白毅全

核心概念又稱科學(xué)觀念，指的是人們對(duì)某一學(xué)科對(duì)象或科學(xué)過程的本源和本體的見解和意識(shí)，是通過對(duì)事物整體考查而獲得領(lǐng)悟的結(jié)果，它能廣泛支配知識(shí)的應(yīng)用。例如，兒童通過學(xué)習(xí)能夠認(rèn)識(shí)到：地球、太陽系、銀河系、宇宙是層次不同的系統(tǒng);地球表層是由巖石圈、水圈、大氣圈、生物圈構(gòu)成的系統(tǒng);物質(zhì)能以不同的狀態(tài)存在;大氣是由多種氣體組成的混合物;人體是由多種器官組成的，每個(gè)器官有著一定的功能;太陽是地球表面水循環(huán)、大氣運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力;太陽、空氣、水、大地是生物生存的基礎(chǔ);生命之間相互依存，相互制約;聲音、光的傳播都需要介質(zhì);每種生物體都是一個(gè)系統(tǒng)，生命體的各個(gè)部分分工不同，但相互聯(lián)系，共同維持生命活動(dòng);生物活動(dòng)的能量，歸根結(jié)底來自太陽能;自然界的能量以多種形式存在，各種形式的能量可以相互轉(zhuǎn)化，但總量守恒等，這些都是核心概念。

重視核心概念有利于學(xué)生創(chuàng)新思維的發(fā)展。學(xué)科教學(xué)中的表象性概念只能解決已知領(lǐng)域的問題，而核心概念則面向未來，解決的是未知領(lǐng)域的問題。學(xué)生擁有厚實(shí)的核心概念，在未來的生活中如果遇到新的挑戰(zhàn)性問題時(shí)，就能夠運(yùn)用核心概念去思考，把新發(fā)現(xiàn)的事實(shí)或現(xiàn)象納入已經(jīng)有的認(rèn)知結(jié)構(gòu)中，同時(shí)豐富和完善已有認(rèn)知結(jié)構(gòu)。核心概念是學(xué)生進(jìn)一步學(xué)習(xí)的橋梁，也是今后創(chuàng)造性地解決問題的基礎(chǔ)。教學(xué)實(shí)踐中，教師應(yīng)該如何圍繞核心概念來組織教學(xué)呢？

搭建起層級(jí)知識(shí)結(jié)構(gòu)體系

小學(xué)科學(xué)統(tǒng)攝性、概括性比較強(qiáng)的科學(xué)主題主要有能量、演化、變化的形式、尺度與結(jié)構(gòu)、穩(wěn)定性、系統(tǒng)與相互作用這六個(gè)方面。我們可以在研究課程標(biāo)準(zhǔn)與教材的基礎(chǔ)上，從學(xué)科主題入手，依據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)找出支撐主題的核心概念，分析教材梳理出支撐核心概念的事實(shí)、表象性概念。

在頭腦中建立起一個(gè)“寶塔型”的知識(shí)結(jié)構(gòu)體系（如圖1），有利于教師在整體上統(tǒng)觀教材內(nèi)容，把握學(xué)科邏輯的發(fā)展主線。

教師剖析、理解自己所教學(xué)科的內(nèi)容，不僅是對(duì)探究活動(dòng)和學(xué)科中概念的理解，也包括對(duì)這些概念的本質(zhì)和相互關(guān)系的深刻理解。

例如，北京版《科學(xué)》教材四年級(jí)的《哺乳動(dòng)物的眼睛》一課，其科學(xué)主題是系統(tǒng)與相互作用（結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)），核心概念是在長(zhǎng)期適應(yīng)生活環(huán)境的過程中，動(dòng)物眼睛的位置與其生活習(xí)性相適應(yīng)，支撐核心概念的事實(shí)與表象性概念是兔子、馬、牛、貓、虎等的食性。

再如《昆蟲的一生》一課，課堂上教師一般會(huì)列舉大量的科學(xué)事實(shí)，如蝴蝶、螳螂的生命過程等，在此基礎(chǔ)之上，使學(xué)生初步認(rèn)識(shí)不同的昆蟲有不同的發(fā)展階段，有些昆蟲完全變態(tài)，有些昆蟲不完全變態(tài)，并以學(xué)習(xí)這兩個(gè)概念為教學(xué)的重點(diǎn)。

實(shí)際上，這段內(nèi)容的價(jià)值不僅于此。

教師津津樂道的哪些昆蟲屬于完全變態(tài)、哪些屬于不完全變態(tài)，今后用到的時(shí)候，都可以通過查資料獲得。通過討論與辨析，使教師認(rèn)識(shí)上述內(nèi)容只是載體，不是教學(xué)目標(biāo)。教學(xué)目標(biāo)是通過載體，使學(xué)生理解生物體都有生命過程：細(xì)節(jié)可以不同，但是都要經(jīng)歷出生、生長(zhǎng)發(fā)育、成熟、繁殖、衰老、死亡等階段，這才是對(duì)今后學(xué)習(xí)具有支撐作用的生物學(xué)的核心概念。學(xué)生形成了這樣的核心概念后，再學(xué)習(xí)其他動(dòng)物、人、植物時(shí)，他們就可能運(yùn)用這一核心概念去思考，自主學(xué)習(xí)，吸收新知識(shí)，使知識(shí)呈幾何級(jí)數(shù)增長(zhǎng)。

將學(xué)習(xí)內(nèi)容轉(zhuǎn)化為具有上下位關(guān)系的材料

根據(jù)將要學(xué)習(xí)的新內(nèi)容與學(xué)習(xí)者已經(jīng)知道的相關(guān)內(nèi)容之間的關(guān)系，奧蘇伯爾把學(xué)習(xí)分為上位學(xué)習(xí)（superordinate learning）、下位學(xué)習(xí)（subordinate learning）和并列結(jié)合學(xué)習(xí)（combinatorial learning）三類。

如果將要學(xué)習(xí)的新內(nèi)容在包攝和概括水平上高于學(xué)習(xí)者原有認(rèn)知結(jié)構(gòu)中已有的相關(guān)內(nèi)容，這時(shí)的學(xué)習(xí)就是上位學(xué)習(xí)，也就是逐漸形成核心概念的過程。上位學(xué)習(xí)是在歸納推理的過程中進(jìn)行的，是逐步形成核心概念的過程。

如果將要學(xué)習(xí)的新內(nèi)容在包攝和概括水平上低于學(xué)習(xí)者原有認(rèn)知結(jié)構(gòu)中已有的相關(guān)內(nèi)容，這時(shí)的學(xué)習(xí)就是下位學(xué)習(xí)。下位學(xué)習(xí)中，學(xué)生經(jīng)歷應(yīng)用核心概念吸收新知識(shí)、解決未知問題的過程。

教師要盡可能挖掘教學(xué)內(nèi)容的教育價(jià)值，把要學(xué)習(xí)的內(nèi)容組織成具有上下位關(guān)系的材料（如圖2）。

如北京版《科學(xué)》教材《生物怎樣過冬》一課，需要教師明確三個(gè)方面的問題：

第一個(gè)方面：生物過冬的本領(lǐng)這個(gè)話題教什么？（使教師理解生物過冬不同方式的本質(zhì)與聯(lián)系。）

第二個(gè)方面：相關(guān)的核心概念如何建立？（怎樣層層深入設(shè)置問題，使學(xué)生的認(rèn)識(shí)層級(jí)式提升，即上位學(xué)習(xí)過程設(shè)計(jì)。）

第三個(gè)方面：怎樣引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用形成的核心概念并自主學(xué)習(xí)新知識(shí)？（即下位學(xué)習(xí)過程設(shè)計(jì)，設(shè)置逐漸開放的問題，激活學(xué)生運(yùn)用概念學(xué)習(xí)的欲望和潛能。）

在上述思考的基礎(chǔ)上，將教學(xué)內(nèi)容組織成具有上下位關(guān)系的材料（如圖3）。

學(xué)科核心概念形成的基本問題層級(jí)

第一類的問題屬于個(gè)別事實(shí)方面的問題，解決第一類問題需要簡(jiǎn)單的思維，培養(yǎng)觀察或簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ?。例如青蛙是如何過冬的。

第二類的問題屬于與多個(gè)類似的事實(shí)有關(guān)系的問題，給出概念，此類問題還需比較、分類等思維能力。例如蛇、熊、松鼠、大雁等怎樣過冬。

第三類的問題是指向科學(xué)觀念形成的問題，需要?dú)w納能力和相關(guān)能力。例如冬天生物生存環(huán)境發(fā)生了怎樣的變化（認(rèn)識(shí)生物適應(yīng)環(huán)境的本能）。

第四類的問題是應(yīng)用學(xué)習(xí)到的觀念解決定向問題，培養(yǎng)學(xué)生的演繹能力和發(fā)散思維能力。例如就你的經(jīng)驗(yàn)搜集植物怎樣過冬的資料（形成自己的看法）。

第五類的問題是學(xué)生自己發(fā)現(xiàn)的實(shí)際問題，可以自己運(yùn)用學(xué)習(xí)到的觀念自行解決的，培養(yǎng)發(fā)現(xiàn)問題、提出問題、解決問題的能力。

綜上所述，圍繞核心概念組織教學(xué)是面向未來素養(yǎng)的教學(xué)，需要教師在研究教材、課程標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，建構(gòu)起一個(gè)適應(yīng)今后社會(huì)需要的人才知識(shí)結(jié)構(gòu)，并在此基礎(chǔ)上將教學(xué)內(nèi)容組織成具有上下位關(guān)系的材料，加以實(shí)踐，最終才能實(shí)現(xiàn)真正意義上的核心概念教學(xué)。