1、原則的概念從科學(xué)教育的原則到大概念小學(xué)科學(xué)課程應(yīng)學(xué)什么是科學(xué)教育中的核心問(wèn)題，對(duì)于這個(gè)問(wèn)題的思考不僅涉及到課程的教學(xué)內(nèi)容， 也涉及到科學(xué)教育的原則與目 標(biāo)。 科學(xué)教育以培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素質(zhì)為宗旨，具有多方面的目標(biāo)。除了掌握科學(xué)方法， 培養(yǎng)科學(xué)態(tài)度， 初步了解科學(xué)技術(shù)與社會(huì)的關(guān)系 外，認(rèn)識(shí)和理解科學(xué)知識(shí)一直以來(lái)都是科學(xué)教育的一個(gè)重要目標(biāo)。 因 此，幾乎所有的科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)都會(huì)花費(fèi)很多的精力來(lái)明確學(xué)生應(yīng)當(dāng)掌 握的科學(xué)知識(shí)和概念，形成“科學(xué)知識(shí)的內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)”。而這項(xiàng)工作背 后也蘊(yùn)涵了科學(xué)教育研究工作者和課程標(biāo)準(zhǔn)制訂者們長(zhǎng)期審慎的深 思熟慮和良苦用心。xx 年，國(guó)際科學(xué)院聯(lián)盟 (IAP) 科學(xué)教育項(xiàng)目組總結(jié)多

2、年的實(shí)踐和研究成果， 以探究式科學(xué)教育為基礎(chǔ)撰寫(xiě)出版了 科學(xué)教育的原則 與大概念一書(shū)，詳細(xì)地分析了科學(xué)教育的十個(gè)原則和十四個(gè)大概念， 給世界各國(guó)的科學(xué)教育以明確啟示?？茖W(xué)教育的十個(gè)原則科學(xué)教育的原則與大概念一書(shū)中提出科學(xué)教育需要遵循的十個(gè)原則。在這些原則中，有近半數(shù)的原則提到了科學(xué)概念。其實(shí)科學(xué)發(fā)展至今，早已形成龐大的科學(xué)體系，擁有多樣的科學(xué)領(lǐng)域和分支，產(chǎn) 生和建立了大量的科學(xué)概念，這些概念不同的領(lǐng)域，分屬不同的表述 層次，概念間存在多樣的復(fù)雜聯(lián)系，并且隨著科學(xué)研究的進(jìn)展不斷發(fā) 生變化。我們當(dāng)然不可能期望小學(xué)生學(xué)習(xí)如此多的科學(xué)概念，而應(yīng)是當(dāng)學(xué)生完成義務(wù)教育時(shí)，達(dá)到對(duì)科學(xué)的概念和過(guò)程有一個(gè)基本的

3、理解。在小學(xué)的課程中，科學(xué)活動(dòng)都是從周?chē)氖挛锖褪录_(kāi)始的， 這樣可 以激發(fā)兒童的好奇心和興趣。因而，小學(xué)的科學(xué)活動(dòng)并不缺乏能使學(xué) 生感知的內(nèi)容，而在于難以選擇恰當(dāng)?shù)膶W(xué)習(xí)內(nèi)容，使得學(xué)生在有限的 時(shí)間內(nèi)能學(xué)到對(duì)他們一生都有用的知識(shí)和能力。故而，如何在如此廣博的動(dòng)態(tài)發(fā)展的“科學(xué)概念庫(kù)”中選擇一小部分最精煉、最重要的科學(xué)概念，構(gòu)成最適合孩子在小學(xué)階段的有 限時(shí)間里學(xué)習(xí)的“科學(xué)知識(shí)的內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)”，這不僅是小學(xué)科學(xué)教育要 回答的一個(gè)重要問(wèn)題，也是科學(xué)教育工作者一直以來(lái)研究工作的重點(diǎn)?？茖W(xué)教育的大概念何為大概念，為什么需要大概念，如何選擇大概念，如何從小概念到大概念等一系列圍繞科學(xué)教育中的科學(xué)概念展開(kāi)的論題

4、在 科 學(xué)教育的原則和大概念 一書(shū)中做出了詳細(xì)的闡述和分析。 書(shū)中指出：為什么需要大概念在構(gòu)思科學(xué)教育的目標(biāo)時(shí)， 在知識(shí)方面不是用一堆事實(shí)和理論，而是用趨向于核心概念的一個(gè)進(jìn)展過(guò)程。 這些核心概念及進(jìn)展過(guò)程可 以幫助學(xué)生理解與他們?cè)谛Ｒ约半x開(kāi)學(xué)校以后生活有關(guān)的一些事件 和現(xiàn)象。我們把這些核心概念稱為科學(xué)上的大概念 (Big Ideas) 。目前很多國(guó)家的科學(xué)教育都采用基于探究的教學(xué)。真正實(shí)現(xiàn)探究的教學(xué)會(huì)使學(xué)生理解和時(shí)?；仡櫼呀?jīng)學(xué)到的知識(shí)， 以使新的概念從 以前學(xué)到的知識(shí)中發(fā)展而得。 探究教學(xué)會(huì)大大增加理解的深度， 在時(shí)間的限制下，內(nèi)容的廣度必須要減少。因此，在推進(jìn)基于探究的科學(xué) 教育的同時(shí)，必

5、然需要選定一些大概念。如何選擇大概念大概念是指可以適用于一定范圍中物體和現(xiàn)象的概念，與此對(duì)應(yīng)，將只運(yùn)用于特定觀察和實(shí)驗(yàn)的概念稱為小概念。通過(guò)在日常生活中的活動(dòng)、觀察和思索，兒童在進(jìn)入學(xué)校時(shí)已經(jīng)形成了有關(guān)世界的一些概念，這就是科學(xué)教育要達(dá)到的知識(shí)理解、 能力和態(tài)度方面目標(biāo)的起點(diǎn)。 為了有助于學(xué)生逐步進(jìn)展到最終的目標(biāo)， 了解進(jìn)展的方向和特性是很重要的。為了確定概念的進(jìn)展過(guò)程，一方面需要邏輯分析，以找出更為復(fù)雜的概念是如何基于較簡(jiǎn)單的概念開(kāi)始建構(gòu)的 ( 例如，在學(xué)習(xí)密度 以前，需要建立質(zhì)量和體積的概念 ) ；另一方面也需要依靠對(duì)思維發(fā) 展的實(shí)證研究。 科學(xué)的概念經(jīng)常是復(fù)雜的， 理解它的進(jìn)展過(guò)程取決于

6、 多種內(nèi)部和外部的因素， 因而不同學(xué)生之間的概念進(jìn)展將會(huì)因?qū)W生在 校內(nèi)和校外所遇到的情況不同而各不相同。 想要得到一個(gè)適用于所有 學(xué)生的、對(duì)進(jìn)展的精確描述是不現(xiàn)實(shí)的， 但是可以對(duì)一些共同的趨向 進(jìn)行大致的描述， 說(shuō)明我們對(duì)他們從學(xué)前到中學(xué)在不同教育階段中進(jìn) 展的預(yù)期。確定大概念是困難的，我們不可能把科學(xué)的整個(gè)內(nèi)容都放到課程目標(biāo)中去，在總結(jié)了各種建議之后形成了大概念應(yīng)該具有的標(biāo)準(zhǔn)：? 能夠用于解釋眾多的物體、 時(shí)間和現(xiàn)象， 而它們是學(xué)生在學(xué)校 學(xué)習(xí)和畢業(yè)以后的生活中會(huì)遇到的。? 提供作決策時(shí)所遇到問(wèn)題的理解基礎(chǔ)， 而這些決策將會(huì)關(guān)系到 學(xué)生自己和他人的健康與幸福，以及環(huán)境和能源的使用。? 當(dāng)人們

7、提出有關(guān)自身和自然環(huán)境的問(wèn)題， 他們能以愉快和滿意 的方式回答或?qū)で蠡卮稹? 具有文化上的意義， 例如對(duì)人類(lèi)自身有關(guān)的觀點(diǎn)回顧科學(xué) 史上的成就，研究自然的靈感和人類(lèi)活動(dòng)對(duì)環(huán)境的影響。同時(shí)科學(xué)具有多個(gè)方面，包括有關(guān)世界的知識(shí)和與獲得這些知識(shí)的過(guò)程有關(guān)的知識(shí)。 在科學(xué)教育中這兩方面應(yīng)結(jié)合在一起， 這樣學(xué) 習(xí)者能夠了解科學(xué)活動(dòng)的過(guò)程，以及通過(guò)科學(xué)活動(dòng)過(guò)程產(chǎn)生的概念?；谝陨系目紤]， 書(shū)中給出了科學(xué)教育中的 14個(gè)大概念， 包括10個(gè)科學(xué)概念、 4個(gè)關(guān)于科學(xué)的概念。如何從小概念到大概念大概念是復(fù)雜的，它們的抽象程度遠(yuǎn)超出了年幼兒童能掌握的水平。因而，并不是直接把它們教給學(xué)生，否則他們不能將這些詞匯 和

8、自然界相關(guān)事件相聯(lián)系， 只會(huì)導(dǎo)致對(duì)詞匯的死記硬背。 在小學(xué)科學(xué) 課程中，教學(xué)所涉及的探究活動(dòng)應(yīng)與學(xué)生的生活相關(guān)， 特別是能激發(fā) 學(xué)生的興趣。 對(duì)教材開(kāi)發(fā)者和教師而言， 關(guān)鍵是要保證教學(xué)能讓學(xué)生 從學(xué)習(xí)特定的課題出發(fā)建立的小概念能逐漸發(fā)展成較大的概念。要做到這一點(diǎn)，首先就必須了解兒童的早期科學(xué)概念。已經(jīng)有大量的對(duì)兒童概念的研究表明， 當(dāng)兒童進(jìn)入學(xué)校時(shí)已經(jīng)形成了關(guān)于周 圍世界許多方面的概念。 由于這些概念是兒童自己形成的， 這對(duì)他們 很有意義，所以不容易被改變，特別是“科學(xué)的”概念常常與人的直 覺(jué)相反，因此兒童的概念經(jīng)常包含不科學(xué)或不確定的成分。教學(xué)需要將兒童的概念作為起點(diǎn)，以進(jìn)展到更為科學(xué)的概念。如何幫助兒童改變他們的概念， 取決于如何看待概念發(fā)展的過(guò)程。 目前有三種可供考慮的進(jìn)展形式，包括爬梯子式、拼圖式和螺旋訓(xùn)練式。因?yàn)樯婕暗絻和延械母拍?，每一種模式都需要有將它從較小的概念以及進(jìn)展到較大概念的方法。這些方法會(huì)依據(jù)概念本身的特性不同, 引導(dǎo)概念進(jìn)展的經(jīng)驗(yàn)不同而變化。把概念的進(jìn)展看作一個(gè)從特定事件或物體開(kāi)始，逐漸擴(kuò)展到能解釋更廣范圍經(jīng)驗(yàn)的概念的過(guò)程，這將對(duì)科學(xué)教學(xué)法有明顯的指導(dǎo)意 義?？偨Y(jié)可見(jiàn)，在小學(xué)科學(xué)教育中如何鑒別和明確學(xué)生在小學(xué)階段應(yīng)當(dāng)學(xué)習(xí)和可以掌握的主要科學(xué)概念尤為重要。 這些科學(xué)概念的選取，既 要適應(yīng)科學(xué)技術(shù)和社會(huì)發(fā)展的需要，又要滿足小學(xué)生認(rèn)知發(fā)展和終身 學(xué)習(xí)的要求