大概念視域下學生核心素養培育研究—以小學科學教育為例

胡洪羽 張仕勇

1.綿陽師范學院教育科學學院； 2.萬源市太平鎮第二小學

教育部于2018年1月發布最新普通高中課程標準，強調以學科大概念為核心引領課程改革，促進學科核心素養的落實。新課程標準首次采用“大概念”統整各學科課程內容，指導課程實施、引領教學改革。可見，大概念對于核心素養的落實中具有重要的價值和意義。

一、大概念的內涵和特點

在教育領域,關于大概念（Big IdeasBig Concept）的研究可以追溯到布魯納對于教育過程的研究。布魯納認為教師無論教授哪門學科，一定要使學生理解該學科的基本結構。掌握學科的基本概念架構，有助于學生對學科知識的記憶保留，并促進學習的遷移[1]。2005年，“美國科學促進會”在對于大概念的定義為“能將眾多的科學知識聯為一致整體的科學學習的核心”，《科學教育的原則與大概念》中對于大概念之于科學教育的意義的描述為核心觀念(大概念)及其進階過程能幫助學生理解其生活中的事件和現象，并在其結束學業后仍持續發生影響”[2]。大概念是知識背后的知識，能促進學生對知識的本質理解，形成學科觀念、發生知識聯結，最終指向終身素養。大概念具有以下特征：第一，中心性，集中體現為學科結構和本質；第二，持久性，大概念是細枝末節的知識消失后存留的核心概念，能用于解釋今后生活中遇到的事件和現象；第三，網絡狀，每個大概念則是完成網絡連接的基站；第四，可遷移性，林恩.埃里克森認為大概念有很大的遷移性，可應用于其他相關學科內情境和學科間情境[3]。

二、大概念引入科學教育的緣起

2009年10月，世界七個國家的數十位科學家、教育專家等在蘇格蘭舉行了一個研討會，確定了學生在科學教育中應該學習的核心概念。《科學教育的原則與大概念》一書中首次提出10項科學教育的原則，并選出10個核心科學概念和4個“關于科學”的概念。《科學教育的原則與大概念》的核心觀點為：科學教育的培養目標不是讓學生獲得一堆由事實和理論知識，而是實現一個趨向大概念的形成和發展歷程。2014年9月，由哈倫女士召集這同一組專家重聚，研討再版該書，進而，《以大概念的理念進行科學教育》一書出版。該書總結了五年來科技進展背景下對科學教育提出的新要求、科學教育研究中取得的新成果以及實踐經驗，在實證性科學研究的支持下進一步明確了科學教育改革的方向并明確提出科學教育的目的是使學生具有進行正確決策的知識和能力[4]。

2017年，教育部發布了最新的《義務教育小學科學課程標準》，將小學科學課程實施起始年級調整為小學一年級（在這之前只在小學3-6年級開設科學），可見國家對科學教育的重視。近年來，基礎教育聚焦學生學科核心素養，而學科核心素養形成的主要載體是學科知識。大概念是指“知識背后的知識”，是知識整合、提煉后形成的可遷移的、網狀的、中心性的陳述，可見，從政策上、理論上來看，大概念是核心素養培養的重要載體和途徑，也是科學教育改革的重要導向。韋鈺院士曾指出：“以大概念的理念進行科學教育”。

三、大概念理念下核心素養的培育途徑

（一）創新課程設計

首先，要樹立正確的科學課程目標理念。科學課程不是要讓學生記住一些零散的科學知識，而是在探究和思考中讓學生建立對科學概念的認知，讓學生進一步領會科學精神，要掌握解決問題的方法，能在今后生活中應對實際問題，總之是要形成一些關聯性強、深層次的概念—即大概念。基于這樣的理念，課程目標中的知識傾向不能太過突出，重點要激發學生學習和探究的興趣，主動參與和體驗探究過程，重在對科學過程的探究感受，在探究基礎上引起探究欲望，從而形成科學的概念。 其次，立足大概念開發新的課程模式。國內有學者基于核心素養培養提出學校特設課程—“ALPHS（人文社會學科綜合實踐活動課程）”課程，密切聯系學生生活實踐，對多個人文學科在課程目標、課程內容及課程資源等方面進行跨學科統整，是一門培養學生在親身體驗實踐中提升自身人文素養和創新能力的綜合實踐活動課程[5]。國內外的這些課程模式為我國新課程圍繞學科大概念進行的課程設計提供了一些啟示：一是要重視情境的創設，尤其是思維情境，充分挖掘學生思維潛力。二是以問題為引領，重視探究過程和內化吸收。三是培養學生知識運用能力，注重知識的遷移。

（二）優化教學模式

大概念下促進核心素養生成的教學模式可以選取以下幾種：

一是問題解決教學模式。問題解決教學首要的一步是提出問題，教師要致力于提出高質量問題，需從三個角度來設計問題：一是從學生的角度，要了解和把握學生的需求和興趣，從新奇處、困惑處、共鳴處等設計出盡量精妙、巧妙的學科問題；二從學科的角度，教師需整體把握教材的知識結構和學生的前認知（結構），精妙地設計出具有整合性的學科問題；三是從生活（社會）的角度，教師需要密切聯系生活實際，設計出鮮活的、靈活的學科問題[6]。然后呈現問題情境，引導學生收集資料、提出假設、進行實驗探究、得出結論，在知識應用中又發掘新的問題，從而使概念不斷內化和深入。

二是課題或項目式教學模式。課題和項目式教學將設計、研究貫穿于教學過程始終，學生在教師的指導下開展討論和設計，這有利于學生的學習能力、研究能力、表達與交流能力的提高。這種教學方式打破了舊模式下的“滿堂灌”，較大程度調動學生的學習主動性好、積極性，對于團隊合作精神的培養也大有裨益。同時，課題和項目式教學指向問題解決，有助于知識的運用、內化和遷移。所以，基于較復雜的問題可采取項目式學習方式，引導學生展開具有一定挑戰性的課題、項目或綜合實踐活動，從而充分挖掘學生的潛力，促進學生學科核心素養發展。

（三）基于大概念進行教學設計

基于大概念的教學設計要注意以下幾點：首先，整體把握教材，挖掘課與課之間，各單元之間的內在聯系，完善學生的認知結構，形成核心概念（大概念包括核心概念和共通概念）；其次，要基于前概念進行教學設計；最后，探究活動設計要目標明確，指向核心概念。例如蘇教版小學三年級教材第三單元—我眼里的生命之源—水，這主題中就包含了四部分內容：第一部分—生命離不開水，通過呈現日常生活中的事實（如人和動物都需要喝水、植物也需要澆水）來提出概念—水是動物和植物的重要的生命源泉。第二部分—觀察水，主要展現水的物理特性—無色無味等。第三部分—神奇的水，通過幾個探究活動讓學生了解、掌握水的毛細現象、表面張力等，這部分屬于高層知識的整合。第四部分—地球上的水，主要內容是地球上水的分布和淡水資源占有量、水污染情況和水源的保護。這部分知識將地球科學和STSE進行了整合。在教學設計中，要注意前后知識的聯系性，根據學生前認知、前概念來安排教學內容，層層遞進和深入，促進學生科學概念的形成和內化。