整合单元内容 聚焦核心概念

〔摘""要〕"将单元教学与核心概念相关联，是新一轮基础教育改革下小学科学教学实施的一项重要策略，它能够支持学生在核心概念理解与迁移中培育核心素养，有助于落实科学课程育人价值。本文基于核心概念，分析小学科学单元教学中存在的问题，并提出小学科学大单元教学的策略：聚焦核心概念，设置单元目标；整合单元内容，提炼核心概念；优化教学模式，迁移核心概念。〔关键词〕"小学科学；单元教学；核心概念《义务教育科学课程标准（2022年版）》（以下简称《课程标准》）明确指出，要“围绕核心概念组织教学内容”，要求教师围绕学科核心概念理解教材设计、关注知识间的内在关联。而单元教学是一种具有较强统整性、综合性的教学模式，能够改变碎片化、割裂式的内容组织形式与教学倾向，较好地适应了落实核心概念的要求。为了实现科学课程的育人价值，教师应以核心概念的素养目标为指向，以单元教学为组织形式，组织开展以生为本的探究学习，帮助学生从零散、表层的日常概念向结构化、深层理解转变。然而，当前核心概念下的小学科学单元教学只是达到了基本要求，距理想目标仍有一定距离。因此，教师应立足单元教学，探究在小学科学教学中落实核心概念的有效策略，以促进科学教学质量水平的提升。一、基于核心概念的小学科学单元教学存在的问题（一）单元目标指向模糊，难以深入理解核心概念核心概念本身具有高位性、深刻性与中心性，对于小学阶段的学生来说具有一定的难度。单元目标的合理设计能够促进学生对科学领域内核心概念的理解，培育学生的核心素养。然而，部分教师不注重将核心概念作为落实科学课程育人价值的重要抓手，未能指向核心概念理解整合教学内容、设置教学目标，出现了单元教学与核心概念联系不紧密的问题。（二）单元内容关联不足，难以整体把握核心概念随着素质教育的深入实施，小学科学课程知识总量剧增，而课程容量有限，零散的知识学习已经难以适应学生科学核心素养发展的需要。但在科学单元教学实践中，部分教师未能摆脱传统以课时为单位的科学教学模式，在单元教学中割裂了知识的整合性，知识整合显得“宽、散、浅”，进而出现了核心概念在单元教学中运用零散、不系统的问题，不利于学生对核心概念的整体把握。（三）单元教学模式固化，难以有效迁移核心概念学生是单元教学的主体。然而，部分教师在单元教学中对“灌输式”“演示式”等传统教学模式具有较强依赖性，机械地进行科学知识与技能的灌输，迫使学生处于被动接受的学习状态。这种教学方式无法支持学生经历提出问题、分析问题和解决问题的过程，难以让学生在实践探究中进行核心概念的内化与迁移。二、基于核心概念的小学科学大单元教学设计策略（一）聚焦核心概念，设置单元目标教学目标设计是小学科学大单元教学的逻辑基础，也是将核心概念贯穿到单元教学全过程的重要支撑。教师应研读《课程标准》，提取单元核心概念，根据课程教材厘清教学内容，进而以核心素养为导向构建具体、多维、可操作的单元教学目标，聚焦学生科学观念、科学思维、探究实践、态度责任素养的形成与发展，以发挥科学课程的育人功能。以人教鄂教版五年级上册第二单元“能量的转换”的大单元教学为例，“能量的转换”属于“能的转化与能量守恒”学科核心概念。在内容上，“能量的转换”单元涉及电灯、电铃、电机等的能量转换，以及能量转换现象随处可见、无处不在等内容。教师设计单元目标要紧密围绕“能的转化与能量守恒”核心概念，结合内容要求学生“知道动能、声能、光能、热能、电能、磁能等都是能的形式，了解这些能的相互转化现象”，设计素养导向的教学目标。具体来说，教师可以将“能量的转换”单元教学目标设计如下。第一，通过观察分析，体会生活中各种形式的能量转化。了解电灯、电炉等将电能转化为光能和热能；了解电话先将声能转化为电能，再将电能转化为声能。第二，运用电池、铁棒、导线等制作电磁铁，观察电磁铁产生的磁力现象，体会电能转化为磁能。第三，联系现实生活，通过调查、体验认识能量转换与传递转换现象普遍存在，知道声、光、电、热、磁都是自然界中存在的能量转换。（二）整合单元内容，提炼核心概念开展基于核心概念的单元教学应将核心概念作为整合学科知识的重要抓手，围绕核心概念组织教学内容。在单元教学中，教师要回归教学单元主题以及单元教学内容，深度提炼、分析单元内容蕴含的核心概念，进行单元知识的结构化整合与系统化建构，实现核心概念与教学内容的深度结合。人教鄂教版教材三年级上册第一单元“食物与消化”涉及“多种多样的食物”“食物的营养”“食物的消化”“饮食与健康”等内容。通过分析，“多种多样的食物”“食物的营养”部分的学习能够帮助学生明确认识人类需要通过获取其他生物的养分来维持生存；“食物的消化”部分的学习能够帮助学生了解人体用于摄取养分的器官，使学生能够掌握保护这些器官的方法，并认识保护这些器官的重要性；“饮食与健康”则能够帮助学生理解生活环境与饮食习惯会影响人体健康。结合《课程标准》，可以将“食物与消化”单元的核心概念提炼为“生命系统的构成层次”“生命体的稳态与调节”“生物与环境的相互关系”。在此基础上，教师即可组织学生绘制概念地图，支持学生参照单元知识结构体系，将提取的核心概念以结构化的方式组织起来，螺旋上升、循序渐进地进行核心概念的提炼与认知。（三）优化教学模式，迁移核心概念《课程标准》提出了“以学生为主体进行教学设计”这一要求，强调了学生在科学课程学习中的主体地位。为了促进学生对核心概念的深度理解、有效建构和灵活应用，教师应基于生本理念优化教学模式，支持学生在真实生动的学习情境中，以项目式学习的形式进行深度学习，促进核心概念的迁移落地。就人教鄂教版六年级下册第四单元“‘飞向’太空”的单元教学而言，“‘飞向’太空”单元设计了“认识飞行器”“制作‘火箭’”“模拟探索：到火星上去”几部分内容，涉及“技术、工程与社会”“工程设计与物化”两个核心概念，不仅需要学生认识飞行器，还需要使学生根据所学知识设计火箭模型，并从供氧、供水、食物补给等方面构建较为合理的“火星定居计划”，最后开展制作火箭模拟实验。为了促进学生对学科核心概念的深度理解，教师应运用情境教学、任务教学、项目教学等方式组织教学活动，支持学生在自主、合作与探究学习中内化迁移核心概念。提炼核心问题，创设多元情境。小学5～6年级的学生活泼好动，对“太空”具有较强的好奇心与探索欲。教师应根据这一阶段学生的特点，运用科幻故事、卡通动画、趣味游戏创设情境，突出核心概念在真实情境中的应用，帮助学生构建科学知识学习与社会实践、知识经验、兴趣爱好的联系，激发学生科学探究的内在动能。如，教师可以借助趣味科普动画创设知识情境，以生动趣味的形式展示飞行器发展实践中仿生学的应用，初步激发学生的学习兴趣。又如，教师可以通过展示我国航空航天技术的成就创设生活情境，帮助学生构建单元学习与社会实践的关系，让科学课程学习关联生活价值，缓解学生在课程学习中的消极情绪与畏难心理，支持学生从已有经验出发探究核心概念，逐步理解知识技术与工程对科学发展的促进作用。细化核心概念，生成探究任务。任务对学生的科学单元学习具有引导、驱动作用。为了将核心概念落细、落实到科学单元教学中，教师应根据单元内容细化核心概念，并生成递进式、渐进式探究任务，驱动学生在任务探究中逐步绘制概念地图。在该单元中，“认识飞行器”部分蕴含技术与工程改变了人们的生产生活这一概念内容；“制作‘火箭’”部分则关系核心概念“工程设计与物化”中工程的关键是设计、工程师设计方案物化的结果；“模拟探索：到火星上去”贴近概念中运用所学原理设计制作简单的装置并进行模拟演示这一要求。通过对核心概念的细化，教师即可根据单元知识结构设计探究任务框架，运用任务激活学生的认知、情感与行为，驱动学生开展跨学科实验探究。具体来说，教师可以设计如下任务：第一，认识各种飞行器，梳理飞行器的发展史、仿生学以及飞行动力；第二，根据水和空气可以产生反冲力这一原理，设计并制作水火箭模型，在制作完成后进行调整；第三，根据所学知识，制定“火星定居计划”；第四，了解火星探测基本知识；第五，设计并实施实验，探究火星探测器安全着陆的方法。开展项目实践，推动概念探究。探究与实践是科学学习的主要方式。而项目式学习是一种以学生为主体、以探究为主要形式的学习方式，能够促进学生深度学习。为了促进核心概念内化，教师应以项目式学习的形式组织科学探究活动，支持学生亲身参与设计、制作、测试、改进等活动，在核心概念迁移中初步形成将知识转化为解决实际问题的能力。以“模拟探索：到火星上去”教学为例。首先，教师可以按照组间同质、组内异质的原则组建学生学习小组，引导学生以小组为单位设计实验，研究火星探测器安全着陆的方法。其次，应配置实验任务，支持学生根据自身能力水平与兴趣爱好承担起“收集火星探测器资料”“了解火星探测器结构和组成”“设计实验方案”“准备实验方案”等任务，并共同致力于测试火星探测器安全着陆模拟实验的开展。最后，教师应设置反思活动，指导学生对实验过程和结果进行总结与反思，关注学生在科学项目探究实践中的真实表现，进行思维评价，通过发挥评价的诊断、激励与促进作用，帮助学生认识自己在科学学习中的优势与不足，支持学生循序渐进地突破