核心素養視域下大概念的類型、表述及研究展望

摘要：大概念以抓手、路徑、錨點等形式最終發展學生的學科核心素養、核心素養。大概念的外在形式可以是一個詞、一個短詞、一個句子或者一個問題，還可以進一步總結為概念、觀念和論題。若聚焦大概念之“功能”“作用”，大概念又可以劃分為結論與結果類、方法與思想類、作用與價值類大概念。舊課標“行為動詞+短語”的方式轉變為新課標“完整語句”的表述方式，既是尊重學習者、以學生為主體課改理念的體現，又體現了對概念性表述方式的期待和突破。

關鍵詞：核心素養;大概念;類型;表述方式;概念性表述;研究展望

中圖分類號：G633.91" " " 文獻標識碼：A " " "文章編號：1673-4289（2024）08-0013-06

隨著中國學生發展核心素養報告的發布、各學科課程標準的頒布，我國的教育教學已經邁入素養時代并產生了可喜變化，這其中大概念的影響意義深遠。對大概念的關注和研究已然成為新熱點、新方向。國內外學者關于大概念的描述各有側重和指向，主流描述包括：大概念是“聯結各種小概念的‘概念’，它如同一個認知文件夾，可以歸檔無限數量的信息”[1]。大概念是“對個別的事實和技能賦予意義和連結的概念”[2]。大概念還是一種高度形式化、兼具認識論與方法論意義、普適性極強的概念[3]。正因為大概念的內涵豐富、效用顯著、教學地位高，其在我國的課改文件中也得到進一步強調。《普通高中課程方案（2017年版2020年修訂）》明確要求“重視以學科大概念為核心，使課程內容結構化”[4]。為何要以大概念為核心來組織課程內容？這是因為內容的結構化有利于實施整合性教學，還有利于建構科學的學科大概念，更有利于達成學科核心素養培育目標。實際上，通過大概念可以連接“知識與技能”和“情感、態度和價值觀”這兩個維度的目標”[5]。同時，“課程標準內容聚焦大概念，教材依據課程標準的要求，聚焦生物學概念的建構”成為必然[6]。那么，如何深入理解核心素養、學科核心素養與大概念之間的關系呢？這一問題的解決有助于強化教師開展大概念教學的信心與決心。

一、核心素養、生物學學科核心素養與大概念的基本理解

核心素養作為頂層設計，最終指向“全面發展的人”。學科核心素養是構建學科課程體系和內容框架的原則和指南。而大概念則以抓手、路徑、錨點等多種形式整合了本學科的知識與技能、過程與方法、情感態度價值觀三維目標，最終發展學生的學科核心素養、核心素養。其三者間關系的基本描述如下：

（一）中國學生發展核心素養指向“全面發展的人”

2016年，核心素養研究課題組發布了中國學生發展核心素養總體框架及基本內涵（圖1）。中國學生發展核心素養充分體現人本理念，聚焦人的發展，尊重人的個性差異，以培養“全面發展的人”為核心。核心素養綜合表現為人文底蘊、科學精神、學會學習、健康生活、責任擔當、實踐創新六大素養[7]。其中，人文底蘊和科學精神符合文化學習領域基礎的培育要求;學會學習和健康生活是對個體自我發展領域的期待;責任擔當和實踐創新則是對個體社會參與互動領域的反映。因此，上述六大素養綜合描繪了個體與自我、社會和文化學習的關系。林崇德先生還指出“核心素養是每一名學生獲得成功生活、適應個人終身發展和社會發展都需要的、不可或缺的共同素養”[8]。學生共同素養的培育既是立足當前我國教育教學實際的，更是著眼于學生未來發展的，核心在于培養“全面發展的人”[7]，培養德智體美勞全面發展的社會主義建設者和接班人，最終完成立德樹人的根本任務。研究發現，核心素養的內涵呈現出：綜合性、發展性與整合性顯著特征[9]。首先，核心素養更凸顯的是情感、態度、知識、技能的綜合表現。這也是中學教育教學目標從“雙基”轉向“三維目標”再轉向“核心素養”的培養邏輯。其次，核心素養的培育并不是一蹴而就的，具有終身的連續性、發展性。但是不同教育階段對某些核心素養的培養也存在差異和側重，通常隨著學段升級還伴隨核心素養的進階、優化和完善。最后，核心素養的功能是整合性的，每個核心素養都具有獨特的重要價值，培育過程中不可厚此薄彼，更要避免單獨地進行價值比較，各核心素養通過高效整合、協同配合最終整體服務于培育“全面發展的人”。

（二）高中生物學學科核心素養集中體現學科育人價值

2020年，中華人民共和國教育部制定了普通高中課程方案。其中最大的創新莫過于凝練了學科核心素養。中國學生發展核心素養統攝、下轄各學科核心素養，最終綜合服務于“全面發展的人”。各學科基于學科本質凝練了本學科的核心素養，整合了本學科的知識與技能、過程與方法、情感態度價值觀三維目標。學科核心素養是學科育人價值的集中體現，即學科核心素養就是學生核心素養在具體學科的體現和貢獻，高中生物學學科核心素養包括生命觀念、科學思維、科學探究和社會責任[10]。高中生物學學科核心素養契合中國學生發展核心素養的某些基本要點，如理性思維、勇于探究、珍愛生命、社會責任和問題解決等[7]。為了矯正當前存在的“知識本位”現象，迫切地需要通過教學實踐來落實核心素養。因此，素養導向的課堂教學或是追求理解的教學設計都呼喚以大概念理念開展科學教育。大概念的研究應該成為教育教學的關鍵和核心。

（三）大概念的初步理解及大概念教學期待

威金斯和麥格泰曾說：大概念可被描述為“車轄概念”，有了車轄，車輪等零部件才能組裝起來，否則只能散落一地，毫無用處[2]。“認知文件夾”“認知框架”和“概念集合”等都說明大概念可以將相關概念的理解形成連貫認識，從而建構有意義、有層級的認知結構。“生活價值”和“意義性”是大概念更能廣泛遷移的基礎，也是21世紀發展學生核心素養的基本要求。大概念能夠有效發揮中介者、連接者功能，有利于知識與能力、過程與方法轉化為情感態度價值觀，還有利于達成學科核心素養培育目標，進一步全面發展學生的核心素養。例如，高中生物學學科核心素養中的生命觀念有助于“理解或解釋生物學相關事件和現象的意識、觀念和思想方法[10]”，可進一步理解為“生命觀念是內化在頭腦中的意識、觀念和思想方法，關乎如何看待生命世界的態度和價值取向”[11]。隨后課程標準“學業要求”提出了具體的目標要求：觀察處于細胞周期不同階段的細胞，結合有絲分裂模型，描述細胞增殖的主要特征，并舉例說明細胞的分化、衰老、死亡等生命現象（生命觀念、科學探究、社會責任）[10]。上述教學活動實質上可以看做素養目標要求下的“過程與方法”，促進達成素養目標要求下的“情感態度價值觀”目標，最終發展學生的生物學學科核心素養。

若從狹義的角度來講，大概念教學就是倡導專家思維方式的教學，期待學習者能像科學家那樣探索、思考與發現。科學研究表明，專業選手（棋類游戲的棋手）在做快速決策時，依靠的是他們經過長期訓練而習得的有關棋譜的某種模型，也就是說他們利用的是直覺決策過程[12]。這表明專業選手經過訓練、學習和積累經驗的過程，能夠構建“棋譜”模型，因此，科學教育應該為學生提供好的、由淺入深的“棋譜”，逐步培養他們運用這些“棋譜”的能力[12]。由此可以發現，大概念是學科核心素養、核心素養培養的具體化和實踐路徑。

二、高中生物學大概念的外在形式及功能類型

《普通高中生物學課程標準（2017年版2020年修訂）》中“大概念”一詞高頻出現，多達17次，足以證明其重要性。鑒于涉及大概念研究的選題豐富且復雜，如大概念的教學價值、建構策略、提取路徑、特征及教學設計模式等研究，為了矯正“寬而泛”的研究初衷，本文重點聚焦大概念類型的初步研究。那么，大概念的類型究竟該如何進一步細分呢？

（一）大概念的外在形式

大概念（bigidea）的定義起源于美國，屬于舶來品。國內學者將其翻譯為“大概念”或“大觀念”。這里用的是“idea”而非“concept”，但大概念已成為主流表述，基本獲得了廣泛認同和主流認可。那么，大概念的形式僅限于概念嗎？事實情況并非如此，大概念可以是一個概念、命題或理論，還可以是一個主題、問題、觀點和矛盾之說[13]。例如，“正常機體通過調節作用，使各個器官、系統協調活動，共同維持內環境的相對穩定狀態叫作穩態”和“在一定空間內，由生物群落與它的非生物環境相互作用而形成的統一整體，叫作生態系統”就是“概念”形式的大概念;“細胞結構與功能的統一”“適應是自然選擇的結果”就是“命題”形式的大概念;“現代生物進化理論”就是“理論”形式的大概念;“合作與交往”“善良戰勝邪惡”就是“主題”形式的大概念;“生物科學技術在造福人類社會的同時也可能會帶來安全與倫理問題”就是“觀點”形式的大概念。這提示大概念的“概念”不只限于概念，而概念是其最主要的外在形式，大概念的表述方式可以是一個詞、一個短詞、一個句子或者一個問題。

上述研究有其理論依據和實踐價值，有助于進一步豐富、拓寬大概念的表現形式，但是對于中學一線教師而言，若太過追求大概念外在形式的細分，可能會妨礙中學教師進一步篩選、理解和確立大概念，還可能會妨礙相關研究成果的進一步推廣，造成“只見樹木不見森林”的窘境。教師不應只注意到大概念的外在形式，明確對大概念的“理解”才是教學內核。基于此，有學者總結出大概念有3種表現形式：第一，概念。概念是對事物本質特征的抽象、概括和提煉。第二，觀念。通常用來反映概念與概念之間的邏輯關系。第三，論題。多出現在人文藝術領域，如“戰爭與和平”[14]。上述研究僅從大概念的外在形式進行了探索，若進一步聚焦大概念之“功能”“作用”，大概念又可以劃分為哪些類型呢？

（二）大概念的功能類型

有學者提出大概念主要包括3個基本類型：一是結論與結果類的大概念。二是方法與思想類的大概念。三是作用與價值類的大概念[13]。還有學者提出了建構科學大概念的結構層次：知識體系是組成科學大概念的基礎部分;哲學觀念是組成科學大概念的關鍵部分;方法原則是組成科學大概念的必要部分[15]。上述兩種觀點雖然表述不完全一致，但其實質、內核卻是互通的。

1.用“結論與結果”構成學科知識體系

“結論與結果”是知識的最終成果，可以構成學科知識體系，知識體系通常包括學科基本知識與基本技能，其是構建課程體系和內容框架的基礎。例如，課程標準中的“概念（1）：細胞是生物體結構與生命活動的基本單位”和“概念（2）：細胞的生存需要能量和營養物質，并通過分裂實現增殖”正是構建教材內容框架的認知邏輯。因此，大概念的第一類作用是構建課程體系和內容框架。

2.用“方法與思想”提升科學素養

“方法與思想”是在知識發現和建構過程中形成的，其能促進知識體系轉化為哲學觀念，如生物學科中的“結構—功能分析法”和“系統分析的思想和方法”。高中生物學課程中適合教授的科學方法及科學本質內容可以涉及“科學工作依賴觀察和推論”“科學工作采用基于實證的范式”等[10]。因此，大概念的第二類作用是有助于加深對科學研究過程和本質的理解與認同。

3.用“作用與價值”鏈接現實生活

“作用與價值”指向知識的應用和遷移，大概念和小概念的區分標準在于“生活價值”[14]。具備“生活價值”、蘊含“意義性”是大概念更能廣泛遷移的基礎，也是發展學生核心素養的基本要求。學生學習后形成的哲學觀念通常更具遷移性和生活價值，如“世界是物質的，物質是可分的”“能量是守恒的”“進化與適應觀”。因此，大概念的第三類作用是更能廣泛遷移并指導現實生活。

需要注意的是，上述分類主要是從功能定位出發，并非絕對化、一成不變的，在實際教學中教師需要深刻理解、靈活掌握。因為某些大概念綜合于“結論與結果”“方法與思想”和“作用與價值”，是三者的融合統一[13]。例如，高中生物學選擇性必修課程的概念（2）“生態系統中的各種成分相互影響，共同實現系統的物質循環、能量流動和信息傳遞，生態系統通過自我調節保持相對穩定的狀態”中就蘊含了“系統思想”“穩態與平衡觀”和“可持續發展觀”。本模塊中所涉及的生態問題與學生的現實生活實際聯系密切，習得本概念的“作用和價值”體現在學生提高環境保護意識并嘗試提出人與環境和諧共處的合理化建議。

三、高中生物學大概念表述方式的探討

我國的教育教學追求從“雙基”到“三維目標”再到“核心素養”，標志著我國教育樣態改革的顯著趨勢，還體現出國際科學教育發展的潮流與方向。期間各學段、各學科課程標準的制訂、實施和修訂也在一定程度上順應了課改方向。大概念（或核心概念）的學習和掌握是達成課程學習目標的關鍵和基礎。新舊課程標準關于大概念的表述具有顯著差異，究竟哪種表述方式是更科學、更合理的？教育教學尤其是理科教學中應該追求怎樣的大概念表述方式呢？

（一）舊課標一般采用“行為動詞+短語”的方式

2003年，中華人民共和國教育部制訂并頒布了《普通高中生物課程標準（實驗）》（以下簡稱“舊課標”）。其中，每個模塊有若干主題，每個主題的具體內容標準規定了本課程所要達到的基本學習目標[16]。研究發現，舊課標中大都采用“行為動詞+短語”的方式來描述學習內容，如“概述蛋白質的結構和功能”“舉例說出脂質的種類和作用”。而行為動詞是指表示人物行為的動詞[17]。但是該表述方式涉嫌存在以下兩類問題：一是行為動詞需要進一步拓展與剖析，以獲得更加具體、可評價、可測量的行為動詞，不能奉行“拿來主義”[18];二是課標中的行為動詞需要重新界定。例如，“關注”“認同”并不表示動作和行為，表示的是心理活動，“拒絕”是表示貶義的情緒心理動詞。“形成”“養成”“確立”等動詞表示的或是一種發展、變化，或是一種結果、狀態[19]。

（二）新課標創新運用“完整語句”的方式

新課標通常采用“完整語句”的方式來表述大概念，如“1.1.6闡明蛋白質通常由20種氨基酸分子組成，它的功能取決于氨基酸序列及其形成的空間結構，細胞的功能主要由蛋白質完成”[10]。以“細胞的分子組成”為例，舊課標“具體內容標準”與新課標“內容要求”的比較見表1。采用“完整語句”的方式，既表明在表述形式上做到了規范和統一，又表明更強調大概念是思維成長的結果，大概念建構的過程追求理解為先。

（三）科學教育必須追求概念性的表述方式

埃里克森（Erickson）認為傳統課程采用“動詞+短語”的表述方式[20]，這是非概念性陳述的典型表現，缺乏對概念的深度理解且不利于形成概念體系、建立認知框架。其主張要真正地以學生為主體，站在學習者的立場上，用“完整語句”的方式表述學生對大概念的基本理解，展現學生頭腦中的思維過程和路徑。非概念性陳述的許多描述是事實而不是科學概念，是用短語而不是用完整的語句表述的概念[21]。例如，“了解人體的消化過程”（曾被具體化為知道主要消化器官的名稱，了解食物消化的流程）;“能指認植物的六大器官，知道各種器官的作用”。而概念性陳述通常運用完整的語句來解釋自然事件和現象的發生、發展和變化，指向核心概念。例如，“人的消化系統的不同組成部分具有不同的功能，目的是使食物被人體吸收”是對消化系統的解釋，是對消化核心觀點的概括。“植物由不同的部分組成，這些部分在植物的生長過程中發揮不同的功能”則旨在說明植物的組成結構要實現的特定功能：植物的各個部分可以幫助植物滿足其需要。因此，概念性的表述方式應成為師生努力追求的方向。

四、教育教學中大概念研究的期待與展望

大概念內涵豐富、指向多元、意義重大，因此，關于大概念的研究很有必要、很是迫切。而未來關于大概念的研究可重點聚焦以下方向：第一，正確理解大概念的“大”。概念有大有小，大概念是一個相對性的概念，可以存在于學科課時內、學科單元內、學科單元間，還可以是跨學科的大概念。課程標準為教師理解大概念提供了重要依據和學科視角，但并不能誤以為只有課程標準中列出的概念（1）、概念（2）……才是大概念，教師不應機械地生搬硬套。在實際教學中提取具體的單元大概念時，還需要作進一步的選擇、修改、細化或整合[22]。第二，科學設計大概念教學目標。核心素養視域下的大概念教學設計更加期待素養目標的可操作、可測量和可發展，即“通過什么樣的方式，達到什么能力，達成什么核心素養”，這也是“三維目標”走向“素養目標”的實質和根本。例如，教師在制訂“細胞的癌變”一節的教學目標時，素養視角下的教學目標可嘗試以下設計：通過觀看癌癥患者的治療過程、觀察海拉宮頸癌細胞的形態結構特征、閱讀癌癥治療的前沿科技資訊，能夠描述癌細胞的主要特征，認識結構與功能相適應、關注生命與健康的生命觀念[23]。第三，重視案例的選擇標準。在建構大概念的思維過程中案例的選擇至關重要。案例的選擇標準要聚焦真實性、典型性和多樣化[24]。還有學者指出“基于大概念的教學過程設計以真實性為依托”[23]。案例的真實性可以幫助學生準確理解大概念，還可以引導學生鏈接現實生活，更可以指導學生建構科學的大概念認知框架。例如，選擇“新冠肺炎疫情”的真實案例（或真實情境）更有助于學生理解并建構“防控并重”的大概念。案例的典型性通常針對的是學習難點和誤解點。而案例的多樣化更有助于篩選并確定適切的大概念。第四，大概念理念應有機融入教學評全過程。單元評價可以以大概念為單位進行，通過“單元評價”反思教學目標的達成度[25]。而以大概念為依據設計教學目標和評價標準，再設計教學活動，就為大概念的落實提供了有效保障[23]。還有學者提出可以按照“知道什么”“理解什么”“能做什么”與“想做什么”來設計大概念評價的框架及細則[13]。因此，涉及大概念理解及大概念教學的研究任重道遠，需要更多一線教師在教學實踐中理解、落實并進一步思考大概念的實質，以進一步夯實大概念的理論探索和實踐創新。

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