大概念模式下的教学转型

杨丹 刘雨

小学科学教育的大概念模式从学科本质出发，基于课程结构或学科结构，是蕴含概念体系、跨学科属性和哲学观点的三位统一。大概念是连接知识内容和素养教育的一个中间媒介，能为核心素养的教学转化提供“脚手架”，使学生看到学习内容背后的意义和价值，能为教师专业发展提供开放性空间。

一、大概念教学的基本内涵

概念是人们认识和理解世界的基石。在诸多概念类别中，有一类概念能够解释和预测较大范围内的事物和现象，涵盖基本知识和基本技能，帮助学习者认识和理解世界，是少数、可迁移的核心概念。研究者将其定义为大概念（Big Ideas），也有学者翻译为大观念。大概念教学就是把学科领域中最精华、最有意义和价值的核心内容、方法、原理教授给学生，使之成为学生面对未知和未来世界的方法策略。

二、小学科学教学存在的问题

以往的科学教育，特别是在义务教育阶段小学科学教学中，课程内容分领域构建，分为物质科学、生命科学、地球与宇宙科学、技术与工程模块。在教学实践中，存在三类困境。

（一）分模块教学难以形成整体认知

各内容模块分开教学，学生难以形成对于科学的整体认识。而小学阶段的特点，由于学生思维水平、认知方式尚未完全分化，以整体认知为主。这存在一定程度的课程构建模式与学生认知能力之间的不匹配。

（二）分级目标体系难以体现学科结构

各内容模块下基于布鲁姆的教育目标分类学建立知识学段目标、单元目标、课时目标。各目标采取条目化呈现，难以描述各目标之间的关系、难以体现学科结构，进而难以保证学生对于学科内在联系和本質的深层次理解。

（三）难以超越学科事实建立学科观念

各内容模块下的课程标准通常是事实性知识和概念性知识的混杂，这需要教师有强大的甄别能力，将概念性知识从事实性知识中分离出来，这是因为两种知识类型的教学所采取的方法和策略各不相同。结合当下知识爆炸的背景，学习不应该仅仅停留在学科事实的层面，而应该超越学科事实，建立学科观念，探索学科本质。

为了突破这些困境，需要大概念教学模式发挥积极的作用。

三、大概念模式下小学科学教学转型的意义与价值

（一）从知识本体的角度思考转换成大概念模式的必要性

教育具有传承与发展的功能，但是人类不能也没有必要把人类积累的全部知识总和传递给后代。继斯宾塞提出“什么知识是重要的？”这一经典问题，无独有偶，怀特海在《教育的目的》一书中提到：“如果只给儿童教授一些少而精的科目，让他们对所学的东西进行自由的想象和组合，他们就会利用这些所学的知识去认识世界，并在现实生活中加以运用。这些孩子自己的发现就是一些普遍的基本的概念，这些概念能够帮助孩子理解他们生活中涌现出来的层出不穷的各种事情，孩子就是要这样来生活。”这个观点很好地诠释了使用大概念模式的必要性，即：选择少而精的知识，重要且必需，这样的知识超越琐碎的事实性知识，而应该是具有一定抽象性的知识，也就是概念性知识;学生进行自由想象和组合，他们在通过大脑的思维处理，将这些知识建构出自己的认知结构;这些学生自己建构的“基本概念”即大概念，对学生的未来生活有一定的预见性，可以在复杂的世界中综合运用解决真实的问题。作为教育的传承，大概念模式把最有用最必要的“知识”传递给后代，有利于知识的再生产和社会的高效发展。

（二）从素养和知识的关系角度思考大概念模式的重要性

从素养和知识的关系角度思考，素养的形成离不开知识，知识是素养形成的主要载体之一。并非所有素养都是天生，素养是可教可学的。学习就是把外在的知识转化为人的内在素养的一种活动。素养是作为客体的教育内容与作为主体的学习者知情意行相统一的东西，是学校教育中可以真正被带走的、对人的终身发展有意义有价值的东西。但是在实际的课程实践中，往往存在着素养和知识脱节的问题，或者说是素养和知识之间并未形成体系化的培养结构。通常的做法是，在客体的侧面——课程内容上，进行有限的归纳，找寻内容与学科素养之间的联系，用类似于贴标签的方式来诠释教师所教授课程具备培养哪些学科素养的功能。这样的做法始终是外赋型而非内生型，因而不能形成一套行之有效的核心素养的培养结构。

大概念模式提供了一条解决问题的途径。大概念其实是连接知识内容和素养教育的一个中间媒介。首先，大概念从学科本质出发，精简知识内容，作为支撑素养培养的知识载体，应该具备“核心”特征，即要超越海量的事实性知识走向抽象性、概念性知识。其次，大概念的建立是基于课程结构或学科结构的，一定的知识结构是不同学科的个性特征，是学科核心素养培养的“脚手架”。最后，大概念是蕴含概念体系、跨学科属性和哲学观点的三位统一，是形成通用素养的“基石”。

因此，大概念模式在知识和素养之间架起一座桥梁，是将抽象的核心素养系统化、结构化落地的有效工具，对于素养的培养具有重要的价值和意义。

（三）从小学科学学科特点角度思考大概念模式的可行性

小学科学是建立在概念上的学科，由不同的科学概念以及概念之间的多样联系，构建起小学科学学科的知识和能力体系。在科学领域，存在着一些可迁移的概念，教师可以通过跨学科、跨领域的教学模式，帮助学生建立大概念。以小学科学教学中“能量”大概念为例。这里的“能量”大概念不仅仅指物理学中很具体的能量概念，而是包括了物理、生物、地理、社会等多学科内容的学科观念。通过跨学科教学过程，学生一旦拥有了能量大概念，将会理解能量是流动的，地球上的物理过程、生物过程、地质气候过程等均依赖能量流动。学生将会通过分析经济的、政治的、环境的、社会的等诸多因素进行能源决策，并深刻理解人类和个体的生活质量受到能源选择的影响。这样的例子在小学科学教学中比比皆是，可以说小学科学学科和大概念教学理论有天然的契合点。

四、大概念教学的研究现状及未来发展方向

（一）大概念教学的思想起源

有关大概念思想的起源，可以追溯到1902年，杜威在《儿童与课程》中提出，教师并非“内容的专家”，而是在设计有效的课堂帮助学生获得学习经验中发挥核心作用的人。只有教师能够通过儿童心理学的角度分析他们所教的学科内容，重述各自学科领域的基本概念和方法，用一种易懂的、吸引人的、有效的方式传授给学生。之后布鲁纳经过研究指出，每个学科都存在其基本结构，学生必须理解它，这是今后运用知识的最低要求。并提出了为实现组织最佳的知识结构，应在表现方式上实行适应性、经济性和有效性原则。大概念就是建立在学科基本结构之上，并体现学科联系的。

（二）大概念教学的重要研究和实践过程

英国学者温·哈伦在Working with Big Ideas of Science Education一书中指出，以往的科学教育课程内容过于繁杂，呈现出一组组割裂的事实。为了解决这些问题，科学教育不能依靠堆砌现象和理论，而是要作为理解核心概念的教育，并且这些大概念是与学生在校期间和今后生活息息相关的。该书中确认和选择了10个与内容相关的科学大概念和4个与领域相关的科学大概念。这些大概念都可以用于解释广泛的科学事件和现象，对学生参与科学决策、解决自身和自然的问题有所帮助，进而对人类活动产生影响。查尔斯指出，追溯以往对于教师高效特点的研究发现，他们都能及时地提出适当的问题，他们能够协助构建高水平对话的课堂，聚焦于重要的内容，并且能够对学生的思考和理解进行评价。他从数学大概念的定义和内涵谈起，最终给出了义务教育数学阶段的21个数学大概念。

与许多国家的科学课程标准一样，在我国2017版《义务教育小学科学课程标准》中也渗透和体现着大概念，例如在生物课程标准中提出生物学科的核心素养为生命观念、理性思维、科学探究和社会责任。在这四个学科核心素养之间有一种支撑性结构，即生命观念作为大概念统领着其他三个素养的实施。

（三）大概念教学的未来发展方向

经过几十年的教育研究与实践，在未来大概念将发挥更重要的作用。在今后的实践中需要注意三点。

1.注重大概念的教学与学生个体经验的链接

杜威的观点认为，学校和课程的任务是将学生当下的经验与学科观点和工具建立特定的联系，而不是毁坏或牺牲任何一方。每个学校主体应该关注两个层面：逻辑层面和心理层面。在逻辑的层面，关乎学科内容本身，它代表学科专家对于本学科的专业理解。正如布鲁纳所提到的，“结构”包括概念框架、中心问题和学科的探究过程。它是全人类集体经验的结晶，但是这类形式过于偏离个体经验。在心理的层面，它代表学生对于学科基本现象的兴趣和经验。它是学生形成学科逻辑的萌芽，正因为有了足够的兴趣、学习和关注，才能发展和建构出学生自己的知识体系。这两个基本面缺一不可，相辅相成。

2.关注大概念的应用

“知识（指广义的知识）”大多是在“命题知识（propositional knowledge）”的意义上使用的，即关于“是什么”的知识，这更像是一类陈述性知识。从知识理解和应用的角度来看，除了熟知“是什么”的知識，还应该熟知“过程性知识（procedural knowledge）”，即“怎么用”的知识。以及“条件性”知识，即“什么时候和为什么用”的知识。怀特海在《教育的目的》一书中指出，我们需要关注知识的“活性”，知识的意义在于应用，在于我们对它们的灵活掌握，即“智慧”。再从知识转移的角度来看，教学实际上是一种知识转移的过程。以知识转移过程的层次模型来说明，知识转移有六个层次，从下到上依次是：物理层 、数据层、语言层 、知识层、能力层 、应用层。知识和能力转移的最终目的是知识的应用，是为了解决学习者所遇到的实际问题。

3.教研模式与教学模式相统一

要想有高水平的基于大概念的小学科学教学实践，就必须通过基于大概念的教研来带动。大概念的教研模式不同于以往的教研范式，是一种新型的、聚焦学科本质和结构的、体现学科观念的教研范式。大概念的教研模式主要通过学科组内和组间的共同研讨交流，不断深入认识和挖掘学科本质，优化概念之间的关系，形成彼此认同的学科概念体系，达成在学科观念上的共识。基于大概念的教研模式可以在多个途径上帮助教师专业发展：教师可以明确他们所教授的学科内容中哪些内容是重要且必要的，为什么是重要的，可以清除教学过程中的认知障碍，从而提高课时和单元教学设计的质量;它还可以帮助教师在关注内容教学的同时建立关于学科本质和促进高质量教学的策略研究的意识与行动;最后，它能够将课堂活动的意义外显，让教学或学习成为有意义的创造过程。

总之，科学教育从目标模式向大概念模式的转变，要求教师更加关注学科内可迁移的概念以及储存在师生头脑中的概念图式，并且跨文化、跨时间、跨情境地运用和迁移概念，以应对复杂多变的未来世界，这恰恰是21世纪人类需要培养的高阶素养。