核心素养的培养必须强调基于核心概念的教学。围绕核心概念进行大单元教学设计，才能实现知识的整体建构。
对于教师来说，核心概念的提取是关键，但如何深研课标和教材内容，聚焦核心概念，实现单元整体视角下的“教学评”一体化设计，引导学生实现由知识到素养的进阶，更是需要思考的重点。本文提供的单元整体教学设计案例或能为教师提供参考。
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阅读本文，你将收获以下内容：
※ 如何用好核心概念，让教学指向学科本质？
※ 如何设计基于真实情境的评价量表？
※ 如何实施基于问题解决的单元整体教学？
在科学技术和教育理念的不断精进下，学生所需要了解和掌握的知识体系愈发庞大，过去以专题为单位的碎片化教学方式无法满足当下对知识输出的需求，因此通过综合性的方法和学习内容进行教学非常必要。
现代教学技术教育部重点实验室主任胡卫平指出：教育的目标不再是去获得一大堆由事实和理论堆砌的知识，而应是实现一个趋向于核心概念的进展过程，这样做有助于学生理解与他们生活相关的事件和现象。
因此，教师在日常教学中必基于核心概念，整合学科知识，实现对重要原理的深入探索，发展学生对学科知识的深度理解，并提升学生的核心素养。
2022版科学课程标准中设置了13个学科核心概念，是所有学生在义务教育阶段应该掌握的科学课程的核心内容，在此基础上涉及四个跨学科概念：物质与能量、系统与模型、结构与功能、稳定与变化。
基于以上思考，我们以教科版四年级下册《植物的生长变化》这一单元为蓝本，尝试设计让学生从知识概念进阶到核心素养的单元教学。
本单元指向“生物与环境的相互关系”“生命的延续与进化”两个核心概念，聚焦“生物能适应其生存环境”“植物通过多种方式进行繁殖”这两个学习内容，教师紧密围绕核心概念和教学内容进行系统设计，培养四个层面的科学核心素养。
本单元聚焦“生物与环境的相互关系、生命延续与进化”核心概念，落实课标中年级包括“举例说出生活在不同环境中的植物的外部形态具有不同的特点，以及这些特点对维持植物生存的作用”在内的相关学习要求。
▲本单元核心概念图及进阶路线
《植物的生长变化》单元的第1课、第2课和第8课三节课重点阐述植物通过生殖、发育和遗传使遗传信息代代相传，种植的凤仙花收获了凤仙花种子，形成从种子到收获的新种子的生命循环，实现生命的延续与进化，凸显“稳定”。
因此，子概念1、2和5指向单元核心概念“生物能繁殖后代”，学科核心概念“生命的延续与进化”和跨学科核心概念“稳定与变化”。
第3-7课主要涉及植物的根、茎和叶、花、果实和种子及种子传播的学习，其中第3-6课是引导学生对植物的根、茎、叶、花、果实和种子等植物器官的形态特征进行观察记录，在此基础上研究植物各个部分的作用，知道植物的形态结构与作用有关，学生逐渐形成“结构与功能相统一”的观点。
其中第5课和第6课是重点关注传粉现象及种子的传播，引导学生理解地球上每一种生物的生存都与环境密切相关，不同环境下的植物的外部形态具有不同特点，意识到植物能适应周围的环境，学生逐渐形成“生物与环相适应境”的观点。
因此，子概念3和4指向单元核心概念“植物能适应环境，动植物之间、动植物与环境之间存在相互依存的关系”，学科核心概念“生物与环境的相互关系”和跨学科核心概念“结构与功能”。具体内容如下：
本单元的学习目标指向科学核心素养的四个维度：科学观念、科学思维、探究实践、态度责任。
在科学观念维度，需要让学生建立整体认知：植物营养器官在植物生长发育、繁殖后代过程中发挥作用，动植物之间、植物与环境之间存在相互依存的关系。
在科学思维维度，要求学生建立事实与观点之间的联系，根据问题发表观点，并能提供支撑性的证据。
在探究实践维度，能够根据植物的营养器官不同，采用多种实验方法和记录方式进行探究植物的生长变化。
在态度责任维度，学生能够形成乐于分享对植物的观察和记录，热爱大自然的科学态度。
评价是检验学生学习成果的工具，本单元中我们创设真实情境任务，让学生以植物学家的身份进行探究，聚焦学科素养目标的达成设计多元化的评价量表，并突出表现性评价和过程性评价。
1.最终评价项目1设计：《植物学家大发现》
这个学期我们种植了凤仙花，现在你就是一位植物学家，凤仙花是一种常见的绿色开花植物。
绿色开花植物是如何由种子发育成一株植物?植物有哪些营养器官？它们分别有哪些形态特征和作用呢？植物在生长过程中会发生哪些变化?这些变化对植物的生长和生存又有什么意义呢?
植物学家要解决这个问题就需要进行长期的观察和记录，请你以植物学家的身份解密植物生长变化，向同学们介绍你的发现。
可以是文字描述类，如“我与植物的故事”的日记；也可以是表格式的记录，定期记录植物生长有关数据；还可以结合实验报告单、画图、拍照、视频等方式进行详细补充记录。
2.最终评价项目2设计：《花花心思 百花齐放》
作为植物学家，你已经种植了凤仙花种子，观察了种子萌发的过程，认识了根、茎、叶的形态结构和功能。
现在凤仙花植株已经花开枝头，凤仙花的花具有怎样的结构，各部分结构具有什么作用呢？
你可以解剖几种常见的花，如凤仙花、油菜花、黄瓜花和百合花等，先整体观察一株花的形态特征，看一看花瓣的颜色、闻一闻花的气味，再使用镊子由外向内夹住各部分基部，将它们分类粘贴在纸上。
全部完成后思考几种花的相同点和不同点，触摸雄蕊和雌蕊顶部，有什么发现？思考花的各部分具有什么作用？
3.最终评价项目3设计：《神奇的种子》
在这个世界上的某一个地方，可以是沙漠，可以是海洋，可以是热带雨林，也可以是火山口，也许就在你身边......你发现了一种不知名的植物，这个植物的特别之处在于它有一个神奇的种子。
请你向大家介绍你的发现，说明“神奇种子”的形态特征、生存环境以及它的传播方式，并制作出它的模型，将其真实的种子收集起来，形成“种子库”。
学生的学习规律需要经历从记忆理解、理解应用到评价创造的过程。基于本单元主要核心概念，需要让学生经历从认识种子形态结构到理解背后的原理以及应用这一原理在生活中进行再探究发现的过程。
因此，我们遵循概念初始水平——概念具体化——概念深度理解—概念迁移创造四个层级设置了如下的单元学习进程：
下面以问题3所对应的教学活动进行举例说明：
问题3：哪些现象或证据能说明植物器官形态结构与作用的具体联系？
1.【教学目标】
1.科学观念：
（1）正确说出绿色开花植物通常经历的生命周期，能用植物生命周期的知识解释生命的延续。
（2）识别植物的营养器官及其具有帮助植物维持自身生存和繁殖的作用。
（3）理解动物能帮助植物传粉或传播种子，理解植物能适应周围的环境。
2.科学思维：
（1）熟练掌握推理、建模等方法研究植物营养器官的形态特征与作用，并提出合理的解释。
（2）逐渐形成推理论证意识。
3.探究实践：
（1）熟练掌握解剖、观察、实验等方法研究植物营养器官的形态特征与作用，合理使用文字、图表、图画、照片、视频等方式记录植物生长变化。
（2）有意识地运用多种感官观察研究植物体的形态特征，基于观察记录有依据的描述绿色开花植物一生的生长变化过程及规律。
4.态度责任:
（1）能在好奇心的驱使下，持续保持对植物生长变化的探究兴趣。
2.【教学流程】
任务情境创设（寻找更多的证据或现象）→自我监控（凤仙花种植与观察计划的制定与实施）→交流反馈（凤仙花一般性生长规律及其器官的形态特征和对应的功能）
3.【教学片段】----之自我监控环节
制定植物生长变化观察计划：
师：植物的生长并不是一朝一夕的事情，如果我们种下去的凤仙花种子成活变成幼苗了，它还会发生什么样的变化？
生：会变高，长出叶子、开花、结果等（教师根据学生回答内容进行板贴）。
师：我们可以用哪些方法进行记录？
生：拍照、文字、绘画等。
师：看来同学们已经迫不及待地想要看到植物的变化了，为了能让同学们在种植过程中获得更多的信息，老师要先请小组合作，制定一份植物生长变化观察计划。大家觉得，计划表中应该包含哪些内容呢？
生：学生可能会提到量高度，看植物的颜色，看生长情况等。
师课件出示计划稿雏形，小组经过讨论后完善计划表。
4.【教学评析】
本单元指向的核心概念需要学生借助大量的观察经验为基础，从而获得一般性规律。
在前两个环节的教学后，学生对植物的观察方法以及对应的现象原理有了一定的基础，此环节主要是通过小组研讨、生生评价的方式正向引导学生能够自我监督学习，监控自身在种植凤仙花以及收集现象数据的行为，从而为后续得出一般性规律做好铺垫。
总之，本单元的学习中，学生利用建模、推理、实验等方法学习理解营养器官的形态结构与作用，逐渐掌握“动植物之间、动植物与环境之间存在相互依存的关系”这一单元核心概念。
在假设—实验探究—研讨的过程中，学生逐渐建构概念，内化“结构与功能”“稳定与变化”的跨学科概念，能够迁移概念解决真实问题，从而真正形成科学核心素养。
本文素材来源于杭州市文海小学科学组
作者 | 杭州市文海小学 罗静
编辑 | 蔡漪铭
统筹 | 孙习涵
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