《科学教育的原则和大概念》这本书里的内容非常好，是我们科学老师学习的宝典，细细读来高瞻远瞩，就因此做了一个读书贴，想分享给爱学习的各位论坛朋友。下面我根据书本的编排顺序来呈现自己的学习摘记与读懂的内容。因为这是专家们的心血，是韦钰院士辛苦的翻译作品，作为一个学习者，抱着努力学习的态度，觉得自己首先应该看懂，读清楚，接着在工作中实践、尝试，把理论与实践结合起来，最后来说说、谈谈自己在此基础上的感受。所以在这里所呈现的东西不一定完美，可能在理解上与专家们的还有差距，有些并不一定答到点子上，还存在遗漏。但是它是我努力学习的心血，是我细心研读的成果，是我暑假专业学习的作业，是我继续要学习下去的指引。希望各位论坛朋友多多分享，并给予我积极的交流、互相探讨的机会，帮助我将此书研读的更为细致，更为完善，更为真切！谢谢大家！
此贴已经完成啦！
我读这本书的由来
自从我们原来的教研员退休以后，我们一直没有一个主心骨在支撑大家，直到去年下半年我们区来了一位非常优秀的教研员，自身科学素养非常高。不仅会写文章、会上课，还很幽默、直爽、热情，对人特别友善。他就是来自富阳的叶晓林老师。
今年年初他还给我们区全体科学教师推荐了两本他看到的很好的书，一本是韦钰院士翻译的《科学教育的原则和大概念》，一本是程可拉翻译的《人是如何学习的》。我还没有时间看完，但是发现有好的内容就想赶快记录下来，并分享给大家，让大家和我一起有所收获！
这次在丽水的活动中有听到郁波老师讲到“科学大概念”的东西，上次在浙派名师和名师班的学员老师们一起听讲座中也有关于对“科学大概念”的讨论，对于什么是科学大概念，终于在韦钰院士翻译的《科学教育的原则和大概念》中看见了，所以赶快行动，抓紧记录。
前言
以下是摘自韦钰院士翻译的《科学教育的原则和大概念》中的-----科学中的14个大概念（其中10个是科学概念，4个是关于科学的概念）和科学教育的10项原则。别看科学概念和关于科学的概念只差几个字，但是意义是不同的哦！
科学概念
1.宇宙中所有的物质都是由很小的微粒构成的。
2.物体可以对一定距离以外的其他物体产生作用。
3.改变一个物体的运动状态需要有净力作用于其上。
4.当事物发生变化或被改变时，会发生能量的转变，但是在宇宙中能量的总量总是不变的。
5.地球的构造和它的大气圈以及在其中发生的过程，影响着地球表面的状况和气候。
6.宇宙中存在着数量极大的星系，太阳系只是其中一个星系---银河系中很小的一部分。
7.生物体是由细胞组成的。
8.生物需要能量和营养物质，为此它们经常需要依赖其他生物或其他生物竞争。
9.生物体的遗传信息会一代代地传递下去。
10.生物的多样性、存活和灭绝都是进化的结果。
关于科学的概念
11.科学认为每一种现象都具有一个或多个原因。
12.科学上给出的解释、理论和模型都是在特定的时期内与事实最为吻合的。
13.科学发现的知识可以用于开发技术和产品，为人类服务。
14.科学的应用经常会对伦理、社会、经济和政治产生影响。
科学教育的10项原则
1. 在义务教育的所有年级，学校都应该设置科学教育项目，以系统地发展和持续保持学习者对周围世界的好奇心，对科学活动的热爱以及对如何阐明自然现象的理解。
2. 科学教育的主要目的应该是为了使每个人能够参与有依据的决策和采取适当的行动，这对保证他们个人、社会以及环境的健康和协调发展是重要的。
3. 科学教育具有多方面的目标，科学教育应该致力于：
u 理解一些科学上有关的大概念，包括科学概念以及关于科学本身和科学在社会中所起作用的概念；
u 收集和运用实证的科学能力；
u 科学态度。
4. 基于对科学概念的审慎分析以及基于当前对学习是如何发生的有关研究和理解，应该给出为了达到科学教育各个方面目标的清晰进程，指出在不同阶段需要掌握的概念。
5. 应该从学生感兴趣并与我们生活相关的课题开始，逐步进展到掌握大概念。
6. 学习的经验应该明晰地反映出既包含科学知识，也包含科学探究的理念，并且符合当前科学和教育方面的见解。
7. 所有科学课程活动都应该致力于深化学生对科学概念的理解，同时应该考虑其他可能的目标。例如：科学态度和能力的培养。
8. 为学生设置的学习项目以及教师的职前教育和专业发展，都应该与为达到原则3中所设置目标需要的教与学的方法保持一致。
9. 评价在科学教育中具有关键的作用。无论是对学生学习过程的形成性评测，还是对学生学习进展的总结性评测，都必须考虑到所有的学习目标。
10. 为了达到科学教育的目标，学校的科学项目应该促进教师之间的合作，并需要社会其他力量包括科学家的参与。
引言：为什么需要大概念
2009年的10月，10位学者聚集在苏格兰罗蒙湖畔。他们中有国际教育计划的负责人，有国家科学教育标准制定者，还有著名科技专家。他们在一起讨论科学教育的话题，从小学到中学，从本国到国际。
那么到底为什么需要大概念呢？我试图将专家的历程归纳为三步：发现问题，展开思考，落实行动。
发现问题：
专家们发现：
1.世界上发达国家，学习科学的年轻人在减少，而且还表现对科学缺乏兴趣，普遍反映学校教的科学与他们无关，对科学不感兴趣。与此关联的还经常听到中学生抱怨：与小学科学相比，他们学的概念变得越来越抽象，在学习的过程中，学的科学概念如果是抽象的、是与学生的生活脱离的，那学生对这些概念的理解就会很困难。
2.现在的学生在许多领域学习经验是支离破碎的，这是由于所用的评测方式造成的。常规的测试和考试中是一些不相联系的问题，因为这些是比较容易评分的问题，这样就在无形中鼓励教师传授不连贯的知识点和教授学生如何给出“正确”的答案。高标定型评测造成了学习的压力，就将视野局限于反映评测标准有关的内容了。也就是教什么是由评测什么来决定的，不是考虑增进核心概念的理解、发展推理能力和科学态度方面具有的价值，使得教师的教学方式既不会令学生喜欢，也不会满足学生的需求。
展开思考：
第一，小学阶段要选择好适当的学习内容，使得有限而宝贵的学习时间最有效的被运用。并且使这些内容不仅对学生中学的学习有用，而且对他们的一生都有用。
第二，专家们考虑构思科学教育的目标，知识方面不是用一堆事实和理论，用核心概念及进展过程帮助学生理解他们在校及离开学校以后的生活有关的一些事件和现象。
第三，在基于采用探究的教学方式的同时，如果改变内容或课程，减少内容的广度，必然需要选定一些大概念。我想这样做的目的就是为了让我们的科学学习不仅是课堂上的事情，更是人类认识世界的过程，并且不断的把这些带到更久远的生活中，也希望对教师产生积极的影响，让教师了解科学活动将周围世界的科学内涵展示出来所起的作用，提高自身的能力。
落实行动：
这些专家们聚集在美丽的罗蒙湖畔，一起热烈的讨论着，这次讨论会的招集者、国际科学院联合组织科学教育国际知道委员会主席温.哈伦教授，以她对科学本质的把握加之长期从事科学教育的丰富经验，将研讨会的共识凝练为这本书《科学教育的原则和大概念》，使我们能分享到这么多专家讨论的结果。非常感谢我国的韦钰院士，将此书及时翻译成中文版。在这本书中他们试图阐明三个问题：1.这些大概念是什么？2.它们是怎么被挑选出来的？3.如何能最好的表达它们。
而且在其中我看到了这些专家们的严谨、审慎的科学态度！
理由一：在选定科学中的大概念，已经有过这样的尝试了，但是这些专家们还要这样做，是因为他们看到现有的概念列表没有完全满足他们的要求；还有最重要的是不仅要列出这些概念，还要给出其逻辑依据和背后的思考（也就是我们所说的“知其然，并知其所以然”），也是为了确保学生能够通过研究加深理解，明确认知进展的过程。
理由二：专家们在考虑大概念之前，先考虑了一些原则，因为原则可以引导回答许多有关科学教育目标和步骤的问题，也考虑了目前的教学内容，不然不符合我们的教学实践也是没有意义的；还有与会专家在研讨会的开始就考虑了原则，到会议结束之时，他们又回顾了这些原则，他们始终用既定的原则在做指导。
在全书中很多地方，我都能看到专家们的这种专业精神！
第一章
支撑科学教育的基本原则
我试图理解每一个原则中专家们认为的，在指导科学教育决策和行动中应该考虑的价值观和标杆。
原则一、在义务教育的所有年级，学校都应该设置科学教育项目，以系统地发展和持续保持学习者对周围世界的好奇心，对科学活动的热爱以及对如何阐明自然现象的理解。
我看懂并概括、理解专家们所制定的这样的原则的思考：
1. 儿童具有寻求周围世界含义和理解的天然倾向，所以在学校里学校科学要以活动的方式进行，在他们亲历发现，将新经验与过去的经验联系，能给他们带来激情和快乐，能通过探究增加他们的知识。并且这样会使他们产生正面的积极的情绪反应，是进一步学习的动力；通过活动使他们开始理解科学活动的本质、科学的威力和局限性，通过学习科学人物、科学史能了解科学是人类的重要事业。
2. 在早期教育中不主张引入和要求理解所有的科学概念。这种理解源于好奇心激励下的探索，出自于对周围世界寻求解释的愿望，是一个随经验增加，不断增加的过程。
3. 科学应该成为小学教育的一部分，小学科学教育会使儿童的一些直觉形成的非科学的想法受到挑战。 这些想法的遏制，能帮助他更好的理解这个世界。
原则二：科学教育的主要目的应该是为了使每个人能够参与有依据的决策和采取适当的行动，这对保证他们个人、社会以及环境的健康和协调发展是重要的。
我看懂并概括、理解专家们所制定的这样的原则的思考：
1. 科学教育的目标是“面向全体学生的科学教育”。对所有学习者都是很重要的。
2. 科学教育为个人和社会提供服务。
3. 科学教育能帮助学习者发展理解能力、推理能力和科学态度以及引导学生拥有一个身心健康和有价值的人生。他们对周围的世界有了科学的理解，能满足求知欲、激发好奇心，能做出抉择，对自己也可以做出正确的选择。这些能力是一生受用的。
4. 还有可以让更多的学生选择科学专业，这也是早期科学教育中对学生在日常生活中对科学的认识所有的影响，使他们有以事实为依据的态度。
原则三: 科学教育具有多方面的目标，科学教育应该致力于：
- 理解一些科学上有关的大概念，包括科学概念以及关于科学本身和科学在社会中所起作用的概念；
- 收集和运用实证的科学能力；
- 科学态度。
我看懂并概括、理解专家们所制定的这样的原则的思考：
1. 几个概念的区别：概念、日常概念、大概念、小概念
这里的“概念”：表示对所观察到的互相关系或特性进行解释后的抽象。
日常概念：可以是不需要基于实证的某种想法。
大概念：可以适用于一定范围内物体和现象的概念。
小概念：与大概念相对应，只运用于特定观察和实验的概念。
2. 通过科学教育学生能理解一些涉及物体、现象和材料以及它们在自然界中相互关系的大概念；促进学生理解有关科学探究、推理和科学方法的大概念和有关阐明科学、技术、社会和环境之间关系的大概念。
3. 在理解有关大概念的基础上，还要提高科学能力和培养学生科学态度。这些科学能力，包括构建问题、为回答问题寻求通过观察、测量收集数据的方法、分析和解释数据和参与到有关探究和获取结果的讨论中去。而科学态度则包括乐于参加科学活动，乐于运用科学的方法参与探究和调研。
原则四：基于对科学概念的审慎分析以及基于当前对学习是如何发生的有关研究和理解，应该给出为了达到科学教育各个方面目标的清晰进程，指出在不同阶段需要掌握的概念。 我看懂并概括、理解专家们所制定的这样的原则的思考： 1. 专家们希望在学校教育的不同阶段对学习者有各个阶段的进程递进，期望学生们知道、理解、实践和推理他们所应该知道的内容，达到最终的目标。 2. 专家们在确定概念的进展过程中，经过仔细、周密的思考，按照几个分析进行，一是逻辑分析，找出基于哪些简单的概念开始构建复杂的概念。二是来自思维发展的研究实证，思维的发展有时并不是按照逻辑来进行的。了解了学生如何从经验中学习，就可以了解他们在向目标进取时思维的改变。 3. 因为科学概念是复杂的，理解它的进程是取决于多种因素的。因此会受到学生个体不同经验的影响，专家们只可能对一些共同的趋向进行大致的描述，这里摆出专家们罗列的一些大致相同的共同趋向。 l 逐步提高阐明物体特性的能力，能考虑到用不直接观察到的特性来阐明物体的特性； l 较高的认知能力，能认识到阐明某些现象时需要考虑多个因素； l 较好的定量观察能力，能用数学来完善和加深理解； l 能更有效地运用物理、心理和数学模型。 |
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原则五：应该从学生感兴趣并与我们生活相关的课题开始，逐步进展到掌握大概念。
我看懂并概括、理解专家们所制定的这样的原则的思考：
1. 对研发者和教师来说，要保证从学习特定的课题出发建立的小概念是能逐渐发展成较大的概念的。
2. 方法是分析建立每个大概念需要的前提，以得到一系列的训练。理论上这些组合应该可以达到所期望的理解程度。而真正的考虑应该是建立在学习者已有的经验的基础上，活动应该使学习者有机会接触到真实的物体和真实的问题，而且其中会包含数几个有关概念的发展。
原则六：学习的经验应该明晰地反映出既包含科学知识，也包含科学探究的理念，并且符合当前科学和教育方面的见解。
我看懂并概括、理解专家们所制定的这样的原则的思考：
1. 现代的观点：科学并不是静止的，理论是与支持它的实证有关的，有新的证据出现时，理论是可以改变的。科学是人类活动的产物，包含了人的创造性和想象力以及认真地收集数据、解释数据以获取实证。实际证据不稳定，对实证的解释可能导致一定范围内的不同解说。
2. 不把科学看做“正确的答案”，要把科学看做对世界理解的创新，吸引和激励学习者。
3. 对学生还是科学家来说，科学活动和科学思维的目的都是为了理解世界。
我觉得专家们想要给我们传递一种信息，不唯科学至上，无论如何都要符合当前的见解。
原则七：所有科学课程活动都应该致力于深化学生对科学概念的理解，同时应该考虑其他可能的目标。例如：科学态度和能力的培养。
我看懂并概括、理解专家们所制定的这样的原则的思考：
这一条原则与第三条原则相辅相成。
1. 进一步提出理解大概念不是突然实现的，需要设计学习的经历。
2. 教师要帮助学生从早期经验开始发展获得较小的概念，逐步进展到大概念。在我们教师的思维里要清楚的认识到如何沿着一定的思路来组织活动，最终能将这些概念聚焦在一起成为大概念。
3. 有些能力与态度看似感觉在培养这些方面，其实不然。能力的培养必须与某个具体的问题相联系，必须对“实际对象”的观察，必须有关于“实际对象“的数据。就我们小学科学教师而言，要抓住学生注意力的一些展示，将学生引导到准备研究的问题上来，要引导学生加深他们对周围事件的理解。
原则八：为学生设置的学习项目以及教师的职前教育和专业发展，都应该与为达到原则3中所设置目标需要的教与学的方法保持一致。
我觉得这条原则非常好！学生的学习项目、教师的职前教育、专业发展，与第三条原则相适应的目标都需要与我们的教与学的方法保持一致。
我看懂并概括、理解专家们所制定的这样的原则的思考：
1. 学习者能否理解一个概念，取决于在某个特定的时间里，在经验获得意义的过程中得到的帮助是否有效。
2. 教师在职前的、在职的培训中，也要加强适合各自水平的科学活动和科学辩论的经验，要能理解学生如何理解的过程。
3. 科学教育中为达成目标要与需要的教与学的方法保持一致。
l 要求学生接受的概念与他们原始的想法冲突较大时，要让他们有时间自己思考。让学生自己构建他们对概念的理解，包括基于可能的想法提出预测，用不同的方法收集数据、解释数据，对比他们的预测来评价得到的结果以及讨论这些概念如何运用。
l 不能亲自操作物体进行研究的概念，需要采用另外一些类型的探究，如观察和一些相关联的研究。学生需要带着思考获取和使用实证，以及相互之间对证据进行讨论。
l 要参与不同形式的探究，使学生对科学家如何工作方面的理解有更深的体验。这样可以让学生思考和回顾在参与科学探究时是如何寻求实证和使用证据以及与别人进行讨论的。可以了解不同的观点是否被解决或如何被解决的。
原则九：评价在科学教育中具有关键的作用。无论是对学生学习过程的形成性评测，还是对学生学习进展的总结性评测，都必须考虑到所有的学习目标。
我看懂并概括、理解专家们所制定的这样的原则的思考：
1. 评测与学习目标相顾。其实这条也是给我们教学者思考，如何对学生进行更为客观、正确的评价，而不是从评价对于教学者来说是否容易的方面来考虑。我想要做到两者兼顾还是要有很多平衡点的考虑的，学生的全面评价很重要，但是教师的精力和工作时间也是一个很重要的方面。
2. 了解形成性评价和总结性评价。形成性评价是用于帮助学生学习而整合于教学活动中的评测。总结性评价是用来在特定的时间点对学习者达到水平作一个总结，可以向学生父母、监护人、新教师、新接手的教师和学生本人报告。
3. 形成性评价应该也要针对所有目标。它是在学习过程中进行的，要嵌入到课程之中。教学者要提供对发展概念和能力有挑战性的学习活动。重要的是可以使学习者认识活动的目标，判断自己在学习中的进程，还可以引导学习者继续往前发展。
4. 总结性评价要在学习完成以后再进行，靠教师收集很多有关不同学生学习活动的信息，使这些信息更为完整，教师的平时记录以及特定考查项目的结合使用，可以及时调整教师的判断，以达到对学生评价的客观、公正、正确。
原则十：为了达到科学教育的目标，学校的科学项目应该促进教师之间的合作，并需要社会其他力量包括科学家的参与。
我看懂并概括、理解专家们所制定的这样的原则的思考：
1. 这里介绍了学校科学教育项目的进展，教学范围应不断增大。要争取除了学校教育以外，将学习领域扩大到社区等其他地方。这样的好处是可以与人分享学习到的观点和目标，可以为不同层面的学习者提供科学探究的经验，发展对科学的理解。
2. 教师也需要学习，需要帮助，我们小学教师确实在较少的领域里有自信。如果可以有一些活动帮助我们分享彼此的专长、咨询科学家，从当地不同的业界得到科学应用的知识，参与社区中与科学有关的活动，我们将会得到更多的充实。
相对应这一条原则，我要夸夸我们的省小学科学网了。我们浙江省的小学科学网站已经早就在做这方面的尝试与努力了，而且做得非常好。在这里我们从网站不同的版块分享到了有他人的专长的欣赏，有科学界专家前沿信息的资料，有不同教师在执教课程中的所思所想，有致力于教具开发、发明创造教师成果的展示、改进、模仿，有自我成长的经历，有包罗科学界方方面面的信息资料等，这些对所有学习的教师都是特别的宝贵、特别的实用！我们感谢在省教研员喻老师带领下的这批网络团队的管理老师的精心打造，感谢所有在科学论坛耕耘的播种者，感谢在其中学习成长的学员，我也是其中一份子，我为我是这个团队中的一个感到衷心的高兴！我们有依靠，我们有方向，我们有目标！
为了自己做的更好，我们还将不断努力，继续学习！因为我们知道没有最好，只有更好！
第二章
科学大概念的选择
围绕四个问题展开
问题一：科学的大概念和科学教育的大概念是相同的吗？
问题二：大概念应该大到什么程度？
问题三：选择的标准是什么？
问题四：是否应该包含有关科学本身以及有关科学是如何被运用方面的大概念？
问题一：科学的大概念和科学教育的大概念是相同的吗？
我看懂的：在学校里，通过对自然界的学习而掌握的大概念，从基本点来看应该与科学家在研究中得到的大概念是一致的，应该是相同的。科学家的研究远远超出学校学生的知识范围，但是学生理解这些概念并不一定很复杂。（当某个事件已经确定以后，概念可以变得十分清晰。）在科学教育中教授的大概念应该反映科学中的大概念，并需要以适合于学生者不同认知发展阶段的方式来表达。
问题二：大概念应该大到什么程度？
在这个问题上其实我并没有看懂真正的答案，希望有这本书的伙伴一起来交流一下看看，到底专家们是怎么回答这个问题的。
以下是我的一些理解：大概念是指能够用于解释和预测较大范围自然界现象的概念定义。概念有大小不同，不同大小的概念可以连接到比之更大的概念上去。在考虑到学习者不一定都会具有科学为基础的生涯，学习一些与学科领域内容相关，在一般性上略差的概念将会更为有用。这种层次上的大概念是在科学教育中应该帮助学习者掌握的。
问题三：选择的标准是什么？
1. 从三方面考虑选择大概念：
l 普遍能运用；
l 能通过不同的内容来展开，可依据关联度、兴趣和意愿来选择内容；
l 可以运用于新的情况，能够使学习者理解他们一生中可能会遇到的情况和事件。
2. 大概念应该具有的标准：
l 能够用于解释众多的物体、事件和现象，这些是学习学习和毕业后都可能会遇到的；
l 提供一个基础以帮助理解遇到的问题并作出决策，这些决策会关心到学生自己与他人的健康与幸福，环节与能源的使用；
l 他们能够回答或寻求到，他人提出的有关自身和自然环境的问题的答案，会因此而感到愉快和满意；
l 具有文化上的意义。
问题四：是否应该包含有关科学本身以及有关科学是如何被运用方面的大概念？
这个问题的答案是肯定的。也就是应该包含有关科学本身以及有关科学是如何被运用方面的大概念这两个方面的。
其实讨论科学的大概念，用于解释自然现象的那些理论、原理和模型，还应该包括获得这些理论、原理和模型的过程的大概念，在科学教育中这两方面结合在一起会使年轻人既能对如何解释一些事物有所了解，也能评价这些解释所基于的信息的质量。
第三章
科学上从小概念到大概念
专家们所确定的大概念是复杂的、抽象的。因而教师不能直接把它们教给学生，因为词汇和自然界相关事件不相联系，学生就会不理解。所以专家们思考要以什么样的路径发展出这些“科学大概念和有关科学的大概念”这个问题。
这里从三个方面来展示专家们思考的关注点。
一、儿童对周围世界的早期概念
从研究刚出生的婴儿开始，研究者得出这样的推论：婴儿在出生后的第一年里，就能了解到没有生命的物体自己不会移动，而有生命的物体可以自己移动。
在了解周围的世界时，两个概念非常重要：即物体的存在性和因果关系。发现在孩子1岁左右他们能分辨心理因素和物理因素的不同，而且年幼的孩子对事件和现象进行反应时，已经显示出不相同的方式了。
研究表明儿童进入学校时，已经形成了关于周围世界许多方面的概念，包括科学概念。而且这些概念是他们自己形成的，对他们很有意义，因此不容易改变（这就是我们所谓的学生的“前概念”），这些概念常常与人的直觉相反。所以专家们制定概念的要求：必须以儿童的概念为起点，进而进展到更为科学的概念，与儿童的经验扩展相适应。
二、进展的模式
这里谈到了“如何帮助儿童改变他们的概念？”
记得我们市教研员徐春建老师在我们区做报告时说到，“学生的前概念是无法改变的，只有不断地覆盖，用新的去取代，但是也不能确定一定可以改变。”
在这里介绍帮助儿童改变他们的概念------取决于如何看待概念发展的过程。提供了三种进展方式参考。我将它们理解并概括了一下。
第一种：“架建梯度的方式”---进展类似一个爬梯子的过程，前一步完成以后，才能进入下一步。
缺点：
1.考虑儿童学习的路径对所有学习者都是一样的，所有的学习者爬同样的梯子都一样舒适。
2.只有到达楼梯顶端才会处于明白状态，处于学习中的学习者，一步一步攀登的目标并非清晰可见。
第二种：“类似拼模型、拼图的方式”---进展是横向的，不是纵向的，较大的概念是从较小的概念逐步扩展而成的。
优点：
1. 可以根据个人的喜好，更易于找到一种便捷、适于自己的模式。
2. 它可以有一个整体的拼图的图像（大概念）作为引导，解决问题（学习）要容易很多。
缺点：
这种类比也有失效的时候。
第三种：“训练模式”---在这里，学习就像跑马拉松，跑完全程的能力是逐渐建立的，先跑一小段，然后逐渐能跑更长的距离。与“螺旋式的课程”比较类似。
缺点：事先就决定了下一步的进程，和爬梯子的问题是一样的。
这三种进展方式，在儿童从学习小概念到大概念的同时，都是可以在不同的情境中阶段的被运用的，学习不是单一的模式，有时在不同的阶段需要不同的模型。
三、进展到科学大概念
前面讲述的从小概念发展到大概念，这里理解的就是专家们对这个的发展所做的良苦用心。这些大概念真正的用意与目的是适用于不同阶段的学生。每个阶段孩子的收获也各有特点，小学----适当的活动和支持，掌握这些概念。中学----低年级学生能够发展的概念，他们有足够的抽象思维能力，能看到事件之间或观察到现象之间的联系。高中----事件之间或观察到现象之间的联系以及模型持续产生，他们可以解释更大范围中已有的经验和新的经验。
每一步都是基于对每个学生认知发展途径的多样性去考虑的，至于儿童能发展到怎样的程度，取决于不同的背景和他们接受的教学方法。
接下来我把自己看懂的14个科学的大概念呈现给大家！
第一个大概念：宇宙中所有的物质都是由很小的微粒构成的。
我看懂的：
1.物质的概念：在日常生活中遇到的所有的“物品”，包括空气、水和不同种类的固体。因为它们具有质量并占有空间。
2.物质可以组合形成新的物质，也可以是简单的混合体，可以重新被分离，但是物质的量并没有改变。
3.如果能把物质分割成越来越小的碎块，可以发现物质是由碎块、微粒构成的。
物质最小的碎块称为原子，所有的物质都是由大量的这类基本建构单元组成。仅有一种原子构成的物质称为元素。
4.原子的组成部分与状态，我自己用图画理解。（不过图太糊了，相机不好）
上图：
第二个大概念：物体可以对一定距离以外的其他物体产生作用。
我看懂的：
1. 有些物体可以对另外一些物体产生作用，即使不直接接触。比如光、声音。看见光与听见声音。
2. 可见光是一种射线与其他种类的光不一样，其他种类的光我们人眼看不见。它们之间的差别是具有的波长不同。
3. 声音的传输也类似于波，但是声音不能通过真空传播，在源与接收体之间必须要存在某种连续的物质它才能通过。
4. 场是一个物体在它周围产生影响的区域，场的强度随着与物体距离的增加而衰减。
没看懂的：
1. 某些相隔一定距离的作用不能从源到接收体的辐射来解释。
第三个大概念：改变一个物体的运动状态需要有净力作用于其上。
我看懂的：
1. 力能使物体的形状或运动状态发生改变。
2. 某个物体运动状态改变的快慢取决于力的作用和物体的质量。一个物体的质量越大，它被加速或减速需要经历的时间就越长。质量的这种特性称为惯性。
3. 万有引力使地球上的每一个物体都被吸向地球中心。这个吸向地球的力成为物体的重量。物体拉地球的力和地球拉物体的力是相等的，由于地球质量大于物体，所以观察到发生运动的是物体，不是地球。举例：月球拉地球，引发潮汐；地球拉月球，使月球维持在轨道上运行。
4. 一个物体在地球表面保持静止状态，是由于作用于其上的一个或多个反反方向地平衡了万有引力。
5. 当作用于物体上的力方向相反，而大小不等时，就会改变物体的运动状态，使它加速或减速。
6. 作用于某个物体上的一对方向相反但不在同一直线上的力，会使物体旋转或扭转，旋转力的大小取决于力的作用点离开旋转轴的距离。
7. 压力用于测量作用于特定面积上的力的大小。同样大小的力，当施加于较大面积上时比施加于较小面积上产生的压力要小。
不过自己对于净力还需要理解。
第四个大概念：当事物发生变化或被改变时，会发生能量的转变，但是在宇宙中能量的总量总是不变的。
我看懂的：
1. 有许多不同的方式使某个现象发生或改变。
2. 在所有这类情况下，使得物体发生改变必须要有能量。
3. 在改变的过程中，能量从一个物体传向另一个物体。
4. 物体获得能量，或是源于它们的化学成分，它们的运动、它们的温度、它们在重力场或其他场中的位置，或是源于弹性材料的压缩或变形。
5. 可以用能量的改变来解释许多过程和现象，从植物的生长到天气的变化。
6. 能量不能被产生或消失。
没理解的：
1.将能量转给其他物体的，称为能源。
2.原子的质量是储存能量的一种方式，被称为核能。
第五个大概念：地球的构造和它的大气圈以及在其中发生的过程，影响着地球表面的状况和气候。
我看懂的内容：
1. 地球的表面都被大气所包围，然而逐渐远离地球表面大气会变得逐渐稀薄。
2. 地球固态表面的大部分是土壤，在土壤下面的固体物质是岩石。岩石有许多不同的种类，它们的成分和特性各不相同。
3. 处于地球表面的大气层，对来自太阳的大部分辐射射线是透明的。这些射线可以穿过大气层。被地球表面所吸收的射线是地球获得的外部能源。
4. 大气层中的氧气是由植物通过光合作用产生的。它可以间接保护地球表面生物免于受到来自于太阳射线中短波部分的伤害。
5. 在地球固体外壳下面有一层热的覆盖层，称为地幔。在压力下地幔是固体，当压力减少时，它会融化。
第六个大概念：宇宙中存在着数量极大的星系，太阳系只是其中一个星系---银河系中很小的一部分。
我看懂的内容：
1. 我们见到的太阳是构成宇宙的许许多多的星球之一。
2. 太阳位于太阳系的中心，是太阳系中唯一能发出可见光的光源。
3. 地球是我们所在的太阳系中的八大行星之一。
4. 空间探测已经证明，行星自形成以来，它们表面一直在变化。
5. 离我们最近的恒星，也比距离我们最远的行星---海王星要远得多。
6. 星系的这种运动支持了宇宙是源于过去曾发生的“大爆炸”膨胀而成的观点，而对宇宙未来的发展目前还不清楚。
第七个大概念：生物体是由细胞组成的。
我所看懂的内涵：
1. 在我们的眼里，生物体（有机体）与非生物体的区别在于生物体能够移动、繁殖和对某些刺激产生反应。
2. 为了维持生存，生物体需要水、空气、食物、排泄废物和温度适宜的环境。
3. 所有的生物体都是由一个或多个细胞构成的。
4. 细胞只能用显微镜来观察。
5. 生命的所有基本功能都源于细胞内发生的过程。
6. 多细胞生物体中的细胞除了具有所有细胞相同的功能外，还有特定的功能。
7. 细胞通常会聚合成组织；组织组合成器官，器官组织成系统。
8. 在细胞内存在着不同种类的分子，它们互相配合以完成细胞的功能。
9. 在多细胞的生物体中，通过将一些递质传送到邻近的细胞来实现细胞之间的相互通信，以协同活动。
10. 不同类型细胞内的活动由酶调控。
11. 疾病通常是由于细胞功能发生故障而导致的。
12. 许多药物通过加速或延缓酶或激素的调控机能来产生作用。
13. 在一定的条件下，细胞的功能处于最佳状态，特别是保持适宜的温度和酸碱度。
第八个大概念：生物需要能量和营养物质，为此它们经常需要依赖其他生物或其他生物竞争。
我看懂的内涵：
1. 我们这样认为所有的生物体都需要通过摄取食物来获得能量，还需要空气、水和一定的温度环境。
2. 生物体之间的这种关系可以用食物链和食物网来表示。
3. 有些动物除了需要植物作为食物外，还以其他方式依赖于植物。植物也以不同方式依赖于动物。
4. 在特定区域内生活在一起的相互依存的生物构成某种生态系统。
5. 在任何特定的生态系统中，为获得生存所需要的能量和物质，物种间会存在竞争。
6. 某个生态系统是消失还是留存，取决于在其环境中是否可以持续获得生命需要的物质。
第九个大概念：生物体的遗传信息会一代代地传递下去。
我看懂的内涵：
1. 在我们现在的视野中，有生命的物体会繁殖同一类的后代，但是在许多情况下，后代相互之间或与它们的双亲并不完全相同。
2. 植物和动物包括人类，他们的许多特征与他们的亲代类似，因为遗传信息从上一代传递给了下一代。
3. 另外有一些特征，如能力和行为，并不能以同样的方式传递，而必须经过学习才能获得。
4. 在一代又一代之间传递的信息，都是组合在一起以编码的形式传递的。
5. 被称为DNA的大分子中存在这种编码。
6. 一个基因是一定长度的DNA。
7. 在细胞的生长过程中和凋亡的细胞被替换时，细胞会发生分裂，遗传信息被复制，使每一个新细胞都携带这母细胞的基因复制件。
8. 环境中的辐射和化学物质会引起基因改变。这种基因的变异只影响该个体。
9. 只有在基因变异发生在性细胞中时，才会影响到后代。
10. 在有性繁殖中，一个来自雄性的精子与一个来自雌性的卵子结合。当卵子和精子细胞形成然后结合时，遗传物质就被选择和重组，这样就导致数量巨大的不同基因组合的可能性，这种差别会代代相传，从而提供了自然选择的潜在可能。
11. 无性繁殖天然地广泛在于生物之中，包括一些细菌、昆虫和植物，它们繁殖出具有相同遗传物质的种群。
12. 通过对不同种类生物的基因组测序，越来越多的遗传信息被获知。获知基因序列后，就有可能人为地改变遗传信息，以赋予生物体某些特殊的功能。
第十个大概念：生物的多样性、存活和灭绝都是进化的结果。
我看懂的内涵：
1. 可以看到我们当今的世界，存在着许多不同种类的植物和动物。
2. 有许多种类的动植物曾一度生活在地球上，但现在已经灭绝了，我们从化石中了解到它们。
3. 虽然同一物种的生物体非常相似，它们之间仍存在着细微的差异。
4. 生命体总是生存在特定的环境之中，因为它们具有能在该环境下生存的特征。
5. 从36亿年前地球上出现了第一个生命形态以后，对生物体的自然选择就开始了。具有能在特定的环境下更好存活的生物将被自然选择。
6. 生命史的初期出现了单细胞的生物，大约在20亿年以前，出现了多细胞的生物，最终发展成今天众多的动物、植物和真菌。
7. 当气候、地理和种群的条件改变时，遗传下来的特定特征的优越性可能被提高，也可能减弱。人类的活动会对环境产生深远的影响，并已经导致了环境的改变，使许多生物受到了伤害。
8. 生命多样性的减少会导致生态系统显著恶化和适应环境改变能力的丧失。
接下来分享---关于科学的概念
关于科学的概念
第十一条：科学认为每一种现象都具有一个或多个原因。
我看懂的内涵：
1. 我们总会这样做：当某个事件发生时，科学致力于寻找事件为什么会发生的解释，或者解释为什么它们采取了某种特定的方式。
1）这样做基于一个假设：也就是每一个事件的发生的方式是有其理由的。
2）解释不是猜测，必须有一定的理由。
3）仔细地观察，还包括可能的测量，可以预测可能会发生什么情况。
4）也可以执行一些操作来改变某些条件，并观察随之发生的现象。在这里如有可能应使其他条件保持不变，这样便于使我们了解该结果仅仅是由一个条件变化引起的，这样更确定。
2. 对于特定事件或状态的任何解释，都应当基于支持它的实际证据。这里要求仔细、系统的观察以及对观察的精确描述。此时，几个人同时做，但又是各自独立地观察比较好。
3. 对事件的解释可能会有不同的想法，所以必须用实际证据来挑选出哪一个想法确实“有效”。
1）要检测哪个因素，就需要改变这个因素，利用这个假说对变化后发生的现象做出预测，观察，看是否有证据表明发生的现象与预测相符。
2）如果确实如此，结果与预测相符，又没有其他因素导致相同的结果，这个因素就被接受为当前对此现象最好的解释。
3）如果有几个相互影响的因素存在，那么每一个因素的作用还可能是不确定的。
4. 当一些因素不能用实验进行控制，在观察到数据中寻找模式，可能会揭示个因果因素之间的相关函数------当一个因素变化时，另一些因素发生相应变化的规则。
这里有一个比较绕的地方：
1. 在这个观察中包含有不能直接观察或进行改变的特点，仍然可以使用相关函数提出某个基础的模型，这个模型可以用于预测。与此同时这个相关函数又是不能作为这个因素就是变化起因的确定证据。
2. 发现一个现象发生的起因并不意味着找到了这个现象发生的解释机理。解释机理需要基于科学原理建立关联模型。
第十二条：科学上给出的解释、理论和模型都是在特定的时期内与事实最为吻合的。
我能看懂的内涵：
1. 对自然界的事物提出问题，是每个人都可以的。而且能做一定的努力来寻求答案，帮助理解发生了什么事。
2. 科学上通过一些系列的探究来完成上述工作，包括用观察或测量所研究目标的特征来收集数据或从其他来源获取数据。
3. 而其中的收集数据也需要根据某种理论或假说对可能发生的现象进行预测。
4. 为了有助于解释观察到的过程和事物发生的原因，科学家会提出一些模型。例如：物理模型、理论模型等。这些模型也不是都稳固地立足于理论之中，有各种不同情况。
5. 生成任何一种模型都需要对事物相互之间可能具有的联系进行想象的能力，以及运用已有知识的能力。这些模型的推理意味着超越了直接观察到的结果，这样的比较，可能可以证实保存着联系。
6. 强调解释不会自行呈现，是需要一个过程去生成的。
7. 同时也提出当前已有的想法和新的数据不能符合，那该想法必须改变。要有接受“不可能正确”的存在，因此，今天一些用于解释我们周围事物的科学概念，和我们过去所接受的不同，有些也很可能和未来的有差别。我的理解是：要有正视的勇气，不要唯“唯一”。
第十三条：科学发现的知识可以用于开发技术和产品，为人类服务。
我看懂的内涵：
1. 在我们的领域里，技术有助于为人们提供所需的或能够使用的物品。制作这些物品需要选择对特定应用具有最佳性能的材料。
2. 科学知识能有助于推进技术进展的实例就是科学可以用于制造新的材料。这里有一个互为作用的影响关系：科学运用于制造新的工具和机器，那大批量生产得以实现，商品为更多人所使用。也就是技术的运用支持科学的发展，反过来科学进展了，又可以进行设计和制造人们需要的物品。
3. 问题：事物总有两面性。某些人造材料有助于减少对天然材料的需求，但是人造材料不能像天然材料一样容易降解，废弃时就会出现废物处理的问题。因此要提倡循环使用、保护资源和减少污染。
4. 当问题出现时，需要科学家和技术人才合作，以了解问题和寻求解决的方案。
第十四条：科学的应用经常会对伦理、社会、经济和政治产生影响。
我看懂的内涵：
1. 科学知识可谓对我们帮助颇多，使我们能够阐明自人界中的一些事物是如何运作的。这些知识常常可以用于改变或创造一些事物，以帮助解决人类面对的问题。但是也会出现不利的一面。
2. 许多例子可以说明技术进展如何产生了不希望发生的后果。所以了解了、到不利的后果，就必须仔细考虑在科学运用上有利于无利之间的权衡。
3. 科学研究可以帮助我们了解某些应用可能产生的影响。但是，有关它们是否应该予以实施的决策西医进行伦理和道德方面的判断，这些不是科学所能提供的。还需要考虑短缺资源的使用问题。
4. 在做出抉择时，政府、地区、个人，都需要基于对科学概念以及所包含的技术原理的了解。
第四章
以大概念的理念进行教学
在这一章里主要是对教学法进行比较全面的诠释，从开始的广义上理解，到后面有效教学法的特征，以大概念的理念进行教学---越来越实际而具指导意义。是一个让我们不断体会到要细致的研读教学法、理解用这样的教学法来指导教学的一个对自身不断完善的过程。
我按照对这一章节的理解分几个层面来罗列我的理解：
一、广义上来理解教学法
教学法不仅意味着教学的行为，也包括支撑教学行为的理论、价值观和依据，以及为提供有效教学活动和使学生参与教学所需要的能力和创造性。（教学法的内涵非常广泛，包含七个方面）
书中有这样一句话：“在对教学法的问题作决策时，主要的考虑因素是专家们所设定的原则。” 感觉是围绕科学教育的原则对教学法提出要求：
1. 应该激起学生对自然界的好奇。
2. 学生的活动应该有利于提高学生的理解能力。
3. 使学生能获得以科学的方式处理事物的整体能力。
4. 支持发展大概念的教学法必须是也能够促进探究能力发展的。
5. 明确活动对概念进展所起的作用很重要，要避免机械重复，避免走进误区。
6. 教学法还要明确能否能帮助学生进行思考，思考学习活动是否符合大概念的理念，课题的内容和其他经验是否相联系。（这里我们就会有走入误区的时候，自以为很用力、很用心的在教学，很辛苦，但是由于教学法不符合大概念的理念，所以收效甚微，常言道做了“无用功”）
二、科学课程有效教学法的特征更高位的来看教学法
那么什么是符合科学教育原则的教学法，目前有没有这样的教学法呢，它有什么特征呢？
答：有。它们的特征是：探究、个体和社会建构主义、形成性评价的运用。
探究：学生亲自参加探查来发展自己的理解，收集和运用数据来检验想法，其中包含生生之间、师生之间的辩论和查证专家的意见，有意识的组织这些活动，学生将会形成对科学本身的概念。
建构主义：学生是发展和改变概念的参与者，有意识的发掘学生与所研究现象与事件有关的概念、技能、态度，运用这些信息来帮助进一步学习。提出几个关键点：帮助、交流、辩论。
形成性评价：周期性连续的过程，不断将有关学生想法和技能的信息及时提供给教学过程，促进学生主动参与学习。向教师和学生提供反馈信息，可保证学习进展是伴随着理解而进行的，学生也参与评定，并自我有感触，对目标的进展负一定的责任。
教学法的这三个方面是部分重叠的，它们对学生的学习能作出不同的贡献。探究由学生已经存在的想法开始，建构主义强调发展要建立在学生已有的基础之上的，形成性评价给与学生参与自我评价的核心地位，增强学生的责任心。
这样把教学法的意义又包含的更广阔了，是不是感觉运用时有很多有效行为，有很多关注点了？
三、以大概念的理念进行教学法，体现在教学法上的区别
这一点的由来是源于这个问题：如果运用前面两点的教学法的要求，再考虑大概念进展有关科学教育的所有目标，教学法会改变吗？
我似乎找不准答案，也不知自己的理解是否准确，感觉主要是针对教师方面而言的。如有不周之处请交流、指导。
1. 教师应该让学生深入地研究挑选出的某些物体、事件或现象，以使他们了解一个或多个大概念之间的明晰关系。
2. 仅仅是理论上的联系不意味着对促进大概念总体理解有效，教师要帮助学生去产生联系，在这种联系中生成较大的和较抽象的概念。
3. 教师需要了解抽象程度逐渐提高的步骤，能使学生沿着这些步骤前进，并认识到更为抽象的概念能够深化我们队日常观察数据的理解。
4. 教师指导学生时应促进使学生认识到他们必须用实证来支撑他们的主张和想法。帮助学生认识到事实并不是持有某种见解，但仍可能改变或在新的实证出现时被修正，引导学生认识到大概念的实证基础。
四、从大概念和教师对科学的理解来看当前教师存在的困惑及解决
专家们也特别指出小学的科学教师在联系到科学的大概念时会遇到特有的挑战。（困惑）
1. 年幼儿童年龄特点及活动范围决定了他们的视野在周围的生物与非生物，这些小概念与科学的大概念之间的联系看起来很含糊。教师自身也会对此联系缺乏相应的了解，即所谓的“自身储备不足”，而加深难度。
2. 中学教师也会有困难，因为他们具有特定科学领域知识的局限性，只有具备了真正第一线科学研究的经验才会带来科学概念教学中的自信。
如何解决：
1. 相信自身的经验与知识所涵盖的范围会超出自己的估计。
2. 在职的教师用概括定义的形式引入大概念可以获得已有经验的含义，可能会搞清楚许多超出理解力的事物的含义。
3. 参与对大概念叙述式的部分的阅读和讨论，还应有某种探究的形式。教师自身逐步加深理解，也希望能帮助学生取得相应的进展。
4. 要有体验活动，给教师找寻适合水平的、探究式的活动，可以通过这些活动增进教师对科学探究的理解，引导对科学工作的领悟。
5. 给教师提供理解科学和有效教学法的发展持续支持的力量，这种支持应该始终存在于教师从事教学工作的过程之中。比如：与有经验的教师、科学家直接的接触，通过联系参与学生课堂教学和实验室工作的大学理科学生，通过互联网等来实现。
最终的目标：所有的这些支持都应该以大概念为理念，以发展学生对大概念的理解为目标。
读到、写到这里，丫儿的读韦钰院士翻译的《科学教育的原则和大概念》是告一个段落了。因为自身积淀和底子不够，所以读起非常专业的书籍，消化吸收要好久，可能有些地方的表达还不够清晰。倒是可怜了我的这本书哦，上面尽是我的划划写写，那里有很多我的记录呢！
在这篇读书贴里真实的记录了我读书中的理解与不理解，有读懂的概括，有没读懂的困惑；有理解后找寻到的呼应点，有不理解而留白的遗憾；这样诚然的展示在论坛上，展示在大家面前，心中着实有些不安，希望得到真诚的指导与交流，得到实在的评价与理解！谢谢各位！
[此贴子已经被作者于2012-8-25 20:59:52编辑过]
