基于核心概念的大单元教学范文篇1

1核心概念的特性核心概念(bigidea)是指可以适用于一定范围内物体和现象的概念。这里的概念(idea)是表示对观察到的相互关系或特性进行解释后的抽象,它和我们日常生活运用的概念含义是不同的。日常概念可以是不需要基于实证的某种想法[1]。对于学科教学而言,核心概念是指居于学科中心,具有超越课堂之外的持久价值和迁移价值的关键性概念、原理或方法[2];是一种教师希望学生理解并能在忘记其非本质信息或周边信息之后,仍然能应用的概念性知识[3]。核心概念具有以下特性。

1.1核心概念具有广泛解释空间由于核心概念反映的是事物的本质特性与关系,它能对很多事物和现象作出解释。如物质是由微粒构成的这一核心概念,既可以解释为什么人们会闻到花香,也可以解释为什么金属可以拉成丝,还可以解释为什么不能用湿手触摸电器;核心概念不仅能对很多所观察到的现象提供解释,而且能对原来没有观察到的现象作出预测,如从物质是由微粒构成的这一核心概念认识,美国物理学家盖尔曼(M.Gell-Mann)和茨威格(G.Zweig)预测了夸克的存在。再如,依据结构与功能相适应的核心概念,当我们观察到某植物茎叶表层有一层保护蜡膜,叶为刺状,会推测它是生长在干旱地区的植物,而且还可以预测它的根系会很发达。

1.2核心概念蕴含思想方法具有迁移价值的关键性概念、原理是核心概念,重要的思想方法也是核心概念,如“科学认为每一种现象都具有一个或多个原因”[1]。而有的关键性概念本身就蕴含思想方法,如“结构决定性质、性质决定用途”是学生学习所有化学物质的思想方法。1.3核心概念具有统摄性由于核心概念是能够解释和预测较大范围事物与现象的大概念,它必然可以统摄其他的下位概念及相关事实,使它们成为有结构的整体。例如,物质是由微粒构成的这一核心概念,可以统摄分子、原子、离子、原子结构和分子结构等有关物质组成与结构的概念,也与物质的特性、物理变化和化学变化等概念形成联结。

2核心概念的教育价值

2.1提高学生分析问题、解决问题的能力学生在学校学习,重要的不是知道了多少事实和规则,而是能够把所学迁移到真实情境中,面对问题能够作出有依据的判断和决策,能够适应社会、服务社会。由于核心概念具有广泛的解释空间,所以它是可迁移知识。运用核心概念可以解释周围的很多事物和现象,更为重要的是能对新情境、新问题作出预测,因此对核心概念的理解可以提高学生分析问题、解决问题的能力。另一方面,由于核心概念蕴含思想方法,它们可能成为学生以后工作中分析问题的思想方法,如要获取性能更佳的材料,其分析思路是改变现有材料的结构以获得所需要的性质,仿生合成新药等亦是运用以上的思想方法。从认知发展角度,如果学习重心是“事实”或“现象”的了解与记忆,那么这种认知是低水平的;相反,对核心概念的理解则是要使学生通过对特定现象的认识与理解,发现一般性的理论,并用这些理论理解、解释其他现象。学生不仅知道“是什么”,而且能够认识“为什么———原因、条件、目的、理由”、及“会怎么样———结果、影响、作用、意义”,还能够知道“如何做”,从而将学习引人深层思考和赋予意义与价值的方向。

2.2有利于学生建构合理的知识结构布鲁纳在《教育过程》中指出:把握学科的结构就是指对本学科实现了理解,也就是说,能够把所学的知识与其他相关的事物有意义地联系起来[4]。由于核心概念是某学科的重要概念、原理和方法,它们构成了学科的基本结构,因此关注核心概念理解的教学就是关注学科本质与学科结构的教学,将有利于学生建构合理的知识结构。

2.3减轻学生课业负担课业负担已经成为我国中、小学生不能承担之重,其原因一方面来自升学压力,另一方面是教师的教学要覆盖课程与教材中的所有知识内容,让学生记忆尽可能多的事实。为了面面俱到,教师不得不采用讲授式为主的教学,这样的教学无法激发学生的积极思考,学生在不理解的状态下机械地练题,不会就模仿,忘记了再训练,反反复复,曾经有一位老师把一张中考试卷让学生练了4遍,这样机械地训练,学生的课业负担可想而知!通过前面的分析已知,核心概念可以统摄事实与概念,使知识形成有机的整体。信息加工理论告诉我们,被组织成块的信息更容易记忆,因此通过核心概念组织起来的知识,学生是容易记忆的,而且这些知识因核心概念而凸显了学习的意义与价值,那么这些知识更加不容易忘记。又因核心概念是可以迁移的,教师只要选取可以支持概念理解的典型事实,把师生的主要精力用在这些关键内容的理解上,就可以达到“少即是多”的教学境界。

3如何以核心概念为统领设计化学教学

3.1构建核心概念的发展体系以核心概念为统领设计教学的首要工作是构建核心概念的发展体系。在不同阶段,学生需要理解的核心概念不同、理解层次也不同。各学科应该联动以从整体角度构建核心概念的发展体系与结构,因为某些核心概念是跨学科的,如“当事物发生变化或被改变时,会发生能量的转化,但是在宇宙中能量的总量不变”这个核心概念在物理、化学和生物等学科学习中都会涉及。温?哈伦提出了核心概念应该具有的标准是[1]:(1)能够用于解释众多的物体、事件和现象,而它们是学生在他们学校学习和毕业以后的生活中会遇到的;(2)提供一个基础以帮助理解遇到的问题并作出决策,而这些决策将会关系到学生自己和他人的健康与幸福,以及环境和能源的使用;(3)当人们提出有关自身和自然环境的问题时,他们为能够回答或能够寻求到答案而感到愉快和满意;(4)具有文化上的意义,例如对人类自身有关的观点———反映科学史上的成就,来自研究自然的灵感和人类活动对环境的影响。温?哈伦据此标准提出了科学教育上的14个核心概念,但并没有提出在不同阶段,学生需要理解的核心概念层次与内涵。对于化学学科而言,构建出学科核心概念发展体系是摆在课程专家与一线教师面前的迫切任务。

3.2以核心概念为统领组织教学单元以核心概念为统领组织教学单元有2种方式,一种是先选定核心概念,然后依据核心概念选取教学素材以组成教学单元;另一种是分析教材内容,区别事实与概念,再把这些事实和概念与某个核心概念联系起来。下面举例谈后一种。人教版初中化学教材第八单元“金属和金属材料”有以下内容:课题1介绍了一些金属的物理性质,常见合金的主要成分、性能和用途;课题2介绍金属与氧气反应以及金属与稀酸的反应,给出了金属活动性顺序;课题3介绍常见金属矿物、铁的冶炼、铁的腐蚀和金属资源的保护。通过对教材知识内容进行分析可以得到图1所示的关系图,即金属的物理性质和化学性质以及合金的成分、性质等是事实性知识,其上位的是金属和合金这2个概念,这些事实与概念可以与“结构决定性质、性质决定用途”这个核心概念相联系。当确定了“结构决定性质、性质决定用途”这个核心概念后,我们会发现学生先前所学习的有关物质构成的相关知识也纳入本单元的知识体系中,这些知识自然地有机地结合在了一起。

基于核心概念的大单元教学范文篇2

信息技术发展至今已经渗透到社会生活的各个领域，信息技术实验在讲授一些信息技术领域的重要过程之前，首先要通过一个单元让学生掌握一系列的信息技术实验的基本方法和基本工具，这些基本方法是：用投票、查找数据库、计算机生成、真实实验的方法来获得数据，用求和、平均值、最大值、最小值等方法来分析数据，用画图、数学表达式、文字、影片、动画等手段来表达数据的结论。这些方法都需要通过一个个具体的案例来呈现，在完成案例的过程中，让学生掌握一些基本的工具。当然，常见的文本编辑、电子表格、影片编辑、动画制作、网页生成工具都可以称为基本工具，但是区别于其他学科应用这些基本工具类型，信息技术实验应用的最主要的基本工具是程序设计软件，因此在信息技术实验开始的初期，应该选用一门编程语言将其编程的基本流程和方法通过一组案例展现给学生，让学生在初步掌握一门编程语言的基础上，再继续学习具有信息技术专业特点的后续实验内容。

作为信息技术实验的课程体系的一种尝试，本学期在北京景山学校“感测与控制技术初步”教学实验的单元教学设计的内容如下，这只是各种可能方案中的一种，权作抛砖引玉，该课程目前选择的编程语言是Scratch和BYOB，事实上，同样的课程体系适用于VB、Java和LabView，不同的语言只是在教学难度和与现行的教学内容的接口方式上有差别。

第一单元：信息技术实验的程序基础

第一单元包括四课，第1课的课题和核心任务是投票计数，投票确定是否应该出于保护环境而禁放烟花爆竹。重要知识与技能是控制角色前进，x坐标表示票数，按键输入，角色设计，横向柱状图。基本方法和工具以及涉及的信息技术实验的核心概念是投票，投票的方法有“最优秀”计数法和“最受欢迎计数法”学习获取数据的基本方法。

第2课的课题和核心任务是号码统计，统计手机号码当中最常用的数字数目及规律，练习撰写研究报告。重要知识与技能是y坐标增加，导入角色，纵向柱状图，学会使用全局变量和局部变量。基本方法和工具以及涉及的信息技术实验的核心概念是通过搜索数据库来获取数据，编写程序作为研究工具。

第3课的课题和核心任务是字母统计，文章中最常见的英文字母有哪些，根据统计结果设计英文键盘的排列。重要知识与技能是用角色大小显示数据结论，链表存储数据，导出链表汇总，对数据进行排序。基本方法和工具以及涉及的信息技术实验的核心概念是学会使用电子表格来画柱状图、计算百分比、做数据汇总。样本的大小对结论的影响。寻找结论中稳定的对应关系。

第4课的课题和核心任务是查找计数，通过编写整理的查找、计数程序来掌握编程语言的基本结构，达到能够把编程语言用到具体的信息技术实验中所需的基本要求。重要知识与技能是重复执行n次，循环变量i，用“提问-回答”实现界面交互，字符串的字符提取，熟练使用如果结构，将txt导入到链表。基本方法和工具以及涉及的信息技术实验的核心概念是使用文字处理软件中的查找、替换功能，比较其与自编软件的异同。通过比较中文和英文中各个字母出现的次数，并且通过讨论权衡新的键盘排布在推广过程中的训练成本，比较效率，进行科学决策。

第二单元：二值量输入

第二单元包括三课。第5课的课题和核心任务是单选答题，制作一个单选器。重要知识与技能是与逻辑、或逻辑和非逻辑。基本方法和工具以及涉及的信息技术实验的核心概念是自制一个答题系统，用这个系统收集电子问卷数据，并进行分类分析。

第6课的课题和核心任务是按键速度，200俱乐部：看哪位同学能够在30秒内按200次空格，借以测定“机械反应时间”这一重要的人体参数。重要知识与技能是制作一个有趣的研究工具，在公众乐于参与的过程中，挖掘过程信息，获取隐含规律。基本方法和工具以及涉及的信息技术实验的核心概念是用求差的方法获得机械反应时间，并统计最大值、最小值及平均值。对实验过程数据的全记录。正比例关系的线性拟合及解释。

第7课的课题和核心任务是反应时间，视觉反应时间的研究，听觉反应时间的研究，视觉反应时间和听觉反应时间的比较。重要知识与技能是编写工具完成反应时间的测量并且将结论应用于游戏设计和风险评估当中。基本方法和工具以及涉及的信息技术实验的核心概念是应用平均值和标准差判断差异，做群体数据的分布柱状图，对小概率事件做风险评估。

第三单元：信息的编码

第三单元包括三课。第8课的课题和核心任务是数字编码，用4个彼此独立的二进制输入量通过编码输出0～9的数字。重要知识与技能是按照需求的状态数，确定需要的二进制输入编码容量，确定可能性，可能性和十进制数据一一对应起来。并且实现二进制和十进制的相互转换。基本方法和工具以及涉及的信息技术实验的核心概念是编码映射关系的确立，分阶段对软件进行测试。

第9课的课题和核心任务是电报通讯，用一个开关量按键的短按和长按来输入0～9的数字编码。重要知识与技能是用按键的长、短控制输入，计时器归零，调整控制阈值，用声音作为信息传递的工具实现一台计算机和另一台计算机之间的通讯。基本方法和工具以及涉及的信息技术实验的核心概念是用映射表来制作通讯协议，调整时间阈值来确定信息发送的密度极限，用于研究通讯的效率。

第10课的课题和核心任务是自制键盘，用五个开关量的组合，实现按键A到按键Z的输入，并且制作一个“掐算”输入法。重要知识与技能是介绍标准的二进制和十进制的对应规律，将这个规律用五个开关量实现，并将五个手指设定为开关正极，掌心定义为开关负极，使用五指和掌心相碰作为输入信息的手段，用这种原理制作一个五指输入法。基本方法和工具，以及涉及的信息技术实验的核心概念是设计一个“掐算”输入法的输入规则，并且练习使用它。试着评估这种新奇的输入方式的主观信息量。

第四单元：多值量输入

第四单元包括四课。第11课的课题和核心任务是滑杆输入，将传感器滑杆输入值表现为差异化的控制结果。重要知识与技能是滑杆作为一个可以在0～100之间变化的多值量，可以用来控制运动、速度、加速度，多数值量转二值量和层级量。基本方法和工具以及涉及的信息技术实验的核心概念是多值量到二值量和层级量的转化，体会其中信息量的变化。

第12课的课题和核心任务是滑杆卡尺，用标定实验找到滑杆滑动距离和输入值的函数关系，并应用这个关系使用滑杆来测量长度。重要知识与技能是标定实验的基本方法，最小二乘法的原理，思考用程序来完成算法而非电子表格软件来完成拟合。基本方法和工具以及涉及的信息技术实验的核心概念是用两种方法完成线性拟合，并且知道拟合函数的应用。制作一个基于传感器拟合关系的测量仪器，并且确定它的量程和最小分度值。

第13课的课题和核心任务是光敏测摆，用光敏电阻等光线传感器测摆动的周期。重要知识与技能是光敏数值与摆球的摆动是否存在稳定的关系，阈值的确定，数据的全记录，实验装置的简单搭建。基本方法和工具以及涉及的信息技术实验的核心概念是寻找并应用稳定的对应关系，并且知道如何将这种稳定的关系转化为待测量。

第14课的课题和核心任务是光敏扫描，扫描屏幕上的不同灰度的色块进行亮度标定，应用标定结果制作一个扫描仪，将彩色图像转化为黑白图像。重要知识与技能是从黑白扫描仪到灰度扫描仪，扫描仪的灰度阶数的设定，并且用扫描仪扫描屏幕上的一个区域来控制另外一个白色区域来“学习”当前区域的灰度，并且比较不同逼近算法的差异。基本方法和工具以及涉及的信息技术实验的核心概念是为了输出的标准化，将输出量分层，借以体会灰度编码的过程。比较不同逼近算法的效率差异。

第五单元：输出设备基础

第五单元包括两课。第15课的课题和核心任务是马达转动，用多种手段控制马达的转速。重要知识与技能是模拟电路中马达转速的控制原理，使用传感器控制机器人中的马达转速，将马达的控制状态虚拟化出来。基本方法和工具以及涉及的信息技术实验的核心概念是输出设备的控制机理，交互方式如何做到信息量最大化。

基于核心概念的大单元教学范文篇3

关键词：概念图；高中化学；简单知识；复杂知识；系统知识；运用

概念图是一种用节点代表概念，连线表示概念间关系的图示法。概念图的理论基础是奥苏伯尔（Ausubel）的学习理论[1]。奥苏伯尔是当代美国著名的教育心理学家，他认为，知识的构建是通过已有的概念对事物的观察和认识开始的。学习就是建立一个概念网络，不断地向网络增添新内容。为了使学习有意义，学习者个体必须把新知识和学过的概念联系起来。Ausubel的先行组织者主张用一幅大的图画，首先呈现最笼统的概念，然后逐渐展现细节和具体的东西。现在高中化学新教材，无论是那个版本，都比较贯彻新课程的思想，着眼于提高全体学生的科学素养和终身学习能力，培养学生的归纳、对比能力。因此也出现了一些“缺陷”，即知识点比较零散，系统性不是太强。因此，如果在教学中引入概念图，运用各种概念图进行教学，则有利于学生对知识进行系统梳理，更容易系统掌握知识。

一、用概念图学习简单知识[2]

概念图应用的初始阶段，教师设定新授课中容量较小的简单知识为研究主题，学生先阅读教材，亲身体验，感受相关实物、模型、图片等情境，再分组讨论，列出相关的概念，探究它们的关系，借助粉笔、尺子、圆规等工具，在白纸、黑板上，用箭头按一定方式连接节点概念，形成链式图或气泡图。这些概念图的基本类型，绘制方便，视觉明快，能鲜明地表达出概念之间的相互联系。

1.用链式图描述流程。概念问有流程意义的简单知识，用箭头将相关概念的节点串接成链状。抓住概念之间的流程顺序，标注好连接词，以描述概念之间的联系；主链各节点对应下方，可以有相应概念功能特性之类的说明，达到细化主干概念的目的，也起到拓展相关知识的作用。如氧化还原反应的相关概念（见图1）。

通过这个链式图，氧化剂、还原剂的概念、特点，氧化产物、还原产物与还原剂和氧化剂之间的关系一目了然，简单清晰，非常有利于学生对这些基本概念的识记。

简单知识概念问的单向递进关系，用链式图描述浅显易懂，学习者按箭头指向逐一认知概念，循序渐进，逐步理解主题的含义；恰当的连接词表述，有利于于阅读理解。链式图是概念图线性类型的基本形式，无并列层次，图形结构既简单明了，又形象直观，比文本形式更容易识记。

2.用气泡图实施导学。讲授新课时用气泡图，可以帮助对中心词做出简单联想。操作时将核心概念置于中心位置，与之相关的知识点放在周围，按一定方向（如顺时针方向），依次用箭头连接，形成由核心概念向四周发散的气泡图。气泡图的层级少，同层次节点之间内容独立，由图形可直观理解核心概念的知识组成。气泡图各层次节点可以是教材的主标题和副标题，类似文本目录，起着标题导学的作用。以此图导学新知识，可以逐一分析消化，比文本顺畅，也引人注目。令学习者思路清晰，围绕核心概念顺藤摸瓜，将涵盖的内容，细细咀嚼，各个击破（见图2）。

链式图和气泡图，层次简单，简约流畅。活用于筒单知识的学习。在新课学习时，可根据教材的知识范畴，应用不同类型的概念图来归纳知识，形象直观。

二、用概念图建构复杂知识

选用结构层次较为复杂的类型，归纳新课知识内容，如用维恩图和等级图小结新课知识。先确定好主题中的难点概念，通过分析比较，绘制具有特色的维恩图，辨析复杂知识的概念。同时，通过研究性学习，绘具有多层次的等级图．构建复杂知识的框架，图形层数不定，同层次概念在意义上并列，条线清晰，可视化程度高，内容透彻全面。

1.用维恩图辨析区分。维恩图，也叫文氏图，用于显示元素集合重叠区域的图示。维恩图既可以表示一个独立的集合，也可以表示集合与集合之间的相互关系。维恩图中两个以上有从属关系的概念进行区分比较，用圆圈中的共同区域和不同区域，分别表示概念的共同点和不同点，具有分类、区分和辨析概念信息的作用。它会有一些延伸的图形，不同区域圆圈向内或向外套环，进一步区分辨析概念问的从属关系。如有机物各种反应的关系图（见图3）。

通过画圈叠加，根据概念间的从属和分支，按区域标注好概念文字，也可以用数字序号标明好概念的层级数。从各区域的叠加情况，透视出概念问的区别和联系，能清楚辩析它们的关系，维恩图列举区分概念的数目有限，层级也不多，但分辨力强，视觉效果好，对认知复杂知识中关系较模糊的概念很有效。

2.用等级图纵向建构。等级图将核心概念置于顶层，层次相同的相关概念并列，层次不同的概念纵向深入排列，箭头向下依次连接，它适用于建构概念层次多的复杂知识。学生排列概念顺序时，须对概念的层次关系透彻理解，充分把握。绘制成图后还要不断纠错，修正完善。等级图的概念分级明显，条理清晰，有较强的直观性和概括性。学习者在纵向深入研究知识的同时，兼顾同层次概念问的渗透，使图中知识的结构更加准确完善，促进学习者的整体记忆。

三、用概念图整理系统知识

概念图应用的拓展阶段，教师用它来整理单元知识。先设置与研究主题相关的一系列问题，引导学生从不同角度认知，分析概括与核心概念相关的知识点，寻找它们之间的内在关系。再选择较多分支的概念图为主要类型，局部选择其他类型辅助，绘成具有一定综合性的概念图，以表达概念问错综复杂的知识联系。

1.用括号图分析概括。括号图中相关概念的从属和并列关系明显，依概念属性大小，从左到右用箭头连接，横向显示概念的从属关系；按概念内涵大小，从上到下用括弧罗列，纵向显示概念的并列关系；加上连接词，再利用正反括弧分析综合，层次分明，条理性强。局部箭头回转分支成网络，进一步说明属性关系。括号图虽容量大，却篇幅小，板书顺手，绘制方便。图形的视觉化程度虽不太高，但与网络图综合后，概括性强，图形内容丰富，加上括弧和箭头灵活运用，使概念关系得以完善表达，加深对概念内涵的理解。这种不同层综合概念图的形式，符合常规书写习惯，教师板书和学生笔记常用它来概括系统知识。

2.用辐射图归纳总结。辐射图，类似中心的太阳向四周辐射阳光。它将核心概念居中，相关概念按层次关系均衡地排列于，箭头由中心辐射指向外周，不同层次概念用不同图标锁定，各有连接词说明。不同层次概念内涵递进，逐步细化，各节点概念标有层级数和排序字母。同层级概念问有流程关系时连成链状图类型，形成以辐射图为主的综合概念图。如有机物中烃的相关知识辐射图（见图4）。

辐射图中局部采用链式图时，节点概念间的箭头指向应该按一定方向（比如按顺时针方向）。由于处理加工的信息既发散又集中，既提高了信息处理的效率，也降低了学习记忆的难度。该类型概念图适合归纳单元复习的系统知识，概念涉及面广，容量大，图形视觉化程度高。虽占据的版面大，但直观清晰，应用灵活，教学效果非常好。

参考文献：