初中科学大概念教学的困境和优化对策探究

摘 要：新课改背景下，学科教育要以核心素养最高培养目标为导向，深刻推进教学改革，力求让核心素养落地开花。而随着教育改革与研究的逐步深入，渐渐将目光聚焦于大概念，成为诸多教育工作者研究的关键课题。这种更为现代化的教学概念，对培养学生高阶思维、促进知识迁移运用、形成核心素养极具优势。但实际教学期间仍然面临较多的困境，文章以科学学科为探究点，分析大概念教学面临的困境并提出优化解决对策，希望能够为相关工作者提供参考。

关键词：初中科学；大概念；教学困境；教学评价

中图分类号：G633.7 文献标识码：A 文章编号：1673-8918（2024）26-0131-04

科学学科，是初中阶段极为重要的一门科目，对培养学生科学观念、科学思维以及科学探究精神都极具价值。随着新一轮教育改革的推进，科学学科的教育改革有了新的方向，正在向着聚焦大概念的方向转变。科学大概念与一般的科学概念相比，具有明显的抽象性和整合性特征，可将其作为学生科学学习的一种重要能力，将各类知识内容逐渐内化、迁移运用。但这种革新的教育理念在实际课程教学期间，仍然存在一些显著的困境，亟待教育工作者加以探究解决这些常见的难题。

一、 初中科学大概念教学的重要优势

（一）提高学生学习兴趣

在科学教育工作中，往往涉及较为广泛，不仅涵盖丰富的物理、化学、生物，而且还涉及科学哲学、科学史等知识内容。虽然能丰富学生的知识积累，但也存在一些问题，容易加重学生的课业负担，从而影响学习积极性。因此，在初中阶段的科学教学期间，如何有效激发学生的学习兴趣，成为一大难题，单纯应用传统的科学教学方法所能起到的成效差强人意，而将大概念教学引入课堂之中，将进一步发挥对科学教育的促进作用，提高学生的学习兴趣。科学学习活动中，因本身内容结构更为严谨且涉及面较广，更需要教师以渊博的学识和优秀的教育能力开展课堂教学设计和教学活动。而融入大概念开展教学活动能有效突破学科之间的界限，让学生得以在教师的指引下学习少而精的大概念知识并形成整体观念，不仅能拉近与生活的距离，还能降低学习难度，从而提高学习兴趣。

（二）促进科学知识迁移

从科学学科日常教学过程来看，教师为了提高课堂教学的整体效果，多数情况下会通过创设情境开展教学活动，虽然能提高课堂的生动活跃性，但也不可否认容易长期局限在某一单一重复的情境套路下，容易影响学生的思维认知。尤其在科学学科的教学中，如若使用单一的教学情境去应对复杂的知识体系，往往很难达到情境渗透的目的，反而会增加学生的记忆负担。而借助于大概念教学模式，能在无形中让学生从以往单一的情境中脱离出来，进而形成抽象层面的表征经验，快速关联不同情境事实，加深对科学知识的理解。相较于常规教学模式，这种大概念教学方法反而能让学生自主迁移到不同的情境下，生成解决情境问题的意识和兴趣，更好地促进科学知识的迁移和运用。

（三）培养学科核心素养

分析大概念教学理念的核心本质，在于落实“怎样培养人”的过程，有着极其重要的作用。而核心素养的培养目标在于培养什么样的人，这也就进一步验证了，大概念教学与核心素养之间的内在关联是目标与实现目标的工具关系。因而在科学学科的教学中有效落实大概念教学方法在一定程度上必然可为核心素养的落实而服务，促进学生形成良好的学科学习能力。通过大概念教学方法加深学生对知识本质性的理解，进而形成学科概念，也能帮助学生进一步建构解决问题的方法和思维。而且在大概念理念的指引下，也将促进学生拥有更为丰富的知识，发展适应能力。此外，在科学教学过程中，教师有效地将大概念引入其中，也将进一步提高学科核心素养的培养成效，借助大概念的固定锚点作用，让学科教育工作再进一层。

二、 初中科学大概念教学的困境分析

（一）学生易受表层性认知干扰

科学教学中，大概念教学方法的融入极为重要，但就目前整体教育教学的开展情况来看，实施大概念教学并取得成效，仍然任重道远。因本身科学大概念并非单纯地将以往的科学小概念相互连接，而是在更深层次进行探索，让学生能够从中提高知识的掌握度，理解更多本质且普遍的科学规律及原理。从学生以往的学习情况出发，分析学生在进行科学学习时的一些难点，可以发现学生很容易受到表层性认知的干扰，影响大概念知识的建构。虽然学生已经在小学时期接受了科学的初步教育，形成了一定的知识积累，但不可否认当下信息爆炸时代，学生可轻易获得大量的表层性知识，对其认知形成干扰。如通过各类电视节目、日常自主生活观察等。但多数只是积累在数量维度上，很难突破原有的表层性认知经验，这会阻碍学生科学知识的高效结构化，想要进一步建构科学大概念更是极为缓慢。

（二）大概念理论抽象晦涩性强

与以往教学理念相比，学科大概念的创新教学模式具有更强的抽象性以及晦涩性，而且是目前学科教育最普遍的难题和困境，很容易影响整体的教学质量。尤其初中科学学科内部包含极多的概念常识，涉及知识范围更广，与普通学科相比，整体难度更高，学生在理解层面上存在更大的难度。与此同时，初中科学的大概念涵盖了极多分支，包括物理、化学、生物、哲学等，这也就决定了科学知识会涉及更广泛的范围和内容。尤其大概念教学模式的引入，虽然在一定程度上优化了以往单一教学模式的弊端，但仍然会受到学科本身特征的影响，对知识点的聚合程度提出更高要求。如何将大概念理论落到实处，抓住大概念的核心主旨，进一步为落实核心素养而服务，成为目前科学教学工作者最重要的研究课题之一。虽然宏观和中观等层面都有了一系列的研究内容，但真正下沉到具体教学之中，仍然极为考验教育工作者的教育水平。

（三）学科知识网络较为碎片化

除以上科学教学的困境外，目前初中科学大概念教学还存在学科知识网络更为碎片化的典型困境，忽略了科学体系的系统性要求。从核心本质来说，科学学科与其他学科教学有明显的差异，不仅在涉及的范围和领域上有各自的特征，而且需要教师形成整合性教学思维，从而系统地看待科学教育工作。但本身科学学科知识内容也呈现出碎片化、分散化的典型特征，如若教师不能加以合理优化和调整，最终仍然会表现出本门学科教学的碎片化困境，很难达到系统化、结构化的教学要求。尤其初中阶段科学教学工作者面临较重的课业负担，即使在日常教学中加以钻研，也受到有限课业时间的局限和影响，使得科学大概念教学工作的推进还不足以达到理想要求，加之要充分考虑到学生个体的个性化发展需求，想要充分保证科学学科大概念能够系统化进行整合，也存在着不少的难点。

（四）日常教学过程逻辑性不足

在开展科学大概念教学期间，教师的教学过程也极为重要，是影响学生学习成效的决定性因素，也是目前容易出现教学困境的关键点。从教师开展教学活动的情况来分析，实际科学教育期间仍然存在逻辑性不足的困境和问题，使得科学教育的成效被弱化，更是难以落实科学大概念教育工作要求。部分教育工作者虽然已经认识到科学大概念教学改革的必要性，但由于以往教学模式的干扰，仍容易陷入一言堂教学模式，使得科学教学课堂的启发性不强，难以对学生思维和能力进行有效的训练培养，削弱了科学学科的育人功能。在此基础上，部分教师容易忽略大概念教学与实际生活进行关联的需求，使得很多抽象晦涩难懂的概念知识仍无法落到实处。

（五）课程教学评价易流于形式

教学评价作为指导课堂教学的一种手段，也是目前高质量教学必不可少的一部分，能够达到促教促学的目的。然而从初中科学教学的整体情况来看，在课程教学评价方面仍存在典型的困境，容易流于形式。尤其受以往教学观念的影响，教师在教学评价方面仍缺乏更科学完善的评价指标，容易出现重形式轻时效的问题，缺乏与科学大概念教学目标的实际关联，很难为提高教学成效以及学习效率而服务。此外，在科学大概念教学过程中，教学评价也出现了任意化的问题，教师在开展评价期间，未能将学科教学的本质目标落到实处，一方面受学科自身的特征影响，很难制订出更为细致化且高效的教学评价目标，另一方面也与大概念教学过于抽象晦涩难懂密不可分，渐渐影响了课堂教学评价的开展成效，无法落到实处，缺乏恰当的大概念统领。

三、 初中科学大概念教学的优化对策

（一）建构科学大概念全景图

从以上分析可知，为解决当下初中科学大概念教学的常见困境，必须着重在教学方面进行优化和完善。可积极建构科学大概念全景图，要围绕大概念进行单元整体的教学设计，这样既有利于加强教学工作者的知识关联，也能在后续为学生形成清晰的大概念架构。尤其从学科核心素养培养目标出发，科学教师要充分认识到各核心素养的能力并非简单的拼凑，而需相互关联，相互衔接，才能更好地形成知识架构，确保科学知识内化，为学生日后所用。因此，教师应从课程教学视角出发，从科学大概念路径入手，在每一次的科学教学工作中，绘制与其相关的概念全景图，促进学生深入理解掌握。例如，在初中“运动和力”相关科学知识探索中，教师经过整体的分析梳理，将学科涉及的一系列片状知识进行融合，并从学生现有知识体系和学情出发，加强层次结构的挖掘，最终形成了与该知识点相关的大概念图景。以运动合力为核心，向外进一步延展拓宽，分别包括直线机械运动、曲线机械运动、速度、参照物、摩擦力、重力、牛顿第一定律等一系列小概念知识内容。如此，在开展课程教学时，教师便可逐级带领学生探索各小概念，最终将其串成线连成面。

（二）创设贴近生活学习情境

除了建构大概念全景图，教师也可通过创设良好的学习情境，加深学生的学习印象，也能进一步促进学生形成学习动力，亲身体验生活中常见的科学知识及科学现象，这对掌握学科大概念、解决实际问题较为有效。科学知识较为晦涩难懂，教师如若能创设与生活相贴近的学习情境，可拉近科学与实际生活的距离，也有利于削弱学习难度。教师应有意识地在日常教学期间结合教学内容的关键点进行情境创设，必要时可借助多媒体教学设备增加情境的体验感。当然，教师也可适当通过转变思路的形式为学生创设体验式课堂，使其能够沉浸在更具实际体验的情境下进行学习。例如，在科学探究学习中，教师可进一步融入体验式学习策略，借助各种与实际生活情景相关的探究活动，帮助学生创设学习情景，如开展家庭实验探究活动或科技比赛活动，激发学生科学探究的热情。

（三）剖析大概念课堂教学数据

在科学大概念教学时，教师要注重做好课堂教学数据的进一步剖析，这样既有利于了解到学生的学情，也能更好地调整教学方向。科学大概念教学其核心本质在于，加强学生对各类概念知识的认知理解和掌握，因此应及时对学生的学习效果进行考量，通过剖析课堂教学数据，可解决这一问题。为达到这一目标，教师可尝试利用当下一些智能的教学手段，辅助数据剖析工作，也可尝试利用书本材料中的练习题目，分析学生在一些具体题目上的完成准确率。例如，某地初中科学教学课堂，融入了学海电子书包，能够在线上进行智能统计教学，对每名学生课上的学习情况及时总结反馈。学生也能在线上回答教师设置的一系列典型例题，提交作答结果后，教师及时评估学生的正确率，从而了解学生对题目的理解程度，知晓科学学科学习的薄弱点。有了大数据的支持，教师能进一步在当堂灵活调整教学方案，布置更具针对性的当堂练习题目，要求学生首先自主完成练习，随后给予学生充当小先生的机会，让其走上讲台为其他学生讲解题目，这既能训练学生的逻辑思维能力，也能加深其对知识的理解和记忆。

（四）依托单元复习巩固大概念

除以上科学大概念教学策略外，教师也可在日常教学期间依托单元复习，进一步深入建设大概念，巩固大概念，让学生更好地掌握科学知识，提升学习成效，为落实核心素养奠定基础。以往传统的科学教学工作，过于机械化模式化单纯地进行概念授课，虽然能保证教学的进度，但很难取得理想的教学成效。而适当开展单元复习巩固活动，有规划地对学生形成的大概念进行深入建设和巩固，将加深理解，也能减少记忆的流失。尤其在教学期间，还可尝试让学生自主进行知识整理，不仅能了解学生学习的水平，还将进一步为后续复习课程提供素材。例如，在单元复习活动中，教师首先要求学生自主进行知识体系的整理，并将每章节的关键概念知识点绘制成思维导图或全景图形式，通过适当进行标注的方法，加深对章节知识的理解。随后教师再对学生进行单元知识考核，将学生练习中出现的易错题、经典题、重难题集中呈现，再次加深学习印象，锻炼学生对科学知识的实际运用能力。

（五）创新科学大概念教学评价

为保证科学大概念教学成效，教师也应注重对教学评价进行优化和完善，不能一味地沿用以往陈旧的评价模式。要深入研究大概念教学的特征以及教学要求，围绕前期预设的教学目标，设计与之相匹配的教学评价指标和评价形式。同时教师还要注重在整体评价的基础上进一步增加过程性评价，提高对学生评价的科学性。例如，教师在课堂教学期间能及时对学生的学习效果做出点评，给予学生激励性的评语。如若学生存在学习的不足之处，也要改变以往粗暴式的评价形式，先指出学生学习中的优势，随后再委婉提出不足，激发学生的学习动力，增强学习信心。而在课堂教学尾声，教师还可发放学情评价表，要求学生对自主学习情况进行自我评价，随后交由小组学生综合评价，评价指标的设计还应尤其关注学生在学习中的创新思维以及概念的掌握水平。最后再由教师做出大概念课堂教学的总体评价，及时给予学生学习反馈，促进学生在后续能够深入探究学习，切实发挥大概念的有效引领作用。

四、 结论

综上所述，在初中阶段的科学学科教育中，教师要转变教学观念，利用大概念教学方法开展教学工作，不断创新教学形式，持续对学生进行引导，充分体现科学学科的独有特性，以大概念视角增强学生的科学探究意识和探究能力，真正养成科学核心素养，为学生未来的全面发展助力。

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作者简介：黄赛珍（1975～），女，汉族，浙江温州人，乐清市柳市镇实验中学，研究方向：初中科学教学。