十四、为什么需要大概念
围绕大概念（核心概念）进行教学，是目前科学教育的一个趋势。在【英】温·哈伦 编著，韦钰译的《科学教育的原则和大概念》一书中，提出我们需建立以下的大概念：
一、
科学中的14个大概念
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况需要有净力作用于其上；
4.
当事物发生变化或被改变时，会发生能量的转化，但是在宇宙中的能量总是不变的；
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与其他生物竞争；
9.
生物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；
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.
科学的应用经常对伦理、社会和政治产生影响。
以上14个大概念，1-10是有关科学概念，而前4条是有关物质世界的，5、6是有关地球与宇宙的，最后4条则是生命世界的；11-14是关于科学的概念。
二、
为什么需要大概念
作者认为现在的学校的科学教育无法使许多学生接触到发展着的、宽泛的科学知识，无法帮助学生了解他们周围的事物，使他们能够成为一名能作出有依据地进行决策的公民。文中特别提到了“在小学，科学活动一般是从周围的物体和事件开始的，这种学习背景能给学生真实的感受，教师也力图使内容引起儿童的兴趣。小学阶段的问题不在于缺乏能使学生感知的内容，而在于难以选择适当的学习内容，并使这些内容不仅对学生在中学的学习有用，而且对他们的一生有用。”所以，在构思科学教育的目标时，“在知识方面不是一堆事实和理论，而是趋向于核心概念的一个进展过程”，这样有助于学生理解与他们生活相关的事件与现象。我这点上，与我们现行的减负政策也是相符的。
同时，也是推行以探究式学习为主的科学教育原则的需要。“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上所起作用的概念；收集和运用实证的科学能力；科学态度。”
在为了逆转学生对科学缺乏兴趣和乐趣的状况，近年来的采取的措施主要集中在教学方法方面，广泛提倡基于探究的教学方法。“一英寸宽，一英里深”，基于探究的教学大大增加了理解的深度，但是需要花费更多的时间。如“摆长”这个概念，在教科版中五下第三单元，就用了整整四节课的时间，从“机械摆钟”、“摆的研究”到“做一个钟摆”、“制作一个一分钟的计时器”，在大量的探究，让学生建立了“摆长越长，摆得越慢；摆长越短，摆得越快”这一科学概念。这样的教学，就必然要求我们在内容的广度上要减少。因此，要推行基于探究的科学教育，就必然需要选定一些大概念。
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