基于概念的科学教学设计

基于核心大概念培养学生计算思维的教学设计作者：张杨来源：《中国信息技术教育》2021年第24期● 核心大概念能培养学生计算思维，促进学生深度学习1.核心大概念指向学科本质，揭示原理、思想和方法核心大概念是一个学科最重要、最基础的理论知识，指向学科本质，揭示原理、思想和方法，能够改变学生的思维方式，而科学层面的东西是最本质的，最终是要教给学生的。

信息科技学科的核心大概念，包括数据、算法、信息系统、信息社会、网络、信息处理、信息安全、人工智能等，蕴涵着计算机执行命令解决问题的一系列思想方法。

2.计算思维的定义周以真教授提出，计算思维是运用计算机科学的基础概念进行问题求解、系统设计以及人类行为理解等涵盖计算机科学之广度的一系列思维活动，学生通过对核心概念的理解掌握培养计算思维。

但在目前的教材中，应用软件的教学大多是说明书式的教学，对学生的意识、思想没有触及，所以，教师应让学生明白，不能只追求技术的应用，满足于技术带来的实用的功能，而要追问技术背后的道理，探究技术背后的原理和规律。

3.计算思维是人的思维，存在于每个人的生活之中计算思维是人的思维，它不只属于计算机科学家，也是每个人的基本技能，如出门前需要把当天的东西放进背包，这就是预置和缓存思想;当弄丢手机时，沿走过的路寻找，这就是回推。

计算思维是人类解决问题的一条途径。

4.核心大概念构成学科体系能促进学生的深度学习刘月霞在《深度学习：基于核心素养的教学改进》一文中指出，“深度学习”深在让学生对学科核心知识有深度的理解和加工。

所谓对学科核心知识的深度理解和加工主要体现在以下三个方面的动态过程：一是从单一知识点到结构性知识;二是从细枝末节的知识到学科核心内容、大概念;三是从浅表性知识到学科独特思想方法、学科本质。

信息科技学科通过核心大概念构建学科知识体系，使课程内容结构化、零散的内容系统化，帮助学生构建知识间有意义的连接，掌握计算机科学的思想和方法，培养计算思维，促进深度学习，从而转变学生的思维，影响学生的行为，改变学生的生活方式。

《基于核心概念的单元整体教学设计》——“图形的认识与测量”大单元教学设计设计简介一、课标学习2022版新课标中对于课程实施的建议提出了五点，其中第二点要求是整体把握教学内容，注重教学内容的结构化，注重教学内容与核心素养的关联，那就要求我们先找准单元核心概念，基于核心概念和关键内容进行单元整体设计，分步实施，利用数学教学内容的结构化设计，以达到提升学生数学核心素养的目标。

最终落实新课标提出的一致性、阶段性、整体性要求。

二、教材分析（一）单元分析多边形的面积是五年级上册的内容，属于图形的认识与测量这一学习主题，在新课标中对图形的认识与测量的课程内容是这么要求的：图形测量的重点是确定图形的大小，学生经历统一度量单位的过程，感受统一度量单位的意义，基于度量单位理解图形长度、角度、周长、面积、体积。

在推导一些常见图形周长、面积、体积计算方法的过程中，感受数学度量方法，逐步形成量感和推理意识。

具体到图形的面积，我们概括为以下几个方面：1.确定面积大小2.经历统一面积单位的过程3.感受统一面积单位的意义4.基于面积单位理解面积大小5.推导面积计算方法的过程中感悟数学度量方法我们对整个小学阶段有关图形面积的内容作了如下梳理：二年级下册初步认识了长方形和正方形。

三年级下册基于对面积概念的理解，学生认识了常见的面积单位，会用数面积单位个数的方法求图形的面积，经历了长方形与正方形的面积公式的推导过程。

四年级下册认识了多边形，侧重图形边、角、高的研究，为后续面积的研究做铺垫。

五年级上册《多边形的面积》基于前面学习长方形面积公式的推导过程，学生已经掌握了面积度量的方法，有了初步的面积单位累加的经验，所以本单元的进阶点在于通过不同的转化方法，将新图形的面积转化成学过图形的面积，从而得到平行四边形、三角形、梯形等图形面积的计算方法。

在此过程中，侧重转化思想的运用。

面积的度量需要经历三个阶段：1.面积单位的累加2.利用方格纸等工具计数面积单位3.抽象建模公式计算面积我们可以看出本单元在度量方法上的重点是利用工具计量面积单位到抽象建模公式计算面积的阶段。

基于“最近发展区”的物理概念教学设计策略引言物理学是自然科学的一个重要分支，它研究的是物质、能量以及它们之间相互转化的规律和原理。

在学生学习物理的过程中，有关于“最近发展区”的教学方法非常重要。

最近发展区是指学生理解和掌握新知识的区域，是离他们当前水平最远的能够在他们掌握的基础上进行学习的区域。

本文将探讨在物理概念教学中如何利用“最近发展区”的理论，设计出更加有效的教学策略。

一、了解学生的基础知识和技能水平在设计教学策略之前，首先需要了解学生的基础知识和技能水平。

只有了解学生的实际情况，才能根据他们的掌握程度来设定合适的学习目标和教学内容，从而有效地指导他们进入“最近发展区”。

在了解学生的基础知识和技能水平的过程中，教师可以通过课堂讨论、小测验、作业情况等多种形式来获取学生的信息。

可以利用教学资源中的评估工具，如学生学习档案、学科综合评价等来获取更加全面和准确的学生情况。

在获得学生的基础信息之后，教师可以针对不同学生的实际情况，采取不同的授课策略和教学手段，帮助学生更好地理解和掌握物理概念。

二、激发学生的学习兴趣和动机在学习物理概念的过程中，激发学生的学习兴趣和动机对于帮助他们进入“最近发展区”非常重要。

教师可以利用多种教学手段和方法，如生动有趣的故事、具体形象的实验、有趣的科普视频等来引起学生的好奇心和兴趣，从而激发学生对物理学习的积极性。

教师还可以设计一些富有挑战性和启发性的问题，让学生在解决问题的过程中体会到学习物理的乐趣。

通过这些方法能够增强学生的学习动机，从而更加积极主动地参与学习，有利于他们更快地进入“最近发展区”。

三、引导学生建立知识框架在学习物理概念的过程中，学生需要不断积累和建立自己的知识框架，这样才能更好地理解和掌握新的知识。

教师需要引导学生建立科学的思维方式和知识结构，帮助他们更好地理解物理概念。

在引导学生建立知识框架的过程中，教师可以采用概念图、知识架构图等可视化的教学手段，帮助学生理清物理概念之间的内在关系。

基于“最近发展区”的物理概念教学设计策略教学目标：1. 理解“最近发展区”概念，并了解其在物理学中的应用和意义；2. 能够应用“最近发展区”概念解决物理问题，并能够运用基本物理知识对其进行定量分析；3. 培养学生的观察力、实验能力和科学思维，提高学生的问题解决能力和创新能力。

教学内容：第一部分：引入1. 利用教学视频或实验，引导学生观察与“最近发展区”相关的现象，如一个物体运动时的变化规律。

2. 定义“最近发展区”概念，解释其在物理学中的意义和应用。

第二部分：理论知识与实践1. 介绍“最近发展区”的基本理论知识，包括定义、计算公式等。

2. 运用实验教学的方法，通过具体的实验活动，让学生亲自观察、测量和计算“最近发展区”的相关物理量，并与理论知识进行对比和分析。

3. 引导学生思考不同条件下“最近发展区”的变化规律，培养学生的数据分析和问题解决能力。

第三部分：实践和应用1. 设计一些与“最近发展区”相关的实践活动，如利用电子游戏、运动模拟器等进行模拟实验，让学生亲自体验和应用“最近发展区”概念。

2. 组织学生进行小组讨论和实践项目，鼓励他们自主探究和解决实际问题，如通过设计一个新型运动器械来优化运动员的训练效果。

第四部分：巩固与评估1. 综合反馈和评价学生对“最近发展区”概念的理解和应用能力，包括课堂小测验、实验报告、实践项目等形式。

2. 针对学生的理解和应用薄弱环节开展巩固训练，并给予适当的指导和反馈，帮助学生更好地理解和应用“最近发展区”概念。

教学手段与方法：1. 利用多媒体教学手段，如教学视频、实验模拟软件等，直观地展示和演示相关实验和现象，帮助学生理解和应用“最近发展区”概念。

2. 运用探究式学习的方法，鼓励学生自主探索和实践，培养他们的观察力、实验能力和科学思维。

3. 通过小组讨论、合作学习等形式，促进学生之间的互动和合作，激发学生学习的积极性和主动性。

4. 组织学生进行实践项目，培养他们的问题解决能力和创新能力。

2020年第8期(x) ...............扶学设片.与遴例....................基于问题链的概念教学“种群是生物进化的基本单位”教学设计陕西省商洛中学(726000)刘丹军摘要在分析了“种群是生物进化的基本单位”教材内容的基础上，结合课程标准和学业质量以及学情制订了2个具体的教学目标，并通过问题链创设情境,构建数学模型，突破了“基因频率”的概念教学难点，培养了学生的科学思维。

关键词问题链;科学思维；概念形成文章编号1005-2259(2020)8x-0066-031教材分析和设计理念“种群是生物进化的基本单位”是人教版普通高中课程标准实验教科书《生物•必修2•遗传与进化》第7章第2节“现代生物进化理论的主要内容”第1课时的内容。

“种群是生物进化的基本单位”是本节的重要概念，内容涉及种群、基因库、基因型频率和基因频率4个次位概念。

本节课有利于学生建立进化、适应和基因3个核心概念的联系，以及用微观的基因解释宏观的进化和适应性。

学生对自然选择学说观点具有很强的科学盲从性,而基于生物学事实和证据，运用归纳与概括、演绎和推理、模型与建模、批判性思维等方法，探讨、阐释生命现象及规律,更有利于发展学生的科学思维⑴。

通过设计逐层深入的问题，使学生在种群、基因库、基因频率概念学习中形成思维链，以培养学生的批判性思维;利用数学模型推导种群基因频率的变化规律,以培养学生的抽象思维和实证性思维。

2教学目标基于课程标准、学业质量标准以及学情,制订了如下的教学目标：(1)通过种群概念学习，认同生命系统是统一的整体，领悟数学方法是研究生物进化理论的有效途径，形成生物进化的生命观念。

(2)在种群概念形成中培养学生的形象思维、抽象思维;利用数学模型探究学习种群基因频率变化,培养学生的批判性和实证性思维。

3教学过程3.1创设科学史情境,激发概念学习的兴趣教师利用多媒体展示科学史：1910年5月，摩尔根实验室中诞生了一只白眼果蝇，而它的兄弟姐妹的眼睛都是红色的。

基于大概念的初中历史单元整体教学设计作者：朱仁仲来源：《中学政史地·教学指导版》2024年第05期在历史教科书中，章节不同，所涉及的教学主题也各不相同，而无论哪一章节的教学主题，都为学生学习提供了健康、积极的思想。

教师结合历史教科书内容，进行单元整体教学设计，能够充分体现历史教科书的教学导向。

初中历史教师在大概念影响下需要不断完善教学计划，积极开展各项历史教学活动，从而更好地达成课堂教学目标。

整体单元教学重视整合与重组知识，有效解决了自然单位为“课时”的知识碎片化教学引发的各种问题。

以大概念为基础，开展初中历史单元整体教学设计工作，有助于使学生深入理解和学习相关知识内容，有助于培养学生的历史问题解决能力，从而更好地发展学生的历史核心素养。

基于此，本次研究针对大概念的初中历史单元整体教学设计进行了深入分析与探讨，将从历史大概念概括、基于大概念的初中历史单元整体教学设计两个方面进行剖析，以此为相关学者以及从业人员提供有价值的参考依据。

一、历史大概念概括历史大概念具有的解释性和适用性较为广泛，可以很好地展现历史学科的特殊性质，整体应用价值较高。

大概念的特点涉及多个方面，如意义性、迁移性、统摄性、抽象性，不会拘泥于短暂的时间段或者某一个特殊的时期内。

在初中历史课堂中，结合大概念来进行教学设计工作，能够连接碎片化、分散化的知识点，还能够更好地发展和培养学生的历史宏观思维，使他们在对历史知识进行分析和思考时，能够具有更开阔的视野。

二、基于大概念的初中历史单元整体教学设计实践（一）利用多媒体，开展现代化单元教学在传统的初中历史课堂教学中，主要是由教师组织各种教学活动，学生的学习较为被动。

在新课改背景下，初中历史教师要转变教学方式，激发学生学习的积极性和主动性，通过网络资源的有效使用，创新教学模式。

将多媒体融入初中历史教学过程中，能够为学生学习创建良好的环境，从而更好地培养学生的历史观念和历史学科核心素养。

徐洁基于大概念的教学设计优化
教学设计是教学活动的重要组成部分，关系到教师教育教学的成效和效率。

而徐洁教授提出了基于大概念的教学设计方法，能够更加有效地提高教学质量和效果。

大概念是指一组有关联但又不完全相同的概念，它们共同构成了一个特定领域的基本认知结构。

在徐洁的教学设计中，将大概念作为主线，将相关的概念有机地串联起来，构建出一个完整的知识体系。

这种教学设计能够将零散的知识点有机地整合在一起，帮助学生更好地理解和掌握知识。

徐洁教授还提出了“大概念—细节—例证”教学模式，即从大概念出发，逐步深入，通过具体的细节和例证来丰富和加深学生对知识的理解。

这种教学模式不仅能够培养学生的逻辑思维和综合分析能力，还能够增强学生对知识的记忆和应用能力。

在徐洁的教学设计中，还强调了教师的引导和学生的参与。

教师要通过引导和启发，帮助学生自主地探究和发现知识；学生则需要积极参与到教学中，才能够真正地掌握知识并提高自己的学习能力。

总之，徐洁基于大概念的教学设计方法能够更好地激发学生的学习兴趣和学习动力，提高教学效率和质量，是一种值得推广的教学模式。

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探索篇誗课题荟萃基于“大概念”思想的单元教学设计初探———以“安培力和洛伦兹力”单元教学为例韩晓宇芦小刚（北京师范大学第二附属中学未来科技城学校，北京）大概念教学思路的基本要求是把握住在物理学习中起核心引领作用的概念，这类概念相比于一般概念而言更具有抽象性、概括性。

单元教学能把类似的、可以统一的、有着相同规律的内容整合在一起。

基于这种思想，“安培力和洛伦兹力”作为一个单元，从单元的选取与目标设计、单元教与学的整体建构设计、单元教学的评价设计三个方面，论述了渗透大概念思想的高中物理单元教学模式的建构与设计，旨在促进学生深度学习的生成和核心素养的发展。

大概念是从更广、更全面、更核心的视角去引领人的思想和行为的一种观念。

大概念教学理念下，单元教学要求教师组织、提取关键性概念并进行整合，帮助学生形成知识体系，有效促进深度学习，提炼核心概念和观念，促进学生对知识的上位思考，帮助学生掌握更深的物理概念和规律。

一、单元的选取与目标设计（一）单元的选取1.有相互联系，能进行延伸、扩展一个单元，即彼此有联系的知识系统，在教学过程中，学生能由此及彼地联想，能从不同的角度思考一个问题，或用一个更普适的规律解释类似问题。

选取“安培力和洛伦兹力”作为一个单元，从宏观与微观出发思考更深的物理原因，进行研究，从而更加深刻地理解其物理本质。

既能避免学生掌握的知识是孤立零碎的，还能大大加强学生对这两个概念的深度学习。

2.能对比学习，深入知识本质大概念教育理念更加强调物理知识教学的整体性和系统性，因此对于相似概念的区别和联系尤为重要。

深入分析导体切割磁感线问题，理解洛伦兹力在能量转化中所起的作用，也将动力学知识、能量转化关系、电磁学领域进行了关联。

学会对比的学习方法。

（二）单元教学目标设计单元教学目标也应以提升学生物理学科核心素养为目标，由于单元教学有整合的作用，更加重视科学思维的构建、大概念的提炼、大观念的形成。

单元的选取维度很多，例如，“磁场”可以作为一个大概念，“场”可以作为一个大概念等。