圍繞核心概念組織小學(xué)科學(xué)單元教學(xué)設(shè)計

摘 要 單元教學(xué)為落實學(xué)科核心素養(yǎng)、提升課堂效率搭建了有效的學(xué)習(xí)路徑。針對小學(xué)科學(xué)教材中有關(guān)“植物”的內(nèi)容，就如何圍繞核心概念組織單元建構(gòu)與教學(xué)設(shè)計，進而培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)，提出實施策略：重構(gòu)內(nèi)容單元，凸顯知識層級結(jié)構(gòu);聚焦學(xué)科本質(zhì)，提煉有效問題鏈;基于學(xué)習(xí)進階，統(tǒng)合單元教學(xué)目標;設(shè)置真實情境，促進科學(xué)思維發(fā)展;注重過程表現(xiàn)，采取多元評價方式。

關(guān)鍵詞 核心概念 小學(xué)科學(xué) 學(xué)科核心素養(yǎng) 單元教學(xué)設(shè)計

單元教學(xué)作為有效落實學(xué)科核心素養(yǎng)、提升課堂效率的重要方式，成為當前教育界廣泛熱議的話題?；趯W(xué)生認知水平，圍繞核心概念對學(xué)習(xí)單元進行建構(gòu)與設(shè)計的小學(xué)科學(xué)單元教學(xué)，不僅可以對具體的科學(xué)事實和知識點進行歸納提煉，扭轉(zhuǎn)課時教學(xué)設(shè)計中暴露出的知識碎片化、課堂效率低下的問題，有利于學(xué)生學(xué)科知識的系統(tǒng)化與結(jié)構(gòu)化，促進有意義建構(gòu)，而且可實現(xiàn)由淺入深的學(xué)習(xí)躍遷，在培養(yǎng)科學(xué)思維品質(zhì)的同時，幫助學(xué)生在真實情境中提高解決問題的能力，進而讓科學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)真正落到實處。本文以小學(xué)科學(xué)教材“植物”單元為例，探討單元教學(xué)的設(shè)計策略與實施路徑。

一、整體布局，形成體系——圍繞核心概念建構(gòu)內(nèi)容單元

當前小學(xué)科學(xué)課程的內(nèi)容單元是以物質(zhì)科學(xué)、生命科學(xué)、地球與宇宙科學(xué)、技術(shù)與工程四個領(lǐng)域劃分的?，F(xiàn)行教材通常利用科學(xué)事實和具體知識點進行組織，書中的章節(jié)就成為了內(nèi)容單元，各單元之間沒有必然聯(lián)系。但圍繞核心概念對內(nèi)容單元進行重構(gòu)，以更上位的視角去歸納學(xué)科一般規(guī)律，凸顯知識層級結(jié)構(gòu)，將有利于揭示學(xué)科本質(zhì)，呈現(xiàn)知識間聯(lián)系，促進學(xué)科知識結(jié)構(gòu)的優(yōu)化。核心概念，是居于學(xué)科中心、具有超越課堂之外的持久價值和遷移價值的關(guān)鍵性概念、原理或方法[1]。它們將大量的科學(xué)事實與具體知識聚合到一起，其解釋力更強、概括水平更高，是組織串聯(lián)學(xué)科內(nèi)眾多一般規(guī)律、原理的關(guān)鍵性概念。比如，“結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)”“變量的識別與控制”“系統(tǒng)間的相互作用”等[2]?；诤诵母拍钬S富且深刻的內(nèi)涵屬性，可以體現(xiàn)學(xué)科思想方法，是搭建學(xué)科課程內(nèi)容的主干框架。經(jīng)過檢驗，核心概念對知識理解與問題解決起到了關(guān)鍵作用，在新情境的運用中，具有持久的遷移價值[3]，因此，可作為建構(gòu)學(xué)科單元教學(xué)的邏輯主線。

小學(xué)科學(xué)課程作為一門綜合性課程，教師需要整體布局，圍繞核心概念將具體科學(xué)事實與抽象學(xué)科概念建立聯(lián)結(jié)，形成體系。比如，從“結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)”的視角，可以建構(gòu) “植物形態(tài)”“動物器官”“地球圈層”“簡單機械”等主題單元，各單元內(nèi)容又可從外部條件、結(jié)構(gòu)特征、影響因素、功能用途等屬性進行歸納。如“植物”單元，就是從植物的生存環(huán)境、形態(tài)結(jié)構(gòu)、能量輸入、功能作用等各個維度切入，將“來自大自然的信息”“認識天氣”“地球上的水”“地球上的大氣”“巖石與土壤”“植物生活在不同地方”“種植植物”“植物的生長”等相關(guān)內(nèi)容打通，建構(gòu)成一個貫穿小學(xué)不同學(xué)段的內(nèi)容單元（如圖1）。

二、聚焦本質(zhì)，提煉問題——以問題鏈緊扣教學(xué)環(huán)節(jié)

圍繞核心概念組織的內(nèi)容單元核心是聯(lián)結(jié)聚合，促進單元教學(xué)有效實施的核心，是聚焦學(xué)科本質(zhì)的問題設(shè)計。構(gòu)思巧妙、內(nèi)容精煉的真實學(xué)科問題，有利于學(xué)生學(xué)科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)[4]。那么，如何從聚焦學(xué)科本質(zhì)的角度提煉出單元教學(xué)中的有效問題呢？首先，需要明確單元教學(xué)中的主干問題。它是圍繞核心概念，對統(tǒng)領(lǐng)與聚合單元內(nèi)容起著關(guān)鍵性作用的問題。主干問題可以引導(dǎo)單元內(nèi)容、聚焦學(xué)科本質(zhì)，是串聯(lián)單元教學(xué)的主線，有助于進一步強化對學(xué)科邏輯的深層次理解。如果缺少核心概念統(tǒng)攝與主干問題引導(dǎo)，單元教學(xué)也就失去了自身價值，成為內(nèi)容堆砌的另一種形式而已。其次，是基于主干問題延伸出的相關(guān)學(xué)科問題。這些問題應(yīng)有助于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，促使他們?nèi)ニ伎祭斫饩唧w知識背后隱含的一般性規(guī)律，同時要盡可能與日常生活中的真實情境相聯(lián)系，鼓勵他們習(xí)得運用，解決實際問題。最后，根據(jù)問題之間的內(nèi)在邏輯關(guān)系，將整個單元教學(xué)中生成出的問題進行提煉分層并形成問題鏈，以持續(xù)挖掘?qū)W生學(xué)習(xí)潛力，提升自主建構(gòu)能力。

比如，在“植物”單元中，包括“植物過冬”“種子的傳播”“認識土壤”“根的作用”“空氣與生命”“花的構(gòu)造”“水的性質(zhì)”“研究果實”，以及“描述天氣現(xiàn)象”“綠色植物怎樣制造營養(yǎng)物質(zhì)”等內(nèi)容。如果按照教材排版順序依次教學(xué)，會出現(xiàn)學(xué)習(xí)內(nèi)容散亂、教學(xué)主線缺失，進而導(dǎo)致學(xué)科內(nèi)在邏輯割裂、結(jié)構(gòu)性不足等問題。相反，若圍繞核心概念“結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)”作為單元組織的聚合器，抓住“植物怎樣適應(yīng)環(huán)境以及如何維持自身生命活動”這一單元主干問題，從結(jié)構(gòu)與功能屬性對該問題展開進一步追問，構(gòu)成引發(fā)思考與探究問題鏈：（1）植物的生存需要怎樣的環(huán)境條件？（2）不同的生存環(huán)境會對植物產(chǎn)生什么影響？（3）植物在不同生長發(fā)育階段所需養(yǎng)分的來源在哪里？（4）綠色植物是如何制造養(yǎng)分的？（5）養(yǎng)分如何運輸?shù)街参锏娜砀魈?？?）植物對人類活動產(chǎn)生了怎樣的影響？基于主干問題形成的問題鏈，緊扣教學(xué)環(huán)節(jié)，對單元中的大量內(nèi)容及相關(guān)問題做了串聯(lián)與整合，一方面可以幫助學(xué)生優(yōu)化學(xué)科層級知識結(jié)構(gòu)，延伸對學(xué)科本質(zhì)的深入理解，另一方面也為學(xué)生提供了具體知識與一般規(guī)律、一般規(guī)律與核心概念之間的思維加工機會，以實現(xiàn)學(xué)科核心素養(yǎng)在單元教學(xué)中的落實。

三、統(tǒng)合目標，逐層遞進——基于學(xué)習(xí)進階的單元教學(xué)目標設(shè)計

目標是單元教學(xué)逐步推進的重要因素。圍繞核心概念組織單元教學(xué)，不僅是把散落的知識目標進行統(tǒng)合，同時也要把思維、技能、態(tài)度統(tǒng)合在一起，凸顯單元教學(xué)目標的統(tǒng)合性。因此，圍繞核心概念組織單元教學(xué)的目標設(shè)計，不僅包括知識、思維、技能和態(tài)度的整合，還需要挖掘事實現(xiàn)象背后蘊藏的學(xué)科思想方法和教育價值，同時在結(jié)合學(xué)情分析的基礎(chǔ)上，依據(jù)學(xué)習(xí)進階理論，按照各學(xué)段認知要求與水平的不同，設(shè)計出學(xué)科邏輯連貫且逐層遞進的單元教學(xué)目標。比如，針對“植物”單元，在課程標準、內(nèi)容單元和學(xué)情分析的基礎(chǔ)上，單元教學(xué)目標在設(shè)計上體現(xiàn)了認識自然環(huán)境、植物生長的過程和學(xué)科方法，對自然現(xiàn)象的好奇心與探究熱情，以及與相關(guān)科學(xué)知識的融合。同時從“植物的生存需要一定的環(huán)境條件，植物具有與其生存環(huán)境相適應(yīng)的形態(tài)結(jié)構(gòu)”，以及“植物在不同生長發(fā)育階段所需養(yǎng)分的來源不同，植物具有制造和獲取養(yǎng)分的結(jié)構(gòu)”兩方面，基于學(xué)習(xí)進階展開逐層遞進的單元教學(xué)目標設(shè)計。

“植物能適應(yīng)其生存環(huán)境”的單元教學(xué)目標：

1.通過觀察、分類、推斷與預(yù)測等操作技能，認識植物的生存需要陽光、溫度水分等條件;地球上的水、空氣、土壤對植物生長的影響;同種植物在不同環(huán)境下的生活狀態(tài)可能不同。從以上不同維度綜合分析植物的生存條件及其形態(tài)結(jié)構(gòu)。

2.通過認識植物的生存環(huán)境，形成熱愛自然、保護環(huán)境的情感和意識;建立生物體的結(jié)構(gòu)與功能、整體與局部、多樣性與共同性相統(tǒng)一的科學(xué)觀念;概括與歸納生物的生存離不開環(huán)境，不同的環(huán)境養(yǎng)育了不同的生物，不同的生物適應(yīng)和改變著不同的環(huán)境。

3.體會從科學(xué)視角認識自然環(huán)境;在探究活動中主動與他人合作，積極參與交流和討論;學(xué)會欣賞大自然的壯美。

“植物能維持自身生命活動” 的單元教學(xué)目標：

1.通過測量、識別與控制變量、制作圖表、實驗實施與結(jié)果分析等操作技能，理解種子提供植物萌發(fā)時的養(yǎng)分;植物形成幼苗后所需養(yǎng)分依賴植株自身的生命活動;經(jīng)歷探究植物生長規(guī)律、分析植物生命周期的學(xué)習(xí)過程，能夠綜合與演繹出植物的生長特點和形態(tài)結(jié)構(gòu)變化規(guī)律，綜合分析產(chǎn)生原因及內(nèi)在聯(lián)系。

2.體驗科學(xué)探究活動從實驗設(shè)計到逐步實施的研究過程，增進科學(xué)探究能力。

3.在分析解決實際問題、利用圖表與工具探究種植植物生長規(guī)律的過程中，了解植物在綠色葉片中制造其生存所需的部分養(yǎng)分;植物通過葉片、根和幼莖吸收其生存所需的部分養(yǎng)分;植物制造和吸收的養(yǎng)分能在其體內(nèi)運輸;認識到植物對人類生存與發(fā)展的影響，初步形成人與自然和諧統(tǒng)一的學(xué)科觀念與思維方式。

基于學(xué)習(xí)進階的單元教學(xué)目標設(shè)計契合學(xué)科核心素養(yǎng)理念，圍繞核心概念“植物的結(jié)構(gòu)與功能”，以植物能適應(yīng)環(huán)境并維持自身生命活動為主線，關(guān)注知識的來龍去脈，注重思維方法與操作技能的培養(yǎng)，抓住“環(huán)境不同，植物的形態(tài)結(jié)構(gòu)不同”“植物的生長發(fā)育會經(jīng)歷不同的階段，其外部形態(tài)結(jié)構(gòu)也會發(fā)生相應(yīng)變化”“植物需要營養(yǎng)物質(zhì)及一定條件以維持生命活動”“植物具有維持生命活動及適應(yīng)環(huán)境的基本結(jié)構(gòu)”等內(nèi)容，加強知識間聯(lián)結(jié)。同時，滲透單元知識背后所承載的科學(xué)思想與方法，呈現(xiàn)出單元教學(xué)的育人價值。例如，運用科學(xué)探究過程中的觀察、分類、推斷與預(yù)測等操作技能，認識“環(huán)境對植物生長的影響”，樹立環(huán)境保護意識，形成熱愛大自然、愛護植物的情感。

四、真實情境，主動探究——激發(fā)科學(xué)思維的項目式學(xué)習(xí)活動設(shè)計

單元教學(xué)要以設(shè)置真實的問題情境為紐帶，要以真實情境貫穿整個單元，同時著眼于單元教學(xué)中的主干問題生成若干個場景序列，使學(xué)生經(jīng)歷“體驗—初學(xué)—鞏固—歸納—運用”的完整過程，進而促進科學(xué)思維的發(fā)展。

例如，“植物”單元著眼于 “植物如何適應(yīng)環(huán)境及維持自身生命活動” 這一主干問題，以項目式學(xué)習(xí)活動“擬南芥的一生”為載體，通過真實的種植過程設(shè)置問題情境，引導(dǎo)學(xué)生主動探究：（1）擬南芥種子的外形在顯微鏡下是怎樣的？（2）你認為擬南芥種子萌發(fā)的過程需要什么條件？（3）你計劃用什么物品種植擬南芥？它們的作用是什么？（4）你種植的擬南芥長出了什么？它新長出部分的功能又是什么？（5）為了了解擬南芥的一生，你覺得應(yīng)該繼續(xù)觀察什么？記錄什么？（6）你種植的擬南芥都經(jīng)歷了哪些階段？它的形態(tài)結(jié)構(gòu)是怎樣的？（7）什么原因促使你種植的擬南芥能夠健康成長？什么原因?qū)е履惴N植的擬南芥死亡了？（8）科學(xué)家為什么會選擇擬南芥送往太空種植？這種情境設(shè)置扭轉(zhuǎn)了傳統(tǒng)教學(xué)中學(xué)生一味被動回答的局面，通過親身經(jīng)歷擬南芥的種植過程，促使學(xué)生在真實的問題情境中主動探究，從體驗“觀察種子外形”，到初學(xué)“種植過程”，再到鞏固“植物的形態(tài)結(jié)構(gòu)”，進而歸納“植物的一生”，最后遷移運用到新的情境中。

單元教學(xué)的情境設(shè)置要符合學(xué)生的認知規(guī)律，強調(diào)與生活實際相結(jié)合，目的是把學(xué)習(xí)內(nèi)容還原到真實的生產(chǎn)生活場景中，通過項目式學(xué)習(xí)活動，為學(xué)生提供更多自主選擇的學(xué)習(xí)空間和充分的探究機會，增進與生活世界之間的聯(lián)系，同時要不斷對學(xué)習(xí)內(nèi)容進行歸納總結(jié)，以提升他們對學(xué)科思想方法的認識和理解。

五、記錄過程、關(guān)注表現(xiàn)——表現(xiàn)性評價量表設(shè)計

單元教學(xué)評價關(guān)注學(xué)生學(xué)科核心素養(yǎng)的發(fā)展情況和水平。采取多元化評價方式，不僅是以教師為主體的評價，還有學(xué)生自我評價，以及學(xué)生間相互評價;不僅是終結(jié)性評價，還有過程性評價;不僅是標準化紙筆測驗，還有以實驗、小制作、項目報告等多種形式的測評。對小學(xué)科學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的評價要依據(jù)課程標準，以“科學(xué)概念理解”“科學(xué)探究能力”以及“科學(xué)態(tài)度”所體現(xiàn)出的邏輯結(jié)構(gòu)與認知成分為指導(dǎo)，將其納入到單元教學(xué)的學(xué)習(xí)任務(wù)中[5]。

例如，在完成“植物”單元教學(xué)之后設(shè)計的表現(xiàn)性評價任務(wù)，是要求學(xué)生根據(jù)項目式學(xué)習(xí)活動“擬南芥的一生”，結(jié)合自身種植經(jīng)歷與心得體會，繪制一部繪本，之后組織學(xué)生進行交流分享，最后師生依據(jù)預(yù)先設(shè)計完成的表現(xiàn)性評價量表，對繪本作品進行評價（見表1）。評價過程注重設(shè)計構(gòu)思、內(nèi)容呈現(xiàn)、交流展示等幾方面表現(xiàn)。

概念理解 尚未理解“植物能適應(yīng)環(huán)境并維持自身生命活動”的概念，或理解不透徹 理解了“植物能適應(yīng)環(huán)境并維持自身生命活動”的概念，用于指導(dǎo)繪本設(shè)計 理解并運用“植物能適應(yīng)環(huán)境并維持自身生命活動”的概念進行設(shè)計創(chuàng)作

計劃能力 收集了資料，但資料凌亂，與繪本設(shè)計繪制無關(guān) 收集了一定量的資料，資料對繪本設(shè)計繪制有作用但不顯著 收集了大量與主題相關(guān)的資料，且資料對繪本設(shè)計繪制有很強的支持作用

設(shè)計構(gòu)思 設(shè)計平淡，缺乏新意，在一定程度上體現(xiàn)了自己的構(gòu)思 設(shè)計富有創(chuàng)意，能將自己的構(gòu)思融入其中，并加入了其他元素 設(shè)計極具創(chuàng)意，能將自己的構(gòu)思完全融入其中，且做到多元素融合，底蘊豐厚

內(nèi)容呈現(xiàn) 邏輯混亂，內(nèi)容單一，沒有將自己的構(gòu)思在繪本中表達清楚 邏輯順暢，內(nèi)容豐富，在繪本中表達出了自己的設(shè)計構(gòu)思 條理清晰，邏輯順暢，內(nèi)容富有感染力，在繪本中凸顯了自己的設(shè)計構(gòu)思

交流展示 參與交流積極性不高，表述不完整，缺乏邏輯性，緊張拘束 參與交流積極性高，表述完整清晰，表達能力較強，放松自信 分享交流意愿強烈，表述清晰順暢，重點突出，充滿自信，輕松自如

綜上所述，圍繞核心概念組織小學(xué)科學(xué)單元教學(xué)內(nèi)容、提煉單元教學(xué)問題、設(shè)計單元教學(xué)目標是操作關(guān)鍵;著眼于主干問題設(shè)置真實的問題情境，利用表現(xiàn)性評價了解學(xué)生學(xué)科核心素養(yǎng)的落實情況，是探尋小學(xué)科學(xué)教學(xué)轉(zhuǎn)型的重要路徑。

參考文獻

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[責(zé)任編輯：陳國慶]