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，注重培養學生的核心素養，突出學生主體性、個性化與多樣化的學習與發展，提升學科的適應性。將單元整合的核心理念轉變為教育的一部分，需要以單元目標為基礎，制訂出每一節課程的教育目標，確定學生學習和探索的活動，并對課本內容做出有效的開發和使用。

關鍵詞：單元整合;小學科學;大概念

一、研究背景

培養學生的科學素養是科學教育實施的本源性價值追求?？茖W素養的階段性與發展性特點，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。如何體現小學科學單元整體教學設計的學科本質，成為一線教師面臨的難題。因此以科學素養為導向，基于科學的學科結構與科學本質特征提煉大概念，并以大概念為統領，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，兩者有機結合能夠提升課堂效率。

二、大概念下單元知識建構的意義

（一）培養學生科學素養

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，概念呈現出一定的層級結構。由初級觀念向高級觀念的發展，能夠使教師的認知結構趨于完整。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變。教師對知識層次、概念關系的了解愈多，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。從大概念的視角構建學科單元教學體系，必須立足學科的本質和學科具體的內涵。

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，單元引入對鞏固現有的概念結構，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”環節。在公共科學課程中，教師經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了學生對光的聯想和興趣;第二段通過對光起源的描寫，引出了光的性質和光源的概念，這不僅與學生的日常生活相關，還會引發學生的認知沖突。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的生活經驗，將生活經驗中關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建的概念體系進行總結，以此為依據，將該單元的核心概念列出來，則能夠明確單元目標、學習內容、學業要求等?！皢卧獙搿钡男问礁鶕W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）構建概念體系

以單元的總體結構進行探究學習，既能表現出科學理念的一致性和綜合性，也能強調對科學理念的培養及對科學理念的認知發展。將課程標準中的特定需求用最優化的認知方法與學科的核心理念體系相結合，這樣的結構化學習，可以在一個比較漫長的學習周期中，通過持續的教學環境整合分散的學習內容，用逐步形成的理念體系解答日益專業化的問題，從而推動學生對概念的結構化構建。

例如，科教版《生物與環境》《環境與我們》兩個單元的相關教學中，充分反映了新課改中“統整教育資源，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，做到了與現實的結合，既重視對學生環保意識的培育，也重視學生的親身體驗，將目標對準了“系統與模型、穩定與變化”等交叉學科概念的認識。

小學生大多具有較強的環保意識，但對“生態”的認知仍處于片面和零散的狀態。因此要想提高認知水平，相關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”這一環節進行提問。具體而言，教師以學生的認知特征為基礎，讓他們感受并分析生活中存在的垃圾問題，將日常生活中“產生垃圾的地方”列舉出來，然后進行現場調查，證實假設并完成“垃圾問題調查表”，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，將每節課的學習目標匯聚到大概念中，把大概念轉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展規律的教學方法;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展和科學理念發展相結合，對不同發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揮自己的作用，從而實現他們的學習目標。

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，并使之與陰影產生的原因相關聯;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“光線的反射現象”的探索，學生能夠初步認識入射光和反射光的關系;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—科學推理與證明）和科學實踐的方法（問題、證據、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象、解釋科學原理、表達科學規律，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，大多數的章節相對獨立，關聯性不大，對此小學科學教師可以從核心概念的視角出發，重新構建單元與單元之間的聯系，遵循學科規律，搭建小學科學課程的知識結構，從而找到科學的本質，抓住知識點之間的必然聯系，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，匯聚了豐富的內容?？茖W教師一定要從整體出發，學會合理布局，幫助學生循序漸進地掌握科學知識，消化抽象的科學內容，運用科學知識解決實際問題，使學生產生對科學的探究欲望，構建起完善的知識體系。

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

此外，科學教師還可以圍繞植物這一主題，帶領學生學習植物的功能與結構。為了帶領學生快速投入課堂學習，科學教師可以聯系生活創設情境?！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結構。教師還要幫助學生了解植物的生存環境。經過學習之后，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境的相關知識。在教學單元課程時，科學教師還需要從小學生的視角出發，結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，這樣才能激發學生的探究欲望，強化學生的科學素養，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，將多個獨立的章節進行有效聯系，帶領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）轉化概念體驗

在《植物》相關單元，基于學生在前幾節課的研究成果，教師可以利用根、莖、葉、花、果實和種子等植物器官，使學生構建起系統概念，不僅僅是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，還可以在此基礎上結合“雜交育種”的方法加以擴展，從而讓學生真正在經歷中體會、在感受中啟迪、在體驗中發展。

在這一單元學習之后，教師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造魅力，培養了學生的科學探究興趣，又使學生非常清楚地梳理了系統概念?；诖蟾拍顚ふ抑R點間的聯系，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個良好的環境。教師選擇較好的教學內容對課程進行深加工，可以創設出充滿活力、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，評價是一項非常關鍵的教育活動，教師要對其進行細致的規劃和充分利用。經過師生之間的評估，可以激勵學生努力，完善學習方法，構建學習理念，從而提升學習品質。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。

1. 激勵學生的學習狀態。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，仔細觀察現象，獲得準確事實，詳細記錄數據，并對其進行分析整理，最后得出真實的結果，并發表自己的觀點。

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象，詳細記載觀測結果，并用事實和證據來驗證自己的觀點。

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，并思考概念構建的過程，以確定課程的完成度。教師在教學過程中，要發現學生的不足之處，及時進行反思和總結，以制訂出更好的教學方式幫助學生實現科學大概念的單元進階。

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（責任編輯：鄭? 暢）