深度學習和核心素養視域下大單元教學設計的實踐與思考

摘要：從關注單一的知識點、課時，轉變為開展指向學科核心素養的大單元設計，引領學生深度學習。

關鍵詞：大單元;教學設計;深度學習

文章編號：1008-0546（2022）04x-0027-04

中圖分類號：G632.41

文獻標識碼：B

doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2022.04x.008

一、問題的提出

如何將立德樹人融入到教育各個環節，讓學生在學習生活中形成正確的價值觀念、必備品格和關鍵能力，是當前教育改革與發展的重大課題。普通高中課程標準明確了以培育學生學科核心素養為目標，這要求教師必須提升教學設計的站位，將立德樹人根本任務在學科教學中充分落實，關鍵是要從關注單一的知識點、課時，轉變為大的單元設計。那么，如何開展指向學科核心素養的大單元設計？如何依據課程標準、教材、學情確定大單元教學過程？如何設計一個大單元的學習內容？如何在大單元學習中介入真實情境與任務？這些都是高中教師在落實學科核心素養時亟需關注的問題。

1.學科核心素養與課堂教學范式

如何引領教師思考將學科核心素養落實到課堂教學層面，并以此為依據設計合適的學習活動序列，建立一般性、具體化、可操作的課堂教學范式，以適應不同的教學情境，解決不同的發展需求，引領學生深度學習，需要每位一線教師深度思考。

2.學科核心素養與單元教學

學習單元由素養目標、課時、情境、任務、知識點等組成，單元教學需要將這些要素按某種需求和規范組織起來，形成一個有結構的整體。大單元設計應指向學科核心素養，倡導大單元觀念、大單元任務與大單元核心問題的設計。單元教學如何對接學科核心素養，依據學科核心素養的要求，按大單元任務的邏輯，將相關知識或內容結構化，引領學生深度學習，需要每位一線教師深度實踐。

3.單元教學設計與深度學習長期以來，以單純的化學知識獲取或實驗技能的

反復操作是學生的淺層學習方式，缺乏對化學知識的深刻思考與深度探究。核心素養的形成注重教師為學生理解化學而教，引導學生探求內蘊于知識背后的本質與觀念，促使學生主動學習，形成解決問題的高階思維。因此，化學課堂應通過大單元教學的完整性與深刻性，從背景到觀念、從表象到本質進行教學設計，引領學生深度學習。

二、基于深度學習理念的大單元教學設計內涵

基于深度學習的教學理念，筆者以為從課程維度進行分類教學設計，有宏觀、中觀、微觀三個層面。宏觀設計是針對化學學科課程或整本化學教材而進行的教學設計，微觀設計是指針對某節化學課所進行的教學設計。中觀設計，是介于某節化學課與整個化學課程之間所進行的教學設計。基于大單元背景、大單元觀念的教學設計，屬于中觀教學設計，是以優化教學效果為目標，在系統思維的指導下，對化學教材中具有邏輯關聯的內容進行分析、提煉，重新整合成新的教學單元后進行的教學設計，引導學生在新構單元中進行化學知識的整體學習，形成新構單元的學習體驗。主要實施流程見圖1。

單元教學設計，需要教師對化學教材各模塊中的各專題大背景進行研讀分析，提煉出體現單元的觀念，以單元教學為教學組織方式，在解決化學問題的問題鏈引領下，指導學生整體地學習化學，體會化學知識邏輯的連貫、內蘊的思想研究方法、系統思維，切實防止碎片化、淺表化教學。

三、基于深度學習理念的單元教學設計

1.基于學科育人價值，以知識背景引領大單元設計

整個專題的知識背景是蘊含了化學核心思想、或思維起點，具有較強生成性的，與生產生活實際相聯系的化學材料。通過對這些材料的研究，揭示或提煉出本專題的主問題或核心問題。在單元教學中，通過知識背景鋪路，研究背景知識在整個單元中的地位與影響，讓知識背景引領大單元設計，在鮮明的背景材料或統領專題的大問題下實現每個化學觀念的有機生成，體現化學知識結構性建構過程。

蘇教版高中化學選擇性必修1《化學反應原理》中，“弱電解質電離平衡”的章首語提供了這樣一個背景：酸和堿是生產、生活中應用廣泛的物質。不同的酸和堿其酸堿性有強弱之分：硫酸、硝酸是強酸，可用于化肥的制造;醋酸是弱酸，是常見調味品食醋的主要成分;氫氧化鈉、氫氧化鉀是強堿，可用于洗滌劑的生產;氨水所含的一水合氨（NH3·H2O）是弱堿，工業上利用氨水的弱堿性來吸收硫酸工業尾氣，防止污染環境。為什么不同的酸和堿其酸堿性有強弱之分呢[1]？這是統領專題的知識背景，提出了引領整章知識發展的核心問題。再由核心問題產生與之相關的問題鏈，認知“弱電解質電離平衡”的過程，就是對這個問題鏈不斷研究和作出回答的深度學習的過程（如圖2）。

這樣的整體設計符合學生的認知規律，有助于學生認識知識的本質，也利于學生了解一般性的科學研究，更有助于學科素養的提升。從教材內容來看，“弱電解質電離平衡”是平衡建構的重要素材，也是體驗模型認知、科學探究、證據推理，提升信息獲取和加工能力的有效平臺，更是培育創新意識和科學精神的良好載體[2]。

2.基于核心概念體系，以化學觀念搭建大單元設計

一個單元的化學觀念一定是學科的核心概念，是引領課堂教學的關鍵性概念或原理，單元觀念是指向化學具體內容的固定錨點，是指向化學情境的生成單體，更是指向課程單元的設計核心。在解讀研判教材單元內容時，所有知識都應圍繞單元觀念而組織，通過單元觀念將所有知識系統化、結構化。單元觀念“突破知識的瑣碎、零碎，促進知識橫向聯系的發生，在概念之間構建知識網絡，形成知識與知識之間的聯結通道，這種通道使得知識像是游走的積木，在遇到不同的問題時互相融合與拼接，以適應解決問題的需要”[3]。

“弱電解質電離平衡”知識教學中，如果按照常態的“課時—課時”學習方式，學生容易感覺抽象難懂。其實，“弱電解質電離平衡”單元中，強弱電解質、電離平衡、電離平衡常數、電離度、水的電離平衡等概念在許多方面（如：建構過程、語言表述、思想方法）均保持著前后一致性，這種一致性就是知識觀念上的一致。如：都可由圖形語言逐步抽象為形式化的符號語言，再由符號語言轉譯成自然語言。再如：這些概念的建構意圖是通過概念的形成，讓學生能用合適的化學語言正確表征，會用簡潔的符號語言抽象表達，能通過符號語言解讀性質。

基于學生的最近發展區，筆者從生活情境出發，結合學生發展化學核心素養的要求，從“宏觀辨識與微觀探析”“變化觀念與平衡思想”“證據推理與模型認知”“科學探究與創新意識”“科學態度與社會責任”五個維度確定“弱電解質電離平衡”單元教學任務（見表1）。

通過單元觀念搭建整個單元中各個概念的認知系統，以單元觀念來構建學習過程，有利于學習情境化，讓學生感受化學知識的整體性;有利于建構經驗的遷移，體會知識建構與概念整合邏輯的連貫性;有利于思維的拓展和問題解決，促進學生的深度學習。

3.基于關鍵能力發展，以核心問題推動大單元設計

基于單元核心問題的問題鏈，圍繞著單元觀念生成，串聯學科單元主線知識，是滲透學科觀念、落實單元學習任務的基本載體。單元核心問題是“能夠鼓勵、啟發甚至是要求學生超越特定的主題而幫助學生對所學知識達到更系統、更深入的理解的可遷移的問題”[4]。單元核心問題不是為了解決某個具體知識點，而是在單元觀念的基礎上形成的更開放的、更具反思性和整合性的元問題。單元核心問題具有整合性，必須落實在學科知識的基礎上，促進單元知識的整合，以整體思考代替單點突破的淺層學習;單元核心問題具有開放性，不是事實性問題，不對學科細節內容進行提問;單元核心問題具有反思性，伴隨著學生的深度學習實現對知識本質的理解。基于單元核心問題的開放性而生成的問題鏈，是改善傳統教學中學生易產生淺層學習的必由路徑。

還以“弱電解質電離平衡”這一單元為例。知識的發展從簡單的強弱電解質比較研究開始，結合實驗現象和數據等證據素材，展開本單元的核心問題：電離平衡。基于這個核心問題，通過與化學平衡的類比學習，幫助學生將新知識順利納入原有的認知結構中，也有助于學生自主建構思維模型。貫穿于教學活動中的證據推理過程能加速新知識的“同化”與“順應”。同時設置問題情境強化思維模型的應用，讓學生在實際應用中充分體會思維模型的價值（見表2）。

基于單元核心問題的問題鏈，有的是教材本身呈現的，有的要根據教學內容的邏輯關系和學生的認知規律進行加工，可以讓學生感悟邏輯思維、辯證思維的基本方式，體驗批判思維、系統思維、逆向思維、創新思維的過程，實現由知識學習、能力訓練向素養學習、智慧學習的提升[5]，這對培養學生的高階思維意義重大。

四、基于深度學習理念的大單元教學設計的思考

1.聚焦單元觀念，引領深度學習

每個單元的卷首語都蘊含著統領全章的知識背景，提出引領整章知識發展的核心觀念，它的教學價值和功能毋庸置疑。結合提升學生化學核心素養的要求，在單元教學設計時，審視教材單元卷首語的內涵，研讀卷首語的知識背景是否符合學生化學學習的認知規律，從單元觀念的角度去思考基于卷首語的知識背景能否引領學生進入深度的系統思考和學習。

2.聚焦學習內容，引領深度學習

基于單元觀念的教學設計，以單元觀念為統領，理清整合后單元內容的邏輯順序，系統思考單元內容的整體布局，形成單元的教學主線，清晰明了地呈現相關教學內容，提升教學格局與視野。從單元核心問題延伸產生問題鏈，讓學生準確把握單元知識脈絡，引導學生主動學習，促使學生學習方式的變化，進而促進深度學習。

3.聚焦學習過程，引領深度學習

波利亞認為：“學習任何知識的最佳途徑，都是由自己去發現、探究，因為這種理解最深刻，也最容易掌握其中的內在規律、性質和聯系”。單元教學設計應該有效地引導學生經歷知識形成的過程，在體驗、建構和內化等思維活動中，引發深度思考，增強思維品質，提升思維境界。基于深度學習的單元教學應基于知識的內在結構和整體特性，引導學生從知識學習走向思維發展，進而形成解決問題的關鍵能力。

4.聚焦思維轉化，引領深度學習

深度學習以學生高階思維能力的發展和化學問題的解決為目標，以化學知識為載體，圍繞化學問題積極主動探究學習，自主生成新的知識結構，并將已掌握的知識與能力遷移到新情境中的學習方式。基于深度學習的化學探究活動設計，基礎是理解，核心是建構，價值是遷移與應用，引領學生將思維特別是高階思維貫穿到化學學習過程的始終，不僅關注知識技能“是什么？”“怎樣用？”還要探究知識技能的來龍去脈，逐步養成思維參與學習的自覺意識。

參考文獻

[1]王祖浩.普通高中教科書（化學選擇性必修1）[M].南京：江蘇鳳凰教育出版社，2020.

[2]解慕宗，林建芬.化學核心素養引領下的單元教學設計[J].中學化學教學參考，2018（7）：27-29.

[3]李剛，呂立杰.大概念課程設計：指向學科核心素養落實的課程架構[J].教育發展研究，2018（15-16）：35-42.

[4]宗德柱.大概念教學的意義、困境與實現路徑[J].當代教育科學，2019（5）：25-28.

[5]王建軍.深度學習理念下的有效教學設計[J].化學教學，2015（1）：44-45.