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“核心概念”到底是怎么回事儿?这次总算说清楚了!!

理解以科学知识为基础的主要事实、概念和理论,这是科学素养的构成部分之一。可科学知识涉及那么广,如何引导学生进行学习呢?这就需要认识核心概念。

什么是核心概念?

核心概念,大部分老师并不陌生,学科中最重要的、能统帅其他知识、处于概念图核心位置的概念。

科学教育并不是给学生讲授一些零星的知识片段,掌握脱离现实情境的技能,而是需要学生形成有结构、有联系的科学核心概念。这些概念不仅体现了科学理论的研究,也体现教学理论的观点。

美国的科学课标公认具有科学教育的国际化基准,一方面充分研究了10个国家的科学教育标准,另一方面着重分析所有学生在生物、化学、物理和地球与空间科学几个方面的目标。

接下来编者就结合美国的国家科学标准来解释一下科学的核心概念。

在美国《k-12科学教育框架》中,核心概念的确立,至少要满足以下条件里的两个标准:

在多个科学或工程学科中具有广泛的重要性,或者是单一学科的关键组织概念;

提供一个关键工具,用于理解或调查更复杂的想法和解决问题;

与学生的兴趣和生活经历相关,或与需要科学或技术知识的社会或个人问题相关联;

在深度和复杂程度上,可以在多个年级上学习。 

简言之,核心概念是基于学生已有概念或生活经验,推进对学科重要观点的理解的工具,并且具有连贯性。

科学的学科观念分为四个领域:物理科学,生命科学,地球和空间科学,以及科学的工程、技术和应用。根据上述标准,美国的科学课程标准确立的k-12阶段的核心概念如下:

核心概念在科学知识中起统领作用,犹如一个拼图中心的位置,周边连接着其余的重要概念。例如,生命科学领域确定的四个核心概念分别是结构和过程、生态系统、遗传和生物进化,这四个核心概念下又统领着其他概念:

这些概念支持学生科学课程所有的探究活动,随着理解的发展与深入,在不同的探究情境中会有不同的诠释和应用。

如何促进核心概念的形成呢?

1.明确希望学生理解的概念,基于概念定义问题

作为一个整体的科学课程应界定核心概念探索的范围,帮助学生找到研究的焦点,同时,也应具有足够的开放性使学生进行广泛的探究,无论课内还是课外都可以加深他们对中心思想的理解。

2.以学习进阶思想设计探究单元

学习进阶是对学生在各学段学习同一主题的概念时所遵循的连贯的、典型的学习路径的描述,一般呈现围绕核心概念展开的一系列由简单到复杂相互关联的概念序列。

具体教学实践中,基于学生学习进阶设计的单元需要体现科学概念的连贯性和综合性,把每一个具体的概念与其他的技能、价值观取得最优的组合。

不断且反复地探索核心概念使学生能够领悟到每个学科领域的精髓,随着从各种角度重复接触这些概念,学生将逐步加深对核心概念的理解。