在新课程标准背景下，小学科学教材的编排以大概念为发展目标，同时基于皮亚杰的认知发展具有一定的阶段性思考。而在课标中有关大概念的进阶设计存在一定的不足。而SOLO理论能准确描述学生的思维发展的表现，并且有利于剖析学生的认知水平和思维层级发展结构，进而有利于教师在大概念教学设计过程中明确不同水平科学素养教学目标，更符合大概念进阶学习，培养学生的科学核心素养。