縱觀世界各國學科教育領域的改革、探索及實踐，都旨在培養以素養為導向的未來學習者，並以此作為奮鬥目標，幫助學習者應對未來社會持續不斷的挑戰。近年來，伴隨著人們對於其他學科領域的認知，「大概念」教學作為一類科學的教學方式，能夠幫助學習者獲得整合資訊的「聚合器」、形成知識體系的腳手架以及產生元認知的驅動力。同時以學習環境為載體，以元認知為內在動力的實踐路徑，也能夠有效地促進學習者思維結構體系的發展，落實核心素養。
縱觀近幾十年世界各國及區域開展的教學類實踐改革，「大概念」在教學過程中所發揮的引領和統攝作用開始受到教育領域專家及一線教師的普遍關註，同時他們也開始對「大概念」教學實踐過程所彰顯的內部機制展開探索，並嘗試將學科教育情境中的「大概念」進行系統化的設計與轉化，使其能夠匹配未來學習者所需要的永續性學習能力。這一目標導向也促使人們開始思考，如何將「大概念」構建的方式從教師講授的學科邏輯逐漸轉變為學生思考的學習邏輯，實作學習者從知識「搬運工」到知識「生產者」的角色轉換。
一、「大概念」教學的本質內容
「大概念」教學也被稱之為概念本位教學，即超越知識和技能的傳遞，以「大概念」作為主要的課程內容，以植根真實情境的學科實踐作為基本的教學方式，以發展學生的概念性理解及核心素養為課程目標的教學。其是一類在課程內容設定和方法上有別於傳統教學的教學模式, 同時也兼具了認識論、方法論和價值論的三重含義，以靈活和多樣化的方式讓學生獲取廣泛的遷移觀念。
深度理解和實踐「大概念」教學的前提是要對「大概念」在教學過程中的地位和功能有所認知。無論是奧蘇伯爾提出的「要領概念」，布魯納的「一般概念」，布林的「基本概念」，還是懷特海提出的「惰性觀念」，鳳凰城的「惰性概念」，雖然在形式上這些名詞存在著表述性差異，但其本質都對「大概念」在學習者知識構建過程中的統攝地位進行了詮釋。「大概念」作為「上位概念」，能夠在更大的範圍內具有廣泛的解釋力，從而幫助學習者獲得更為長久的記憶儲存。同時「大概念」具有為學習者提供學習和認知框架的功能。
當前國內外對「大概念」的功能和構建路徑已經展開了一定的探索與實踐，但對「大概念」教學的研究尚處於起步階段。因此要真正地實施「大概念」教學就必須要對其實踐的環節和路徑展開分析，並對其中的若幹問題展開深度探討。伴隨著教育領域對「大概念」的認知和理解，一些學者和教師也開始對「大概念」教學的內在學科內容及學習者的認知過程展開研究。在學科領域的劃分上，「大概念」教學已經不再是某一個單一學科或者學科內部的事件，而是一個包含了教育學、認知科學、教育心理學、電腦科學、人類學、社會學等多領域的復混成、跨學科的集合體。自20世紀80年代，一些學者就開始借鑒學習科學理論及思想對「大概念」的構建過程及發展進行了深度分析，還有學者從學習者學習特征的社會性、描述性以及實驗性的視角，同時對「大概念」教學的功能內容也進行了研究；也有學者借鑒了學習科學的工具內容，嘗試在「大概念」教學中運用產品設計的方法來描述學習者個體對社會環境的整體認知過程。那麽「大概念」教學作為一類可以幫助學習者形成統攝性思維的發展性工具，是如何促進學習者思維體系的形成，其引領的教學行為又是如何在教學情境中得到有效轉化和落實的？
（一）「大概念」教學是獲得資訊「聚合器」的重要內容載體
以往學習者在常規、非常規的學習過程中，會主動或被動地接收到來自外界環境中的大量資訊，並試圖建立這些資訊之間的內在聯系。但如果沒有一個適合的資訊「聚合器」，大量、無序的資訊將會被學習者進行隨機分配和儲存，仿佛一個堆積著「惰性知識」的雜亂倉庫，永遠塵封在學習者的大腦深處，無法被啟用。因此，學習者如果希望資訊能夠被有效地篩選、分類，並獲得更為持久的儲存，就需要在短暫的時間內進行快速的資訊整合、調節和編碼。那麽如何讓學習者快速、有效地實作這一過程？一些教育工作者透過實踐教學發現「大概念」教學能夠在一定程度上實作這一目標，並產生較好的教學結果。它區別於傳統教學的一個重要特點就是能夠以一個復雜的真實情境問題作為實作這一過程的重要內容載體，將以往學習者潛在的認知儲備、個人體驗以及即將獲取的新知識進行重新整合，充分調動學習者身體的感覺系統，使其感知外界的具體事物。最終學習者基於感性經驗的積累和總結，透過概括和抽象等思維過程，發現某類事物所具有的內在共性特征。
這一獲取方式正如建構主義所主張的，「知識存在於具體的情境性的、可感知的活動中。但它不是一套獨立於情境的知識符號（名詞術語等），不可能脫離活動情境而單獨存在」。其過程會讓學習者分別經歷「初習概念—概念演練—抽提概念—去情境化—遷移套用」幾個不同的教學階段，即基於同一個「大概念」統攝下的事實性知識和一般概念可以讓學習者在經歷多個熟悉、相似的情境和問題之後，發現這些多樣化事實背後的相同內容或者內在規律，以此幫助學習者處理相似的復雜事件，更好地進行資訊的批次處理與應對。
（二）「大概念教學」是搭建知識體系「腳手架」的重要方式
「大概念」教學能夠幫助學習者明確研究中的核心探究問題，它是知識體系搭建最為樸素的表現形式。因此，「大概念」教學的理想化推進方式就是一系列具有目標性、挑戰性、層次性和開放性問題所構建的程式鏈條，並依托其內在的邏輯聯系進行問題框架的組建，來幫助學習者基於「大概念」展開深度的理解和學習。這些問題鏈共同構成了學生知識體系構建過程中的「腳手架」，每一個組成問題都在不同的階段實作著各自獨特的功能和價值，並對應學生每一階段的形成性認知。正如「腳手架」搭建是為了整體建築物的竣工，但也要考慮每一個搭建節點中的內部細節。
因此為了使其更加有效、順利地幫助學習者實作知識體系的構建，一些基本原則可為其更好地落實提供參考：其一，那些與階段目標關聯較少的一般概念、事實性、知識性的問題應在這一階段有所刪減；其二「大概念」教學相關問題的提出要能夠促進學生思維的發展，讓「大概念」作為思維構建的產物和思維拓展的工具，同時以結構不良的引導性問題來激發學習者產生學習興趣；其三，「大概念」教學搭建知識體系的程式也是一個由表及裏、由淺入深的過程，要能夠提供學習者從表象到本質的體驗經歷；其四，「大概念」教學中的引導問題不能是封閉的、機械化的，這會固化學習者的思維。非此即彼的絕對性答案在真實情境問題中往往並不存在，這樣的問題也不利於學習者在不同情境中遷移能力的培養，形成自身對於事物及現象的獨特見解。
（三）「大概念」教學是獲得元認知驅動力的重要來源
「大概念」是人類認知的基礎，同時也是學習者心理表征的呈現方式。弗洛伊德就曾在其驅力理論中提出學習過程的出現源自動機和情緒領域。即當人類在接收到自我身體和外界環境刺激時，就會激發這些沖動有意識或者無意識的反應，而「大概念」教學就是動機產生和情緒調節的源泉和聚集地。更為關鍵的是它能夠對於學習者的元認知知識和元認知思維產生影響，從而幫助學習者透過自主探究式的學習方式，逐步形成自我構建「大概念」的能力，完成從初學者思維向專家型思維的轉換。
具體而言，「大概念」教學中的元認知被分為兩個層面，其中元認知知識包括了幫助學習者進行任務理解的陳述性知識、推進認知轉變的程式性知識以及提供判斷依據的條件性知識；思維元認知則包括了元認知監控、元認知控制以及自我協調三個方面，諸如學習者能夠依據記憶按照順序進行回憶，調整學習方法，分析學習影響因素等都與此相關。因此，也有學者將元認知看作是有關認知的知識，盡管「大概念」教學可透過間接的經驗傳遞、持續的探究過程以及學習者的自我體驗來構建概念體系，但「大概念」教學目標的達成仍然要依托於元認知的這兩個層面，這一過程不僅增加了學習者對於概念的理解，也培養了他們的科學探究能力，並最終形成其終身的科學態度。
二、以往「大概念」教學中存在的認知誤區
「大概念」教學的內在內容特征與培養學生核心素養的育人目標具有一致性。但是對「大概念」教學本質內容的認知誤區往往會造成教師實際教學行為的轉化偏差，主要表現在這些教學行為只是采用了「大概念」教學的外在形式，而沒有體現其本質特征。
（一）重視主題內容的選擇，而非概念體系的構建
在傳統的教學方式中，課程的設計者往往無法仔細地區分學習環境中的事實性知識和概念性知識，教學目標過於聚焦事實性知識的累積，而非追求學科本質的內在規律和固有內容。例如，有的學校想要開展以「蘋果」為主題的跨學科教學活動，不同學科的教師采用了「拼盤式」的教學方式，英語學科的教師讓學生朗讀有關蘋果主題的文章，美術學科的教師讓學生采集蘋果樹葉制作圖畫，數學學科教師讓學生們按照比例配比蘋果醬，看似各學科都在實施以「蘋果」為內容主題的實踐教學活動，但實際上這種教學的設計耗費了教師大量課程研發精力，卻沒有建立學生認知不同學科之間的內在聯系、形成永續性的問題解決能力，這就造成了學生看到的仍然是獨立的學科主題和明顯的學科邊界，甚至於課程的研發者如果將「蘋果」換成其他的水果，似乎也沒有任何影響，這樣的課程不是「大概念」視角下的教學行為，而是淺層的主題劃分，而非「大概念」的搭建或重塑。
（二）關註教學形式的呈現，而非學科本質的追求
還有些教學行為過分地追求了課堂上學生活動的「熱鬧」程度，課程內容看似非常豐富，學生也在其中表現出了非常高的學習熱情，但這些外表包裝成「專案式學習」「探究式學習」「大單元教學」等不同形式外衣的教學行為，其實卻忽視了活動的根本目的是要實作學科育人的價值。在這些看似熱鬧的課堂中，有的課堂教學只是大量活動的堆砌，教師所列舉的大量任務之間往往缺乏邏輯關系和遞進層次，不同任務與學科育人目標之間往往並不相互匹配。一些「大概念」的建構與設計活動之間彼此割裂，只是教師以講授的形式進行傳遞，讓學生枯燥地記憶、背誦「大概念」，表面上學生似乎能夠說出「大概念」，但並非是其基於事實性知識、透過活動體驗、學科歸納、演繹，反復思考的結果，也必將隨著時間的推移而被學習者所淡忘。
（三）註重短期效益，忽視教學的未來效應
過於功利化地追求教學成果也是當前「大概念」教學中亟待解決的問題，教師在設計和實施了一次「大概念」教學行為之後，就迫切地期待馬上能夠獲得成果反饋。但在實際教學中，「大概念」教學的成果往往是一個「水到渠成」的過程，也是一個對學習者逐步浸潤的過程。但是，一些實踐者卻忽視了一旦學習者具備了構建「大概念」的能力，就可以提高學習者在面對新學習環境和任務中的知識遷移能力，增加其對學習內容的理解以及思考不同學習情境下的任務應該采用哪種思考方式和問題解決策略，而不僅僅是機械地使用它們。由此可見，「大概念」教學不是一種短期、功利性的教學形態，它所呈現出的基本原理和結構應該在學科內部，甚至在不同學科之間進行不斷遷移，發揮其持久的功能內容。
三、「大概念」教學實踐路徑的基本闡釋
「大概念」的形成是學習者學習和教師教學的根本目的。因此，基於學習科學理論，「大概念」教學普遍蘊含著復雜的情境問題，同時也是一系列有序體驗與驅動性問題的實施載體，並透過學習者的自主參與，內化為學習者終身、持久的認識、技能以及價值。那麽如何讓「大概念」的教學理念轉化為教師日常的教學行為？筆者認為「大概念」教學可以透過以下實踐路徑，幫助學習者構建科學的知識結構體系，建立知識之間的普遍聯系，如圖1所示，該實踐路徑被劃分為「教學過程的整體設計—挑戰性學習環境的構建—元認知效應的產生」三個階段。
（一）教學過程的整體設計是「大概念」教學實施的重要前提
「大概念」教學的實施過程往往滲透著工程學設計的思想，學習者學習興趣的激發、概念的構建過程以及教學策略的選擇，在教學行為實施之前就已經開始進行規劃，並要具備一定的個人化和動態化的特點。首先，不同年齡階段的學習者往往具有差異化的認知水平，使得「大概念」的表述、理解範圍也有所不同，並伴隨著學習者年齡的遞增，呈現出階梯化、螺旋上升的特點。因此，作為「大概念」教學的設計者要優先考慮現階段學習者的學習興趣與參與動機。即教學過程的設計者對「大概念」的選擇應定位於學習者現階段認識水平下的生活情境或問題，並在一定程度上與學習者現有的能力水平相匹配，能夠透過其自主實踐，幫助學習者解決現有困惑，或者能夠在學習者可接受的範圍內，對未來現實生活中產生的新問題具有一定的預期效應。
其次，設計者要根據目標群體的認知和理解範疇，發揮「大概念」作為「聚合器」的資訊整合功能。由於「大概念」教學不是采用簡單、粗暴的方式將概念傳遞給學生，或者直接讓學生去記憶總結性的概念名詞，而是要讓學習者經歷一個自我體驗、自我形成的過程。例如，在學習過程中，相比於科學家長期的探索、專研歷程，「大概念」教學所追求的是讓學習者在相對較短的時間內體驗或模擬這一過程，形成類似於學者的思考方式，最大限度地整合和儲存資訊，在頭腦中搭建具有結構層次的概念體系。
同時，為了保障各個階段有效資訊獲取的完整性，其中的體驗步驟並不會因為時間的縮短而缺失，需要設計者能夠綜合、全面地考慮如何像科學家一樣去思考問題。如圖2所示，筆者對比了學者和普通學生在這一過程中的行為差異：在學者研究的領域中，「大概念」一般是科學家對於一般經驗類事實的總結和歸納，並透過成果發表與學術分享的形式進行傳播；而在學習者學習的過程中，為了增加學習者的實際體驗，學者的研究目標、研究內容等部份也需要設計者進行轉化，以一種學習者可接受的方式進行呈現，應涵蓋學生探索的現有問題、伴隨產生的新問題，以及預留給學習者的想象和發揮空間等，每一個對應轉化的部份都具有著鮮明的設計目標和實施形式，並遵循逆向教學的設計原則，實作一一對應。
但是，設計者如果只是關註了教學設計對於學者思維形成過程的效仿，缺乏實際研究領域過程中技術工程方面的必備技能和策略引導，就如同沒有提供給學習者解決問題的工具和思想方法，使得學習者局限在一個由低維技術充斥著的內部空間，無法觸及高維空間中的外部資訊。因此，限制學習者解決這些問題、實作新知識衍生與突破，此時已經不再是自身的思維現狀，而是無法突破的技術屏障。因此，設計者還應在學習者思維形成的不同階段適當地提供一定的技能和策略方法，以此作為學習者探索高維空間的補充資訊。
（二）挑戰性學習環境的搭建是「大概念」教學落實的重要載體
「大概念」的獲得需要學習者經歷一個完整的學習過程，它是概念或圖式的表征變化，也是建構主義對於概念學習這一過程的基本理解。「大概念」教學的根本目標是更好地理解和產生最有效的學習認知和社會過程，並運用這方面的知識去重新設計課堂和其他學習環境，使學習者能夠更深入、更有效地開展和實踐學習過程。基於維果斯基的概念理論，依據不同的學習環境可以將概念劃分為校內概念和校外概念。由此可見，不同類別概念的形成與所在學習環境有著密切的聯系，「大概念」教學所構建的挑戰性學習環境可以分為四個不同的區域（見圖1）。其中，一類學習環境來源於校內，由正式學習環境和真實學習環境組成，包含了常規教學中的建模、科學探索以及常規的資訊傳播媒介；另一類學習環境來源於校外，由非正式學習環境和虛擬學習環境所構成，包含了博物館和新興通訊、互聯網媒體等。這種對於學習環境的劃分已經極大地擴充套件了傳統觀念對於學習環境的界定，挑戰性學習環境不是一個狹義範圍內的地點名詞，而是對校內外環境所涵蓋的學習驅動任務和情境問題的具體描述，且校內外環境互為補充，使得學習者知識結構體系的搭建更加豐滿。
一個優質的挑戰性學習環境的搭建往往需要設計者與學習者的共同參與，由挑戰性學習環境中的四個重要元素進行驅動，他們在這一變化過程中承擔著不同的作用與功能。其中學習任務是核心主線，能夠呼叫和轉化其他三個要素。「大概念」教學的學習任務對應了學習者的預期學習成果，透過分析學習成果達成所需的預設條件，形成具有層級化的若幹個小型學習任務。由於學習者自身學習能力的局限性，挑戰性任務一定程度上需要教師的引導，由教師提供一定的支持性條件，即教師可在學習者無法獨立完成任務時提供一定的支持資訊（如事件背景、經驗總結等）以及程式資訊（如探究方法、思想方法、實驗技能等），以此幫助學習者實作學習任務，達成教學目標。例如，生物學科中學生在完成校園群落調查的這一任務中，當學習者認識到現階段的知識儲備已經無法解決下一階段的問題時，就會促進他們去主動學習並尋找新的資訊。此時教師就可適當地提供一些超越學習者現有能力的背景資訊和情節線索，包括問題發生的背景、適用條件等資訊來作為支持，諸如提供基本族群數量的計算方法（支持資訊），學校當前園林規劃的圖紙（程式資訊）等。但對於沒有經驗的學習者而言，當其進入一個新的學習環境時，往往需要透過多次的場景實踐，才能理解和感受到具體問題解決的條件、因素以及彼此之間的內在關系，這就是任務的練習過程。這是學習者將知識轉化為技能，進行認知結構重建和改組的重要環節，也是對已形成概念體系有效性的檢驗。
（三）學習者元認知效應的產生是「大概念」教學的有效保障
由於「大概念」的獲得並非是教師與學習者之間知識直接傳遞的結果，如果僅依靠學習環境所創設的外部條件，而沒有學習者內部元認知的參與，「大概念」教學所追求的育人目標仍然無法實作。因此，落實「大概念」的首要任務是要實作教學整體設計、挑戰性學習環境搭建以及元認知發展這三者之間的有效互動。學習科學理論認為元認知側重於學習者對於知識的理解以及思維形成過程的監測、促進與反饋，並透過陳述性知識、程式性知識和條件性知識來發揮其功能。這三類具有不同功能內容的知識類別可以從設計者可觸及的知識載體予以落實。簡而言之，陳述性知識解決了「是什麽」的問題，程式性知識解決了「如何做」的問題，而條件性知識解決的是「在什麽情況下做何種選擇和操作」的問題。其一，陳述性知識是對事實性內容的敘述、語句的表達或者是對任務情境的說明，元認知在這一過程中將發揮監測的功能，表現為學習者根據學習任務和情境問題進行判定，建立事實性知識和概念性知識之間的內在關聯，選擇出適合解決這一問題的具體策略。雖然在一定程度上這些策略不一定能夠作為學習者解決該問題的最佳路徑，但是對於策略實施結果的期待往往可以成為學習者學習的內在驅動，能夠充分地調動學習者的自我效能感，驅動學習者進一步去理解和研究問題，找出事實背後的答案。其二，程式性知識關註於學習者執行任務時所需的行為轉化，元認知所具有的促進功能可以表現為學習者在解決任務時所獲得的技能，其能夠幫助學習者建立學科技能、學科方法與解決問題之間的聯系，形成個體對於「大概念」的理解和認知，改變學習行為，不斷地學會調整自我的學習過程、學習方法，篩選策略，最終達成意向目標。同時，這種元認知水平的發展還會隨著學習者在情境參與過程中的經驗積累而得以發展。其三，條件性知識是聯結陳述性知識和程式性知識的紐帶，能夠及時為前兩者的套用提供適當的時機和支撐，並以此作為有效的反饋資訊，使學習者知曉在不同任務情境中應該呼叫哪些程式性知識和陳述性知識來解決實際問題。
以往研究發現，學習者能夠基於概念的學習過程，在解決問題、自我調節的基礎上建立對於概念的深度理解。特別是學習者在面臨結構不良的問題時，往往需要透過自主研究來改善自身知識不足的現狀，並對於他們所設計的解決方案進行綜合評估。因此基於條件性知識的元認知反饋功能還能夠幫助學習者在理解「大概念」的過程中作出合適的決定，實施動態的選擇和判斷，充分調動個人經驗、事實性知識以及程式性知識，協調自我的學習方式。此外，元認知還涵蓋了學習者對以往試錯與成功經驗的總結，這種探究的過程也會成為人類個體認知未知世界的獨特方式，並對相似的場景或新的問題產生應激反應。三種形式的知識和思維方式的有機結合，能夠動態化地調整學習者的學習行為，最終達成教學目標，實作自身對於「大概念」的內化過程。
「大概念」教學根植於叠代設計的體系之中，是一個不斷透過知識和思維結構變化而更新的動態教學模式。當學習者經歷多個情境的練習和持續強化之後，就會按照「大概念」知識體系構建的過程實作三種類別知識的靈活變換，客觀地揭示學科的本質，形成對於外界問題的獨特認識。由此可見，「大概念」教學是促進學習者知識更新與叠代的有效方式，並伴隨著人類社會的演變與發展而產生新的表現形式。在宏觀層面上，「大概念」教學促進了人類文化的傳承與昇華，不同邊界的資訊開始打破時間和空間的壁壘，進行無邊界融合，不同領域的學習共同體開始進行資訊的互動與傳遞，讓屬於人類文明的共有知識能夠在研究和探討過程中得以修正和完善。不同學科的理論、技術在不同區間內所展開的穿插與交流，也會最終形成具有強大生命力的學科發展動力；在微觀層面上，「大概念」教學促進了不同學科領域人才的交流與溝通，並透過「跨學科大概念」的力量，對於實際生活中的問題進行解析，並在原有的基礎上生長出新的開創性問題，不斷發生著知識的更新與叠代。因此，當人們回顧和展望「大概念」教學在學習者學習過程中的作用和價值時，往往能夠從科學本質的視角發現學習行程的內在形成規律，同時這些內在規律與理論也能夠為「大概念」教學在基礎教育階段的具體實施與轉化提供更好的指導。
