【摘要】本文以教科版小学科学五年级上册“光”这一单元为例，分析大概念下建构“学”和“用”的过程，推进单元整体教学的实践与思考。

【关键词】大概念；单元整体教学；小学科学

在长期的教学实践中，我们发现受传统教学方式的影响，部分科学课堂还停留在“一课一得”的传统教学方式上，这种教学方式让知识碎片化，令学生获得零散、杂乱无章的知识。学生对这些零散、无序的知识很快就会遗忘，而且难以发展高阶思维，落实核心素养，具体存在以下的问题。

一、存在的问题

（一）知识点散

传统的“一课一得”教学往往注重对科学概念的细微分析与理解，这是其优势，但也使整个单元的学习失于小，容易使科学概念零散化、碎片化，失去其整体的意义，让学生缺乏对知识归纳整理、辨析评价的能力。

（二）思维浅薄

传统的教学模式过于重视单一知识点的教学，把知识和技能分割，导致学生对知识点的理解和应用能力薄弱。令“学”与“用”是分散的，忽视了知识内部的深度逻辑联系，忽视学生高阶思维的培养。

（三）知识面窄

传统的教学方式认为各个学科的知识相对独立，仅局限在本科目内的学习，学科与学科之间的知识是堆彻积累。学生由于只在狭窄有限的领域内进行扁平化学习，缺乏跨学科知识的融会贯通，难以激发学生的学习兴趣和深入思考，知识面狭窄。

二、问题产生的原因

（一）单元“大概念”的缺位

小学科学课程改革倡导的基于大概念内容框架的科学探究教学，需要教师关注大概念与学生头脑中原有概念之间的联系，围绕科学大概念选择具体的事实设计问题情境，将单元目标通过“大观念”进行驱动，组织完整的学习过程，将静态的知识点变成动态的学习环节，让学生经历学习过程、体悟过程、实践过程和价值判断的过程。基于大概念的单元整体教学需要教师对此进行深入和持续的学习、思考和钻研，否则会产生找不到大概念，找不准大概念，用不好大概念等情况，以致单元“大概念”的缺位。

（二）驱动性问题链的缺乏

基于大概念的单元整体教学需要围绕一个或者多个驱动问题展开，在驱动性问题链的撬动下，学生强化学科实践过程，对问题链进行探究，在探究过程中不断创作、验证、完善，最终得出自己的理解和结论。受传统教学方式的影响，教师尚未形成强化学科实践过程的意识，缺乏明确的驱动性问题链作为导引，只能通过一个接一个零散的任务去完成既定的教学环节。驱动性问题链的缺乏，令教师在授课时所采用教学活动没有产生系统性、连续性、生成性的学习效果。

（三）跨学科主题式学习的缺失

在教学实践中，我们发现依然存在着“只学不用”“只用不学”“先学后用”等学用割裂的现实困境。究其原因主要有三：一是教师受制于传统教学观的桎梏，依然将知识习得作为学习的主要目标，在设计及实施过程中，摆脱不了知识本位的潜在影响。二是教师对跨学科主题学习的本质理解不足，这种认知的缺位，会使教师在实践的过程中表现为浅层的、片面的跨学科教学，从而出现“只用不学”的实践误区。三是教师对跨学科主题学习的认识和理解不够准确，依旧用传统的反映论、符合论的知识观开展具有生成性的跨学科主题学习。这样张冠李戴让学与用无法辩证统一发展，出现了“学生虽然获得了知识但却无法自由、灵活地激活、迁移与运用”的现象。

三、实施策略

鉴于以上的问题，要让碎片化的知识系统化、结构化，落实核心素养，需要我们一线科学教师以单元的大概念的建构为核心实施单元整体教学，让学生把知识和技能有效地整合成有机的整体，建构起一套完整的学科知识框架，推动学生高阶思维的形成与发展，最终内化为学生的核心素养。

（一）以大概念为纲，实现知识的整合

如何寻找学科的大概念，国内外学者做了许多的研究，其中最有代表性的是我国刘徽博士在《大概念教学：素养导向的单元整体设计》一书中所指出的“寻找学科大概念的八个路径”——课程标准、学科核心素养、专家思维、概念派生、生活价值、知能目标、学习难点、评价标准。笔者参考以上的路径，结合“光”单元的实际，把寻找“光”单元大概念的路径分为以下五步：

第一步，从课标视角找准总体的定位。

小学科学课程内容主要分为四大领域，“光”这单元属于物质科学领域。2022版《新课标》指出，物质科学领域的科学知识的目标是“了解物质的基本性质和基本运动形式。”

第二步，从课标视角落实具体的要求。

新课标明确指出有关光的学习内容包括三项具体内容：“有的光直接来自发光的物体，有的光来自反射光的物体。光在空气中沿直线传播；行进中的光遇到物体时会发生反射，会改变光的传播方向，会形成阴影。太阳光包含不同颜色的光。”单从新课标上看，本单元的知识点是零散的，要找出它们之间的逻辑关系，才能把这些知识串联起来。

第三步，从教材视角绘制思维导图。

“光”单元的每一课都是沿着思维发展的线索进行安排，第一部分是光源，从认识光源，能区分光源与非光源。第二部分是了解光的特性，包括光的传播、折射、反射等特性。第三部分学以致用，利用光的特性发明和制作潜望镜等工具为人类和社会发展服务。怎样才能从光源过度到光的折射与反射呢？这需要找出它们的发展关键点：光是沿直线传播的，传播的过程会遇到阻碍。遇到不同的阻碍物，光有不同的表现。遇到透明与半透明的阻碍物时，光能全部或部分穿过，但如果是斜射入阻碍物的话，就会产生折射。遇到不透明物体时，光不能穿过，产生影子，如果阻碍物的表面是光滑的还会有明显的反射现象。

第四步，从学情视角找准学习价值。

光看得见，摸不着，对于五年级学生来说既熟悉又陌生。说它熟悉是因为学生对于光源和光的特点已经积累了不少经验，他们知道太阳是光源，电灯是光源，等等。说它陌生是因为他们的认识还比较模糊，需要通过教师的引导，探究和观察光源和光之间的联系和规律。而且在四年级时，学生已经学习过声音单元，初步掌握了物质科学的学习模式是，从生活中了解声音是怎样产生的，探究声音有什么特性，利用声音的特性发明创造对人类有益的工具。所以，在展开本单元的学习前，要先对声音单元的整个学习过程进行了回顾，让学生做到心中有数。通过本单元的学习拓宽学生的视野，感悟光对人类、对所有的生命体、对世间万物都是不可或缺的。

第五步，从课标视角确定单元的大概念。

基于以上的分析，笔者认为小学科学的大概念应该分为：基础概念、重要概念、核心概念和大概念四个层次。在教学过程中应（如图1）将“光”此单元中的科学概念划分为四个板块分层次表示：最底层是基础概念，主要包括光源、光速、光谱、棱镜、影子、日食、月食，帮助学生奠定理论的基石，实现知识之间的横纵联系。光的传播作为重要概念，是此单元教学的知识骨干，也是光的特性的出发点。光的特性是核心概念是本单元的大概念，对本单元的知识具有统摄力和关联性。

（二）以问题链驱动教学，实现知识目标

基于大概念的小学科学单元教学的流程可以归为“是什么→为什么→怎么样→如何用”四个阶段。从表面上看，这个教学流程与传统的教学是相似的。其实两者存在较大的区别：基于大概念的单元整体教学是以进阶式的学习目标为导向，通过设计与大概念的单元目标相匹配的问题链，驱动课堂教学往纵深发展。环环相扣、层层递进的问题链，不断激发学生对大概念的深入思考，激活具体的经验，达成对知识与大概念的深度理解，推动学生高阶思维的发展。在“光”单元的教学中，可以设计如下的问题链。

问题1：光沿直线传播，会不会遇到阻碍？遇到不同的阻碍物时，分别会发生什么现象？

问题2：光遇到透明或半透明的物体时，能全部或者部分穿过物体继续传播，但这时的传播路线会发生什么变化？

问题3：斜射入水（透明液体）的光会发生折射，斜射入三棱镜（透明固体）的光会发生折射吗？如果会，将会产生什么现象？

问题4：光遇到不透明的物体时，不能穿过物体，这时会有什么现象？如果这个物体的表面是比较光滑的又会有什么现象？

问题5：光的反射有什么规律？生活中，在哪些方面可以利用光的反射原理？

问题6：光的反射与折射有什么区别？在生活上分别有什么应用？

（三）以跨学科知识的融合，实现协同育人

跨学科知识的融合不是把其他学科知识作为点缀，简单粗暴地与科学教学糅合在一起，而是要充分发挥其他学科知识的作用，巧妙地利用其他学科的知识激励学生参与学习，拓展学生思维，提高科学课堂效果和教学质量。

1.找准切入点，激发深度思考

在教学“认识棱镜”这一课时，可以利用彩虹创设多个问题，如：“彩虹有多少种颜色？分别是哪几种颜色？”“彩虹是如何产生的？”“人类能自制彩虹吗？”让学生在解决问题的过程中，既忆起生活经历也融合了艺术知识，同时激发对学生的深度思考。

2.融合交汇点，拓展学生思维

新课标明确提出“科学教学中需要设立跨学科的主题学习活动，加强课程的综合性和实践性，进而促进跨学科学习。”跨学科融合教学的根本目的是利用其他学科的知识，更好地解决本学科学习的问题，拓展学生思维。

例如，在“光”这个单元，学生只有真正理解了光的反射原理，才能明白2023年杭州亚运会火种的采集装置为什么是一面凹面镜。火种的采集过程用到的是凹面镜反射成像原理。凹面镜起聚光作用，使平行光线会聚于焦点，也就是说太阳光通过凹面镜，经弯曲的镜面反射后，聚焦在凹面镜中央的同一个焦点上，光是一种能量，汇聚的光达到一定温度，焦点中物体的温度会快速提高甚至到了物体的燃点，发生燃烧，从而点燃火种的采火棒。

3.设计可用点，提升学习效果

科学学科的学习不仅包括科学知识的学习，还包括还包括情感态度与价值观的教育，在教学中要根据教学内容合理设计融合知识的可用点，探究运用更合理的教学方法和手段，提高科学学习的效果，同时培养学生的家国情怀。在教学“制作潜望镜”一课中，利用“飞机”“军舰”的声音，营造敌机和敌舰突然来袭的情景，要求战士们马上隐蔽起来，快速制作出潜望镜，在不被敌人发现的基础上观察敌军的情况。在“保家卫国”的危机关头，激发学生参与的积极性。这样与“道德与法治”中的“不断激发学生的爱国情怀，加强国防教育，并付之于行动”不谋而合。

总之，大概念下的小学科学单元整体教学突破了传统教学模式，帮助教师跳出专注于“一课一得”的零散知识点的教学，转为引导学生关注学科单元大概念。以大概念的建构为核心，搭建起一个由大概念引领、核心概念、重要概念和基础概念相互联系、逻辑关系清晰的完整教学单元的过程。这样的教学既把握住学科的本质和内涵，也实现“学”和“用”的融合，让小学科学课堂更有活力和生命力，为核心素养的落地提供了可行、有效的途径。

参考文献：

[1]刘徽.大概念教学：素养导向的单元整体设计[M].北京：教育科学出版社，2022：4.

[2]张艳.基于大概念的小学英语单元整体教学设计[J].学周刊，2023（2）：91-93.

责任编辑 王苏燕