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2019-10-09
摘要学科大概念是指向具体学科知识背后的更为本质、更为核心的概念或思想，它建立了不同的学科知识间的纵横联系。以大概念为视角分析教学内容、确定单元、围绕大概念系统规划进阶式教学目标、确定单元教学结构、实施单元教学评价，能够赋予单元教学以实质性的意义，是知识转化为能力素养的重要途径。
作者：顿继安，北京教育学院数学与科学教育学院院长，教授；何彩霞，北京教育学院数学与科学教育学院教授。
围绕大概念进行单元教学设计已成为当前学科教育的发展趋势和热点问题，2018年初颁布的普通高中各学科课程标准中“凝练了学科核心素养”“重视了以学科大概念为核心，使学科内容结构化”。那么，如何理解学科大概念及其在教学中的作用？学科大概念与单元教学设计有何关系？如何围绕大概念开展单元教学设计？本文拟对此进行探讨
一
何为学科大概念
大概念（big ideas）也被译为大观念、核心观念、核心概念等，依据所适用的范围不同，大概念有跨学科大概念和学科大概念之分。所谓学科大概念，是指能反映学科的本质，居于学科的中心地位，具有较为广泛的适用性和解释力的原理、思想和方法，其主要特征为：（1）能反映学科的主要观点和思维方式，是学科结构的骨架和主干部分；（2）能统摄或包含大量的学科知识，具有普遍性和广泛的解释力；（3）能提供对于理解知识、研究和解决问题的思想方法或关键工具，可运用于新的情境，具有持久的可迁移应用价值。
学科大概念并非指学科中某一具体的概念或定理、法则等，而是指向这些具体知识背后的更为本质、更为核心的概念或思想，如化学学科大概念“物质的组成结构决定性质”，揭示了不同物质具有不同性质和相似性质的根本原因，成为人类理解和研究物质性质的思维结构；生物学科大概念“生物体的形态结构与其生活环境相适应”则可以解释变色龙的体表颜色随季节而发生变化、兔子的眼睛长在头部的两侧等很多现象，为人类认识和研究生物提供了基本思想。
以学科大概念来统摄和组织教学内容，将更为充分地揭示知识间的纵横关系。知识间的横向联系揭示了不同知识的形成过程的共同之处，使得先前所学的知识对后继所学的知识起到启发（非特殊迁移）的作用，有利于培养学生利用已有知识解决问题，进而生成新知识的能力；对具体的事实、概念进行抽象概括、一般化等思维加工活动，可以形成知识间纵向向上的联系，能够从中获得更有普遍意义的大概念，实现知识的拓展和知识结构的改造；将抽象概括获得的大概念用来指导或运用于解决具体问题，是知识纵向向下联系的过程，也是促进学生将知识转化为能力的重要途径。
二
学科大概念与单元教学设计
单元教学是近些年被关注的热点问题， 随着中国学生发展核心素养的落地，单元设计更被认为是撬动课堂转型的一个支点。但“教学单元”并无统一标准，单元有大小，当下普遍关注的“大单元”也具有相对性，且与大概念紧密相关。
01、有意义的单元教学设计需要围绕大概念进行
单元教学被关注的原因是“以课时为单位的教学导致知识碎片化”。然而我们必须客观地看到，无论以何种理念、何种目标为取向开展单元教学设计，在对知识进行*与整合后，常规学科教学都要尊重当前和以后相当长一段时间内学校教学以“课”为时间单位进行组织的现实，最终必须将*的内容按照课时进行安排，也就是转化为课时设计。因此，解决知识碎片化问题的出路并非教学设计所需要的时长，而是揭示教学内容之间怎样的关系，这就要求教师必须能够看到具体知识背后的大概念，进而围绕大概念组织教学。
以初中生物“动物的行为”一课为例。有教师的教学按照动物的摄食行为、防御行为、攻击行为、领域行为、节律行为、繁殖行为依次进行，对于每种行为，都是先给出动物行为的定义，再分析该种行为对动物的意义。这样的教学是以动物的每种具体行为的学习作为独立单位，40分钟的课由6个时长在5～6分钟的“微课”拼接而成，不同动物的行为以孤立事实的形象留在学生头脑中，必然是碎片化的知识。而如果教学围绕生物学科大概念“动物借助行为适应多变的环境，提高存活和繁殖的机会”进行，这些不同动物的具体摄食行为、防御行为、节律行为等就有了深层联系。对这些动物行为的学习不必平均着力，通过对一些动物行为的深度分析，学生将学到从动物行为与环境相适应的角度认识动物的各种行为，动物行为的意义和各个行为之间的相互关系，以及认识动物行为、动物与环境关系的分析思路和探究方法。这样，当遇到课本中没学过的动物行为时，学生也能够自主分析和解释其意义。
围绕大概念开展的教学对于非连续单元也有重要影响。例如，初中数学中，一元一次方程、二元一次方程组、分式方程、一元二次方程的学习在时间上是非连续的，每种方程的解法可以自成系统，成为教学设计的独立单位。而如果以“方程就是含有未知量、表达等量关系的式子，通过运算和等式性质可以使未知量成为可知”这一大概念为统领，这些具体方程的具体解法的一致性将得到关注，而经由这些具体方程的学习，学生也有可能解决课本以外的一些方程问题。
01、有了大概念视角，单元教学才可能变为现实
单元教学希望解决的另一个问题就是以课时为单位的教学“难以给学生足够的思考与交流空间”。单元教学设计通常要对知识进行整合，也要为学生提供更多的自主探究的空间。而教师的教学设计是否愿意和敢于给学生自主解决挑战性问题的机会，与其对知识间联系的认知紧密相关，如果教师孤立地看待知识点，就会高估学生的困难，不敢给学生探究机会。
笔者曾经在培训活动中问在场的初中数学教师：如果没讲有理数加法法则，假设学生也没有预习，你们觉得学生能否解决如下这些有理数加法的问题：
（ 7） （ 8）；0 （-4）；
（ 3） （-3）；（-2） （ 1）；
（ 1） （-3）；（-2） （-3）。
许多教师认为学生不会，甚至有教师感到很奇怪：“没学过，学生凭什么会？”许多教师教有理数加法法则时，按照两个加数分别为同号、异号、一数为零的情形，分三个阶段逐次进行，每个阶段的学习，都以特定现实情境的实践意义和细碎问题为引导。
然而，笔者的调研却表明，有相当高比例的学生不需要教师的引导，就能够给出上面这些算式的答案，而且方法多样。这意味着教师低估了学生。而低估学生的根本原因在于教师没能看到有理数加法法则这一新知识与此前已经学过的有理数（负数）的概念、加法的概念间的内在关联对于解决新问题的意义，没能看到这一运算与此前学生学过的诸如分数运算、小数运算一样，都是“对象拓展型新运算”这个学科大概念统摄下的具体知识。如果教师具有大概念的视角，就会将新知识的学习看成是学生经由先前所学的知识而形成的大概念的一个新的特例，也就会更为积极、理性地对学生进行预判，从而更倾向于为学生提供自主探究的空间。
