随着当今国际形势的愈加波谲云诡,我国对于人才的培养愈发重视。为此国家教育部提出我国学生应当发展学科核心素养,这体现到小学科学学科中便是要帮助学生培养科学素养,而引导学生建构核心概念,对于这一目的的达成具有重要意义。其中,小学课堂中的碎片化教学导致学生无法形成系统化的知识框架,建构学科核心概念是现下小学科学课堂教学的常态,为学生科学素养的达成造成了阻碍。基于此,本研究将以核心概念的进阶为基础进行大单元教学设计并予以实施,试图为这一问题的解决提供些许思路。研究第一步通过对相关文献的查阅,明确了相关研究的现状和关键概念定义,为后续研究奠定基础。第二步以小学科学物质科学领域的所有能量部分知识为载体,基于学习进阶理论和系统思维理论进行大单元教学设计,从科学素养的培养出发构建出能量主题知识学习的三个维度五个水平学习进阶轨迹图。其中,三个维度包括核心概念维度、探究能力维度以及节能意识维度。轨迹图以核心概念维度为主干,结合其他两个维度从水平1开始逐渐进阶到水平5,以期实现最终三个维度的整合（由于研究者能力所限,在实际实施过程仅对核心概念及节能意识维度的整合进行了探讨研究）,达成学生科学素养的发展提高,以核心概念维度为例:（1）水平1（事实经验）:学生能意识到生活中存在某种东西,这种东西能使电灯发亮,能使汽车运动;（2）水平2（映射）:意识到生活中具有多种形式的能量;（3）水平3（关联）:知道声、光、热、电、磁以及机械能这几种能量形式的基本性质,如影响磁能强弱的因素;（4）水平4（系统）:明确不同的能量形式之间可以进行相互转化,能应用能量转化的观点描述身边的变化事例;（5）水平5（整合）:建构出核心概念,发展学科核心素养,提高自身的探究能力及责任感,对能量的节约有所认识,并在生活实际中有所体现。随后基于进阶轨迹图确立了大单元教学知识逻辑脉络,进而运用访谈法获取实习学校学生的实际学情,以此确立大单元具体教学目标,并针对目标建构了相应的评价工具与学习活动,至此完成大单元设计部分。第三步,研究者在实习学校六年级进行了教学实施,应用访谈法和准实验法选取了两个水平相似的班级作为实验对照,并在实施过程中综合运用活动评价单、学生访谈、纸笔测试等多种评价方式获取两个班级的成绩数据。最后,对收集到的数据采用SPSS26.0软件进行统计分析,结果表明在以识记为目标要求的能量形式知识和节能知识上,实验班级与对照班级不存在显著差异,而在以理解应用为目标要求的能量转换知识上,两个班级存在显著差异,实验班的成绩优于对照班。此外,实验班级学生在教学后能够将节能的观念在生活实际中予以体现。说明研究所建构的教学设计思路在对于帮助学生建构学科核心概念,树立节能意识的问题上具有有效性。