新时代的学科教育需要学科核心素养。怀特海（A.N.Whitehead）在《教育的目的》中谈到了学科核心素养的雏形，“对观念结构的欣赏是文化智能的重要方面，这只能在学科学习的影响下得以生长……唯有学科学习能够对普遍观念的准确结构予以欣赏，对结构化的关系予以欣赏，对观念服务于理解生活予以欣赏。如此学科化的智能应当更抽象，又更具体。它经由对抽象思想的理解和具体事实的分析得以锻炼”。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，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，例如物理学科的核心素养包括物理观念、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。