科学家彭加莱曾经说过：“科学是基于事实之上的，就好像房子是用砖石来砌成的一样。但是，一些事实的堆积并不是科学，就像堆在一起的一堆砖石并不是房子一样。给学生传授一些琐碎、不系统的科学知识，这样的教育并不是真正的教育。”周光召先生在为《科学教育的原则和大概念》一书所写的序中说到：“科学教育不应该传授给孩子支离破碎、脱离生活的抽象理论和事实，而是应当慎重选择一些重要的科学观念，用恰当、生动的方法，帮助孩子们建立一个完整的对世界的理解。”美国课程专家埃里克森也曾说过“如果没有概念透镜来聚焦思维从而使其达到综合、迁移的水平，那么在一场追求更多、更快的知识竞赛中，对事实的强调只能使我们感到被细枝末节缠住脚步。”在埃里克森的观点看来，概念是对一系列具有共同特征的事物进行主动建构而形成的心理图式，是通过对多种事物进行分类而形成的组织性观念，由一个或两个词表述，具有普遍性、永恒性、概括性和抽象性的特点，有时也被称为聚合概念或者是核心概念。因此，一个良好的教育应该是，围绕着科学领域中有良好结构的、有内在联系的核心概念和模型来学习，即围绕着大概念来进行的学习。

其实，围绕着大概念进行教学越来越受到重视。在2012年，美国国家研究委员会颁布的《幼儿园到12年级科学教育框架：实践、共通概念及核心概念》中有三个维度，实践、共同概念和和核心概念相互联系、相互促进，将科学知识串联起来，并且与实际生活实践息息相关，如图1-1。

同时在2013年4月，正式颁布的《美国新一代科学教育标准》中的一个亮点就是提出了围绕科学大概念来组织科学的教育内容，从而实现中小学科学教育的横向整合。在我国的2011年版的《初中科学课程标准》中也这样说到：科学课程整合的主要途径有：统一的科学概念与原理，不同学科领域知识与技能之间的融通与连接。可见，不仅是国内还是国外，围绕着科学大概念进行教学正在被逐渐推广。论文网

第二章 什么是大概念

大概念和我们日常学习中所涉及的“概念”并不相同。2009年10月的苏格兰罗蒙湖畔发生了一件对于教育改革来说具有重要意义的大事。来自欧亚拉美七国的学者对于科学大概念做出了如下的解释：将能够用于解释和预测较大范围自然界现象的概念定义为大概念，并认为大概念不但包括生物、物理、化学等不同科学学科领域中具有核心意义的学科专属的核心概念，还包括数量较少的更为抽象的、跨学科的上位概念。2008年我国的韦钰院士在也在其《概念和科学概念》中指出了：科学概念是指组织起来构成的、系统的知识。这些知识是开放的、动态的，是科学家对这个世界认识，同时帮助科学家认识和发现这个世界。国外的学者也十分重视大概念的教育。2005年，美国科学促进会也提出了大概念的定义：能将科学知识联系在一起，成为一个整体的科学学习的核心。

同时，Wynne Harlen也在《科学教育的原则和大概念》一书中提出了14个大概念。这其中有10个是科学概念，分别是：

1) 宇宙中所有物质都是由很小的微粒构成的；

2) 物体可以对一定距离以外的其他物体产生作用；

3) 改变一个物体的运动状态需要净力作用于其上；

4) 当物体发生变化或改变时，会发生能量的转化，但是在宇宙中能量的总量总是不变的；