指向核心概念建構(gòu)的整體化單元學(xué)習(xí)

1、指向核心概念建構(gòu)的整體化單元學(xué)習(xí)以初中科學(xué)運(yùn)動(dòng)和力為例浙江臺(tái)州市路橋區(qū)教育局教研室韓月紅發(fā)表在教學(xué)月刊2013.11面對(duì)紛繁的世界，我們無(wú)法也沒(méi)有必要記住所有的事物和事件，因而將它們分類(lèi)、歸納、推理，找出其聯(lián)系，組織為系統(tǒng)的概念。從這個(gè)意義上說(shuō)，科學(xué)學(xué) 習(xí)的過(guò)程是一個(gè)把科學(xué)事實(shí)概念化以及概念的豐富和修正過(guò)程。初中科學(xué)課程常常在一定的主題下圍繞核心概念設(shè)置成若干單元。 單元核心概念是位于單元中心 的概念性知識(shí)，包括了對(duì)重要概念、原理、理論等的基本理解和解釋。學(xué)生單元 學(xué)習(xí)的一個(gè)重要任務(wù)就是建構(gòu)單元核心概念，并在此過(guò)程中提升思維。通常，初中生沿著線性的路徑進(jìn)行科學(xué)單元學(xué)習(xí)，這固然便于學(xué)生了解系統(tǒng)的

2、知識(shí)體系， 但在某些單元的學(xué)習(xí)中，線性的學(xué)習(xí)路徑不利于學(xué)生單元核心概念的建構(gòu)。 本人 在運(yùn)動(dòng)和力一章的教學(xué)中，嘗試在整體思想下，對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)作長(zhǎng)時(shí)段的規(guī) 劃，讓學(xué)生及早觸及核心問(wèn)題，以促成他們對(duì)單元核心概念的有效建構(gòu)。一、問(wèn)題的提出和分析由于清晰而有序地呈現(xiàn)科學(xué)知識(shí)的需要， 在理科教材中，各單元的知識(shí)基本 上被按照由淺入深、由簡(jiǎn)單到復(fù)雜、由概念到規(guī)律的原則，沿著線性的路徑編排。 一個(gè)單元常常始于知識(shí)點(diǎn)或技能點(diǎn)，這些知識(shí)點(diǎn)或技能點(diǎn)在成人看來(lái)是非常重要 的，是學(xué)習(xí)后面的核心概念必備的。 但在有些單元中，始于知識(shí)點(diǎn)的學(xué)習(xí)可能不 利于單元核心概念的有效建構(gòu)。如初中科學(xué)運(yùn)動(dòng)和力一章中，“改變物體的運(yùn)動(dòng)狀

3、態(tài)需要有力作用于其上”是該章的核心概念。如果沿著常用的思路，則是 先學(xué)習(xí)機(jī)械運(yùn)動(dòng)、勻速直線運(yùn)動(dòng)、力、重力、摩擦力等概念，至“牛頓第一定律” 一節(jié)才在教師的引導(dǎo)下開(kāi)始思考核心問(wèn)題“運(yùn)動(dòng)與力究竟有什么關(guān)系”。最后學(xué)生雖然也會(huì)復(fù)述牛頓第一定律，但由于在生活中形成的前概念十分頑固， 核心概 念并未真正建構(gòu)起來(lái)。具體表現(xiàn)為，至后面解決稍復(fù)雜的實(shí)際問(wèn)題時(shí)錯(cuò)誤百出。教育作為完善人性的活動(dòng)，是一種復(fù)雜性現(xiàn)象，具有非線性、混沌、非還原 性等基本屬性。1的認(rèn)知是沿著“整體一局部一整體”的路徑非線性地發(fā)展 的。按學(xué)科邏輯順序設(shè)計(jì)的教學(xué)路徑常常與初中生的心理順序之間存在著的矛 盾。如果讓學(xué)生按部就班沿著線性的路徑學(xué)習(xí)

4、，他們貌似在教師的牽引下一步一 個(gè)腳印地前進(jìn)著，但由于與成人的信息嚴(yán)重不對(duì)等，只見(jiàn)“樹(shù)”不見(jiàn)“林”。他們由于對(duì)局部知識(shí)的意義不明，內(nèi)在動(dòng)機(jī)不足，問(wèn)題意識(shí)缺乏，從而缺少引入并 建構(gòu)概念的意向。誠(chéng)然，單元內(nèi)容以線性的路徑編排，為學(xué)生準(zhǔn)確地了解科學(xué)概 念及其相互關(guān)系提供了有利的條件， 也充分體現(xiàn)了科學(xué)學(xué)科嚴(yán)謹(jǐn)?shù)倪壿嬻w系， 確 有其自身優(yōu)勢(shì)。但是嚴(yán)格的邏輯形式體現(xiàn)了學(xué)科專(zhuān)家、 內(nèi)行者所取得的結(jié)論，剛 剛開(kāi)始入門(mén)的初中生的學(xué)習(xí)起點(diǎn)如果從邏輯體系開(kāi)始， 可能會(huì)因遭遇較大的困難 而帶來(lái)一系列問(wèn)題。因此，在課程實(shí)施中，教師需要從初中生的認(rèn)知特點(diǎn)和內(nèi)在 需求出發(fā)調(diào)整學(xué)習(xí)內(nèi)容的順序，讓其與學(xué)生的心理順序相適應(yīng)，以

5、促成學(xué)生最后 對(duì)學(xué)科邏輯體系的把握。、整體化單元學(xué)習(xí)的特征、意義和策略我們?cè)趩卧虒W(xué)中，試圖跳出分析性、線性的思維，以長(zhǎng)遠(yuǎn)的眼光，整體考 慮、統(tǒng)籌安排學(xué)生在整個(gè)單元的學(xué)習(xí)進(jìn)程，讓學(xué)生及早觸及主干和核心問(wèn)題，體 會(huì)到所學(xué)內(nèi)容的意義和價(jià)值，從而產(chǎn)生較為強(qiáng)烈的求知?jiǎng)訖C(jī)和興趣。1 .整體化單元學(xué)習(xí)的特征整體化單元學(xué)習(xí)的基本特征是始于一個(gè)完整的對(duì)象， 如一個(gè)現(xiàn)象、一個(gè)情景、 一項(xiàng)任務(wù)、一個(gè)需要探究的問(wèn)題。從學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài)來(lái)說(shuō)，相對(duì)于線性化、碎片 化的學(xué)習(xí)始于知識(shí)點(diǎn)和技能點(diǎn)，整體化的學(xué)習(xí)始于對(duì)學(xué)生有意義的整體性的事 物，因而學(xué)生明白局部知識(shí)學(xué)習(xí)的意義， 對(duì)單元學(xué)習(xí)有著一定的掌控感，內(nèi)在學(xué) 習(xí)動(dòng)機(jī)得以激發(fā)。

6、從學(xué)習(xí)結(jié)果而言，整體化的單元學(xué)習(xí)獲得的知識(shí)具有整體感， 并且比較有利于學(xué)生對(duì)核心概念的理解達(dá)到較深的層次，更重要的是，學(xué)生在獲取知識(shí)的同時(shí)，思想方法和情感也得到提升。2 .整體化單元學(xué)習(xí)的意義首先，整體化單元學(xué)習(xí)體現(xiàn)了對(duì)人之向?qū)W天性的尊重和順應(yīng)。人是天生的學(xué)習(xí)者，呵護(hù)和激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性和巨大潛能是促使學(xué)生高質(zhì)量地完成學(xué)習(xí)任 務(wù)的基本前提。人類(lèi)的好奇心常常指向于整體的事物而不是零碎的知識(shí)點(diǎn)和技能 點(diǎn)。人的知識(shí)常常棲息在某一個(gè)整體的領(lǐng)悟上面， 只有完整的事物才對(duì)學(xué)生有著 生命意義。整體化的單元學(xué)習(xí)中，學(xué)生在單元伊始即被引入門(mén)，教師把意義還給 學(xué)生，把整體任務(wù)和核心問(wèn)題交給學(xué)生， 喚起了學(xué)生的責(zé)

7、任意識(shí)和學(xué)習(xí)自覺(jué)。 這 是對(duì)學(xué)生內(nèi)在需求的呼應(yīng)，是對(duì)人之天性的深層次尊重。其次，整體化單元學(xué)習(xí)有利于學(xué)生自我調(diào)控意識(shí)和能力的激發(fā)。真正的學(xué)習(xí)是內(nèi)在和自我驅(qū)動(dòng)的，學(xué)習(xí)的過(guò)程需要自我監(jiān)督、自我調(diào)整和完善。鑒于學(xué)生頭 腦中頑固的前概念的存在，科學(xué)概念的建構(gòu)，僅僅激活學(xué)生的已有經(jīng)驗(yàn)是不夠的， 而要讓學(xué)生意識(shí)到舊經(jīng)驗(yàn)與新經(jīng)驗(yàn)之間的矛盾和沖突，即發(fā)生認(rèn)知沖突。在整體化的單元學(xué)習(xí)中，學(xué)生的認(rèn)知沖突的及早地被引發(fā)甚至激化， 十分有利于激發(fā)學(xué) 生自我調(diào)控學(xué)習(xí)的意識(shí)和能力。最后，整體化的單元學(xué)習(xí)促進(jìn)學(xué)生對(duì)單元核心概念的有效建構(gòu)。如對(duì)于“運(yùn)動(dòng)與力的關(guān)系”這一概念，在單元之初就以活動(dòng)引發(fā)學(xué)生思考、暴露前概念，并 在長(zhǎng)

8、達(dá)近二周的時(shí)間里圍繞核心問(wèn)題進(jìn)行反復(fù)提問(wèn)、解釋?zhuān)俳?jīng)課堂上的質(zhì)疑、 辯論以及實(shí)驗(yàn)、推理，核心概念的建構(gòu)猶如五谷經(jīng)長(zhǎng)期發(fā)酵、醞釀，甘冽的美酒 自然天成。較之原來(lái)僅在一節(jié)課內(nèi)被動(dòng)完成，學(xué)生對(duì)單元核心概念的理解深度則 進(jìn)了一層。3 .整體化單元學(xué)習(xí)的策略整體化的學(xué)習(xí)需要教師精心的整體化教學(xué)設(shè)計(jì)。 在單元伊始教師需及早給學(xué) 生創(chuàng)造機(jī)會(huì)，讓其登高眺遠(yuǎn)，俯瞰全貌，對(duì)于何處有溝壑，何處有山峰，何處是 需集中火力的目標(biāo)有個(gè)概略的感知。常用策略有二。其一，例子入手，讓思維作 胚胎式發(fā)展。2以整體性的例子為載體把意義還給學(xué)生。例子可以是一部歷史、 一項(xiàng)活動(dòng)，或者是一項(xiàng)任務(wù)、一個(gè)課題，單元學(xué)習(xí)就可以在此基礎(chǔ)上展開(kāi)。

9、在科 學(xué)單元學(xué)習(xí)中，最多被采用的例子是學(xué)生活動(dòng)。其二，先做后會(huì)，讓體驗(yàn)成就感 悟。學(xué)生不是先行接受條文，而是讓學(xué)生可以先在一個(gè)相對(duì)自由的學(xué)習(xí)環(huán)境中活 動(dòng)、體驗(yàn)。全身心投入的活動(dòng)是整體的，在此過(guò)程中，許多信息、問(wèn)題和想法會(huì) 接踵而來(lái)，學(xué)生可能會(huì)進(jìn)入一種明白了其中道理但無(wú)法準(zhǔn)確表達(dá)的狀態(tài)，為進(jìn)一步的理性提升和符號(hào)化作好準(zhǔn)備。三、整體化單元學(xué)習(xí)的進(jìn)程及機(jī)制在初中科學(xué)的單元學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)和實(shí)施過(guò)程中，我們從例子（如活動(dòng)）入手，讓 學(xué)生先感知整體問(wèn)題，再在整體的背景下認(rèn)識(shí)局部，最后在較高的層次上把握整 體，建構(gòu)核心概念。筆者曾與學(xué)生一起經(jīng)歷了運(yùn)動(dòng)和力一章的單元教學(xué)過(guò)程， 學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)程如下。1、活動(dòng)中觸及核心

10、問(wèn)題在“機(jī)械運(yùn)動(dòng)” 一節(jié)后，學(xué)生即在活動(dòng)單的引導(dǎo)下，在課外活動(dòng)時(shí)間完成幾 項(xiàng)活動(dòng)?！盎顒?dòng)一”是一項(xiàng)大型實(shí)驗(yàn)：由兩位同學(xué)到對(duì)面的五樓把包有彩色布 的大鐵錘自靜止開(kāi)始釋放，全班同學(xué)則一起觀察鐵錘的下落過(guò)程。“活動(dòng)二”是四人小組合作，輪流騎自行車(chē)，要求盡量讓自行車(chē)走直線，經(jīng)歷起動(dòng)、勻速、 剎車(chē)三階段，并思考背后的原因。后面二項(xiàng)活動(dòng)則作為家庭作業(yè)，由學(xué)生自行設(shè) 計(jì)完成。活動(dòng)后，學(xué)生在活動(dòng)單上填寫(xiě)各項(xiàng)活動(dòng)中產(chǎn)生的困惑和希望解釋的現(xiàn)象， 并“試著解答”。當(dāng)然，發(fā)給學(xué)生的活動(dòng)單上特別要求學(xué)生在觀察和活動(dòng)過(guò)程中 思考“物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)保持不變或變化背后的原因”。人的思維發(fā)展不是呈簡(jiǎn)單的累積形態(tài)， 而是作胚胎式、內(nèi)

11、核式發(fā)展的。思維 的發(fā)展需要一個(gè)有意義的事物作為胚胎，源于學(xué)生的生活或活動(dòng)的事物最為合 適，因?yàn)樗锌赡軒椭J(rèn)知母體調(diào)動(dòng)全部心智參與學(xué)習(xí)。3在本單元中，幾項(xiàng)活動(dòng)正好充當(dāng)了學(xué)生思維發(fā)展的胚胎和內(nèi)核， 學(xué)生的思維就此基礎(chǔ)上展開(kāi)。這幾 項(xiàng)活動(dòng)雖屬個(gè)別，卻是完整的，是極好的例子。就如一幅全息照片的每一個(gè)碎裂 的小片包含著整個(gè)景物的信息，活動(dòng)中也包含著速度、力、重力、摩擦力等概念 和運(yùn)動(dòng)與力關(guān)系。并且，頗具沖擊力的活動(dòng)也點(diǎn)燃了學(xué)生的思維和熱情。 活動(dòng)為 學(xué)生的學(xué)習(xí)創(chuàng)設(shè)了真實(shí)而蘊(yùn)含問(wèn)題的情境，有利于學(xué)生直覺(jué)、整體地感知研究對(duì) 象的內(nèi)部和外部聯(lián)系，觸及核心問(wèn)題。整個(gè)單元學(xué)習(xí)就圍繞核心問(wèn)題展開(kāi)， 原來(lái) 零碎的

12、知識(shí)點(diǎn)學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)換成了主題式、問(wèn)題解決式的進(jìn)程。2、解釋現(xiàn)象中暴露前概念課外活動(dòng)后是一節(jié)以“運(yùn)動(dòng)與力究竟有什么關(guān)系”為主題的匯報(bào)交流課。各 小組先交流在活動(dòng)中提出的問(wèn)題和嘗試性的解答， 再進(jìn)行班級(jí)交流。教師在黑板 上記錄下各組關(guān)于運(yùn)動(dòng)與力關(guān)系的觀點(diǎn)。 大多同學(xué)認(rèn)為“有運(yùn)動(dòng)就有力”、“運(yùn)動(dòng) 產(chǎn)生力”，但是，也有反對(duì)者認(rèn)為，“運(yùn)動(dòng)不一定需要力”，并以足球被踢出去后 仍可以在地上滾作為事實(shí)依據(jù)。其實(shí)，早在“活動(dòng)一”前，預(yù)測(cè)鐵錘下落過(guò)程的 運(yùn)動(dòng)狀態(tài)及給出解釋時(shí)，學(xué)生已經(jīng)暴露了他們的前概念。他們認(rèn)為，從五樓下落 的鐵錘速度應(yīng)該越來(lái)越快，因?yàn)椤半x地面越近，重力越大”。整體化單元學(xué)習(xí)中，學(xué)生的前概念暴露得充分且

13、及時(shí)。 在本單元中，活動(dòng)在 離“牛頓第一定律” 一課的學(xué)習(xí)尚有二周的時(shí)候進(jìn)行?；顒?dòng)中，學(xué)生情緒高漲， 思維活躍，并且，緊接著的匯報(bào)交流課又為他們提供了表達(dá)和思維碰撞的機(jī)會(huì)。 此時(shí)，學(xué)生的前概念得以充分暴露并被教師有意識(shí)地激化，強(qiáng)烈的認(rèn)知沖突以及解開(kāi)疑惑的欲望開(kāi)始形成。3、帶著問(wèn)題學(xué)習(xí)局部概念在“匯報(bào)交流課”中，教師把從他們的嘴巴“掉出”的力、重力、摩擦力等 詞都一一記錄在黑板上。臨下課時(shí)，面對(duì)同學(xué)們對(duì)“運(yùn)動(dòng)與力關(guān)系”的兩種不同 觀點(diǎn)，教師建議他們先設(shè)法把這些基本概念搞明白， 再來(lái)作出判斷正誤。接下來(lái) 局部概念的學(xué)習(xí)，基本回到教材編排的順序進(jìn)行，但在教學(xué)方式上，已少了教師 的步步牽引，多了學(xué)生的

14、自主探索。在對(duì)物體作受力分析時(shí)，學(xué)生會(huì)突然蹦出一 句“它會(huì)做什么運(yùn)動(dòng)？” “如果沒(méi)有這個(gè)支持力，它會(huì)陷下去嗎？”在這些學(xué)生 的心中，物體的受力情況已于運(yùn)動(dòng)狀態(tài)密切相關(guān)，而不是井水不犯河水。尚未解 開(kāi)的“運(yùn)動(dòng)與力的關(guān)系”問(wèn)題常常困擾著他們，要進(jìn)一步搞明白運(yùn)動(dòng)與力的關(guān)系 已經(jīng)成了他們自己的需要，盡管當(dāng)時(shí)并沒(méi)有人要考他的“試”。4、論證中建構(gòu)核心概念在前面的“匯報(bào)交流課”中，學(xué)生的觀點(diǎn)為：一派與亞里斯多德的相似，另 一派（少數(shù)派）與伽利略的類(lèi)似。對(duì)此，教師并不加以評(píng)判。到了第七節(jié)“牛頓 第一定律”的學(xué)習(xí)。教師下發(fā)前置任務(wù)單，引導(dǎo)學(xué)生就“運(yùn)動(dòng)與力的關(guān)系”作深度思考，問(wèn)：“現(xiàn)在，你持什么觀點(diǎn)呢？請(qǐng)列出能

15、支持你的觀點(diǎn)的事實(shí)或你的 實(shí)驗(yàn)方案?！闭n堂上，首先學(xué)生在各小組內(nèi)交流自己的觀點(diǎn)和支持觀點(diǎn)的事實(shí)。 稍后，觀點(diǎn)有爭(zhēng)議的小組先在全班交流。“牛頓第一定律” 一課成了辯論課。盡 管大部分同學(xué)由于習(xí)慣思維起作用， 已經(jīng)認(rèn)同了教科書(shū)上的觀點(diǎn)，但也有極少數(shù) 同學(xué)不愿在自己尚有疑惑的情況下輕易接受結(jié)論，于是成了 “反方” 。在兩方辯 論中，各自舉出不同場(chǎng)景中的事實(shí)加以論證， 如踢出的足球、太空中的運(yùn)動(dòng)物體， 甚至有被甩出軌道的過(guò)山車(chē)等，想方設(shè)法說(shuō)明自己的觀點(diǎn)成立。 最后，教師給各 組分發(fā)小車(chē)、木板、棉布、毛巾等器材，并引導(dǎo)學(xué)生著重探究阻力對(duì)物體運(yùn)動(dòng)的 影響。大家用外推法得出牛頓第一定律。還有同學(xué)提出在心中糾

16、結(jié)了近二個(gè)星期 的問(wèn)題：“那個(gè)鐵錘從五樓下落時(shí)，既然受到的重力不變，速度應(yīng)該不變才對(duì)， 怎么會(huì)越來(lái)越快呢？”經(jīng)討論，大家認(rèn)為，這個(gè)現(xiàn)象恰恰證明了牛頓第一定律的 正確。重要科學(xué)概念的建構(gòu)，需要經(jīng)歷對(duì)相關(guān)現(xiàn)象背后的機(jī)制和成因的論證過(guò)程。 在本單元學(xué)習(xí)的各個(gè)時(shí)期，學(xué)生的認(rèn)知和思維水平在進(jìn)步，因而論證能力也在提開(kāi)。在早期“活動(dòng)”后的匯報(bào)交流課中，學(xué)生雖有初步觀點(diǎn)，但因概念不清，證 據(jù)不足，說(shuō)服力不強(qiáng)。而到了 “牛頓第一定律” 一課，經(jīng)近二周的醞釀，思路打 開(kāi)了，帶到課堂上資源也豐富了。“有備而來(lái)”的學(xué)生侃侃而談，或擺事實(shí)或提議做實(shí)驗(yàn)，當(dāng)有人持錯(cuò)誤觀點(diǎn)時(shí)，會(huì)有多名同學(xué)舉出反例加以駁斥。至此，核心 概念的

17、建構(gòu)已是“萬(wàn)事俱備，只欠東風(fēng)”。5、解決實(shí)際問(wèn)題中拓展“二力平衡條件”是對(duì)牛頓第一定律的補(bǔ)充和拓展，是生活在地球表面附近 的人，在真實(shí)情境中運(yùn)用運(yùn)動(dòng)與力關(guān)系可以推得的必然結(jié)果。經(jīng)歷了單元整體學(xué)習(xí)的學(xué)生有了較強(qiáng)的問(wèn)題意識(shí)，主動(dòng)提出了 “地球上的物體受重力為什么卻能保 持靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)”這一問(wèn)題，教師則從學(xué)生對(duì)的疑惑出發(fā)，順勢(shì)而為，幫 助學(xué)生完成對(duì)核心概念的拓展。 該章結(jié)束時(shí)，學(xué)生先行獨(dú)立整理知識(shí)，并以概念 圖表達(dá)各概念間的關(guān)系。總之，圍繞核心概念的建構(gòu)展開(kāi)整體化的單元學(xué)習(xí)， 把學(xué)習(xí)重心從零碎的事 實(shí)和局部的知識(shí)轉(zhuǎn)移到理解可遷移的核心概念和知識(shí)結(jié)構(gòu)上，有利于學(xué)生對(duì)科學(xué)思想方法的深刻理解，也有效地促進(jìn)了單元核心概念的建構(gòu)。本文案例所述整體 化單元學(xué)習(xí)的進(jìn)程一般適用于知識(shí)脈絡(luò)清晰， 核心概念鮮明的單元。初中科學(xué)教 材中的自然章常?？勺鳛橐粋€(gè)單元， 但有的自然章內(nèi)容豐富且涉及面廣， 不止一 個(gè)重要概念，則可分成若干小單元進(jìn)行。整體化單元學(xué)習(xí)也給教師帶來(lái)了挑戰(zhàn)， 教師要具有全局意識(shí)，以系統(tǒng)的眼光看待問(wèn)題；要具備較深厚的學(xué)科功底，站在 學(xué)科和單元的高度整體把握教學(xué)內(nèi)容； 更需要教師具有強(qiáng)烈的