大概念理念渗透下小学科学教学探究
小学科学精品论文：科学课堂中围绕核心概念的教学
科学课堂中围绕核心概念的教学——以《我们的小缆车》一课为例【摘要】《小学科学课程标准(修订稿)》对于核心概念建构给我们提出了明确要求：教师和教材编者要自上而下地对核心概念逐级分解和领会，同时，教师在教学过程中要自下而上的，从贴近生活，贴近兴趣，贴近儿童的浅而寓意深的举例着手，自然地进入各具体概念细目，并由此逐渐理解、掌握核心概念。
笔者结合《我们的小缆车》一课，分别从“明确核心概念”、“选择适切材料”、“搭建活动支架”，“数据研讨分析”四方面阐述科学课堂中围绕核心概念的教学。
【关键词】核心概念适切材料合适支架数据研讨近年来，欧美多个国家的科学教育界提出了“核心概念”的观点，希望以科学文化（包括科学思想和方法）为基础，实现科学课程的进一步综合化，提高科学课程的教育价值。
核心概念是指居于科学学科中心，具有超越课堂之外的持久价值和迁移价值的关键性概念、原理或方法，也叫大概念、大观点、核心观念、学科思想等。
发展学生正确的核心概念，比让他们掌握大量事实性的信息更重要。
事实性的科学知识是穷其一生也学不完的！而核心概念是超越一般事实的观念和思想，具有很强的迁移性。
然而笔者发现当前小学科学课堂教学中有很多老师设定教学目标时往往只关注本节课的教学内容，很少去思考这一节课在本单元中的地位以及本单元在整个小学科学教学中所要承担的任务，即主要体现的核心概念。
如果我们不从体现核心概念的高度出发来设定每一节课的教学目标，那课与课之间的联系必然是松散而混沌的，学生最终所获得的认识结构必然是杂乱无章、层次低下的，也必然无法适应时代需求。
由此可见，核心概念引领下的科学课堂教学，学生可以利用少量的核心概念，在科学学习中实现举一反三、触类旁通。
下面结合《我们的小缆车》一课谈科学课堂中围绕核心概念的教学。
一、解读参考文本，明确核心概念1.解读标准，明晰课程核心概念《小学科学课程标准》(修订稿)明确指出在小学科学课程共有24个核心概念，其中物质科学领域包含10个核心概念，生命科学领域包含7个核心概念；地球科学领域包含4个核心概念；技术领域包含3个核心概念。
生本理念下小学科学项目式教学应用策略探究[003]
![生本理念下小学科学项目式教学应用策略探究[003]](https://img.taocdn.com/s3/m/4d79023417fc700abb68a98271fe910ef12dae2b.png)
生本理念下小学科学项目式教学应用策略探究在当今社会，科学技术的发展迅速，科学教育也日益受到重视。
小学科学教育是孩子们初步接受科学知识和科学思维训练的关键时期，在小学阶段，如果能够给孩子们提供科学项目式教学，将有助于孩子们形成科学的管窥和探究习惯，培养孩子们的科学探究精神和科学素养。
本文将围绕生本理念下小学科学项目式教学应用策略进行探讨。
一、生本理念在小学科学项目式教学中的应用1.1 生本理念的理论基础生本教育是一种以学生为中心的教育理念，是对学生全面发展的保证，这种教育思想强调学生的自主学习和探究，注重学生的兴趣和智力发展，帮助学生学会批判性思维和问题解决能力，是当今教育领域中提倡的一种教育形式。
根据这种理念，小学科学项目式教学强调在兼顾教育目标的基础上培养学生的兴趣和能力，旨在通过让学生通过自我学习和探究来实现全面的发展。
1.2 生本理念在小学科学项目式教学中的应用(1) 立足学生感知能力，发挥学生的主体作用小学生对具体事物有较好的感知能力，生本理念要求让学生充分发挥自己的主观能动性和创造力，以课程活动和课程内容为基础，从学生的本来兴趣和特点出发，通过启发性问题，建立学生自主探究的思维模式，达成自愿学习的目标。
(2) 提高教学效果，推动科学素养的全面良性发展小学科学项目式教学的核心是培养学生科学思维、科学探索、实践创新和创造力，这为学生的全面素质发展提供了契机。
因为小学生特别适应多种探究方式，他们利用自己的直觉和感知去观察，思考并采取实验步骤，通过实验步骤来推理发现规律，训练了现代科学中发现问题、解决问题的方法和过程，这使得小学生能够更好地培养科学素养。
二、生本理念下小学科学项目式教学的策略2.1 激发学生的兴趣，增强学生的学习动机激发学生的兴趣是小学科学项目式教学的基础，教师应该根据学生不同的学习兴趣去合理安排课程，强调理论与实际的结合，由浅入深地进行课堂探究，依据学生的年龄特征，学生应该用最简单的方式解决问题，让学生在愉悦中去学习。
小学科学课围绕核心概念组织教学的思考
*收稿日期：2013-11-26**作者简介：谢晓玲(1966-),女,安徽濉溪市人,北京市燕山教研中心,小学高级教师。
当前关于核心概念教学问题的讨论,为我国基础教育课程改革与发展注入了新的活力。
出现了一些有代表性的成果,例如2006年章建跃“中学数学核心概念、思想方法结构体系及教学设计的理论与实践”、“中小学数学核心内容及其教学的研究”等课题研究;《义务教育生物课程标准》(2011年版)(以下简称《课标》)修改中关于重要概念的一系列论述等,都在国内产生较大影响。
笔者也与一线教师在教学实践中,对小学科学课围绕核心概念组织教学进行了探索与研究。
1自然科学核心概念的内涵英文文献里的“核心概念”(key concept)、“基本概念”(fundamental concept)、“主要概念”(major concept)、“基本观点”(fundamental idea)、“核心观点”(key idea)、“主要概括”(major generalization)等词的意义相近,但许多学者对其理解各异。
如戴伊(Day )认为核心概念是某个知识领域的中心,虽然这些知识不被所有人接受,但应用很广,还经得起时间检验。
费德恩(Feden-Voge )认为核心概念是一种教师必须清楚地呈现给学生并让其透彻理解,即使以后忘其本质信息或周边信息,也能准确应用的陈述性知识。
美国课程专家埃里克森(H.Lynn Erickson )把那些处于学科的核心,并能超越课堂之外,具有持久价值和迁移价值的关键性的概念、原理或方法叫做核心概念。
美国教育家赫德(P.D.Hurd )还提出如下核心概念的标准:(1)足以组织和解释大量的现象和数据;包含了大量的逻辑内容,有足够的空间用于解释、概括、推论等;(2)在教学中可以用的各类情境下的例子,并可用于日常生活中常见的情况和环境;(3)可以提供许多机会,用以发展与本学科特色相关的认知技能和逻辑思维过程;(4)可以用于组建更高阶的概念,而且渴望与其他学科的概念结构建立联系。
STEM理念下基于大单元教学的小学科学实践研究——以教科版小学科学六年级上册第二单元“形状与结构”为
课程篇STEM 理念下基于大单元教学的小学科学实践研究———以教科版小学科学六年级上册第二单元“形状与结构”为例文|张艺士一、STEM 理念下小学科学基于大单元教学的分析（一）传统教学存在的问题“形状与结构”是教科版小学科学六年级上册第二单元的内容，主要分为两部分。
第一部分（第1~7课）：探究形状与结构所蕴含的科学道理。
其中，第1~6课分别研究条形、拱形、框架等结构，第7课是认识桥梁的结构。
第二部分（第8课）：设计科学合理的形状与结构，呈现了由浅入深地进行探究的过程，最后进行综合应用。
但实际上很多学校一周只有一两次科学课，学生学习到的是碎片化的知识，到第8课输出时———“用纸造一座桥”，便很难把碎片化的知识联系起来，导致出现了纸桥制作的完成率低、制作效果不佳等问题。
这样的教学不但不利于学生科学核心素养的培养，而且也导致学生学习科学的兴趣有所降低。
（二）STEM 理念下对该单元进行大单元教学的分析STEM 是科学（Science ）、技术（Technology ）、工程（Engineering ）和数学（Mathematics ）四门学科的统称，强调多学科的整合。
[1]小学科学教育中的技术与工程领域的本质，在于将技术与科学、工程和数学等知识进行有效融合，这在某种程度上是STEM 教育理念的具体体现。
[2]《义务教育科学课程标准（2022年版）》也强调知识点的讲解要从理解到应用，要求教师改变以往的教学方式，即摒弃以单个知识点讲解为主的碎片化教学方式，从知识的整体出发，重视知识点之间的联结及其应用。
[3]漷崔允在《学科核心素养呼唤大单元教学设计》一文中指出，大单元教学是一种围绕大观念或大问题进行的单元教学。
国内外学者和一线教师对于大单元教学的内涵、意义以及实践的研究表明，大单元教学的单元整合形式使知识内容更加系统、课堂内容不再重复，教学环节也更加紧凑，有一定的实践价值。
由此，基于STEM 理念将大单元教学引入小学科学教学，对于培养学生的核心素养有着重要的价值和意义。
大概念统整下的项目式学习设计难点及策略
大概念统整下的项目式学习设计难点及策略作者：***来源：《小学科学》2022年第07期随着科学发现与技术创新的不断涌现，人类已经越来越多地认识并合理利用自然。
科学技术的进步，促进了人们的生产方式、生活方式和思维方式的变革。
每一位公民应该具有高质量的科学素养，为创造高质量的生活、建设创新型国家打好基础。
小学科学课作为一门基础性课程，在培养学生科学素养、创新精神和实践能力方面发挥了重要引领作用。
大概念最开始提出是在教学层面，强调教师要为学生的理解而教，后来大概念在课程领域也有了正式研究。
大概念既有“概念”的含义，同时又包含“大”的层面，大概念既包含“学科内概念”，又包含“共通概念”。
小学科学的内容，在课程标准中以“18个大概念”的形式存在。
大概念的提出，不仅激发了学生对科学的兴趣，还能有效培养学生的综合实践能力和创新能力。
一、大概念统整下的小学科学项目式学习的现状分析当今社会对学生独立思考能力、解决问题能力有了更高要求。
面对现实的窘境，学者提出“项目式学习”的思想，为培养学生的学科素养提供了一条新途径。
我们传授给学生的不仅仅是学科知识，更重要的是专家思维。
“项目式学习”是专家思维的典型特征，专家的思维可以通过项目式学习来组织，反映了专家对学科的理解深度。
项目式学习是知识背后的知识，表现出中心性、网络状、可持久和可迁移等特点，能促进学生对知识的本质理解，形成学科观念，促进学生产生知识联结，发展适应能力，促进学生自我建构与自我进化，指向终身素养的养成。
项目式学习有很多策略，夏雪梅博士在《项目式学习的实施》中有比较详细的介绍。
教师尝试基于大概念实施项目式学习活动，但是仍然存在以下教学问题。
（一）重视大概念知识灌输，忽略培养学生科学素养小学科学课由于课时数的不足，或教师教学理念的欠缺，主要以灌输知识、应付考试为目标，常常忽略对学生能力的培养。
学生无法完成具体概念—核心概念—大概念的贯通，发展趋于一体化，不全面。
项目式学习在小学科学教学中如何应用
项目式学习在小学科学教学中如何应用【摘要】近年来，基于科学大概念的教学理念，项目式学习方式在科学教学中的不断开展，引起更多科学教师的深入学习与研究。
项目式学习在小学科学教学中，主要以学习任务做驱动，学生有组织、有计划的开展不同的项目活动，完成任务要求。
小学科学注重培养学生的科学思维方式，在科学课堂中，以学生为主，教师引导为辅的一系列互动式教学模式，达到多学科融合的课堂教学理念。
【关键词】项目式学习科学思维 STEAM教育STEAM教学理念是希望科学教师能在科学教学中渗透科学与工程、技术、数学、艺术等多方面的融合，注重引导学生了解自然，了解事物的一般规律，体会到科学与生活的密切联系，最后能简单地运用科学知识解决生活中遇到的小问题。
项目式学习的开展能很好的将这一理念融入科学活动中，培养学生按照一定的方法，解决问题，完成任务。
所以，小学科学教学中，开展好项目式学习有助于培养学生的科学思维，更好的呈现STEAM教学理念。
通过对2017小学科学新课标的解读，结合小学科学新版教材，对于项目式学习活动的开展有一定的体会，下面将从不同层面阐述项目式学习在小学科学教学中的有效应用。
一、明确任务要求开展科学探究活动万丈高楼从地起。
项目式学习开展的初始阶段，要特别注重学生对活动任务的解读。
任务不明确，无法有效地开展科学探究活动。
以四年级下册《电路》单元的教学为例，第8课是《模拟安装照明电路》，其中任务要求是在书房中模拟安装两盏灯（照明灯和阅读灯），由两个开关分别控制。
在教学中发现，学生误以为两个开关的任何一个开关都能同时控制两盏灯，或者是两个开关同时控制一盏灯等情况。
如果活动开展前未解读，学生在之后的设计中会按照自己理解的方式，展开活动方案的讨论。
这样不仅影响活动进度，最终达到的效果也不符合任务要求。
教学中，教师要注重引导学生解读活动任务，在课堂中有效开展项目式学习。
二、关注建模过程设计科学活动方案抽象的任务要求可以从极简的建模活动中呈现出来。
“大概念”统摄下的数学教学
［关键词］ 小学数学曰野大概念冶统摄曰统摄教学
所 谓“ 大 概 念 ”，是 指“ 在 学 生 数 学 学习中发挥核心作用、起统摄效能的概 念”。“大概念”的英文是“Big Idea”，它 不 是 指 数 量 宽 广 ， 而 是 指 “ 核 心 ”“ 关 键”。“大概念”这一术语是由英国科学 教育家温·哈伦在《以大概念理念进行科 学教育》一书中首次提出。目前，大概念 已经超越了科学教育边界，成为一种具 有学科教学普遍意义的重要概念。一般 来说，大概念往往概括知识的抽象意义， 蕴含着知识的重要思想方法，能促进数 学知识的生成、生长和生发。作为教师， 要 立 足 于 大 视 野 ，运 用 大 融 合 、大 协 调 的 策 略 ，提 炼 、抽 象 、应 用 大 概 念 ，让 大 概 念 进 行 大 聚 焦 、大 统 整 ，从 而 发 挥 出 大概念的应有效能。
3. 以大概念为经络袁引导学生学习 梳理
大概念是数学知识结构中的关键 节点，把握好大概念，以大概念为经络， 能引导学生进行学习梳理。在小学数学 教 学 中 ，教 师 要 利 用 大 概 念 ，引 导 学 生 反 思 、总 结 ，对 学 生 的 数 学 学 习 进 行 反 馈、总结、梳理，从而引导学生建构数学 知识结构，完善学生的数学认知结构。 比如教学《长方体和正方体》（苏教版六 年级上册）这一单元之后 ，笔 者 以“ 特 征”“棱长总和”“面积”“体积”等四个大 概念，将长方体和正方体单元所要学习 的内容进行提纲挈领地梳理，进而引导 学 生 借 助 于 大 概 念 来 理 解 、认 识 、解 决 具体问题。以“面积”大概念为例，笔者 让学生掌握底面积、侧面积、表面积、材 料用量等相关概念。以大概念为经脉， 引导学生对数学知识进行横向勾连和 纵向拓展，从而让学生围绕大概念分层 建构，形成数学知识结构和认知结构。
小学科学核心概念教学存在的问题及对策探究
科学探究核心概念教学是学科教学中知识点教学向上发展的必然产物，对于小学科学教学意义重大。
当前小学科学核心概念教学中存在诸多问题，如对核心概念教学的忽视，核心概念的构建契机不合理，教学方式刻板僵硬等，本文针对以上问题逐一提出了改进对策，以期有所助益。
核心概念教学是小学科学课堂教学的一条重要途径。
教师可以通过合理的设置，帮助学生们在知识点的掌握了解基础上，构建核心概念，增强学生对相关知识的理解和掌握，培养学生的学习能力。
一、小学科学核心概念教学概述核心概念是指知识内容的核心概括，是一种教师必须清晰呈现给学生们帮助其充分理解记忆准确应用的关键信息。
人的知识结构是金字塔形状的，最下底层是学科视角下的零碎的知识点，往上是学科视角下的核心概念，再往上是跨越学科的统一概念，最上面则是所有知识理论的统摄概念。
越高级层的知识越精练，越概括，越往下层的知识越庞杂、琐碎。
而根据相关研究，人们对于越凝练的知识越容易长久地记忆和理解，越易于形成知识的体系框架，而对于零碎、庞杂的知识点的记忆则没有太大意义。
所以，根据小学科学的学科教学目标和小学生的学习能力出发，进行学科的核心概念教学是最适宜的、最有利的教学方式。
二、小学科学核心概念教学存在的问题在小学科学核心概念教学中往往存在以下问题。
（一）忽视核心概念教学部分教师由于没有正确认识到核心概念教学的重要性，而在实施教学的过程中忽视了核心概念教学。
学生跟随教师的课程安排设置，学习和理解了大量的知识信息，但是却难以形成核心关键的体系线索，难以完成知识框架的构建，难以长久记忆庞杂的知识点，也难以在需要时恰当抽取相对应的知识点进行运用。
（二）核心概念的构建契机不合理核心概念的构建需要安排合适的契机，教师应围绕这一点进行细致的教学设计。
根据知识体系的金字塔原则，可以发现从学科角度出发，核心概念实则是学科知识内容的概括凝练。
教师在引导学生构建核心概念时，应注意首先搭建扎实的学科知识基石，将核心概念分解到客观现实的典型案例中，帮助学生理解渗透，组成核心概念框架，最终完成核心概念的构建。
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大概念理念渗透下小学科学教学探究2017年伊始, 新修订的《义务教育小学科学课程标准》正式出台, 相较于旧版课标, 主要在6个方面进行了重点修订。
除却广受关注的低年级的课程确定恢复以外, 还涉及到学科素养、课程目标、教学内容、理念变革等方面的修订。
在重点修订内容中, 所涉及的科学教学要基于大概念基础实施的理念也是颇受关注。
《义务教育小学科学课程标准(2017年版) 》中具体详细地列出了18项科学大概念, 其中物质科学领域6项, 生命科学领域9项, 技术与工程领域3项, 并这样写道:“教材的整体设计要呈现出不同科学知识之间的关联, 一些科学知识之间存在逻辑顺序要利于学生感悟这种顺序。
某些知识之间存在着非本质的内在联系, 这种联系体现在相同的内容领域, 也体现在不同的内容领域。
帮助学生理解类似的实质性联系, 并根据学生年龄特征与知识积累, 在遵循科学性的前提下, 采用逐级递进、螺旋上升的原则进行进阶性的教学, 展示科学知识的整体性和科学方法的一般性, 这是科学教学的重要任务。
”《义务教育小学科学课程标准(2017年版) 》对大概念渗透科学教育的强调痕迹非常明显, 那究竟什么是大概念呢?为何要强调大概念?而大概念理念又将如何渗透到我们日常科学教学中呢?就相关问题笔者尝试进行研究, 希望能为一线小学科学教育工作提供一些教学参考。
一、科学大概念及其内容科学大概念和日常教学中提及的“概念”和“科学概念”均有所不同, 它是可以适用于解释和预测较大范围内的物体和现象的概念, 它是能够整合众多科学知识的科学学习的核心。
与其相对应的概念称之为小概念, 小概念是只能运用于特定观察和实验的概念。
在科学学习过程中, 碍于科学知识的综合性特征, 我们无法学习完所有的科学知识。
因此, 我们试图通过趋向于核心概念的进展过程来解决这一困难, 把这些概念称为科学上的大概念。
科学大概念是在具体科学概念的基础上形成的, 对科学事实和科学事业更为宏观而具概括性的认识和观念。
大概念主要包含两个内容——核心概念与共通概念。
核心概念是在物质科学领域、生命科学领域、技术与工程领域具有统领作用的概念, 它是侧重于统一学科内部的重要概念。
它是科学教学活动中的基轴与核心, 是能把零散的科学知识串珠成链的金丝线, 能帮助学生理解和研究更复杂、更难解决的问题的关键知识, 能在多个年级中进行主题式的持续教学, 从而实现教学的螺旋式上升和层级性攀爬。
因此, 核心概念既是基础也是内核, 能聚焦学科知识, 更能衍生学科知识。
共通概念则是侧重于不同学科之间共同涉及的概念, 它是多门学科内部概念的同一体现, 可以帮助学生将不同学科领域中相互关联的知识组织成科学、连贯、条理清晰的对客观世界的认知。
二、大概念渗透教学的意义早在4年前美国颁布的《新一代科学教育标准》中就已提出:“科学教育内容要围绕科学大概念来组织与实施。
”将大概念理念渗透教学中究竟意欲何在呢?笔者认为大概念理念指导教学至少有以下两项优势:1. 广泛、系统地吸纳知识科学是一门集物理、化学、生物、天文、地理等多学科于一身的综合性学科, 学科知识范围广, 密度大。
事实上科学知识本身就是成几何级数增加的, 所以无论是教师还是学生, 在有限的学习时间内所能教或学的知识是非常有限的。
而大概念理念渗透下的教学方式可以引领学生实现一个趋于核心概念的进展过程, 有助于学生建构一个蛛网式的, 具有关联性、发散性的知识领域。
在这个系统中, 学生能够接触与思考以核心概念为内核的、更为宽泛的学科知识体系, 从而帮助学生举一反三、触类旁通。
让学生身处完整与全面的体系中学习, 能促进学生整体思维能力的形成, 这样的教学方式可以促进学生更广泛、更高效地吸纳知识。
2. 快速有效地运用知识在《人是如何学习的》一书中提到了专家与新手的差异, 当他们完成相同的任务时, 专家与新手所反映出的水平差异很大。
专家之所以能够高效地完成任务, 原因就在于相较于新手, 专家在特定的领域中具有系统而完整的专业知识体系。
可见, 宽泛的知识体系有助于增加学生对有意义的信息模式的敏感度, 决定了其所关注的事物能否在特定的环境中进行快速有效的理解、记忆、组织、推理、再现及运用。
三、基于大概念的教学策略有研究表明, 学生在接受正式的科学教育之前, 其脑海已经存在“相对原始却又并不准确”的初始概念, 我们称之为前概念。
前概念在学生的脑海中以一定的“结构”形式所存在, 但这种结构更多的是以表象的形式存在, 而对内在学科本质的理解还是需要通过全面、多元、深层的学习去获取。
如今, 由于学习环境的改变, 学生的成长经历与以往相比发生了很大的变化, 沿用传统的教学方式难以满足学生的成长需求。
因此, 需要我们在教学过程中根据学生的特点及需求去建构以大概念为基础的教学结构, 以此来促进学生对科学本质的理解和科学素养的培养。
日常所进行的学习活动如何依托大概念理念进行实施?其实是取决于我们的教学法——如何帮助学生进行内容扩展与关联, 在此笔者提出三个策略:1. 在横向拓展中建构知识体系教学中如何避免科学知识的碎片化与零散化?教师有意识地依托大概念, 为学生建构完整的学科知识体系是一项有效的措施。
只有这样, 才能确保学生获得关于科学及生活的图像, 并由互为关联的物体组合而成。
正如一栋高楼并非是简单的用砖头堆起, 科学也是如此, 它并非由一些相互孤立的事实堆砌。
所以教师在教学过程中, 要有意识地帮助学生去进行横向的知识关联, 而非就内容论内容, 就现象论现象, 更不能就知识论知识, 而是要统筹教材、关联内容、勾连内涵, 追寻本质。
以《寻找土壤中的小动物》对比教学的片段为例:小概念教学:师:同学们, 翻开土壤, 大家都发现土壤中生活着哪些小动物?生:蚯蚓、蚂蚁、屎壳郎、蜗牛……师:同学们很仔细, 下面让我们来观察观察这些小动物都有什么特点?大概念教学:师:同学们, 翻开土壤, 大家都发现土壤中生活着哪些小动物?生:蚯蚓、蚂蚁、屎壳郎、蜗牛……师:同学们很仔细, 那我们先来看看蚯蚓, 大家觉得它能够长时间离开土壤生活吗?为什么?生:不能, 它需要湿润的环境, 还要充足的氧气、舒适的温度和足够的食物……师:那你们找到的其他动物是不是也和蚯蚓一样需要这样的环境才能生活?生:蜗牛也是这样。
师:那蚯蚓、蜗牛等为什么需要这样的生存环境呢? (引导学生发现生物体需要长时间进化以形成特定的功能)案例中的小概念教学方式仅仅是围绕现象谈现象, 而大概念教学方式是引导学生通过某一现象去关联其他相关内容, 寻找事物的共通点, 理解一些涉及物体、现象以及它们在自然界中的相互关系, 从生物的现象到特点, 再到生物的进化, 实现现象背后的本质挖掘。
2. 在纵向深入中建构科学方法除却横向的知识整合与勾连, 科学教育还应该在促进学生理解有关科学方法、科学探究及推理上面渗透大概念理念。
科学方法、科学探究的纵向建构意味着教师要给学生提供方法建构的深度空间, 引领学生通过自身挖掘探究方法来深化自己的理解。
在这个过程中, 他们收集和运用数据来验证想法。
学生是以发展理解、寻求突破点的方法参与活动, 教师有意识地、纵向深入地培养学生在科学方法上的认知与发展, 将帮助学生形成对科学本身的大概念。
以《观察植物细胞》教学片段为例:师:刚才我们发现往萝卜杯里倒入30ml盐水, 过了一会水量变多了, 这是什么原因呢?生:应该是盐水起的作用。
师:如何证明呢?生:往萝卜杯里倒入同样多的清水试试。
(实验尝试)师:我们发现倒入清水的萝卜杯液体量没有发生变化。
那盐水杯液体量为什么会增加呢?有什么办法能证明为什么会发生这种现象?生:可能是萝卜里面的水分被盐水吸出来了, 可以用显微镜看看盐水杯萝卜细胞结构, 再看看清水杯萝卜细胞结构, 进行对比观察。
(学生实验)师:有什么发现?生:盐水中的细胞结构比较紧密, 细胞膜与细胞壁分离。
师:把盐水倒掉, 再倒入30ml清水, 再观察水量?生:水量变少。
师:继续想办法证明现象, 寻找原因。
(学生再次观察切片)这个案例中学生通过多次对比、深入挖掘科学探究方法来进行相关概念的自主建构。
方法的纵向深入, 让学生了解到细胞结构的特性, 物质的存在方式和相互作用。
这样的教学方式为学生带来的是科学大概念的自主建构。
3. 在螺旋递进中建构层级概念将大概念的理念渗透科学课堂绝非是一两节课可以完成的, 而应是一个具有连续性、周期性的过程。
在小学六年的每个年段, 甚至是每个年级中, 任何关于学科内容的理解都应该是建立在已有的概念、技能和意愿基础之上的攀爬, 然后在回望中收集有关的想法、信息, 作为下一步教学的基础, 随后继续向上攀爬……所以大概念的渗透应该是在一种螺旋递进的过程中的渗透, 由此帮助学生建构具有层级的概念体系。
以大概念在《物体具有一定特性, 材料具有一定性能》教学中的层级建构为例:二年级结束时:物质以不同的类型存在, 有分为固体、液体、气体。
四年级结束时:物质可以以不同的形态存在, 某种物质既可以是固体也可以是液体或气体, 这取决于温度。
可以按照材料的可观察性质、用途、天然还是人造的, 对材料进行描述和分类。
各种物质都是由一系列小碎片组成。
六年级结束时:任何物质都可以被切分成小到用肉眼看不见的微粒, 但它仍然存在, 且可以借助其他方法探测出来。
当物质的形态发生变化, 甚至是在一些看似物质消失的变化中(如溶解、蒸发) , 物质的量是守恒的。
由此可见, 每一个层级的攀爬都是在前一个层级的基础上进行的。
相较于前一个层级, 相互之间既有重叠也有独立, 所以大概念是在一种螺旋递进的过程中逐步实现层级的建构的。
总而言之, 基于大概念理念下的科学教学, 学生经历了科学探究过程, 可以更全面地了解概念背后的学科本质, 获得更多的体验感悟。
这将有助于学生建立一个完整的对世界的理解与认知, 初步形成科学态度、掌握科学方法、理解科学精神, 构建出一个健康、协调发展的基础。