譚寶妍

從小學(xué)自然到今天的科學(xué)課，教學(xué)方式發(fā)生了很多變化，但在科學(xué)知識(shí)內(nèi)容上并沒有太大改變。科學(xué)知識(shí)的教學(xué)，如果僅停留在具體的科學(xué)概念和事實(shí)層面，學(xué)生很難形成同化新信息的方法和知識(shí)增長的機(jī)制，隨著時(shí)間的推移，這些堆砌的概念和事實(shí)大多不可避免地被遺忘。建構(gòu)新知識(shí)需要一個(gè)由核心概念構(gòu)成的知識(shí)體系，這樣才能形成良好的同化機(jī)制。因此，關(guān)注科學(xué)核心概念的教學(xué)是學(xué)生素質(zhì)發(fā)展的需要，也是推動(dòng)科學(xué)教學(xué)走向深入的重要途徑。

核心概念對科學(xué)教學(xué)的意義

核心概念是位于學(xué)科中心的概念性知識(shí)，它的基礎(chǔ)是一般性概念和基本事實(shí)，是在一般性知識(shí)和事實(shí)的基礎(chǔ)上提煉出來的代表該內(nèi)容主題的核心思想和觀點(diǎn)，因此，它能夠?yàn)檫M(jìn)一步學(xué)習(xí)提供指導(dǎo)和保障。 核心概念可以根據(jù)學(xué)生的認(rèn)知能力和經(jīng)驗(yàn)，按照一定的系列逐漸進(jìn)階發(fā)展，以層層深入的方式被學(xué)生理解。這些逐漸進(jìn)階的核心概念體現(xiàn)了概念的獲得和發(fā)展，是可持續(xù)學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)。核心概念的選擇不是隨意的，而是要展現(xiàn)學(xué)科的邏輯結(jié)構(gòu)，即這些核心概念能夠有效地組織大量的科學(xué)事實(shí)和其他概念。不僅如此，核心概念還應(yīng)當(dāng)具有一定的前沿性，因?yàn)檫@些學(xué)習(xí)內(nèi)容將延續(xù)在學(xué)習(xí)者以后的生活中，并且可能會(huì)影響學(xué)習(xí)者對新知識(shí)的探索和獲取，進(jìn)而影響他們未來的科學(xué)素質(zhì)發(fā)展。

在小學(xué)科學(xué)教學(xué)中，圍繞核心概念進(jìn)行教學(xué)是非常必要的。國際科學(xué)教育界都很認(rèn)同核心概念在教學(xué)中的重要作用，美國、英國等發(fā)達(dá)國家的科學(xué)教育專家非常重視核心概念的理解，并依據(jù)核心概念制訂了科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)，以核心概念構(gòu)建科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)的主要內(nèi)容。例如，美國的國家課程標(biāo)準(zhǔn)就強(qiáng)調(diào)學(xué)生進(jìn)行深入而有關(guān)聯(lián)的學(xué)習(xí)，要求最大限度地減少記憶那些孤立的事實(shí)和概念，把學(xué)習(xí)重點(diǎn)放在核心概念上。

近年來，我國科學(xué)教育專家也十分重視圍繞核心概念進(jìn)行教學(xué)。北京教育學(xué)院的李晶老師在《科學(xué)主題與核心概念》一書中提出：改革課程結(jié)構(gòu)要解決三個(gè)問題：第一，重新審視什么是中小學(xué)學(xué)生面向未來的科學(xué)基礎(chǔ)。呼吁建立簡化的、實(shí)用的、對未來學(xué)習(xí)更有支持意義的、內(nèi)在邏輯性較強(qiáng)的科學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)結(jié)構(gòu)。第二，怎樣讓理科教師理解和運(yùn)用科學(xué)主題與核心概念。第三，怎樣在幼兒園至12年級(jí)教育期間以一種由淺入深的方式表達(dá)，讓學(xué)生體會(huì)知識(shí)。為此，她提出具有創(chuàng)新和實(shí)踐能力的人的知識(shí)結(jié)構(gòu)模型（如下圖）。

在這個(gè)模型中，核心概念統(tǒng)攝一般概念和基本科學(xué)事實(shí)。學(xué)生一旦掌握了核心概念，就可以比較長久地把一般科學(xué)概念和事實(shí)保存在記憶中，并且可以同化新的信息，形成建構(gòu)新知識(shí)的機(jī)制。

圍繞核心概念教學(xué)的實(shí)踐

我有幸參與了北京市教育科學(xué)“十二五”規(guī)劃課題《小學(xué)科學(xué)生命科學(xué)領(lǐng)域圍繞核心概念進(jìn)行教學(xué)的實(shí)例研究》的研究，在小學(xué)科學(xué)生命科學(xué)領(lǐng)域，圍繞核心概念進(jìn)行了一些教學(xué)實(shí)踐。

1.確定研究方法

首先，確定教學(xué)和研究領(lǐng)域，以生命科學(xué)領(lǐng)域的核心概念體系為線索，探索具有內(nèi)在邏輯性的科學(xué)概念和基礎(chǔ)知識(shí)結(jié)構(gòu)體系。

其次，確定研究方法和具體教學(xué)內(nèi)容。通過文獻(xiàn)學(xué)習(xí)，了解國際科學(xué)概念研究的成果和研究方法，為本研究提供理論支持。通過看文章、做筆記，進(jìn)行比較閱讀，探討這些相關(guān)研究成果進(jìn)行本土化的教學(xué)實(shí)踐的方法。通過研讀教材，以我國現(xiàn)行的幾個(gè)版本的科學(xué)教材為研究范圍，挑選出具有內(nèi)在邏輯的科學(xué)概念和基礎(chǔ)知識(shí)，初步建立生命科學(xué)領(lǐng)域中的核心概念的知識(shí)體系。

最后，開展教學(xué)實(shí)踐研究，以一系列的教學(xué)案例為依據(jù)，反思、總結(jié)和調(diào)整核心概念的體系結(jié)構(gòu)。

2.教學(xué)研究實(shí)踐

在圍繞核心概念進(jìn)行教學(xué)的實(shí)踐中，我挑選了“地球上生活著不同種類的生物”這一核心概念進(jìn)行教學(xué)研究。圍繞這個(gè)核心概念的課例有《生活中常見的動(dòng)物》《蜜蜂的身體結(jié)構(gòu)》《魚的身體結(jié)構(gòu)》《兩棲類動(dòng)物》《爬行類動(dòng)物》《鳥的身體結(jié)構(gòu)》《哺乳動(dòng)物身體的外形》等。通過這些課的教學(xué)，幫助學(xué)生了解生活中常見動(dòng)物的名稱，根據(jù)某些特征對動(dòng)物進(jìn)行分類，識(shí)別常見的動(dòng)物類別，并能描述某一類動(dòng)物（如昆蟲、魚類、兩棲類、爬行類、鳥類、哺乳類）的共同特征。通過這些分解概念的學(xué)習(xí)，幫助學(xué)生認(rèn)識(shí)到地球上存在不同的動(dòng)物，不同的動(dòng)物具有共同的特征。

案例1：《蜜蜂的身體結(jié)構(gòu)》

學(xué)生通過觀察蜜蜂標(biāo)本，按照從整體到局部的順序進(jìn)行觀察，認(rèn)識(shí)到蜜蜂的身體可以分為頭部、胸部、腹部三部分，每個(gè)部分都長有一些器官，這些器官幫助蜜蜂生存和適應(yīng)環(huán)境的變化。教學(xué)中，學(xué)生通過觀察、繪畫認(rèn)識(shí)蜜蜂的身體結(jié)構(gòu)，通過視頻等資料了解蜜蜂的生活習(xí)性。在認(rèn)識(shí)蜜蜂的基礎(chǔ)上，拓展到認(rèn)識(shí)其他類似的動(dòng)物。學(xué)生通過觀察和比較這些動(dòng)物（昆蟲）與蜜蜂的身體結(jié)構(gòu)有什么相同之處，認(rèn)識(shí)昆蟲的共同特征，建構(gòu)昆蟲概念。

案例2：《魚的身體結(jié)構(gòu)》

本課觀察的對象是活的鯉魚。學(xué)生通過觀察，對鯉魚的身體結(jié)構(gòu)形成清晰的認(rèn)識(shí)。觀察鯉魚后，教師讓學(xué)生用拼圖的方式拼出各種魚的身體，認(rèn)識(shí)魚的身體組成，進(jìn)而知道魚這類動(dòng)物的共同特征。

案例3：《兩棲類動(dòng)物》

本課選用了青蛙和蟾蜍的標(biāo)本，用圖片、文字等材料作為輔助，在教師的引導(dǎo)下，學(xué)生認(rèn)真觀察這兩種動(dòng)物，通過比較和分析，認(rèn)識(shí)兩棲動(dòng)物的共同特征。

這些教學(xué)案例，都是從身邊具體的動(dòng)物入手，然后通過各類動(dòng)物的比較，認(rèn)識(shí)動(dòng)物的共同特征。這樣教學(xué)，以核心概念為建構(gòu)目標(biāo)，層層遞進(jìn)，引導(dǎo)學(xué)生通過連貫性、整體性的學(xué)習(xí)，形成核心概念。學(xué)生形成了核心概念，為他們今后的科學(xué)學(xué)習(xí)奠定了良好的基礎(chǔ)。

除了“地球上生活著不同種類的生物”這個(gè)核心概念外，生命科學(xué)領(lǐng)域還有很多核心概念，如：綠色開花植物的一生經(jīng)歷的階段（種子萌發(fā)、長出第一片真葉、發(fā)育成完整的植株，開花、授粉、形成果實(shí)，果實(shí)成熟死亡）;動(dòng)物和植物的生長離不開陽光、水、溫度等自然條件等。這些核心概念，都可以分解成一些一般概念，每一課以一個(gè)分解概念為中心進(jìn)行教學(xué)，按照這些分解概念之間的內(nèi)在邏輯開展有順序的教學(xué)。這樣的教學(xué)層層深入，逐級(jí)提升，構(gòu)成概念進(jìn)階，最終幫助學(xué)生形成核心概念，形成學(xué)科的核心思想和核心學(xué)習(xí)能力。

在知識(shí)爆炸的信息化時(shí)代，僅僅靠死記硬背和機(jī)械學(xué)習(xí)很難理解知識(shí)，接受新的知識(shí)。在科學(xué)學(xué)習(xí)中，學(xué)生應(yīng)當(dāng)通過親歷科學(xué)探究過程，獲得豐富而深刻的體驗(yàn)，從感性認(rèn)識(shí)到抽象認(rèn)識(shí)，從具體到一般，在對各種信息、經(jīng)驗(yàn)的比較、概括和加工中，逐步形成對多樣世界的共性認(rèn)識(shí)，形成一個(gè)由核心概念構(gòu)成的認(rèn)知體系。在科學(xué)課教學(xué)中，通過構(gòu)建這個(gè)認(rèn)知體系，可以把許多零散的知識(shí)有機(jī)地整合起來，便于學(xué)生理解知識(shí)和認(rèn)知新的事物。圍繞核心概念的教學(xué)，能夠幫助學(xué)生形成一個(gè)簡約而高效的認(rèn)知體系，為他們的終生學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。

（本文是北京市教育科學(xué)“十二五”規(guī)劃課題《小學(xué)科學(xué)生命科學(xué)領(lǐng)域圍繞核心概念進(jìn)行教學(xué)的實(shí)例研究》階段性研究成果，課題批準(zhǔn)號(hào)：DBB15097）