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小学科学单节课中的大概念教学

作者：张华

来源：《辽宁教育·教研版》2024年第02期

作者简介：张华，江苏省南京市长江路小学高级教师。

课题项目：本文系南京市教育科学研究“十三五”规划2020年度课题“小学科学大概念‘’教

学的课例研究”研究成果。课题编号：L/2020/007。

摘要：大概念教学在《义务教育科学课程标准（2022年版）》中得到重视与倡导。大概

念教学在单元整体设计中经常出现，在单节科学课中的应用也具有重要意义。在“有趣的食物

链”单节课中，教师要用提取出的大概念来统领整节课关于食物链的学习，并借助概念与经验

的联结、大概念与小概念的联结、概念与模型的联结的策略来实施教学，实现学生对核心概念

的深度理解、有效建构和灵活应用。

关键词：大概念；联结；模型；小学科学

《义务教育科学课程标准（2022年版）》（以下通称“新课标”）在教学建议中提出“围绕

核心概念组织教学内容”，要关注知识间的内在关联，要“突出核心概念在真实情境中的应用，

加强知识学习与现实生活、社会实践之间的联系，实现学生对核心概念的深度理解、有效建构

和灵活应用”。

核心概念在上一版课程标准中就有体现，《义务教育小学科学课程标准（2017年版）》

确定了18个核心概念，新课标提出的学科核心概念有13个，这些是义务教育阶段科学课程的

核心内容。

近年来，国际科学教育界提出了“科学大概念”一词。英国的温·哈伦等研究者曾在《科学

教育的原则和大概念》一书提出10个科学大概念，但这些不仅限于概念，也有学者翻译为“大

观念”。还有研究者试图通过更上位的概念，在学校教育与现实世界、现在与未来之间搭建一

座牢固的桥梁。

在温·哈伦等人提出的大概念中，“生物需要能量和营养物质”，可以成为这一时期重要的

上位概念。人们对这一大概念的阐述是“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”。也就是说，在一个生态系统中，包含食物的生产者（植

物）、消费者（动物）和分解者。分解者产生的物质有助于植物的生长，这样就使得生物体中

的分子不断地被循环利用。能量通过生态系统得以一级一级地进行传输。当食物被生物体自身

用于生命过程时，其中的部分能量会以热量的形式散逸到自然界中。绿色植物的“光合作用”又

会使生态系统中的能量得到补充。

一、案例实施

“有趣的食物链”是苏教版科学教材六年级下册第四单元“共同的家园”的第三课。教师可用

大概念来重构“有趣的食物链”这节内容，甚至是这个单元内容。课堂上，整个内容都应围绕

“生物体”“能量”“环境”来搭建，这样在逻辑上更能突出核心概念的主體地位，更利于学生建立

抽象的上位概念。下面以“有趣的食物链”一课为例，探讨本课以大概念实施教学的过程和收

获。

片段1：游戏代入，聚焦生物需要的“能量”

师：今天给大家带来了一款游戏——饥饿鲨，一起来看一下这个游戏怎么操作。大家可以

在平板电脑上试试。

师：游戏中，能让鲨鱼维持生命的关键是什么？

生：鲨鱼要吃各种小鱼。

生：它可以不停地得到能量。

师：游戏中，鲨鱼不停地进食是为了获得其他生物的能量。那么，真实世界中鲨鱼的能量

从哪里来？能量的源头又在哪里？

师：老师给每一组准备了一份学习单，请你阅读材料后，完成这两个问题。（学生分组自

主学习并完成记录。学生汇报，其他小组质疑并补充）

师：生物之间普遍存在一种“吃与被吃”的关系，这种关系像链条一样，把一些生物紧密地

联系起来，生物学家把生物之间的食物联系叫作食物链。食物链中自己制造食物的被称为生产

者，通过吃其他生物获得营养和能量的这类生物被称为消费者。

【片段分析】互动游戏能帮助学生从生物生存的角度，快速聚焦到“能量”获取这个事实。

从“吃与被吃”这一种普遍的现象上升到更抽象的概念层面。生物间的食物关系是比较常见的，

学生也能说出“大鱼吃小鱼，小鱼吃虾米”这类例子。从这些前概念出发，学生可以进一步形成

科学的概念，即食物链的组成。如果仅限于此，学生也还是停留在具体现象层面，需要在科学

观念的形成上再添把力。“能量”话题的导入，设定在一个更高的视角，学习活动应以此为核

心，不断建构“生物需要能量和营养物质”的大概念。这样的设计更有利于学生科学大概念的发

展。

片段2：关注更多的食物链现象及“能量传递”

师：除了海洋中的食