来源丨《上海教育科研》2022年第1期 刘徽，教育学博士，浙江大学教育学院课程与学习科学系副教授，系副主任。主要从事教学设计与教学变革研究、课程理论与课程史研究和教师教育研究。担任浙江省基础教育课程改革STEAM教育组专业指导委员会委员。
素养导向：大概念与大概念教学
刘徽 蔡潇 李燕 朱德江
01 素养：运用专家思维解决问题
（一）学校中的“惰性知识”
1.孩子们真的会写说明文吗？——从一节数学课谈起
“数学课上为什么要写说明文？”这可能是大家的第一个疑惑，然而，我们要问的问题是，“难道说明文就只应该在语文课上出现吗”。
特级教师朱德江执教的一节关于“估算”的大概念教学实验课上，朱老师发了一张学习单，要求学生们以小组为单位写下问题解决的整个过程。在学生们上台进行交流时，我们发现了一个现象，那就是大部分孩子不会写“说明文”。图1是学生们写的问题解决的过程，其中很多只是简单列了算式，如标号为1、3、6的几份“说明文”就没有说清楚解决问题的过程。而标号4的“说明文”虽然有一定的写说明文的意识，但是没有想到分点论述。标号2和标号5是相对比较好的，但仔细看也存在着问题。如标号2的第四步就直接写了数字，而标号5第一句的句号后面突兀地加上了《我爱我家》，尽管我们了解他们的意思是以《我爱我家》这篇字数适中的文章作为估算单位。
朱老师执教的这个班的孩子们都处于五年级下学期。而就在五年级上学期，他们刚学过语文说明文的写作单元，其中一篇例文“风向袋的制作”就是示范解决问题的过程。这个单元也要求学生能在搜集资料的基础上，用恰当的说明方法把某一种事物或过程介绍清楚。
图1 学生写的“估算”问题解决过程
课后，我们问小学语文教师，“说明文”单 元对学生来说难吗？教师们都说，因为说明文较少涉及阅读积累，因此，学生要学好是不难的，尤其是像“风向袋的制作”这类说明文。那么，我们的孩子真的理解说明文吗？为什么真的到了需要使用说明文的情境中，他们就不会用了呢？
答案就如我们前面所言，很多孩子认为只有在语文课上的“说明文”单元才需要写说明文，只有在数学课上的“简便运算”单元才需要进行简便运算，只有在英语课上的“过去时态”单元才需要用过去时态。也就是说，学生似乎只在某个学科和单元内才显示出学会了这些知识，一旦离开这些学科和单元，这些知识似乎就很难激活。怀特海称这类知识为“惰性知识”。[1]
2.“足不出户”的惰性知识
从上面例子中，我们发现“惰性知识”真的很懒惰，它们只是顽固地在某个学科、某个单元，甚至某节课里“待着”。
首先，惰性知识很难在单元与单元之间迁移。如在我们对教师的访谈中，就有教师提到，“按照教材编写者的想法，学生在小学六年的英语学习是累积性的。以动物这一主题为例，一年级学了动物的外形，三年级学了动物的特点，然后再接下去学怎么养宠物等等，到了六年级，理想状态是学生能说出动物的各方面知识。但是，事实上你不滚动复习旧知识，等到六年级学生就只会说六年级学的知识”。①
其次，惰性知识很难在学科与学科之间迁移。Radatz曾经做过一项研究，他将小学三四年级的几百名学生随机分成对照组和实验组，分别在数学课和宗教课上让这些学生对直观图形作出解释。[2]结果如表1所示，同样的图形，学生在数学课上作出的解释的正确率远远高于宗教课（尽管数学课上的表现也不尽如人意）。这说明，学生认为只有在数学课上才用得上这样的“数学模式”。[3]
表1 三四年级学生在数学课和宗教课对数学直观的解释
最后，惰性知识很难在学校教育和现实世界之间迁移。如果说在学校里，学生都很难在不同单元、不同学科里进行知识的迁移，知识是“惰性”的，那么可想而知，等他们有一天离开学校后，这些知识就更加具有惰性了，甚至会出现“主动遗忘”（intentional forgetting）的现象。也就是说学生在考完试后，会主动忘却知识，因为他们意识到这些知识可能未来就没有用了，这也是为什么人们常说“学过的知识还给老师了”。焦尔当在《学习的本质》一书里举了一个例子，中学时几乎每个人都学过欧姆定律：U（伏特）=I（安培）×R（欧姆）。[4] 然而，在日常生活中，当电池出现问题时，绝大多数人的第一反应就是送去修理，剩下为数不多的敢检查电池状况的人，都会因为害怕触电小心翼翼地避开电池的接线柱。但实际上，根据欧姆定律，人的身体是一个巨大的电阻。即使电池漏电，能通过人体的电流也非常微弱，更何况这个电池已经没电了。这个典型的例子说明，在学校和生活之间存在着一道巨大的鸿沟，我们很难调用学校里学到的知识来解决现实世界的真实问题。[5]
（二）从专家结论到专家思维：避免惰性知识
素养指向解决现实世界的问题。惰性知识最大的问题是，只要换个新的情境，学生就无法调用。所以不能说一个堆积了大量惰性知识的人具有素养。因此，今天全世界都强调为素养而教，几乎所有的国家都制定了自己的核心素养或关键能力框架。素养指向真实性，所谓真实性就是在具体的情境中主动调动相关的知识、技能去创造性地解决问题。乔纳森等认为，教育唯一合法的目的就是问题解决，其关键在于对“问题”的理解。这里的问题不是局限在学校范围内的问题，而是指向现实世界的问题。[5]如威金斯和麦克泰格所说：“学校教育的目标是使学生在真实世界能得心应手地生活。”[6]因此，“素养”就是指能在真实性情境中解决问题，使知识不再“惰性”。
素养导向体现在课堂转型上，重点就是要从专家结论转向培养以创新为特征的专家思维。我们发现，惰性知识的产生常常因为学生记住的仅仅是书本上所写的“专家结论”，而没有通过这种“专家结论”掌握背后的专家思维。如果只是习得了专家结论，即掌握了一定的知识和技能，当面对一个新的情境时往往很难调动知识和技能作出恰当的行动。而有素养的人往往建立了以大概念为锚点的专家思维，在具体情境中能顺利提取和整合相关的知识和技能，有效地解决问题。
（三）大概念反映专家思维
大概念是专家思维的典型特征，专家的知识是通过大概念来组织的，反映专家对学科的理解深度。“专家的知识不仅仅是对相关领域的事实和公式的罗列，相反，它是围绕核心概念或‘大观点’（big ideas）组织的，这些概念和观点引导他们去思考自己的领域。”[7]
季清华和她的同事曾经做过一个对比研究，让专家与新手以“解决问题的相似性”为标准对大学《物理学导论》的物理问题进行分类。结果发现新手把表面上都有“斜面”这一共同要素的问题分成了一组，而专家则把表面看来大不相同的问题分在一起，因为这些问题的解决都需要用“能量守恒”原理，而“能量守恒”原理就是一个大概念。如果我们把专家和新手的思维导图都呈现出来就会更加清楚，如图2[8]和图3[9]所示，不难发现，新手的核心概念是“斜面”，而专家的核心概念是“机械原理”。而研究者对专家和新手进行访谈时也发现，相比于新手直接照搬相应的公式出来，专家会提到解决问题的原理，同时解释为什么要应用这些原理以及如何应用。
图2 专家的思维导图
图3 新手的思维导图
因此，大概念可以被界定为反映专家思维方式的概念、观念或论题，它具有生活价值。[10]以前面的说明文为例，如果只是通过课文的分析掌握了“列数字”“作比较”“打比方”这些说明方法，只能说是掌握了专家结论。未来当学生要写自我介绍时，他们不会想到以前学过的课文，也不会想到要用“列数字”的说明方法，而如果他们通过各种类型说明文的学习能掌握“说明文要科学客观地帮助人们了解某一人、事或物，因此，要运用一些说明方法，不同说明方法的用途也有所区别，如列数字等方法是为了更为精准地表达，而举例子、作比较和打比方则是为了更具体生动地表达，是将陌生的事物熟悉化”的大概念，并内化于心，那么在写自我介绍时，他们自然会想到“成绩名列前茅”不如“成绩在本专业240人里位列第二”的表述精确，后者更能凸显自己的优势。
大概念教学：
以单元为单位的整体教学
（一）三种水平的教学
杜威提到过三种水平的教学，他说：“最不好的一种是把每堂课看作一个独立的整体。这种课堂教学不要求学生负起责任去寻找这堂课和同一科目的别的课之间或别的科目之间有什么接触点。比较聪明的教师注意系统地引导学生利用过去的功课来帮助理解目前的功课，并利用目前的功课加深理解已经获得的知识。这种教学的结果好一些，但是学校的教材还是脱离实际的。除偶然外，学生的校外经验仍然处于粗糙和比较缺乏思想的状况。学生不能利用直接教学的比较准确和比较全面的材料，使校外的经验得到提炼和扩充……最好的一种教学，牢牢记住学校教材和现实生活二者相互联系的必要性，使学生养成一种态度，习惯于寻找这两方面的接触点和相互的关系。”[11]
也就是说，第一种水平的教师把一节课就当一节课教，第二种水平的教师会关注学科内知识的融会贯通。当然,融会贯通的程度会有所差别，但无论融会贯通的程度如何，都只囿限在学科内或学校内。而第三种水平的教学则是联系真实生活来思考教学。
常见的一种误解是“大概念就是学科中比较重要、关键、核心的概念，因此，所谓大概念教学就是用大概念把学科内知识打通”。如前所述，学科的核心概念、关键概念等很可能就是大概念，因为它们具有非常强的解释力，但从教学论意义上来看，两者则有很大的不同，学科核心概念、关键概念是站在杜威所说的第二种水平上来讲的，它们打通的是学科内的知识。而大概念则是站在杜威所说的第三种水平上来讲的，大概念打通的不仅是学科内的知识，还有学校教育和现实世界。否则，如果将大概念等同于核心概念，那今天就没必要再新造出一个“大概念”的概念，之所以强调大概念，就是针对当前学校教育的关注点在于作为专家结论的学科知识，而不是具有生活价值的专家思维，因此，可以说大概念打开了一个崭新的视角。
威金斯和麦克泰格提出的“逆向设计”中所谓的“逆向”就是“反过来”的意思，也就是把目标前置。但很多教师们会感到疑惑，因为教师们写教案，第一部分就是“教学目标”，那么目标不是已经“前置”了？但实际上，威金斯和麦克泰格所指的逆向是指立足于“输出端”，[12]即学生的预期学习成果，而且这里的预期学习结果是从生活价值来思考的，也就是考虑“学了这些对学生来说有什么价值和意义”，而不是仅考虑“输入端”，即作为教师我要教什么。如教一篇说明文，如果只考虑“输入端”，教师们一般就是先解决字词的问题，然后分析这篇文章用了什么说明方法，最后布置一些作业巩固对说明方法的掌握。但如果要考虑“输出端”，教师们就需要思考以下问题：学了这个说明文单元，学生未来可以做哪些迁移运用，他们如何才能理解说明文这种文体，并且能在不同的情境中灵活运用各种说明方法，等等。
如前所述，与传统教学不同，大概念教学追求认知的结构化，使之成为一种反映专家思维的自然知识，在新的情境中可以被激活和运用。Stern等做了个比喻，传统学习就像在海滩边捡石子，学生带着一个空空的罐子来到海滩上，在教师的指导下，往罐子里一块块地扔石子，石子都是散乱的。最后，学生来到一个地方，就是我们说的考试，把所有的石子倒掉，茫然地又带着空空的罐子回去了。[13]而在大概念学习中，学生是带着自己的已知来的。但日常生活中获得的经验常常是粗糙的、未经雕琢的，就像一块石料，而学习的过程就如雕刻石料一般，每一刀都是有目的的，使之更加清晰、成熟、复杂、正确，最后得到的是一个精致的雕像，代表学生已经建构了良好的认知结构。
（二）理解大概念下的“大单元”
崔允漷类比了建筑单元和课程单元。[14]通过建筑单元的隐喻来理解课程单元的关键依然在于“目的性”，就像建筑单元为了“住人”一样，课程单元的核心是为了“学生素养”的发展。因此，在课程单元中我们看到的也不是像“水泥、钢筋”等原材料一样零碎的“知识、技能”，而是通过大概念和本质问题统合起来的素养。
因此，今天我们所说的“单元整体”也好，“大单元”也好，都是指围绕素养达成而组织的“集合”，“每一个单元目标代表在课程结束后，学习者可以掌握且能在现实世界中实际运用的知识技能”。[15]这就区别于我们以往所说的单元，即更强调专家结论的内在逻辑性，而没有着眼于培养学生解决真实性问题的专家思维，课时与课时之间只存在表面上的内容关联。但从更高位的素养发展愿景来看，课时之间并没有形成有机的联系。从这个意义上来讲，每个课时都是“孤立”的，也就是“课时主义”。如《舞曲》单元，如果只从内容角度来看，那么这个单元包括欣赏《那不勒斯舞曲》《新疆舞曲第二号》《小步舞曲》《土风舞》等作品，放在一个单元仅是因为它们都是舞曲。如果从素养和大概念角度来看，学习这些具体的作品是为了让学生能理解音乐和舞蹈之间的关系，从而理解舞曲这种音乐体裁，并能根据音乐来起舞或编舞，或给舞蹈配乐，同时体会到不同风格的舞曲构成。这样，这几部作品就有了共通的目标，而且还可以和其他内容打通，如和“劳动号子”等内容都有共同的更上位的大概念（如“音乐与肢体语言”等），大概念可以联结不同的内容，编织成专家思维网络，从而真正形成素养，这样的单元就是我们所说的“学习单元”。②因此，我们这样解释大概念教学中的“单元”概念：“单元”是素养目标达成的单位，是围绕大概念组织的学习内容、学习材料和学习资源等的集合。
以大概念为核心的单元素养目标
（一）目标定得过低或过高
1.过低的目标设定
过低的目标设定一般有两种情况，第一种情况是将素养目标降格为知识与技能目标。如果脱离大概念，会比较容易机械地教知识与技能，很难迁移到真实生活中来，如只教学生一些科学知识，但随着科技的发展，知识在不断地更新，原来学的知识很有可能就过时了；又如只教学生写通知的格式，但现实世界中的情境是多变的，从纸质媒体换到电子媒体，原来教的格式就有了很大的变化。
第二种情况则是局限在单课或单个项目的目标之中。以往我们更多地是将眼光局限在单课或单个项目中，而单课或单个项目常常针对一个非常具体和细碎的话题或内容，如“一篇课文”“一个项目”“一个概念”，如果没有渗透单元的大概念意识，那么就很难将其与其他内容一起构成一个集合，而它本身的迁移价值一般都是比较低的。
我们以“创意风筝，放飞我的中国梦”这个跨学科项目化学习为例，这个项目的情境是某市要举办一个国际风筝节，有一个公司向你们团队定制一个具有中国特色的时尚风筝。教师原先所写的目标是“学生能够认识风筝的构造，利用给定的材料学习设计并制作简易风筝”，这个目标就过低了。以往我们的目标往往会设定得过低，因此在大概念教学中，我们提倡大概念思维，表现为一种“大概念式的发问”，也就是问一问“我今天教的东西对学生未来有价值吗？价值在哪里”。
2.过高的目标设定
与过低的目标设定相对的就是过高的目标设定。当前因为倡导核心素养和学科核心素养，教师们会很自然地将核心素养或学科核心素养直接写到目标中去，如“培养学生的合作能力；培养学生的沟通能力；培养学生的批判性思维”。有一次我们听了一节数学项目化学习的课，课后我们问教师“您这节课的目标是什么？”，他反复说就是培养学生合作解决问题的能力，我们问有没有更为细化的目标，如既然这是数学的项目化学习，那么该项目培养了学生什么样的数学素养呢？教师答不上来。这就是我们说的过高的目标设定，教师们把核心素养或学科核心素养笼统地写入目标，带来的问题是对核心素养的理解不深。实际上，每一个核心素养都有其对应的大概念可以帮助教师和学生更好地理解核心素养，否则目标的模糊性会带来一些教学和学习实践中的问题。
我们以“合作”为例，合作是一种很重要的素养，但如何理解合作对于培养合作素养十分重要。实际上，不同阶段的合作有着不同的大概念，如大部分合作，无论是像“制作一个无人机”这样的跨学科学习，还是“制作一个一分钟计时器”（科学）、“制作一个宣传片”（语文）这样的学科学习，都分为“设计”和“制作”两个阶段，英文中这两个阶段的合作概念也有区别，分别为“collaboration”和“cooperation”。而这两个阶段的素养目标以及相对应的大概念是不一样的（见表2）。
表2 不同阶段合作的素养目标和大概念
比起核心素养，学科核心素养与具体内容的相关性更高，更应该在单元中有所细化，如果过于宏观，也不能对教学形成有效的指导，如“品味本文（演讲稿）中语言的风趣幽默，提升语言建构与运用能力”（语文）这样的表述就过于宽泛，很难对具体教学形成指导。如埃里克森和兰宁所说：“宏观的概念可以解决宽度问题（更强的跨情境的迁移性），但是却无法提供深度的学科理解。”[16]
（二）单元目标的撰写
1.单元目标是预期学习成果
当前，学者们在一定程度上达成了这样的共识：目标应该写的是预期学习结果。因为最终的学习成效是要通过学生的学习结果来表示的，写预期学习成果更有利于教师明确教学的方向。威金斯所说的逆向设计中的“逆向”指的是首先要明确预期学习结果，“我们的课堂、单元和课程在逻辑上应该从想要达到的学习结果导出，而不是从我们所擅长的教法、教材和活动导出”。[17]
所谓的“预期学习成果”也就是“学完这个单元后，学生能获得什么样的学习成果，形成何种素养”。这里一方面告诉我们，预期学习成果一定是以“学生”为主语的，可以理解为阐述“学生学到了什么”，而不是“教师教了什么”。因此，单元目标不能写成“播放古诗《山行》的动画，帮助学生准确识读生字，感受秋景的美好和作者的思乡情怀”“结合教材内容进行爱国主义和环保意识的教育”等。另一方面，预期学习成果是指“学到了什么”，而不是“学了什么”，因此，单元目标不能写成“观看视频，总结庭院所包含的元素”“默读课文，了解故事内容，借助表格整理故事的发展线索”等。
2.单元目标的构成
预期学习成果是多维的并且结构化的，虽然最终体现为“素养目标”，但这里写作的核心是“大概念”，因为素养目标是建立在理解大概念的基础之上的。此外，“单元大概念”还配套“具体单元目标”，两者既有知识类型的区别，也有一般与具体的区别。无论是埃里克森[18]还是威金斯，[19]都强调了大概念对知识与技能的统摄作用，并且认为大概念是可以落实为具体的知识与技能目标的。除此以外，单元大概念与具体单元目标还有格朗伦德和布鲁克哈特等所说的“一般”和“具体”的关系。大概念因为相对比较高位，因此，在具体的课程中还需要结合课程内容进行目标细化，而“其他具体单元目标”一般是指不能归纳进单元大概念的知识与技能目标。
还是以“创意风筝，放飞我的中国梦”为例，单元目标的写作如表3所示。这里最关键的就在于大概念，跨学科层面的大概念可以从“解决问题”的角度来看，要让学生理解“不同的情境下客户的需求不同”“每个团队及个人的优势和特长不同”等大概念，这样他们才能学会“根据客户需求和现有条件来确定设计方案”。从这些大概念出发，教师就会引导学生学会分析客户的需求以及团队的优势，对“有中国特色的时尚风筝”进行诠释，从而更好地定位设计方案。从“思维”的角度来看，要让学生理解“分类是根据同一标准把事物分为不相交叉的类别”以及“不同的标准会导致不同的分类”等大概念，这样他们才能“学会根据一定的标准进行分类”。从这些大概念出发，教师就会引导学生查阅现有的风筝资料，并进行分类，从而拓宽对风筝的理解，为下一步的创意作好准备。分类还可以用于中国特色和中国元素的整理，如按照色彩、图案、造型等标准对中国元素进行分类和归纳，从而更好地认识中国元素。
表3 跨学科单元素养目标写作示例
学科层面的大概念可以从美术学科来看，要让学生理解“实用物品的配色与用途相关”“不同的色彩以及色彩的搭配会带给人不同的心理感受”“色彩搭配给人的感知不仅取决于色彩，同时和每一种色彩所占的面积有关”等大概念，这样他们才能学会“搭配色彩”以及“根据特定的需求设计造型”。从这些大概念出发，教师就会引导学生去认识不同的风筝配色，鉴赏配色的品质，以及理解不同造型与配色的关系，了解如何有创意地加入中国元素，从而设计一个漂亮的风筝。而从科学学科来看，要让学生理解“外界环境影响人造物品的设计与制作”等大概念，这样他们才能“根据科学原理来选择材料和设计结构”。从这些大概念出发，引导学生去分析风筝为什么要选用比较轻的材料，为什么很多风筝会有尾巴等现象，在此基础上能设计和制作自己的风筝。
加入大概念的目标设定就不再局限于“做风筝”。以科学大概念为例，如果学生通过做风筝理解了“外界环境影响人造物品的设计与制作”等大概念，后面再做“转啊转，我的风力涡轮机”这个项目时，他们就会自然想到和风力涡轮机最相关的外界环境是“大自然的风向是多变的”，这时需要考虑给风力涡轮机装个调节风向的小尾巴装置，否则每时每刻都要关注风向，并进行手动调整。
注释：
①改编自与杭州市育才外国语学校倪勤的访谈。
②该案例由杭州市保俶塔实验学校邬淑颖设计。
参考文献：
[1]阿尔弗莱德·诺斯·怀特海.教育的目的[M].靳玉乐，译.北京：中国轻工业出版社，2016：122~123.
[2]Radatz H. Anschauung und Sachverstehenim Mathematikunterricht der Grund-schule[Graphical representations and theunderstanding of subject matter in teaching mathematics on the elementarylevel][A]//Beitrage zum Mathematikunterricht. Hildesheim,Germany:Franzbecker, 1986: 239~242.
[3]莱斯利·P·斯特弗，杰里·盖尔.教育中的建构主义[M].高文，徐斌燕，程可拉，译.上海：华东师范大学出版社，2002：117.
[4]安德烈·焦尔当.学习的本质[M].杭零，译.上海：华东师范大学出版社，2015：102.