科学教育是立国之本,强国之基。2017年2月,教育部颁布《义务教育小学科学课程标准》,在阐述学习评价的方式中指出“在小学阶段并不要求学生对科学概念有深入的理解,但是学生必须明确与科学概念相关的自然现象和过程,能够用科学的或接近科学的术语对自然的事物或现象进行描述和解释,能够知道某些科学概念之间的联系,以及各个科学概念的应用范围”,此外,在每个学习领域,教学内容的划分和要求都用科学的大概念进行统领和安排。2018年1月,我国教育部发布了普通高中课程方案及20个学科的普通高中课程标准,凝练了各个学科核心素养,例如物理学科的物理观念、科学思维、科学探究、科学态度与责任四个方面,并以此为据,更新了课程内容与评价体系。新课程标准首次使用大概念统整各学科课程内容,引领课程与教学改革,明确强调以学科大概念为核心促进学科核心素养的转化。大概念理念下的科学教育迎来了新一轮的发展机遇。反观21世纪以来,世界各国纷纷通过科学教育课程改革推动本国科学教育创新与人才培养,我国的努力也从未间断。课程改革是一个长期而艰巨的过程,在不断的研究与摸索中,我国课程改革取得了丰硕的成果,但同时也遇到了诸多困难。究其原因,很大程度上在于课程改革理念在课程改革进程各阶段的层层落实中出现了不同程度的曲解,也就是在课程转化环节出现了问题。课程转化是课程改革进程中各阶段平滑对接的纽带,是确保课程改革理念能够完全一致得以落实的关键。本研究以科学教育中的大概念为切入点,依据课程转化相关理论,建构了科学教育中大概念的教材转化模式与与教学转化模式,并以质化研究方法分析为主,辅以量化研究方法进行讨论,形成小学科学教育中能量大概念课程转化方案及其可参考案例,并进行了一定分析反思。首先,本研究使用文献分析法、比较研究法等对于学科核心素养、课程转化理论、大概念、科学大概念以及能量大概念进行了总括性分析,创造性提出了科学教育中大概念的基本结构,并在此基础上对于大概念的教育意蕴进行了分析,建构了多重课程转化模式。随后,本研究通过能量文献梳理以及专家咨询确认,进一步明确了小学科学教育中能量大概念的结构要点与细分条目。在此之后,研究通过访谈法对于小学科学能量大概念教材转化与教学转化两方面进行了现状分析、方案设计与反思分析。通过研究得出以下主要结论:第一,大概念作为引领新时期课程改革中学科核心素养落实的关键,已成为当前教育领域的热点话题。科学教育中的大概念是大概念在科学领域中的特定表现形式,其背后隐藏着一个意义世界,已经远远超出普通概念的内涵与外延,负载着整个科学理论体系。本研究建构了科学大概念的结构要点,其包括三方面的内容,一是知识体系,即指某一科学大概念的筛选策略及其基本内容;二是哲学观念,即指某一科学大概念背后所隐匿的哲学观点与启示,由知识体系归纳迁移得出;三是方法原则,即指某一科学大概念融入课程的原则与途径。第二,大概念作为新世纪国际科学教育领域课程改革的热点内容不能仅仅停留在理论层面的无穷探讨,而是需要切实实施。本研究依据逐渐兴起的课程转化理论从教材与教学两方面建构了方法路径。在教材转化方面,本研究建构了附加模式、进阶模式、网状模式以及聚焦模式四种模式;在教学转化方面,本研究建构了知识流动模式、意义表征模式、要素序列模式以及循环解析模式四种模式。第三,科学教育中的大概念课程转化是长期的、复杂的过程。本研究以小学科学教育中的能量大概念为例进行深入剖析,确定了小学科学教育中能量大概念的知识体系、哲学观念以及方法原则,并根据所建构的课程转化模式进行了现状分析。在教材转化层面,研究分析了当前较为主流的冀教版、苏教版、教科版3种小学科学教材,发现同一教材版本中的能量大概念三方面内容的转化模式存在差异性,不同教材版本中的能量大概念某方面内容的转化模式存在差异性,能量大概念在教材中并没有被完整地、系统地呈现出来等现象;在教学转化层面,研究收集了3所学校中的6位小学科学教师的访谈资料以及12份教学文本案例,发现虽然课程标准成为教学转化的重要依据,但是教师未能准确理解课程标准中的大概念理念,并且迫切需要这方面的培训与指导等现象。第四,为了更好地促进小学科学教育中能量大概念的课程转化,本研究根据所建构的课程转化模式以及小学科学教育中能量大概念的三方面内容进行了教材转化方案设计以及教学转化方案设计,并在此基础上进行了一定的反思分析。其中,在教材转化方面,研究收集了来自高校研究者、教材编写者、教材使用者三类群体共计9位专家的意见,发现教材转化模式具有现实价值性与理论先导性;在教学转化方面,研究追踪了1名小学科学教师的理解反思过程,发现所建构的教学转化模式对于启发与改进小学科学教师的教学有有一定现实价值与长远意义。