基于大概念的小學科學單元整合教學實踐路徑微探

郝蘇丁

摘? 要：《義務教育科學課程標準》指出，要加強學科的整體性與實用性，推進教學方法的改革，注重培養(yǎng)學生的核心素養(yǎng)，突出學生主體性、個性化與多樣化的學習與發(fā)展，提升學科的適應性。將單元整合的核心理念轉(zhuǎn)變?yōu)榻逃囊徊糠?，需要以單元目標為基礎(chǔ)，制訂出每一節(jié)課程的教育目標，確定學生學習和探索的活動，并對課本內(nèi)容做出有效的開發(fā)和使用。

關(guān)鍵詞：單元整合;小學科學;大概念

一、研究背景

培養(yǎng)學生的科學素養(yǎng)是科學教育實施的本源性價值追求?？茖W素養(yǎng)的階段性與發(fā)展性特點，迫切呼吁教師跳出課時陣營，以深度學習理念為指導，著眼學生的長時性、持續(xù)性、深入性的科學學習需求，開展單元整體教學研究。在教學實踐中，教師往往局限于實驗探究本身，著重單個實驗探究的深入性，忽視了概念之間的整合，導致學生往往迷失在實驗情境中，學生的深度學習依然無從談起。如何體現(xiàn)小學科學單元整體教學設計的學科本質(zhì)，成為一線教師面臨的難題。因此以科學素養(yǎng)為導向，基于科學的學科結(jié)構(gòu)與科學本質(zhì)特征提煉大概念，并以大概念為統(tǒng)領(lǐng)，思考單元教學的目標、任務與評價等，非常符合深度學習理念下科學課堂的高效建構(gòu)，兩者有機結(jié)合能夠提升課堂效率。

二、大概念下單元知識建構(gòu)的意義

（一）培養(yǎng)學生科學素養(yǎng)

從具體事實到學科一般概念，再到學科大概念，拓展到跨學科概念，直至上升到哲學的觀點，概念呈現(xiàn)出一定的層級結(jié)構(gòu)。由初級觀念向高級觀念的發(fā)展，能夠使教師的認知結(jié)構(gòu)趨于完整。教師只有對大概念有較好的把握，才能在運用上有較大的轉(zhuǎn)變。教師對知識層次、概念關(guān)系的了解愈多，對課堂的引導作用才愈大。

（二）促進學科建設

在大概念的指導下，學生可以更好地建立起自己的認知框架。單元概念究竟有多大，是由學生認識發(fā)展的需求和教師對“單元”的認識和掌握來決定的。從大概念的視角構(gòu)建學科單元教學體系，必須立足學科的本質(zhì)和學科具體的內(nèi)涵。

三、大概念背景下小學科學單元整合教學實踐路徑

（一）引入設計單元

在大概念的科學視野中，單元引入對鞏固現(xiàn)有的概念結(jié)構(gòu)，推動核心概念單元的進階，制訂單元學習目標，搭建大概念科學認知體系，樹立正確的科學理念，具有十分關(guān)鍵的作用。在課堂教授中，教師在PPT首頁安排一張主題圖片、一段引言，能夠讓學生回想起原有的認知，重新審視以前的概念，并集中注意力在單元主題上。然而在實際工作中，教師常常忽略了“單元導入”環(huán)節(jié)。在公共科學課程中，教師經(jīng)常會進行一些新穎的“新課導入”，再進行教學活動。在普通的科學課上，“單元引言”則容易被忽視。

例如，科教版五年級上冊的第一章就用一張照片來展示本課的內(nèi)容：“太陽從葉子的間隙中照射進來，像是一條從云層中傾瀉而下的匹練，被照射的葉子玲瓏剔透?！钡谝欢渭ぐl(fā)了學生對光的聯(lián)想和興趣;第二段通過對光起源的描寫，引出了光的性質(zhì)和光源的概念，這不僅與學生的日常生活相關(guān)，還會引發(fā)學生的認知沖突。第三段中的三個問題指出了本課程的中心思想;第四段激勵學生對光的探索。

“單元導入”是在“單元緒論”的指導下，通過回顧與該課程有關(guān)的生活經(jīng)驗，將生活經(jīng)驗中關(guān)于該課程的感性知識進行整理和篩選。教師對上一階段學習中所構(gòu)建的概念體系進行總結(jié)，以此為依據(jù)，將該單元的核心概念列出來，則能夠明確單元目標、學習內(nèi)容、學業(yè)要求等?！皢卧獙搿钡男问礁鶕?jù)學生的學習情況而定，教師應在課中通過“中心思想的邏輯流程表”指導學生完成。在學生熟悉了教學方式之后，再將其排在課外，以分組或者個人方式完成，但這兩個方式都要進行有效的溝通。

（二）構(gòu)建概念體系

以單元的總體結(jié)構(gòu)進行探究學習，既能表現(xiàn)出科學理念的一致性和綜合性，也能強調(diào)對科學理念的培養(yǎng)及對科學理念的認知發(fā)展。將課程標準中的特定需求用最優(yōu)化的認知方法與學科的核心理念體系相結(jié)合，這樣的結(jié)構(gòu)化學習，可以在一個比較漫長的學習周期中，通過持續(xù)的教學環(huán)境整合分散的學習內(nèi)容，用逐步形成的理念體系解答日益專業(yè)化的問題，從而推動學生對概念的結(jié)構(gòu)化構(gòu)建。

例如，科教版《生物與環(huán)境》《環(huán)境與我們》兩個單元的相關(guān)教學中，充分反映了新課改中“統(tǒng)整教育資源，從更寬的時空中進行科學研究”的思想。單元編寫從宏觀著手，通過對整個過程進行全面的認知，做到了與現(xiàn)實的結(jié)合，既重視對學生環(huán)保意識的培育，也重視學生的親身體驗，將目標對準了“系統(tǒng)與模型、穩(wěn)定與變化”等交叉學科概念的認識。

小學生大多具有較強的環(huán)保意識，但對“生態(tài)”的認知仍處于片面和零散的狀態(tài)。因此要想提高認知水平，相關(guān)人員就必須挖掘與之相適應的教育資源。比如在“解決垃圾問題”中，教師可以針對“如何處理”這一環(huán)節(jié)進行提問。具體而言，教師以學生的認知特征為基礎(chǔ)，讓他們感受并分析生活中存在的垃圾問題，將日常生活中“產(chǎn)生垃圾的地方”列舉出來，然后進行現(xiàn)場調(diào)查，證實假設并完成“垃圾問題調(diào)查表”，這些都不是普通課堂所能做到的。因此對科學課中的教育資源進行有效的挖掘和利用是十分必要的。

（三）組織探究活動

在大概念層次上，教師要做好細致的拆分工作，明確每一層次的概念，將每節(jié)課的學習目標匯聚到大概念中，把大概念轉(zhuǎn)化為可實施的教學實踐，并提出一種符合年齡特點和心理發(fā)展規(guī)律的教學方法;從整個單元著手，進行自主學習的設計;將學生的認知能力發(fā)展和科學理念發(fā)展相結(jié)合，對不同發(fā)展水平的學生進行全面考量，設計出具有不同等級的體驗、認知和實踐等活動，使每位學生都可以在學習過程中發(fā)揮自己的作用，從而實現(xiàn)他們的學習目標。

例如，《光》的單元要求教師從整個教學過程的角度進行探究，以指導學生對光線的認知和探索。教師通過“認識光源”的探索活動判斷學生對光的認識程度，并進行假設;設計“光的傳播”探索實驗，讓學生猜測光的傳播路徑，并用實驗加以證實;通過“光線在傳輸中會受到阻礙么”和煙霧實驗的對比，深化學生對光的傳播方式的認識，并使之與陰影產(chǎn)生的原因相關(guān)聯(lián);通過“改變光線的傳播路線”的探索理解光線的折射效應;通過“做一個彩色轉(zhuǎn)輪”的實踐，讓學生了解光線是有多種顏色的;通過對“光線的反射現(xiàn)象”的探索，學生能夠初步認識入射光和反射光的關(guān)系;設計“做一個潛望鏡”的探索式教學活動，指導學生全面應用所學到的光學知識，并在實踐中提高他們對光學的學習興趣。在設計探索活動時，教師要將科學的思路特征（感官具象—思維抽象—思維具體—模型建構(gòu)—科學推理與證明）和科學實踐的方法（問題、證據(jù)、解釋和交流）作為重點，站在學生的立場進行思考，給他們足夠的探索時間和空間，將課文引導到探索實踐中。

（四）基于核心概念，進行整體布局

核心概念是實施小學科學大概念單元整合教學的核心，凝聚著諸多原理、概念與方法，可以更為全面地闡述科學現(xiàn)象、解釋科學原理、表達科學規(guī)律，能夠讓學生通過概念學習掌握科學知識。在小學科學教材中，大多數(shù)的章節(jié)相對獨立，關(guān)聯(lián)性不大，對此小學科學教師可以從核心概念的視角出發(fā)，重新構(gòu)建單元與單元之間的聯(lián)系，遵循學科規(guī)律，搭建小學科學課程的知識結(jié)構(gòu)，從而找到科學的本質(zhì)，抓住知識點之間的必然聯(lián)系，完善教學?；诤诵母拍钤O計科學課程的單元教學活動，可以幫助學生理清思維邏輯，更為高效地開展學習活動。小學科學教材融合了多種元素，匯聚了豐富的內(nèi)容?？茖W教師一定要從整體出發(fā)，學會合理布局，幫助學生循序漸進地掌握科學知識，消化抽象的科學內(nèi)容，運用科學知識解決實際問題，使學生產(chǎn)生對科學的探究欲望，構(gòu)建起完善的知識體系。

例如，科學教師可以站在結(jié)構(gòu)與功能的角度上，總結(jié)簡單機械、地球圈層等主題內(nèi)容，在總結(jié)各個主題內(nèi)容的過程中，通過歸納單元屬性、功能、結(jié)構(gòu)、外部條件等，使學生立足整體，深入細節(jié)，逐步掌握科學知識。比如，在帶領(lǐng)學生學習《植物》這一章節(jié)的內(nèi)容時，科學教師可以結(jié)合植物的結(jié)構(gòu)、功能、生存環(huán)境等多項內(nèi)容展開教學活動，為學生逐步滲透天氣、巖石與土壤、地球上的水等多個章節(jié)的有關(guān)知識點，使學生在同一個大主題的引導下，聯(lián)結(jié)起多個小的主題，完成知識的融會貫通。這樣學生在學習科學學科時，就能夠有更系統(tǒng)的學習目標，并在此目標的引導下，不斷構(gòu)建知識體系，擴充學習內(nèi)容。

此外，科學教師還可以圍繞植物這一主題，帶領(lǐng)學生學習植物的功能與結(jié)構(gòu)。為了帶領(lǐng)學生快速投入課堂學習，科學教師可以聯(lián)系生活創(chuàng)設情境?！巴瑢W們，在日常生活中，有多種多樣的植物，深受人們的喜愛，比如牡丹、蒲公英、百合等。這些植物的存在構(gòu)成了多彩多姿的世界，讓這個世界變得更加美好。今天，就一起走入植物的世界，看看大自然中有多少種植物，每種植物有哪些特點，植物和植物之間又存在哪些聯(lián)系?！闭f完，科學教師可以播放視頻，讓學生觀察不同植物的外形。學生觀看完視頻以后，教師可以引導學生總結(jié)這些植物的共同點。在教師的不斷引導下，學生能夠掌握植物的形態(tài)結(jié)構(gòu)。教師還要幫助學生了解植物的生存環(huán)境。經(jīng)過學習之后，學生可以很快回答出雨水、太陽、空氣、土壤等答案，順利掌握植物生存環(huán)境的相關(guān)知識。在教學單元課程時，科學教師還需要從小學生的視角出發(fā)，結(jié)合小學生的認知水平與理解能力開展教學。教師設計的教學方案需要貼合學生的學習需求，這樣才能激發(fā)學生的探究欲望，強化學生的科學素養(yǎng)，讓學生更為順利地掌握科學知識。在設計教學任務時，科學教師要立足教學主題，明確教學目標，將多個獨立的章節(jié)進行有效聯(lián)系，帶領(lǐng)學生循序漸進完成每一個知識點的學習，掌握教學的重難點。

（五）轉(zhuǎn)化概念體驗

在《植物》相關(guān)單元，基于學生在前幾節(jié)課的研究成果，教師可以利用根、莖、葉、花、果實和種子等植物器官，使學生構(gòu)建起系統(tǒng)概念，不僅僅是引導學生通過整理觀察記錄的成果，總結(jié)培育管理植物的經(jīng)驗與教訓，還可以在此基礎(chǔ)上結(jié)合“雜交育種”的方法加以擴展，從而讓學生真正在經(jīng)歷中體會、在感受中啟迪、在體驗中發(fā)展。

在這一單元學習之后，教師組織學生在種植中再體驗，加深印象，并將關(guān)于植物的生長變化知識重新運用到生活實踐中，這既鞏固了學生的新知，使學生體驗到科學的創(chuàng)造魅力，培養(yǎng)了學生的科學探究興趣，又使學生非常清楚地梳理了系統(tǒng)概念?；诖蟾拍顚ふ抑R點間的聯(lián)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(lián)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(tǒng)提供了一個良好的環(huán)境。教師選擇較好的教學內(nèi)容對課程進行深加工，可以創(chuàng)設出充滿活力、多姿多彩的課堂，從而充分地把課程中的知識點激活，并建立起個性化的教學模式，能夠激勵學習者更加積極地自主探究、主動學習。

（六）實施多元評估

在科學課堂中，評價是一項非常關(guān)鍵的教育活動，教師要對其進行細致的規(guī)劃和充分利用。經(jīng)過師生之間的評估，可以激勵學生努力，完善學習方法，構(gòu)建學習理念，從而提升學習品質(zhì)。教師要時刻對課堂進行觀察，對學生的學習情況了如指掌，以評估作為指導來推動課程目標的實現(xiàn)。

1. 激勵學生的學習狀態(tài)。教師用評價來激勵學生的學習興趣，推動小組分工合作，承擔責任，仔細觀察現(xiàn)象，獲得準確事實，詳細記錄數(shù)據(jù)，并對其進行分析整理，最后得出真實的結(jié)果，并發(fā)表自己的觀點。

2. 科學詞匯演變。教師利用評價指導學生使用科學語言進行表述，用簡練、標準的語言說明所觀測到的現(xiàn)象，詳細記載觀測結(jié)果，并用事實和證據(jù)來驗證自己的觀點。

3. 單元概念升級。在課程的最后，教師指導學生復習所學知識，并思考概念構(gòu)建的過程，以確定課程的完成度。教師在教學過程中，要發(fā)現(xiàn)學生的不足之處，及時進行反思和總結(jié)，以制訂出更好的教學方式幫助學生實現(xiàn)科學大概念的單元進階。

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（責任編輯：鄭? 暢）