圍繞核心概念組織教學的策略

白毅全

核心概念又稱科學觀念，指的是人們對某一學科對象或科學過程的本源和本體的見解和意識，是通過對事物整體考查而獲得領悟的結果，它能廣泛支配知識的應用。例如，兒童通過學習能夠認識到：地球、太陽系、銀河系、宇宙是層次不同的系統;地球表層是由巖石圈、水圈、大氣圈、生物圈構成的系統;物質能以不同的狀態存在;大氣是由多種氣體組成的混合物;人體是由多種器官組成的，每個器官有著一定的功能;太陽是地球表面水循環、大氣運動的動力;太陽、空氣、水、大地是生物生存的基礎;生命之間相互依存，相互制約;聲音、光的傳播都需要介質;每種生物體都是一個系統，生命體的各個部分分工不同，但相互聯系，共同維持生命活動;生物活動的能量，歸根結底來自太陽能;自然界的能量以多種形式存在，各種形式的能量可以相互轉化，但總量守恒等，這些都是核心概念。

重視核心概念有利于學生創新思維的發展。學科教學中的表象性概念只能解決已知領域的問題，而核心概念則面向未來，解決的是未知領域的問題。學生擁有厚實的核心概念，在未來的生活中如果遇到新的挑戰性問題時，就能夠運用核心概念去思考，把新發現的事實或現象納入已經有的認知結構中，同時豐富和完善已有認知結構。核心概念是學生進一步學習的橋梁，也是今后創造性地解決問題的基礎。教學實踐中，教師應該如何圍繞核心概念來組織教學呢？

搭建起層級知識結構體系

小學科學統攝性、概括性比較強的科學主題主要有能量、演化、變化的形式、尺度與結構、穩定性、系統與相互作用這六個方面。我們可以在研究課程標準與教材的基礎上，從學科主題入手，依據課程標準找出支撐主題的核心概念，分析教材梳理出支撐核心概念的事實、表象性概念。

在頭腦中建立起一個“寶塔型”的知識結構體系（如圖1），有利于教師在整體上統觀教材內容，把握學科邏輯的發展主線。

教師剖析、理解自己所教學科的內容，不僅是對探究活動和學科中概念的理解，也包括對這些概念的本質和相互關系的深刻理解。

例如，北京版《科學》教材四年級的《哺乳動物的眼睛》一課，其科學主題是系統與相互作用（結構與功能相適應），核心概念是在長期適應生活環境的過程中，動物眼睛的位置與其生活習性相適應，支撐核心概念的事實與表象性概念是兔子、馬、牛、貓、虎等的食性。

再如《昆蟲的一生》一課，課堂上教師一般會列舉大量的科學事實，如蝴蝶、螳螂的生命過程等，在此基礎之上，使學生初步認識不同的昆蟲有不同的發展階段，有些昆蟲完全變態，有些昆蟲不完全變態，并以學習這兩個概念為教學的重點。

實際上，這段內容的價值不僅于此。

教師津津樂道的哪些昆蟲屬于完全變態、哪些屬于不完全變態，今后用到的時候，都可以通過查資料獲得。通過討論與辨析，使教師認識上述內容只是載體，不是教學目標。教學目標是通過載體，使學生理解生物體都有生命過程：細節可以不同，但是都要經歷出生、生長發育、成熟、繁殖、衰老、死亡等階段，這才是對今后學習具有支撐作用的生物學的核心概念。學生形成了這樣的核心概念后，再學習其他動物、人、植物時，他們就可能運用這一核心概念去思考，自主學習，吸收新知識，使知識呈幾何級數增長。

將學習內容轉化為具有上下位關系的材料

根據將要學習的新內容與學習者已經知道的相關內容之間的關系，奧蘇伯爾把學習分為上位學習（superordinate learning）、下位學習（subordinate learning）和并列結合學習（combinatorial learning）三類。

如果將要學習的新內容在包攝和概括水平上高于學習者原有認知結構中已有的相關內容，這時的學習就是上位學習，也就是逐漸形成核心概念的過程。上位學習是在歸納推理的過程中進行的，是逐步形成核心概念的過程。

如果將要學習的新內容在包攝和概括水平上低于學習者原有認知結構中已有的相關內容，這時的學習就是下位學習。下位學習中，學生經歷應用核心概念吸收新知識、解決未知問題的過程。

教師要盡可能挖掘教學內容的教育價值，把要學習的內容組織成具有上下位關系的材料（如圖2）。

如北京版《科學》教材《生物怎樣過冬》一課，需要教師明確三個方面的問題：

第一個方面：生物過冬的本領這個話題教什么？（使教師理解生物過冬不同方式的本質與聯系。）

第二個方面：相關的核心概念如何建立？（怎樣層層深入設置問題，使學生的認識層級式提升，即上位學習過程設計。）

第三個方面：怎樣引導學生運用形成的核心概念并自主學習新知識？（即下位學習過程設計，設置逐漸開放的問題，激活學生運用概念學習的欲望和潛能。）

在上述思考的基礎上，將教學內容組織成具有上下位關系的材料（如圖3）。

學科核心概念形成的基本問題層級

第一類的問題屬于個別事實方面的問題，解決第一類問題需要簡單的思維，培養觀察或簡單的實驗能力等。例如青蛙是如何過冬的。

第二類的問題屬于與多個類似的事實有關系的問題，給出概念，此類問題還需比較、分類等思維能力。例如蛇、熊、松鼠、大雁等怎樣過冬。

第三類的問題是指向科學觀念形成的問題，需要歸納能力和相關能力。例如冬天生物生存環境發生了怎樣的變化（認識生物適應環境的本能）。

第四類的問題是應用學習到的觀念解決定向問題，培養學生的演繹能力和發散思維能力。例如就你的經驗搜集植物怎樣過冬的資料（形成自己的看法）。

第五類的問題是學生自己發現的實際問題，可以自己運用學習到的觀念自行解決的，培養發現問題、提出問題、解決問題的能力。

綜上所述，圍繞核心概念組織教學是面向未來素養的教學，需要教師在研究教材、課程標準的基礎上，建構起一個適應今后社會需要的人才知識結構，并在此基礎上將教學內容組織成具有上下位關系的材料，加以實踐，最終才能實現真正意義上的核心概念教學。