的思维训练停留在对模型的解读与填空，欠缺螺旋上升的能力要求；温室效应的模拟实验再次重复小学科学阶段的要求，学生依旧重复已掌握的认知“二氧化碳气体对地球起着保温作用”。

从学生的学情分析，学生已经具备关于呼吸作用、光合作用、温室效应等相关的知识，学生缺乏的是用整体宏观的视角来看待彼此之间的联结，综合调动掌握的知识去解决实际生活的问题。

（二）创设问题情境，启发性的问题促深思

“自然界中的氧循环与碳循环”一课安排了10个关键问题，具体如表2所示。从问题的宏大与否上叙述，问题6、10是面向现在社会问题和面向未来科学发展的深度思维，其余几个问题在学情分析的基础上提出的几点关键启发性问题；从问题形式上，有补问、追问、反问等不同形式，指向学生不同层级的目标达成水平。

（三）科学安排任务，进阶式的活动提知能

本节内容的进阶按照“学习目标达成进阶、情境设计进阶、学生活动进阶”三者为序逆向思考，从“小空间的平衡、地球系统内的平衡、平衡的重要性、用平衡观面对实际生活”螺旋上升的进阶式活动达成对大概念“稳定与变化”的理解。进阶式的活动序如图4  所示。

（四）嵌入迁移性问题，哲学化的思维提品质

从生物学科视角分析，体现“稳定与变化”的具象学习内容还有很多，包括自然中的氮循环、水循环，血液循环、人体的激素调节等；从学生的认知方法分析，面对生活中的日新月异充满挑战的生活，感受稳定并非一成不变，而在微小改变的连续叙事中感受稳定；从学生的日常生活分析，学生可以用“稳定与变化”的认知指导决策方向，调整自我情绪。基于此，可嵌入一些开放性的生活化问题，提升学生哲学化思维的品质，如：在现实生活中，“稳定与变化”可以指导我们哪些方面呢？

五、结束语

基于大概念的逆向学习进阶设计，教学目标核心指向大概念的建构，弱化了碎片化的教学倾向，引导教师关注学习内容之间的关联甚至与现实生活的关联。同时提炼可迁移的设计范式，利用结构化的认知提升学习素养，启发性的问题链促进深度思维，进阶式的活动序提知能，可迁移的哲学思维提升认知世界、认知自我的品质。

参考文献：

[1]中华人民共和国教育部制定.义务教育科学课程标准（2022年版）[S].北京：北京师范大学出版社，2022.

[2]章巍等.未来教师的大概念教学设计[M].北京：机械工业出版社，2022.

[3]刘晟，刘恩山.学习进阶：关注学生认知发展和生活经验[J].教育学报，2012（4）：82.

[4]朱清时主编.义务教育教科书·科学·九年级上册[M].浙江教育出版社，2022.

作者简介：

狄小椰（1992年11月—），女，汉族，浙江省台州市人，一级教师，本科学历，研究方向：基础教育。