一、问题的提出 《普通高中课程方案（2017年版2020年修订）》提出“重视以学科大概念为核心，使课程内容结构化，以主题为引领，使课程内容情境化，促进学科核心素养的落实”（中华人民共和国教育部，2020，第4页）.《义务教育课程方案（2022年版）》提出要“探索大单元教学，积极开展主题化、项目式学习等综合性教学活动，促进学生举一反三、融会贯通，加强知识间的内在关联，促进知识结构化”（中华人民共和国教育部，2022，第14页）.“大概念”和“大单元”成为当前课程与教学变革的热点话题.大概念教学，顾名思义，就是“以大概念为核心目标的教学，它指向于培养学生解决真实问题的素养”（刘徽，2022，第46页）.大概念教学和大单元教学在本质上是相通的，大概念教学以单元为组织形态，大单元教学以大观（概）念、大问题和大任务为线索（崔允漷，2019）. 然而，在实践中，教师们依然对“大概念教学与常规教学有何区别”以及“大概念是否能有效提升素养”“大概念教学是否适合所有学生”等问题感到困惑。因此，本研究在设计实验研究方法论的指导下，通过与常规教学的对比，进一步明晰大概念教学设计与实施的特征，并对学生的学习成效进行检验，以期更好地推进素养导向的教学变革. 二、大概念教学的模型构建 设计实验研究的方法论以应用为导向来构建教学模型，因此，在模型构建阶段充分体现理论与实践的互动，理论原型在实践中得以迭代，初步确定教学模型，并以实例化方式呈现，为下一步的实验研究作好准备. （一）从比较的视角构建大概念教学的模型 西尔（Norbert Seel）等认为教学模型可以分为两类（Seel et al.，2017，p.47），即程序性模型（procedural model）和概念性模型（conceptual model）.程序性模型所蕴含的理论要点主要体现在具体的教学步骤上，可以用流程图等来加以表示，因此，在实践中，其具体的教学步骤就明显区别于常规教学.而概念性模型所蕴含的理论要点则不完全体现在有形的教学步骤上，因此需要对其核心特征进行提炼与描述，其教学步骤与常规教学并无外在的明显区别，但这些特征内蕴于具体的教学实践中. 大概念教学模型属于概念性模型，本研究通过比较大概念教学与常规教学的异同来明晰其特征.大概念教学模型的建构共分为三个层次，层次1是框架的搭建.无论是大概念教学还是常规教学，都是以单元为单位的，因此，可以从单元结构、单元目标、单元过程和单元评价四个维度搭建两者比较的总体框架.层次2是要素的提取，层次3是特征的归纳.这两个层次的确定则遵循设计实验研究双向构建的路径，既有理论的演绎，也有实践的归纳. 在设计实验研究方法论的指导下，大概念教学模型的建构过程具体如下： 首先，梳理相关观点，建立理论原型.其次，开展课例研究，进行实践迭代.课例研究是多主体围绕教学实践中的问题展开的合作性研究.作为一种跨界合作的方式，课例研究能有效促进理论与实践的对话，在课堂这一自然情境中探讨如何更好地设计和实施大概念教学，同时对理论本身进行反思，并根据课堂观察、学生后测、师生访谈等方式收集研究数据.再次，稳定教学模型，改进设计实施.通过汇总各种研究数据，使教学模型趋于稳定.从三个层次来看，理论原型的层次1不变，层次2则进行了修改和缩减，从原来的11个要素调整为8个要素，具体调整如下：①去除理论原型中的“联系”要素.理论原型原有“联系”要素，但在课例研究中发现“联系”要素与“线索”要素有高度的关联性，因为当“线索”是大概念时，自然就不会局限于内容主题的限制，看到课堂内外的各种“联系”，因此去除了“联系”要素.②合并理论原型中的“情境”和“支架”要素.理论原型中还有“情境”和“支架”的要素，但大概念教学和常规教学在这两个要素上的关键区别在于，提供“情境”和“支架”是为了让学生“验证”既有的书本结论，还是帮助学生去“理解”这些结论，学会像专家一样思考，因此，将这两个要素合并为“行为”要素.综上，结合理论依据与实践观察，本研究提取了大概念教学与常规教学在4个维度中存在差异的8个要素，同时归纳了两者的不同特征，见表1.
通过课例研究，不仅对理论原型进行了迭代，而且在过程中细化了设计，优化了实施步骤，理论与实践的双向互动有助于明晰教学模型层次3中各个特征的内涵和教学实践的要点.以单元过程中的“相乘”这一特征为例，在具体的教学实践中发现，让学生体悟贯穿于各个课时的大概念是难点，因此，要以“本质问题”来激发学生对大概念的思考，并给予充分的时间进行讨论.除此以外，课例研究也为下一阶段的对比实验作好铺垫.因为课例研究在试验班开展，三位执教教师也是对比实验中对照班和实验班的执教教师，所以课例研究能使研究的参与者更好地理解教学模型，从而保证实验班中大概念教学能得以正确实施，顺利开展实验研究. （二）大概念教学模型的实例化对比呈现 为了更好地对比大概念教学和常规教学，以人教版小学数学四年级上册“数学广角——优化”单元（以下简称“优化”单元）为例，阐述两者的差异.大概念教学与常规教学的最大区别在于单元目标的设定，单元结构、评价和过程的差异均与单元目标紧密相关.定位大概念教学单元目标时，大概念的提取至关重要.大概念有8条提取路径（课程标准、教材分析、专家思维、概念派生、生活价值、知能目标、学习难点、评价标准）（刘徽，2022，第142—154页）.课例研究团队通过研讨，得出贯穿单元始终的三条大概念，提取过程如下：首先，依据“课程标准”和“教材分析”确定“优化”的大概念.研读课程标准并分析教材后，发现该单元主题为“优化”，涉及“沏茶”“烙饼”“田忌赛马”“行程安排”等情境，均与优化相关，故确定优化大概念，具体阐释为“现实世界问题解决的办法往往并不唯一，要对事物及资源进行合理的统筹规划与安排，并依据目标选择最优方案”.其次，基于“学习难点”确定“数学建模”的大概念.研讨中发现，当学生解答“行程安排”等难题时，一旦情境发生变化，就难以定位问题并梳理影响因素，这涉及“数学建模”的大概念.数学建模大概念具体阐释为“现实世界的问题是错综复杂的，要围绕问题找到关键的特征、变量或指标，并梳理其中的关系，建立相应的数学模型”.最后，依据“概念派生”确定“分类枚举”的大概念.“优化”需先列出不同方案，才能选择最优，这关联到“分类枚举”的大概念.分类枚举大概念具体阐释为“分类枚举是按照一定的标准和逻辑，不重复、不遗漏地列举各种类型或可能”.
