韩月红 整体学习：指向核心概念的建构
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11——14
——《科学教育的原则和大概念》 温· 哈伦编著，韦钰译
1。还知情权于学生，尊重人之天性
在单元伊始即被引入门，教师把意义还给学
生，这是对学生内在需求的呼应，是对人之 天性的深层次尊重。 及早把整体任务和核心问题交给学生，唤起 了学生的责任意识和学习自觉。
故事：两个石匠
自由人与奴隶的区别：
始于例子的整体学习 始于活动的整体学习 始于问题的整体学习
2. 初中科学整体学习的策略
1.例子入手，引发核心问题
2 .先做后学，体验促成感悟
——例中学
3 .大问题导向，知识隐含其中
——做中学 ——问题解决中学
（1）例子入手，引发核心问题
——例中学
例 七（下）运动和力
全息原理： 具体的例子蕴含了各种关系和问题 世界是复杂的，但总能找到一种简单而又不
4。 主题式学习，促深层理解
整体化的单元学习促进学生对单元核心概念
的有效建构。 如 “运动与力的关系” ，在单元之初就以活 动引发学生思考、暴露前概念，并在长达近 二周的时间里围绕核心问题进行反复提问、 解释，再经课堂上的质疑、辩论以及实验、 推理。较之原来仅在一节课内被动完成，学 生对单元核心概念的理解深度则进了一层。
婴儿很早就形成了关于世界的基本观点。 如关于运动和力关系认识，一开始即根植
于整体而模糊的理论架构，后来逐渐地由 模糊而清晰。 学生在学习科学前的前概念并非零散的碎 片，而是一种复杂的架构。
实验1（因果关系：物体需要支撑才不至于倒塌）
实验2
物体需要支撑才不至于倒塌。（3个月） 静止的物体与运动的物体接触才可产生
科学概念（10）
1.宇宙中所有物质都是由很小的微粒构成。
2.物体可以对一定距离外的物体产生作用。 3.改变一个物体的运动状态需有净力作用于
其上。
4.当事物发生变化，或是被改变时，会发
生能量的转换，但是在宇宙中能量总是不 变的。
5——6
地球与宇宙 7——10 生命科学
关于科学的概念（4）Fra bibliotek（2）先做后会，以体验成就感悟
——做中学
例 八（上）电路探秘
章前置任务(提早一周布置)
1. 电荷与电流 2. 电流的测量
3. 物质的导电性与电阻
4. 变阻器 5. 电压的测量 6. 电流与电压、电阻的关系 7. 电路分析与应用
从“一堂好课”到“一个好的单元教 学”
例 七（下） §2.6
您认为此项研究的可行性如何？
每年七月初，地球运行到远日点；
每年一月初，地球运行到近日点。
远日点、近日点：公转椭圆轨道的两个焦点上
气温与太阳高度角有关，与日地距离的
微小改变关系不大。
返回
科学教育应致力于
理解一些科学上有关的大概念
收集和运用实证的科学能力 科学态度
科学教育的大概念
人的心理（认知）顺序
人的认知常常是沿非线性路径发展的。
整体 —— 部分 ——— 整体
混沌的整体 有机的整体
人的好奇心往往指向于整体的问题,如什么
是生命，人类是怎么来的，电从哪里来等。 人在自然状态的学习都是整体的。 例：杯子
婴儿是天生的科学家——重演律
（来自脑科学研究的支撑）
人在幼年时期概念的形成和发展
单元前置任务（第2节后）
牛一前置任务 二力前置任务
部分— 整体”的过程
有机整体
整体学习
整体学习，即始于完整事物的学习。 在初中科学整体学习中，完整的事物可以是
一项活动、一个真实情境、一个需要探究的 问题或课题、一段激动人心的科学史，但它 们常常荷载（隐含）着即将学习的知识的核 心。学习就在此基础上生机勃勃地展开。
两种教学思路
步一步推演下去；
初中科学： 启蒙教育
（1）先将最基本的定理告诉学生，让他们一
（2）不是从基本原则开始，而是从现象开始，
再从中提取其精神。 若把两者融汇贯通则更好。
（三）学科逻辑与学生心理逻辑
人们探索世界，从来没有过一个终极的目标，
或系统的分类，倒象是在野外散步的人，走 到哪算哪，喜欢看什么看什么，前人本着与 生俱来的好奇和追根究底的态度。
研究过程与学术表述的颠倒
没有一种数学思想，以它被发现时的那个样
子发表出来，一个问题被解决以后，相应地 发展成一种形式化的技巧。 结果使得火热的思考变成了冰冷的美丽。 艰难曲折又生动有趣的思维过程被遮蔽了。
——（荷兰）弗莱登塔尔
知识基本上被按照由浅入深、由简单到复杂、
由概念到规律的原则，线性地推进。
位移。 知道无生命物体需外力作用才能运动，自己不 会运动。（7个月）
人是天生的学习者
——在整体性的体验中学
严格的逻辑形式体现了学科专家、内行者所
取得的结论，也是学生学习科学最后要得到 的重要结果。 把内行专家的终点当成初学者的起点，按专 业的逻辑体系顺序展开，是不合理的。 ——杜威《儿童与课程》
要求学生将课堂中不明白的地方记录下来并
反馈给我，我会仔细分析规整出学生问题背 后隐藏的知识点逻辑的问题，再对症下药。
平时讲课的时候，知识点是零散的。但复
习时我以概念图的形式呈现全章结构，给 他们整体的认识。
复习时，让学生像河蟹一样洄游，把顺序倒
过来。如新课从结构到功能，复习时则从功 能开始。
优点：体现了科学学科严谨的逻辑体系;也为
学生准确地了解科学概念及其相互关系提供 了有利的条件。
例七（上）二章 细胞
八（上）三章 神经调节
例 七（下）第二章 运动和力
1、运动和能的形式 2、机械运动 3、力的存在 4、力的图示 5、物体为什么会下落 6、摩擦的利和弊 7、牛顿第一定律 8、二力平衡的条件
设置一些综合性的试题，即需要让学生综合
运用知识分析、解决的题，这是掌握知识点 整体逻辑关系的绝妙手段！
学生与教师信息不对等
新课学习时，只见树木不见森林，不清楚掌握
一个知识点对于后续学习的作用。 不明白学习零碎知识的意义，内在动力不足。 常见表现： 很少主动提问； “分开来”会，“合起来”就不会了；
台州市路桥区教育局教研室 韩月红
Email:yuehonghan@
故事
一、问题的提出
在缤繁的世界里，我们无法记住所有的事物
和事件，我们需要将它们类比、分类、归纳， 推理，找寻其规律和联系，组织成为系统的 知识。 学生在进入初中科学课堂前，已不同程度地 形成了“自己的概念” 。因此，从某种意义 上可认为，科学学习就是科学概念的发展或 转变。
和对课程和单元核心的洞察力，清楚各概念 的地位和相互关系。 但是，你是如何促使初中学生获得整体的逻 辑观与思维观，帮助其把握核心概念的？
来自一线教师的调查结果
我将知识点内部的逻辑在讲课的时候不断的
穿插、提及，以便学生能够很好构建知识的 链接。
我采用专题讨论的形式，将学科中具有相关
相似内容的部分拎出来，整合到一块去具体 辨析讲解。
大问题引领，知识镶嵌其中。
及早引其入门，登高眺远，触及核心。
犹如作战前俯瞰全貌，了解何处有沟壑，何 处有山峰。 学生及早触及主干问题,在较长时间里探究同 一个主题。
四、初中科学整体学习的类型 与策略
1. 初中科学整体学习的类型
按涉及范围分
大单元整体学习 小单元整体学习 节整体学习
按学习的切入点分
加强中观设计？
宏观层次
整体教学设计？
中观层次
突出中观层次
微观层次
教师整体备课，学生即整体学习了吗？
整体备课，学生整体学习的必要条件。 要促进学生发展整体的逻辑观，把握核心，
具体还需什么操作？ 让生阅读全单元教材，略知大概？ 出示全单元的教学目标？ 先出示单元知识结构图？ 直接提出核心问题（如某某量间有什么关系）？
案例 七（上）§4.3《地球的绕日运动》
教材
（1）地球的公转 （2）正午太阳高度变化 太阳高度 ——正午太阳高度变化 —— 为什么正午太阳高度发生变化
与太阳直射点的位置有关
——太阳直射点与季节的关系 ——太阳高度与纬度的关系
（3）昼夜长短的变化
初中科学整体学习的基本特征
始于整体，直逼核心；
4、月相 5、日食和月食 6、太阳系 7、探索宇宙
《公转》课件 《公转》课例
冬至
夏至
例 八（下）§3.5生物的呼吸和呼吸作用任务
例 九（上）§4.2食物的消化与吸收
方案一 方案二
例 九（上）§4.3 体内物质的运输
课例
例 八（下）§4.3 植物的根与物质吸收
例 八（下）§4.4 植物的茎与物质运输 课例
奴隶只知道要做某件事，自由人知道为什么
要做这件事。
人的自由与否体现在人对所从事活动本身意
义的领悟和享有上。
2。还意义于学生，促使动机高昂
发展路径
整体——意义——自主——生成
3。 学生自我调控的意识和能力得以激发
真正的学习是内在和自我驱动的，学习的过
程需要自我监督、自我调整和完善。鉴于学 生头脑中顽固的前概念的存在，科学概念的 建构，仅仅激活学生的已有经验是不够的， 而要让学生意识到旧经验与新经验之间的矛 盾和冲突，即发生认知冲突。 学生的认知冲突的及早地被引发甚至激化， 十分有利于激发学生自我调控学习的意识和 能力。
例 八（下）§4.5 植物的叶与蒸腾作用
例 七（上）§4.4 物质的比热
教材的逻辑:
情景 -----（大）问题-----热量----- （具体）问题 我们的教学逻辑
例 九（上）§3.3 杠杆
五要素：
支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂
最后的问题
您认为，初中科学整体学习有哪些意义？
学问是否有趣，并非只因为学问本身，而更
在于每个人经由什么样的途径去接触这门学 问。
三.初中科学整体学习及其特征
例 七（下）第二章 运动和力
1、运动和能的形式 2、机械运动 3、力的存在 4、力的图示 5、物体为什么会下落 6、摩擦的利和弊 7、牛顿第一定律 8、二力平衡的条件
“整体 —
混沌的整体认识
大概念
核心概念
初中科学课程常常在一定的主题下围绕核心
概念设置成若干单元。单元核心概念是位于 单元中心的概念性知识，包括了对重要概念、 原理、理论等的基本理解和解释。 学生单元学习的一个重要任务就是建构单元 核心概念，并在此过程中提升思维。
问题
作为有经验教师，您有着结构化的科学知识
透镜和视觉
例 八（下）第1章 电与磁
（3）大问题导向，知识隐含其中
——问题解决中学
大问题，直指所学知识的本质、涵 盖重难点，而又源于学生提出的雏形问 题。
某内容的学习常可用大问题一以贯之，伴随知 识获得过程的始终，将知识挂靠在这一问题之上。
七（下）四章《地球与宇宙》
章前置任务
1、太阳和月球 小单元前置任务（测杆影） 2、地球的自转 3、地球的绕日运动 节前置任务
失整体意义的事物来表现它，并依托其自身 的整体性，任其发展、生长。 人的思维发展也不是简单地累积，而是作胚 胎式或核式的发展的。 学习本质上是一个领悟的过程，人的知识常 常依附于某个具体的事物上面。
例 八（上） §3.3 神经调节 神经调节课例
例 九（下）§2.2 生态系统
教材：
生态系统的多样性 生态系统的成分 生物之间的食物联系 能量流动与物质循环 整体学习前置任务设计： 提早二周各小组培养生态球。
（二）科学本质与学生学习
杨振宁：现象是物理学之源。
物理始于现象。物理学是一门活的科学 ，是
一个新的学科 ，是一个跟实验非常接近的学 科 。物理学最重要的部分是与现象有关的 。 绝大部分物理学是从现象中 来的。现象是物 理学的根源 。
物理学要有骨干，还要有血有肉。有血有肉
的物理学才是活的物理学。
年级越高越“拖不动”。
主人？高级打工仔！
问题
有无可能从新课教学开始即让学生直面整体
事物，及早触及单元的核心问题？
二、对问题的分析
（一）教师的教学设计
日常课程教学设计大都是着眼于课文或课时
设计的，较少从宏观（学期或课程）、单元再 到具体的微观课时设计，逐级递进进行。
能从新课教学开始，就着眼长远，统筹兼顾，
——《科学教育的原则和大概念》 温· 哈伦编著，韦钰译
1。还知情权于学生，尊重人之天性
在单元伊始即被引入门，教师把意义还给学
生，这是对学生内在需求的呼应，是对人之 天性的深层次尊重。 及早把整体任务和核心问题交给学生，唤起 了学生的责任意识和学习自觉。
故事：两个石匠
自由人与奴隶的区别：
始于例子的整体学习 始于活动的整体学习 始于问题的整体学习
2. 初中科学整体学习的策略
1.例子入手，引发核心问题
2 .先做后学，体验促成感悟
——例中学
3 .大问题导向，知识隐含其中
——做中学 ——问题解决中学
（1）例子入手，引发核心问题
——例中学
例 七（下）运动和力
全息原理： 具体的例子蕴含了各种关系和问题 世界是复杂的，但总能找到一种简单而又不
4。 主题式学习，促深层理解
整体化的单元学习促进学生对单元核心概念
的有效建构。 如 “运动与力的关系” ，在单元之初就以活 动引发学生思考、暴露前概念，并在长达近 二周的时间里围绕核心问题进行反复提问、 解释，再经课堂上的质疑、辩论以及实验、 推理。较之原来仅在一节课内被动完成，学 生对单元核心概念的理解深度则进了一层。
婴儿很早就形成了关于世界的基本观点。 如关于运动和力关系认识，一开始即根植
于整体而模糊的理论架构，后来逐渐地由 模糊而清晰。 学生在学习科学前的前概念并非零散的碎 片，而是一种复杂的架构。
实验1（因果关系：物体需要支撑才不至于倒塌）
实验2
物体需要支撑才不至于倒塌。（3个月） 静止的物体与运动的物体接触才可产生
科学概念（10）
1.宇宙中所有物质都是由很小的微粒构成。
2.物体可以对一定距离外的物体产生作用。 3.改变一个物体的运动状态需有净力作用于
其上。
4.当事物发生变化，或是被改变时，会发
生能量的转换，但是在宇宙中能量总是不 变的。
5——6
地球与宇宙 7——10 生命科学
关于科学的概念（4）Fra bibliotek（2）先做后会，以体验成就感悟
——做中学
例 八（上）电路探秘
章前置任务(提早一周布置)
1. 电荷与电流 2. 电流的测量
3. 物质的导电性与电阻
4. 变阻器 5. 电压的测量 6. 电流与电压、电阻的关系 7. 电路分析与应用
从“一堂好课”到“一个好的单元教 学”
例 七（下） §2.6
您认为此项研究的可行性如何？
每年七月初，地球运行到远日点；
每年一月初，地球运行到近日点。
远日点、近日点：公转椭圆轨道的两个焦点上
气温与太阳高度角有关，与日地距离的
微小改变关系不大。
返回
科学教育应致力于
理解一些科学上有关的大概念
收集和运用实证的科学能力 科学态度
科学教育的大概念
人的心理（认知）顺序
人的认知常常是沿非线性路径发展的。
整体 —— 部分 ——— 整体
混沌的整体 有机的整体
人的好奇心往往指向于整体的问题,如什么
是生命，人类是怎么来的，电从哪里来等。 人在自然状态的学习都是整体的。 例：杯子
婴儿是天生的科学家——重演律
（来自脑科学研究的支撑）
人在幼年时期概念的形成和发展
单元前置任务（第2节后）
牛一前置任务 二力前置任务
部分— 整体”的过程
有机整体
整体学习
整体学习，即始于完整事物的学习。 在初中科学整体学习中，完整的事物可以是
一项活动、一个真实情境、一个需要探究的 问题或课题、一段激动人心的科学史，但它 们常常荷载（隐含）着即将学习的知识的核 心。学习就在此基础上生机勃勃地展开。
两种教学思路
步一步推演下去；
初中科学： 启蒙教育
（1）先将最基本的定理告诉学生，让他们一
（2）不是从基本原则开始，而是从现象开始，
再从中提取其精神。 若把两者融汇贯通则更好。
（三）学科逻辑与学生心理逻辑
人们探索世界，从来没有过一个终极的目标，
或系统的分类，倒象是在野外散步的人，走 到哪算哪，喜欢看什么看什么，前人本着与 生俱来的好奇和追根究底的态度。
研究过程与学术表述的颠倒
没有一种数学思想，以它被发现时的那个样
子发表出来，一个问题被解决以后，相应地 发展成一种形式化的技巧。 结果使得火热的思考变成了冰冷的美丽。 艰难曲折又生动有趣的思维过程被遮蔽了。
——（荷兰）弗莱登塔尔
知识基本上被按照由浅入深、由简单到复杂、
由概念到规律的原则，线性地推进。
位移。 知道无生命物体需外力作用才能运动，自己不 会运动。（7个月）
人是天生的学习者
——在整体性的体验中学
严格的逻辑形式体现了学科专家、内行者所
取得的结论，也是学生学习科学最后要得到 的重要结果。 把内行专家的终点当成初学者的起点，按专 业的逻辑体系顺序展开，是不合理的。 ——杜威《儿童与课程》
要求学生将课堂中不明白的地方记录下来并
反馈给我，我会仔细分析规整出学生问题背 后隐藏的知识点逻辑的问题，再对症下药。
平时讲课的时候，知识点是零散的。但复
习时我以概念图的形式呈现全章结构，给 他们整体的认识。
复习时，让学生像河蟹一样洄游，把顺序倒
过来。如新课从结构到功能，复习时则从功 能开始。
优点：体现了科学学科严谨的逻辑体系;也为
学生准确地了解科学概念及其相互关系提供 了有利的条件。
例七（上）二章 细胞
八（上）三章 神经调节
例 七（下）第二章 运动和力
1、运动和能的形式 2、机械运动 3、力的存在 4、力的图示 5、物体为什么会下落 6、摩擦的利和弊 7、牛顿第一定律 8、二力平衡的条件
设置一些综合性的试题，即需要让学生综合
运用知识分析、解决的题，这是掌握知识点 整体逻辑关系的绝妙手段！
学生与教师信息不对等
新课学习时，只见树木不见森林，不清楚掌握
一个知识点对于后续学习的作用。 不明白学习零碎知识的意义，内在动力不足。 常见表现： 很少主动提问； “分开来”会，“合起来”就不会了；
台州市路桥区教育局教研室 韩月红
Email:yuehonghan@
故事
一、问题的提出
在缤繁的世界里，我们无法记住所有的事物
和事件，我们需要将它们类比、分类、归纳， 推理，找寻其规律和联系，组织成为系统的 知识。 学生在进入初中科学课堂前，已不同程度地 形成了“自己的概念” 。因此，从某种意义 上可认为，科学学习就是科学概念的发展或 转变。
和对课程和单元核心的洞察力，清楚各概念 的地位和相互关系。 但是，你是如何促使初中学生获得整体的逻 辑观与思维观，帮助其把握核心概念的？
来自一线教师的调查结果
我将知识点内部的逻辑在讲课的时候不断的
穿插、提及，以便学生能够很好构建知识的 链接。
我采用专题讨论的形式，将学科中具有相关
相似内容的部分拎出来，整合到一块去具体 辨析讲解。
大问题引领，知识镶嵌其中。
及早引其入门，登高眺远，触及核心。
犹如作战前俯瞰全貌，了解何处有沟壑，何 处有山峰。 学生及早触及主干问题,在较长时间里探究同 一个主题。
四、初中科学整体学习的类型 与策略
1. 初中科学整体学习的类型
按涉及范围分
大单元整体学习 小单元整体学习 节整体学习
按学习的切入点分
加强中观设计？
宏观层次
整体教学设计？
中观层次
突出中观层次
微观层次
教师整体备课，学生即整体学习了吗？
整体备课，学生整体学习的必要条件。 要促进学生发展整体的逻辑观，把握核心，
具体还需什么操作？ 让生阅读全单元教材，略知大概？ 出示全单元的教学目标？ 先出示单元知识结构图？ 直接提出核心问题（如某某量间有什么关系）？
案例 七（上）§4.3《地球的绕日运动》
教材
（1）地球的公转 （2）正午太阳高度变化 太阳高度 ——正午太阳高度变化 —— 为什么正午太阳高度发生变化
与太阳直射点的位置有关
——太阳直射点与季节的关系 ——太阳高度与纬度的关系
（3）昼夜长短的变化
初中科学整体学习的基本特征
始于整体，直逼核心；
4、月相 5、日食和月食 6、太阳系 7、探索宇宙
《公转》课件 《公转》课例
冬至
夏至
例 八（下）§3.5生物的呼吸和呼吸作用任务
例 九（上）§4.2食物的消化与吸收
方案一 方案二
例 九（上）§4.3 体内物质的运输
课例
例 八（下）§4.3 植物的根与物质吸收
例 八（下）§4.4 植物的茎与物质运输 课例
奴隶只知道要做某件事，自由人知道为什么
要做这件事。
人的自由与否体现在人对所从事活动本身意
义的领悟和享有上。
2。还意义于学生，促使动机高昂
发展路径
整体——意义——自主——生成
3。 学生自我调控的意识和能力得以激发
真正的学习是内在和自我驱动的，学习的过
程需要自我监督、自我调整和完善。鉴于学 生头脑中顽固的前概念的存在，科学概念的 建构，仅仅激活学生的已有经验是不够的， 而要让学生意识到旧经验与新经验之间的矛 盾和冲突，即发生认知冲突。 学生的认知冲突的及早地被引发甚至激化， 十分有利于激发学生自我调控学习的意识和 能力。
例 八（下）§4.5 植物的叶与蒸腾作用
例 七（上）§4.4 物质的比热
教材的逻辑:
情景 -----（大）问题-----热量----- （具体）问题 我们的教学逻辑
例 九（上）§3.3 杠杆
五要素：
支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂
最后的问题
您认为，初中科学整体学习有哪些意义？
学问是否有趣，并非只因为学问本身，而更
在于每个人经由什么样的途径去接触这门学 问。
三.初中科学整体学习及其特征
例 七（下）第二章 运动和力
1、运动和能的形式 2、机械运动 3、力的存在 4、力的图示 5、物体为什么会下落 6、摩擦的利和弊 7、牛顿第一定律 8、二力平衡的条件
“整体 —
混沌的整体认识
大概念
核心概念
初中科学课程常常在一定的主题下围绕核心
概念设置成若干单元。单元核心概念是位于 单元中心的概念性知识，包括了对重要概念、 原理、理论等的基本理解和解释。 学生单元学习的一个重要任务就是建构单元 核心概念，并在此过程中提升思维。
问题
作为有经验教师，您有着结构化的科学知识
透镜和视觉
例 八（下）第1章 电与磁
（3）大问题导向，知识隐含其中
——问题解决中学
大问题，直指所学知识的本质、涵 盖重难点，而又源于学生提出的雏形问 题。
某内容的学习常可用大问题一以贯之，伴随知 识获得过程的始终，将知识挂靠在这一问题之上。
七（下）四章《地球与宇宙》
章前置任务
1、太阳和月球 小单元前置任务（测杆影） 2、地球的自转 3、地球的绕日运动 节前置任务
失整体意义的事物来表现它，并依托其自身 的整体性，任其发展、生长。 人的思维发展也不是简单地累积，而是作胚 胎式或核式的发展的。 学习本质上是一个领悟的过程，人的知识常 常依附于某个具体的事物上面。
例 八（上） §3.3 神经调节 神经调节课例
例 九（下）§2.2 生态系统
教材：
生态系统的多样性 生态系统的成分 生物之间的食物联系 能量流动与物质循环 整体学习前置任务设计： 提早二周各小组培养生态球。
（二）科学本质与学生学习
杨振宁：现象是物理学之源。
物理始于现象。物理学是一门活的科学 ，是
一个新的学科 ，是一个跟实验非常接近的学 科 。物理学最重要的部分是与现象有关的 。 绝大部分物理学是从现象中 来的。现象是物 理学的根源 。
物理学要有骨干，还要有血有肉。有血有肉
的物理学才是活的物理学。
年级越高越“拖不动”。
主人？高级打工仔！
问题
有无可能从新课教学开始即让学生直面整体
事物，及早触及单元的核心问题？
二、对问题的分析
（一）教师的教学设计
日常课程教学设计大都是着眼于课文或课时
设计的，较少从宏观（学期或课程）、单元再 到具体的微观课时设计，逐级递进进行。
能从新课教学开始，就着眼长远，统筹兼顾，