圍繞核心概念組織小學(xué)科學(xué)單元教學(xué)設(shè)計(jì)

摘 要 單元教學(xué)為落實(shí)學(xué)科核心素養(yǎng)、提升課堂效率搭建了有效的學(xué)習(xí)路徑。針對(duì)小學(xué)科學(xué)教材中有關(guān)“植物”的內(nèi)容，就如何圍繞核心概念組織單元建構(gòu)與教學(xué)設(shè)計(jì)，進(jìn)而培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)，提出實(shí)施策略：重構(gòu)內(nèi)容單元，凸顯知識(shí)層級(jí)結(jié)構(gòu);聚焦學(xué)科本質(zhì)，提煉有效問(wèn)題鏈;基于學(xué)習(xí)進(jìn)階，統(tǒng)合單元教學(xué)目標(biāo);設(shè)置真實(shí)情境，促進(jìn)科學(xué)思維發(fā)展;注重過(guò)程表現(xiàn)，采取多元評(píng)價(jià)方式。

關(guān)鍵詞 核心概念 小學(xué)科學(xué) 學(xué)科核心素養(yǎng) 單元教學(xué)設(shè)計(jì)

單元教學(xué)作為有效落實(shí)學(xué)科核心素養(yǎng)、提升課堂效率的重要方式，成為當(dāng)前教育界廣泛熱議的話題。基于學(xué)生認(rèn)知水平，圍繞核心概念對(duì)學(xué)習(xí)單元進(jìn)行建構(gòu)與設(shè)計(jì)的小學(xué)科學(xué)單元教學(xué)，不僅可以對(duì)具體的科學(xué)事實(shí)和知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行歸納提煉，扭轉(zhuǎn)課時(shí)教學(xué)設(shè)計(jì)中暴露出的知識(shí)碎片化、課堂效率低下的問(wèn)題，有利于學(xué)生學(xué)科知識(shí)的系統(tǒng)化與結(jié)構(gòu)化，促進(jìn)有意義建構(gòu)，而且可實(shí)現(xiàn)由淺入深的學(xué)習(xí)躍遷，在培養(yǎng)科學(xué)思維品質(zhì)的同時(shí)，幫助學(xué)生在真實(shí)情境中提高解決問(wèn)題的能力，進(jìn)而讓科學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)真正落到實(shí)處。本文以小學(xué)科學(xué)教材“植物”單元為例，探討單元教學(xué)的設(shè)計(jì)策略與實(shí)施路徑。

一、整體布局，形成體系——圍繞核心概念建構(gòu)內(nèi)容單元

當(dāng)前小學(xué)科學(xué)課程的內(nèi)容單元是以物質(zhì)科學(xué)、生命科學(xué)、地球與宇宙科學(xué)、技術(shù)與工程四個(gè)領(lǐng)域劃分的。現(xiàn)行教材通常利用科學(xué)事實(shí)和具體知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行組織，書(shū)中的章節(jié)就成為了內(nèi)容單元，各單元之間沒(méi)有必然聯(lián)系。但圍繞核心概念對(duì)內(nèi)容單元進(jìn)行重構(gòu)，以更上位的視角去歸納學(xué)科一般規(guī)律，凸顯知識(shí)層級(jí)結(jié)構(gòu)，將有利于揭示學(xué)科本質(zhì)，呈現(xiàn)知識(shí)間聯(lián)系，促進(jìn)學(xué)科知識(shí)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化。核心概念，是居于學(xué)科中心、具有超越課堂之外的持久價(jià)值和遷移價(jià)值的關(guān)鍵性概念、原理或方法[1]。它們將大量的科學(xué)事實(shí)與具體知識(shí)聚合到一起，其解釋力更強(qiáng)、概括水平更高，是組織串聯(lián)學(xué)科內(nèi)眾多一般規(guī)律、原理的關(guān)鍵性概念。比如，“結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)”“變量的識(shí)別與控制”“系統(tǒng)間的相互作用”等[2]。基于核心概念豐富且深刻的內(nèi)涵屬性，可以體現(xiàn)學(xué)科思想方法，是搭建學(xué)科課程內(nèi)容的主干框架。經(jīng)過(guò)檢驗(yàn)，核心概念對(duì)知識(shí)理解與問(wèn)題解決起到了關(guān)鍵作用，在新情境的運(yùn)用中，具有持久的遷移價(jià)值[3]，因此，可作為建構(gòu)學(xué)科單元教學(xué)的邏輯主線。

小學(xué)科學(xué)課程作為一門綜合性課程，教師需要整體布局，圍繞核心概念將具體科學(xué)事實(shí)與抽象學(xué)科概念建立聯(lián)結(jié)，形成體系。比如，從“結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)”的視角，可以建構(gòu) “植物形態(tài)”“動(dòng)物器官”“地球圈層”“簡(jiǎn)單機(jī)械”等主題單元，各單元內(nèi)容又可從外部條件、結(jié)構(gòu)特征、影響因素、功能用途等屬性進(jìn)行歸納。如“植物”單元，就是從植物的生存環(huán)境、形態(tài)結(jié)構(gòu)、能量輸入、功能作用等各個(gè)維度切入，將“來(lái)自大自然的信息”“認(rèn)識(shí)天氣”“地球上的水”“地球上的大氣”“巖石與土壤”“植物生活在不同地方”“種植植物”“植物的生長(zhǎng)”等相關(guān)內(nèi)容打通，建構(gòu)成一個(gè)貫穿小學(xué)不同學(xué)段的內(nèi)容單元（如圖1）。

二、聚焦本質(zhì)，提煉問(wèn)題——以問(wèn)題鏈緊扣教學(xué)環(huán)節(jié)

圍繞核心概念組織的內(nèi)容單元核心是聯(lián)結(jié)聚合，促進(jìn)單元教學(xué)有效實(shí)施的核心，是聚焦學(xué)科本質(zhì)的問(wèn)題設(shè)計(jì)。構(gòu)思巧妙、內(nèi)容精煉的真實(shí)學(xué)科問(wèn)題，有利于學(xué)生學(xué)科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)[4]。那么，如何從聚焦學(xué)科本質(zhì)的角度提煉出單元教學(xué)中的有效問(wèn)題呢？首先，需要明確單元教學(xué)中的主干問(wèn)題。它是圍繞核心概念，對(duì)統(tǒng)領(lǐng)與聚合單元內(nèi)容起著關(guān)鍵性作用的問(wèn)題。主干問(wèn)題可以引導(dǎo)單元內(nèi)容、聚焦學(xué)科本質(zhì)，是串聯(lián)單元教學(xué)的主線，有助于進(jìn)一步強(qiáng)化對(duì)學(xué)科邏輯的深層次理解。如果缺少核心概念統(tǒng)攝與主干問(wèn)題引導(dǎo)，單元教學(xué)也就失去了自身價(jià)值，成為內(nèi)容堆砌的另一種形式而已。其次，是基于主干問(wèn)題延伸出的相關(guān)學(xué)科問(wèn)題。這些問(wèn)題應(yīng)有助于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，促使他們?nèi)ニ伎祭斫饩唧w知識(shí)背后隱含的一般性規(guī)律，同時(shí)要盡可能與日常生活中的真實(shí)情境相聯(lián)系，鼓勵(lì)他們習(xí)得運(yùn)用，解決實(shí)際問(wèn)題。最后，根據(jù)問(wèn)題之間的內(nèi)在邏輯關(guān)系，將整個(gè)單元教學(xué)中生成出的問(wèn)題進(jìn)行提煉分層并形成問(wèn)題鏈，以持續(xù)挖掘?qū)W生學(xué)習(xí)潛力，提升自主建構(gòu)能力。

比如，在“植物”單元中，包括“植物過(guò)冬”“種子的傳播”“認(rèn)識(shí)土壤”“根的作用”“空氣與生命”“花的構(gòu)造”“水的性質(zhì)”“研究果實(shí)”，以及“描述天氣現(xiàn)象”“綠色植物怎樣制造營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)”等內(nèi)容。如果按照教材排版順序依次教學(xué)，會(huì)出現(xiàn)學(xué)習(xí)內(nèi)容散亂、教學(xué)主線缺失，進(jìn)而導(dǎo)致學(xué)科內(nèi)在邏輯割裂、結(jié)構(gòu)性不足等問(wèn)題。相反，若圍繞核心概念“結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)”作為單元組織的聚合器，抓住“植物怎樣適應(yīng)環(huán)境以及如何維持自身生命活動(dòng)”這一單元主干問(wèn)題，從結(jié)構(gòu)與功能屬性對(duì)該問(wèn)題展開(kāi)進(jìn)一步追問(wèn)，構(gòu)成引發(fā)思考與探究問(wèn)題鏈：（1）植物的生存需要怎樣的環(huán)境條件？（2）不同的生存環(huán)境會(huì)對(duì)植物產(chǎn)生什么影響？（3）植物在不同生長(zhǎng)發(fā)育階段所需養(yǎng)分的來(lái)源在哪里？（4）綠色植物是如何制造養(yǎng)分的？（5）養(yǎng)分如何運(yùn)輸?shù)街参锏娜砀魈帲浚?）植物對(duì)人類活動(dòng)產(chǎn)生了怎樣的影響？基于主干問(wèn)題形成的問(wèn)題鏈，緊扣教學(xué)環(huán)節(jié)，對(duì)單元中的大量?jī)?nèi)容及相關(guān)問(wèn)題做了串聯(lián)與整合，一方面可以幫助學(xué)生優(yōu)化學(xué)科層級(jí)知識(shí)結(jié)構(gòu)，延伸對(duì)學(xué)科本質(zhì)的深入理解，另一方面也為學(xué)生提供了具體知識(shí)與一般規(guī)律、一般規(guī)律與核心概念之間的思維加工機(jī)會(huì)，以實(shí)現(xiàn)學(xué)科核心素養(yǎng)在單元教學(xué)中的落實(shí)。

三、統(tǒng)合目標(biāo)，逐層遞進(jìn)——基于學(xué)習(xí)進(jìn)階的單元教學(xué)目標(biāo)設(shè)計(jì)

目標(biāo)是單元教學(xué)逐步推進(jìn)的重要因素。圍繞核心概念組織單元教學(xué)，不僅是把散落的知識(shí)目標(biāo)進(jìn)行統(tǒng)合，同時(shí)也要把思維、技能、態(tài)度統(tǒng)合在一起，凸顯單元教學(xué)目標(biāo)的統(tǒng)合性。因此，圍繞核心概念組織單元教學(xué)的目標(biāo)設(shè)計(jì)，不僅包括知識(shí)、思維、技能和態(tài)度的整合，還需要挖掘事實(shí)現(xiàn)象背后蘊(yùn)藏的學(xué)科思想方法和教育價(jià)值，同時(shí)在結(jié)合學(xué)情分析的基礎(chǔ)上，依據(jù)學(xué)習(xí)進(jìn)階理論，按照各學(xué)段認(rèn)知要求與水平的不同，設(shè)計(jì)出學(xué)科邏輯連貫且逐層遞進(jìn)的單元教學(xué)目標(biāo)。比如，針對(duì)“植物”單元，在課程標(biāo)準(zhǔn)、內(nèi)容單元和學(xué)情分析的基礎(chǔ)上，單元教學(xué)目標(biāo)在設(shè)計(jì)上體現(xiàn)了認(rèn)識(shí)自然環(huán)境、植物生長(zhǎng)的過(guò)程和學(xué)科方法，對(duì)自然現(xiàn)象的好奇心與探究熱情，以及與相關(guān)科學(xué)知識(shí)的融合。同時(shí)從“植物的生存需要一定的環(huán)境條件，植物具有與其生存環(huán)境相適應(yīng)的形態(tài)結(jié)構(gòu)”，以及“植物在不同生長(zhǎng)發(fā)育階段所需養(yǎng)分的來(lái)源不同，植物具有制造和獲取養(yǎng)分的結(jié)構(gòu)”兩方面，基于學(xué)習(xí)進(jìn)階展開(kāi)逐層遞進(jìn)的單元教學(xué)目標(biāo)設(shè)計(jì)。

“植物能適應(yīng)其生存環(huán)境”的單元教學(xué)目標(biāo)：

1.通過(guò)觀察、分類、推斷與預(yù)測(cè)等操作技能，認(rèn)識(shí)植物的生存需要陽(yáng)光、溫度水分等條件;地球上的水、空氣、土壤對(duì)植物生長(zhǎng)的影響;同種植物在不同環(huán)境下的生活狀態(tài)可能不同。從以上不同維度綜合分析植物的生存條件及其形態(tài)結(jié)構(gòu)。

2.通過(guò)認(rèn)識(shí)植物的生存環(huán)境，形成熱愛(ài)自然、保護(hù)環(huán)境的情感和意識(shí);建立生物體的結(jié)構(gòu)與功能、整體與局部、多樣性與共同性相統(tǒng)一的科學(xué)觀念;概括與歸納生物的生存離不開(kāi)環(huán)境，不同的環(huán)境養(yǎng)育了不同的生物，不同的生物適應(yīng)和改變著不同的環(huán)境。

3.體會(huì)從科學(xué)視角認(rèn)識(shí)自然環(huán)境;在探究活動(dòng)中主動(dòng)與他人合作，積極參與交流和討論;學(xué)會(huì)欣賞大自然的壯美。

“植物能維持自身生命活動(dòng)” 的單元教學(xué)目標(biāo)：

1.通過(guò)測(cè)量、識(shí)別與控制變量、制作圖表、實(shí)驗(yàn)實(shí)施與結(jié)果分析等操作技能，理解種子提供植物萌發(fā)時(shí)的養(yǎng)分;植物形成幼苗后所需養(yǎng)分依賴植株自身的生命活動(dòng);經(jīng)歷探究植物生長(zhǎng)規(guī)律、分析植物生命周期的學(xué)習(xí)過(guò)程，能夠綜合與演繹出植物的生長(zhǎng)特點(diǎn)和形態(tài)結(jié)構(gòu)變化規(guī)律，綜合分析產(chǎn)生原因及內(nèi)在聯(lián)系。

2.體驗(yàn)科學(xué)探究活動(dòng)從實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)到逐步實(shí)施的研究過(guò)程，增進(jìn)科學(xué)探究能力。

3.在分析解決實(shí)際問(wèn)題、利用圖表與工具探究種植植物生長(zhǎng)規(guī)律的過(guò)程中，了解植物在綠色葉片中制造其生存所需的部分養(yǎng)分;植物通過(guò)葉片、根和幼莖吸收其生存所需的部分養(yǎng)分;植物制造和吸收的養(yǎng)分能在其體內(nèi)運(yùn)輸;認(rèn)識(shí)到植物對(duì)人類生存與發(fā)展的影響，初步形成人與自然和諧統(tǒng)一的學(xué)科觀念與思維方式。

基于學(xué)習(xí)進(jìn)階的單元教學(xué)目標(biāo)設(shè)計(jì)契合學(xué)科核心素養(yǎng)理念，圍繞核心概念“植物的結(jié)構(gòu)與功能”，以植物能適應(yīng)環(huán)境并維持自身生命活動(dòng)為主線，關(guān)注知識(shí)的來(lái)龍去脈，注重思維方法與操作技能的培養(yǎng)，抓住“環(huán)境不同，植物的形態(tài)結(jié)構(gòu)不同”“植物的生長(zhǎng)發(fā)育會(huì)經(jīng)歷不同的階段，其外部形態(tài)結(jié)構(gòu)也會(huì)發(fā)生相應(yīng)變化”“植物需要營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)及一定條件以維持生命活動(dòng)”“植物具有維持生命活動(dòng)及適應(yīng)環(huán)境的基本結(jié)構(gòu)”等內(nèi)容，加強(qiáng)知識(shí)間聯(lián)結(jié)。同時(shí)，滲透單元知識(shí)背后所承載的科學(xué)思想與方法，呈現(xiàn)出單元教學(xué)的育人價(jià)值。例如，運(yùn)用科學(xué)探究過(guò)程中的觀察、分類、推斷與預(yù)測(cè)等操作技能，認(rèn)識(shí)“環(huán)境對(duì)植物生長(zhǎng)的影響”，樹(shù)立環(huán)境保護(hù)意識(shí)，形成熱愛(ài)大自然、愛(ài)護(hù)植物的情感。

四、真實(shí)情境，主動(dòng)探究——激發(fā)科學(xué)思維的項(xiàng)目式學(xué)習(xí)活動(dòng)設(shè)計(jì)

單元教學(xué)要以設(shè)置真實(shí)的問(wèn)題情境為紐帶，要以真實(shí)情境貫穿整個(gè)單元，同時(shí)著眼于單元教學(xué)中的主干問(wèn)題生成若干個(gè)場(chǎng)景序列，使學(xué)生經(jīng)歷“體驗(yàn)—初學(xué)—鞏固—?dú)w納—運(yùn)用”的完整過(guò)程，進(jìn)而促進(jìn)科學(xué)思維的發(fā)展。

例如，“植物”單元著眼于 “植物如何適應(yīng)環(huán)境及維持自身生命活動(dòng)” 這一主干問(wèn)題，以項(xiàng)目式學(xué)習(xí)活動(dòng)“擬南芥的一生”為載體，通過(guò)真實(shí)的種植過(guò)程設(shè)置問(wèn)題情境，引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)探究：（1）擬南芥種子的外形在顯微鏡下是怎樣的？（2）你認(rèn)為擬南芥種子萌發(fā)的過(guò)程需要什么條件？（3）你計(jì)劃用什么物品種植擬南芥？它們的作用是什么？（4）你種植的擬南芥長(zhǎng)出了什么？它新長(zhǎng)出部分的功能又是什么？（5）為了了解擬南芥的一生，你覺(jué)得應(yīng)該繼續(xù)觀察什么？記錄什么？（6）你種植的擬南芥都經(jīng)歷了哪些階段？它的形態(tài)結(jié)構(gòu)是怎樣的？（7）什么原因促使你種植的擬南芥能夠健康成長(zhǎng)？什么原因?qū)е履惴N植的擬南芥死亡了？（8）科學(xué)家為什么會(huì)選擇擬南芥送往太空種植？這種情境設(shè)置扭轉(zhuǎn)了傳統(tǒng)教學(xué)中學(xué)生一味被動(dòng)回答的局面，通過(guò)親身經(jīng)歷擬南芥的種植過(guò)程，促使學(xué)生在真實(shí)的問(wèn)題情境中主動(dòng)探究，從體驗(yàn)“觀察種子外形”，到初學(xué)“種植過(guò)程”，再到鞏固“植物的形態(tài)結(jié)構(gòu)”，進(jìn)而歸納“植物的一生”，最后遷移運(yùn)用到新的情境中。

單元教學(xué)的情境設(shè)置要符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律，強(qiáng)調(diào)與生活實(shí)際相結(jié)合，目的是把學(xué)習(xí)內(nèi)容還原到真實(shí)的生產(chǎn)生活場(chǎng)景中，通過(guò)項(xiàng)目式學(xué)習(xí)活動(dòng)，為學(xué)生提供更多自主選擇的學(xué)習(xí)空間和充分的探究機(jī)會(huì)，增進(jìn)與生活世界之間的聯(lián)系，同時(shí)要不斷對(duì)學(xué)習(xí)內(nèi)容進(jìn)行歸納總結(jié)，以提升他們對(duì)學(xué)科思想方法的認(rèn)識(shí)和理解。

五、記錄過(guò)程、關(guān)注表現(xiàn)——表現(xiàn)性評(píng)價(jià)量表設(shè)計(jì)

單元教學(xué)評(píng)價(jià)關(guān)注學(xué)生學(xué)科核心素養(yǎng)的發(fā)展情況和水平。采取多元化評(píng)價(jià)方式，不僅是以教師為主體的評(píng)價(jià)，還有學(xué)生自我評(píng)價(jià)，以及學(xué)生間相互評(píng)價(jià);不僅是終結(jié)性評(píng)價(jià)，還有過(guò)程性評(píng)價(jià);不僅是標(biāo)準(zhǔn)化紙筆測(cè)驗(yàn)，還有以實(shí)驗(yàn)、小制作、項(xiàng)目報(bào)告等多種形式的測(cè)評(píng)。對(duì)小學(xué)科學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的評(píng)價(jià)要依據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)，以“科學(xué)概念理解”“科學(xué)探究能力”以及“科學(xué)態(tài)度”所體現(xiàn)出的邏輯結(jié)構(gòu)與認(rèn)知成分為指導(dǎo)，將其納入到單元教學(xué)的學(xué)習(xí)任務(wù)中[5]。

例如，在完成“植物”單元教學(xué)之后設(shè)計(jì)的表現(xiàn)性評(píng)價(jià)任務(wù)，是要求學(xué)生根據(jù)項(xiàng)目式學(xué)習(xí)活動(dòng)“擬南芥的一生”，結(jié)合自身種植經(jīng)歷與心得體會(huì)，繪制一部繪本，之后組織學(xué)生進(jìn)行交流分享，最后師生依據(jù)預(yù)先設(shè)計(jì)完成的表現(xiàn)性評(píng)價(jià)量表，對(duì)繪本作品進(jìn)行評(píng)價(jià)（見(jiàn)表1）。評(píng)價(jià)過(guò)程注重設(shè)計(jì)構(gòu)思、內(nèi)容呈現(xiàn)、交流展示等幾方面表現(xiàn)。

概念理解 尚未理解“植物能適應(yīng)環(huán)境并維持自身生命活動(dòng)”的概念，或理解不透徹 理解了“植物能適應(yīng)環(huán)境并維持自身生命活動(dòng)”的概念，用于指導(dǎo)繪本設(shè)計(jì) 理解并運(yùn)用“植物能適應(yīng)環(huán)境并維持自身生命活動(dòng)”的概念進(jìn)行設(shè)計(jì)創(chuàng)作

計(jì)劃能力 收集了資料，但資料凌亂，與繪本設(shè)計(jì)繪制無(wú)關(guān) 收集了一定量的資料，資料對(duì)繪本設(shè)計(jì)繪制有作用但不顯著 收集了大量與主題相關(guān)的資料，且資料對(duì)繪本設(shè)計(jì)繪制有很強(qiáng)的支持作用

設(shè)計(jì)構(gòu)思 設(shè)計(jì)平淡，缺乏新意，在一定程度上體現(xiàn)了自己的構(gòu)思 設(shè)計(jì)富有創(chuàng)意，能將自己的構(gòu)思融入其中，并加入了其他元素 設(shè)計(jì)極具創(chuàng)意，能將自己的構(gòu)思完全融入其中，且做到多元素融合，底蘊(yùn)豐厚

內(nèi)容呈現(xiàn) 邏輯混亂，內(nèi)容單一，沒(méi)有將自己的構(gòu)思在繪本中表達(dá)清楚 邏輯順暢，內(nèi)容豐富，在繪本中表達(dá)出了自己的設(shè)計(jì)構(gòu)思 條理清晰，邏輯順暢，內(nèi)容富有感染力，在繪本中凸顯了自己的設(shè)計(jì)構(gòu)思

交流展示 參與交流積極性不高，表述不完整，缺乏邏輯性，緊張拘束 參與交流積極性高，表述完整清晰，表達(dá)能力較強(qiáng)，放松自信 分享交流意愿強(qiáng)烈，表述清晰順暢，重點(diǎn)突出，充滿自信，輕松自如

綜上所述，圍繞核心概念組織小學(xué)科學(xué)單元教學(xué)內(nèi)容、提煉單元教學(xué)問(wèn)題、設(shè)計(jì)單元教學(xué)目標(biāo)是操作關(guān)鍵;著眼于主干問(wèn)題設(shè)置真實(shí)的問(wèn)題情境，利用表現(xiàn)性評(píng)價(jià)了解學(xué)生學(xué)科核心素養(yǎng)的落實(shí)情況，是探尋小學(xué)科學(xué)教學(xué)轉(zhuǎn)型的重要路徑。

參考文獻(xiàn)

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[責(zé)任編輯：陳國(guó)慶]