指向大概念的小學科學單元整組教學策略探析

■浙江省杭州市臨安區太湖源鎮楊嶺小學 樓志祥

教科版的小學科學新課程，在總體架構中更加突出科學概念與科學探索的雙螺旋式協調發展，將科學態度以及科學與社會的共同目標，作為隱性目標包含在其中。研究證明，圍繞教育大概念、依據學習進階論編寫課程，已經成為越來越多的國家采用的課程構建策略。單元整組教學指的是教師依托教材，從單元宏觀視角審視內容的內在邏輯、科學概念進階，進而適切整合相應內容，使概念呈現系統性與連貫性，并依托單元整組備課、系列教學活動得以落實，這個過程需要基于學情對課文進行順序調整，對內容進行刪減、重組等。

一、借力概念圖，明晰單元整組導向

概念圖在繪畫過程中既是“知識加工過程”，又是“思維訓練過程”。在這個過程中，知識由暗到明、由零碎到系統，形成清晰的“知識網絡”，繪制出來的概念圖顯性化、可視化，便于思考、交流和表達。

例如：四年級科學上冊第一單元《聲音》，本單元是學生第一次接觸聲音知識。縱觀整個單元，首要是確定其知識領域，并列出相關概念。筆者在《聲音》單元找出的最大概念，就是“聲音因物體振動而產生，通過物質傳播”。再內化具體概念，優化排序結構。聲由物體振動中形成是本單元的核心概念，而通過實際生活中的發現：鼓用木槌擊打之后，鼓皮上的碎紙屑上下跳動；擊打后的音叉接觸到水中，海面上泛起波紋，等等，這些實例都足以表明，聲音是由物體振動形成的。聲波能夠再從氣體、液體、固體等中向不同方位傳遞。比如：在課堂上，不同方位的學生都可以聽見教師講課的聲音；在水面下的人能聽到岸上的人的說話聲；手撓桌面，耳朵貼著桌面能聽到聲音等。通過學習，學生探究出聲音的高低、強弱與哪些因素相關，知道生活中如何保護自己的聽力，等等。

經過以上概念圖，教師可以將單元核心的大概念、具體概念、具體活動與具體課程連接起來，從而建立清晰的脈絡。學會從整體的高度來反觀單元的知識架構，是教師開展單元整組教學的導向。所以，在單元整組教學下的科學教學，教師心中應該有個單元概念圖，做到對單元整組導向心中有數。反觀每個學生，通過概念圖，單元的整組知識架構更加清晰明了，學習者各種邏輯思維也得到高效訓練，在根本上增強了教學力量。

二、實施分階段，形成單元概念進階

1.起始課，暴露前概念。

在科學教育中，經常看到學生在掌握自然科學概念以前就已形成并大量擁有了一些對于自然科學現象的定義。相對于科學概念，人們更常將這些概念叫做前概念。它是指個體在還沒有進行過正規的科學概論教育以前對生活中所認識的現象，在經過了長時間的經驗累積和辨別式練習后所產生的對事物本質上的理解。這些概念并不是一些簡單、零碎的錯誤信息，學生有自己的解釋、分析有關現象和事物的方法，盡管他們的解釋可能與科學的觀點有很大不同。在起始課上，通過對關鍵問題提問，先暴露學生的前概念，然后再讓學生建立起認知架構。

例如：在《聲音是怎樣產生的》一課中，科學定義為“聲音是由發聲物體振動產生的”。前測目標要緊緊圍繞著課堂教學目標，并針對學習者對聲音原理的固有理解，以及在概念建立過程中出現的問題，教師出示前測表格：

你認識這些樂器嗎，你認為這些樂器的聲音是怎么產生的？

?

由此可見，多數學生最注意的是使聲音物體產生發聲的動作（摩擦），以至于物體振動產生的聲音并不明顯。所以怎樣設置教學環節，把學生的注意力放到聲音物體上，是一個關鍵問題。對學生分析研究表明，即便能注意到聲音物的運動，也大多聚焦于對吉他這樣可以觀察到明顯振動的物品上，對鼓這樣不能觀察到明顯振動的物品注意力主要還是放到使聲音物體發生運動的動作上。所以，本課的音樂教育環節，首先指導學生仔細觀察吉他，再觀察鼓，最后是鋼琴，并將這三種物品聯系起來，最后才意識到聲音物是由振動所形成的。

2.過程課，建構具體概念。

由于《聲音》單元的大概念“發聲因物體振動而形成，經過物質傳遞”，以及起始課的教學效果反饋，為教師指明了教學方向，因此為了幫助學生科學地構建具體概念，在進行單元教學內容理解分析時明確本單位在新課程標準下(或在整個科學知識體系中)的地位和功能，與其他單位間存在的關聯關系；把一單位認識系統與各部分間的邏輯架構聯系理清，尋找一單位究竟是什么具體概念，并尋找各部分間的邏輯架構究竟是如何構成的，是橫向架構，還是縱向架構。由于起始課單元內容框架的形成，使學習者在知識結構上了解這種體系的科學知識，在頭腦中建立他們自身的知識系統，而不是一堆雜亂無章的理論知識點或個別零散的實用知識點。

通過以單元主題為線索，部分體驗整組內容的教學策略，各課型教學既能突出單元具體概念的共性，又能突出本身的個性。并根據不同的教學模式和在課堂中的記錄單，在課程中大膽革新，形成完整的教學方法體系，把零碎的課程融合一起，以增強學習者在課程中的感受，激發學習者對科技學習的深厚趣味。

3.總結課，梳理系統概念。

即在學習完本單元之后，再進行整體歸納交流，并梳理單元系統概念：我掌握了什么基礎知識？我學會了什么學習本領？在此基礎上向課外拓展。

例如：四年級科學下冊《植物的生長變化》單元《鳳仙花的一生》，就是對本單元內容的總結，學生通過長達數個月的觀測與探究活動，親眼看到了鳳仙花一生的生長演變情況，從而認識了鳳仙花的完整生命周期。本課程的主要目的是為了幫助學習者通過整理在栽培鳳仙花活動中所掌握的記錄材料，建立對鳳仙花生長發育變化的總體了解，進而認識綠色開花植株的生命周期及其各部分的功能。

在四年級科學下冊《電》單元教學《模擬安裝照明電路》一課中，經過產品設計和布置某個房間內的電路，是把學生所學到的電路知識運用于實際的最直接課型，從而使學習者更加了解科學和工程技術相互之間的聯系。整個教學單元的設置是一種嚴謹的教學結構，課與課相互之間存在著學習者認知發展上的邏輯關系。學習者們從了解電路、電流、開關、電路探測器、導線、邊緣體，這一連串的探索活動將最終指向對電的正確理解。

從學生所掌握的簡易電路出發，回顧小燈泡的點亮過程，初步將知識遷移到模擬安裝照明電路中。通過還原現實情境，設置難度，讓學生運用已知解決問題、拓展學習，完善大概念構建。再體驗電路的美觀和檢修，在情境中整合知識，使本單元的學習串聯起來，也提升了學生對電在生活中體現的認識。

三、擷取優結構，助力轉化概念體驗

在四年級科學下冊《植物的生長變化》單元，基于學生在前幾節課的研究成果，從掌握根、莖、葉、花、果實和種子等植物器官到使其構建起系統概念，不光引導學生通過整理觀察記錄的成果，總結培育管理植物的經驗與教訓，也可在此基礎上結合“雜交育種”方法加以擴展，從而讓學生真正地在經歷中體會、在感受中啟迪、在體驗中發展。

在這一單元學習之后，組織學生在種植中再體驗，加深印象，并將關于植物的生長變化知識體系重新運用到生活實踐中，既鞏固了新知，也能體驗到科學的創造魅力，培養了科學探究興趣，同時也非常清楚地梳理了系統概念。

基于大概念下尋找知識點間存在的聯系，對知識點加以重組與綜合，將兩個甚至兩個以上的知識點有機聯系在一起，才能使課程更加簡單明了，同時也為學習者整合形成知識系統，提供了一種良好的環境。通過選擇較好的教學內容對課程深加工，可以創設出活生生的、多姿多彩的課堂，從而充分有效地把課程中的知識點激活，并建立個性的教學模式，同時還可以激勵學習者更加積極地去探究、主動學習。課程設計是課堂和教材之間的重要環節，是教育勞動創造性的體現。設計單元或整組課程的目的意義就是努力實現整個教育過程的最優化，以實現“用的方式巧，花的時間少，花的氣力小，最終效益好”的效果。