概念研究一直是科学教育的一个重要研究领域,相关的研究论文非常丰富。从21世纪以来,教育界受建构主义学习理论的影响,科学教育的目标也发生了相应的变化:不再提倡学生去获得许多具体的科学知识,而是希望实现核心概念的发展,这样做有助于学生理解周围的生活现象和事件,促进学生利用知识去解决问题。因为核心概念是可以迁移的,所以为学生运用知识解决问题,打下了扎实的基础。核心概念的数量不多,所以又可以组织核心概念进行教学,达到学得少效果仍然好的状态。许多研究者认为科学教育应以核心概念为主线,实现学科核心概念、跨学科概念和技术与工程实践三者之间的紧密整合。
为了提高学生的科学素养,许多研究者认为聚焦核心概念,整合学科知识,促进学生参与科学探究与工程实践,可以实现学生对重要原理的深入探索,发展学生对科学知识的深度理解,这已经成为国际科学教育研究者的共识,也成为国际科学课程改革的重要方向。美国颁布的《新一代科学课程标准》整合了学科核心概念、跨学科概念、科学与工程实践,实现课程内容的整合,给世界各国的科学教育提供了良好的借鉴。
2022版科学新课标提出应围绕核心概念进行学习,在内容上选择遵循“少而精”的原则,聚焦物质的结构与性质、生命系统的构成层次、宇宙中的地球、工程设计与物化等13个学科核心概念,指向物质与能量、结构与功能、系统与模型、稳定与变化等跨学科跨学科核心概念,组成科学课程的核心概念体系。
通过精选与每个核心概念相关的学习内容,设计相应的系列学习活动,做到适合年龄特征、突出重点、明确要求,确保学生有充足的时间探究、实践与思考,在理解学科核心概念的基础上,逐步形成跨学科核心概念,并应用于真实情境。
为此,我们在教学的时候要注意以下几点:
1.教师要理解每个学科核心概念的内涵,理清教材的每一个单元围绕哪些核心概念进行组织内容的,要明白教材的脉络和结构,从而真正把握核心概念为线索的教学内容。
2.教学活动的设计,要有利于核心概念的形成。教师要思考,教学中设计的教学活动,是否指向了核心概念的学习,如果只是指向零碎的知识点学习,这是不够的,就要及时调整相关的活动指向。
3.作业设计和考试命题,也要围绕在核心概念的学习上进行设计,体现素养导向。特别是考试命题,具有很强的导向性,对教学会产生很大的影响。因此教师在自己的作业设计和单元练习设计上,要学习素养导向的围绕核心概念的题目,体现新课标的教学理念,也实现素养培养有效落地。