初中科學大概念教學實踐探析

□ 浙江省杭州市文溪中學 俞雅飛

初中科學教學滲透大概念內(nèi)容符合學科教學的實踐要求，與學生學科認知成長高度契合。所謂大概念是一種科學的概念認知，它不是一個模糊的概念，也不是專指某一項知識，而是屬于系統(tǒng)性的學習策略和方法，是一種嶄新的學習理念。教師在科學學科教學中滲透大概念內(nèi)容，能夠有意識地對學生進行科學引導(dǎo)，激發(fā)學生主動探索的熱情，促進學生順利啟動學科思維，在實踐認知過程中完成學科能力的構(gòu)建。

一、整合教學內(nèi)容，設(shè)計科學大概念教程

科學教學內(nèi)容整合，教師需要深潛教材進入深入研究，對相關(guān)概念內(nèi)容進行整合處理，提煉出大概念信息，為學生順利進入學科學習提供方法支持，推出概念教學方案。

1.深潛教材，整理概念

科學教學有比較固定的教材內(nèi)容，教師需要做整合處理，特別是概念內(nèi)容的收集和優(yōu)化，能夠為學生順利進入學科學習提供更多的理論支持。師生共同解讀概念，能夠從中歸結(jié)出一些學習規(guī)律和方法，特別是大概念內(nèi)容的引入，為教師提供更多教學要求。學生對大概念沒有什么印象，教師需要做優(yōu)化設(shè)計，對大概念的運用意義進行對應(yīng)解讀，幫助學生順利進入科學學科的學習。

如教學浙教版七年級科學“光和顏色”時，教師對教材內(nèi)容進行梳理性閱讀，找出這個章節(jié)的主要概念內(nèi)容。如光源、光的傳播、光的傳播途徑、介質(zhì)、光束、直線傳播等。這些概念之間有關(guān)聯(lián)性，而“光的傳播”是核心概念，帶有“大概念”的特征，教師圍繞這個概念進行教學引導(dǎo)，讓學生借助多種實驗，了解光的傳播規(guī)律。學生進入“空氣傳播實驗”“液體傳播實驗”“固體傳播實驗”的研究之中。在實驗成果展示環(huán)節(jié)，學生大多能夠?qū)嶒炇斋@進行理性梳理，圍繞“光的傳播”大概念進行總結(jié)。光可以傳播，在不同介質(zhì)中的表現(xiàn)不同，教師指導(dǎo)學生利用生活實驗進行驗證性學習，學生在實踐操作過程中，對核心概念有了清晰認知，大概念教學程序推演順利，學生學科認知積累自然達成。

2.推出概念教學方案

教師在設(shè)計科學教學方案時，需要全面滲透大概念內(nèi)容，以概念為提綱進行方案設(shè)計和組織，根據(jù)學生學情研究，設(shè)定概念教學規(guī)劃，提出具體的教學目標和要求，讓學生有清晰的學習思路。大概念教學方案的設(shè)計要突出概念核心內(nèi)容，概念不是單純的知識點解讀，而是一種學習的策略和方法，教師對此需要做出清晰的解讀。

學生對光的直線傳播特點有了一定認識后，進行其他光的實驗操作時，有了一些前認知做支持，為下一步學習奠定基礎(chǔ)。如教學“光的折射和反射”時，教師先推出概念解讀內(nèi)容：光的反射實驗包括入射光線、法線、反射光線、入射點、反射角、入射角等新概念，在實驗觀察過程中，認識光的折射。學生進入教材學習環(huán)節(jié)，對這些概念內(nèi)容進行細致研學。教師重點強調(diào)“光的折射”概念：光從一種物質(zhì)到另一種物質(zhì)，其傳播方向會發(fā)生改變，形成折射。這與光的直線傳播不矛盾。學生進入實驗觀察環(huán)節(jié)，教師結(jié)合相關(guān)概念進行實驗解讀，讓學生自然掌握光的折射規(guī)律。這個教學環(huán)節(jié)中，“光的折射”應(yīng)該是大概念，統(tǒng)領(lǐng)諸多小概念，教師抓住核心概念進行教程設(shè)計，為學生順利進入學習核心創(chuàng)造條件。學生對大概念沒有更多主觀認識，教師從實驗角度出發(fā)展開設(shè)計，先期讓學生對相關(guān)概念進行梳理，對概念之間關(guān)系進行對應(yīng)思考，找出概念隸屬規(guī)律，為后面的學習奠定基礎(chǔ)。

二、優(yōu)化實驗組織，強化科學大概念體驗

科學是一門實驗性的學科，教師在組織實驗教學時需要運用大概念理論進行對應(yīng)指導(dǎo)，精選實驗內(nèi)容、創(chuàng)新實驗形式，對實驗過程進行強化組織，引導(dǎo)學生順利進入實驗操作過程。

1.精選實驗內(nèi)容形式

科學實驗有不同的內(nèi)容和形式，教師需要做出篩選設(shè)計，深入教學內(nèi)容進行相關(guān)的提煉，對實驗形式進行創(chuàng)新設(shè)計，適時融入大概念內(nèi)容，為學生提供更有效的學習方法，支持學生的學習探索實踐，以提升其實驗操作品質(zhì)，促進其實驗認知的內(nèi)化。創(chuàng)新實驗形式，教師要做好對接處理，特別是學生生活認知的學情調(diào)查，以及對大概念的理解，都屬于實驗形式選擇需要考量的內(nèi)容，教師都需要做好專業(yè)調(diào)研，對大概念運用規(guī)律展開優(yōu)化探索。

學生對科學大概念還比較陌生，教師要借助實驗進行引導(dǎo)和啟迪，這樣才能獲得漸進學習效果。如教學“機械運動”時，“機械運動”是核心概念，學生平時生活中接觸過大量機械運動，教師沒有對“機械運動”概念做深度解析，而是推出一系列小實驗，要求學生仔細觀察，了解這些運動的特點。如：小球從斜面上滾下來；陀螺不停地旋轉(zhuǎn)；用黑板擦擦拭黑板；腳踢足球，足球開始運動；搬運課桌到另一個地方。學生開始觀察這些生活現(xiàn)象，教師先后推出“運動”“靜止”“參照物”等概念，學生對這些概念有一些生活認知，自然能夠積極回饋和討論，逐漸形成認知：物體運動可以分為直線運動、曲線運動；物體運動還可以分為勻速直線運動、變速直線運動。這些運動都屬于機械運動，教師利用小實驗做演示手段，讓學生進行觀察和思考，然后推出運動概念，要求學生做對接討論，給學生提供深度思考的機會。學生能夠圍繞核心概念展開關(guān)聯(lián)性思考，學習效果顯著。

2.滲透概念引導(dǎo)策略

在實驗教學組織過程中，教師不僅要優(yōu)化概念內(nèi)容，還要對實驗組織滲透大概念教學策略進行專業(yè)探索。針對學生實驗感知現(xiàn)實做出必要的調(diào)整和優(yōu)化，讓更多學生能夠順利進入實驗探索環(huán)節(jié)，在創(chuàng)新分析、互動辯解、實踐觀察等學習過程中成長學科核心素養(yǎng)。大概念滲透實驗契機眾多，教師需要做好精心設(shè)計，以提升概念引導(dǎo)效果，為學生帶來更多學習啟示。

如教學“牛頓第一定律”時，教師先利用實驗進行概念解讀：一個靜止的物體，如果沒有外力的加持，它會保持原來的狀態(tài)，如果有了強外力的加入，勢必會帶來改變，要么改變其運動狀態(tài)，要么改變其運動速度，這就是牛頓第一定律的主要內(nèi)容。根據(jù)一些實驗進行對應(yīng)觀察，結(jié)合牛頓第一定律進行思考，在我們生活中可以找到哪些現(xiàn)象，對牛頓第一定律進行驗證？學生有豐富生活經(jīng)歷，自然會主動展開思考和梳理，很快就有信息回饋。如桌子上的小車是靜止不動的，用力一推，小車開始運動，而且推力越大，小車運動速度變化越大。教師引導(dǎo)學生深潛生活展開觀察活動，對牛頓第一定律進行直觀解讀，為學生提供專業(yè)學習機會。

三、對接生活認知，促進科學大概念內(nèi)化

科學學科與學生生活高度對接，教師在教學設(shè)計和組織時，需要有自然融合的意識，借助大概念教學設(shè)計，展開生活化學習活動，都需要做好對接處理，以提升教學的適合性。

1.整理概念積累認知

學生生活認知比較豐富，教師有意識做好對接處理，在教學實踐活動設(shè)計和組織過程中有意識滲透概念內(nèi)容，對接學生生活認知基礎(chǔ)，做出優(yōu)化處理，做好教學調(diào)整，為學生順利進入探索性學習創(chuàng)造良好條件。初中生有比較豐富的實驗認知積累，教師結(jié)合大概念教學展開優(yōu)化設(shè)計，能夠為學生創(chuàng)造更多探索的機會，也能夠順利激活學生科學思維，在主動性探索學習中完成學習任務(wù)。

在生活中有許多現(xiàn)象具有豐富的科學內(nèi)涵，教師要求學生結(jié)合概念進行對應(yīng)梳理思考，可以生成學習內(nèi)驅(qū)動力。如教學“摩擦力”時，教師先對“摩擦力”概念進行解釋，然后讓學生尋找生活案例，要么是減少摩擦力的，要么是增加摩擦力的。學生對這個學習任務(wù)比較感興趣，都能夠主動進行思考和討論，課堂學習氣氛活躍起來。案例展示時，學生參與主動性更高。如鞋底有很深的花紋，車輪胎也是這樣，這是為增加摩擦力。如球面設(shè)計光滑，機械注入潤滑油，這是為減少摩擦力。教師鼓勵學生解讀這些生活現(xiàn)象，對“摩擦力”概念內(nèi)涵做詳細感知。學生結(jié)合生活經(jīng)歷進行詳細解析，逐漸掌握了大概念“摩擦力”，為進一步學習和思考奠定基礎(chǔ)。

2.組織概念探索活動

學生有前認知積累，這些知識都是學習新知的必要條件，教師要做好對接處理，整合學生學前認知基礎(chǔ)，對學生學習探索訴求做科學評估，借助概念內(nèi)容布設(shè)探索內(nèi)容和方案，都能夠激發(fā)學生主動探索的熱情。學生進入探索實踐活動時，教師需要跟進指導(dǎo)，針對學生探索存在的問題做出及時糾偏，讓更多學生能夠順利進入探索環(huán)節(jié)。

教師設(shè)計一些探索活動任務(wù)，可以對學生形成一定觸動。如教學“壓強”時，教師要求學生準備一塊橡皮，將這塊方形橡皮放在桌面、斜面、墻壁等不同位置上，分析這塊橡皮對接觸面產(chǎn)生的力的情況，特別是力的大小、方向、作用點、本質(zhì)、施力等概念解讀。學生接納這個任務(wù)后，開始具體的實驗操作，對實驗現(xiàn)象做具體觀察和分析，教師跟進觀察和指導(dǎo)。在實驗思考和討論時，學生結(jié)合實驗情況做詳細分析，滲透了“壓強”大概念的相關(guān)內(nèi)容，教師對學生實驗感知情況做歸結(jié)處理，從更專業(yè)角度進行總結(jié)，對壓強概念進行科學解讀，促使學生順利建立壓強概念認知。一個最為直觀的實驗，成功激發(fā)學生概念探索興趣，教師及時出手相助，讓學生順利建立概念認知基礎(chǔ)。

四、延伸實踐訓(xùn)練，形成科學大概念體系

科學是一門實踐性的學科，教師在訓(xùn)練設(shè)計環(huán)節(jié)要有延伸意識，為學生準備更多課外實踐活動方案，引導(dǎo)學生借助科學大概念展開創(chuàng)造性的探索活動，在生活對接中完成科學概念認知的轉(zhuǎn)化。

1.概念再現(xiàn)拓展實踐

科學大概念的引入為學生帶來更多學習的啟示，教師需要對實踐活動設(shè)計、實踐活動組織、實踐活動評價等展開優(yōu)化處理，特別是大概念的滲透和輔助作用，需要做出科學的評價，以提升概念助學效果。運用概念進行處理，這是學生概念內(nèi)化的具體表現(xiàn)。教師需要對概念內(nèi)容做專業(yè)解讀，需要引導(dǎo)學生在概念運用中，體現(xiàn)靈活意識，對概念進行創(chuàng)造性運用，讓概念成為實踐探索的重要依據(jù)。

學生對科學概念比較敏感，教師組織學生進行概念解讀時，需要做出必要的引導(dǎo)，讓學生借助一些舊概念展開新概念探索，以提升其學習品質(zhì)。如教學“地球的自轉(zhuǎn)”時，教師先利用地球儀進行概念解讀，對地球自轉(zhuǎn)進行直觀演示。學生學科認知積累存在差異，平時很少關(guān)注地理方面的現(xiàn)象，教師課前設(shè)計預(yù)習任務(wù)，要求學生借助網(wǎng)絡(luò)搜集地球自轉(zhuǎn)方面的信息，學生都能夠主動行動起來。在課堂導(dǎo)學環(huán)節(jié)，學生展示的信息極為廣泛，教師要求學生主動介紹自己搜集到的信息內(nèi)容。教師設(shè)計課前信息搜集任務(wù)，其目的是讓學生借助概念解讀機會展開主動學習，促進其學科認知的順利內(nèi)化。

2.概念表達促進內(nèi)化

所謂概念表達是指學生對新概念進行完整準確的解讀和表述。教師需要引導(dǎo)學生對概念表述進行重點展示，讓學生不僅要會解讀和表達概念內(nèi)容，而且要學會運用概念解決實際問題。概念表述本身是學生理解概念的具體體現(xiàn)，教師組織學生進行概念討論和學習，為進一步提升實踐品質(zhì)創(chuàng)造良好條件，學生概念認知積累是實踐的前提，豐富概念認知積累無疑能夠全面提升學生學科綜合能力。

學生對科學現(xiàn)象往往有積極探索的欲望，教師對此需要有正確把握，以便做出適合的設(shè)計和安排，給學生提供深度探索的機會。如學習“探索宇宙”時，教師利用多媒體展示浩瀚的天空，讓學生做觀察和判斷，找出一些著名的星座和恒星，學生對宇宙空間充滿好奇，自然能夠主動進入圖片觀察之中。教師要求學生先解讀星座的概念，然后認識太陽系、銀河系，對宇宙空間概念進行深入探索。學生大多有一些生活認知，對宇宙太空有一些了解，教師對學生學習關(guān)注做出準確判斷，然后推出觀察活動任務(wù)，成功激發(fā)學生探索主動性。學生先對星座概念進行重點解析，進而為后面的觀察學習奠定基礎(chǔ)。

初中科學滲透大概念教學實踐模式，為學生科學學習提供新路徑，教師對大概念教學展開學術(shù)性研討，為學生提供準確直觀的大概念信息，指導(dǎo)學生展開多種形式的科學實踐活動，激發(fā)學生探索的主動性。為學生實踐提供更多理論支持，對促進學生科學綜合能力成長發(fā)揮重要輔助作用。大概念教學具有重要的指導(dǎo)意義，教師需要發(fā)揮關(guān)鍵作用，讓大概念成為一種學習理念，促進學生順利建立大概念學習認知，以提升其實踐操作能力。