國(guó)內(nèi)化學(xué)單元教學(xué)研究與展望

周鑫 王蕾 楊赟 楊水金

2022年湖北省教育廳教學(xué)研究項(xiàng)目（項(xiàng)目編號(hào)：2022352）和2023年湖北師范大學(xué)研究生創(chuàng)新科研重點(diǎn)項(xiàng)目（項(xiàng)目編號(hào)2023Z050）資助。

摘要：? 單元教學(xué)鼓勵(lì)教師根據(jù)學(xué)生的不同需求和學(xué)習(xí)風(fēng)格定制教學(xué)計(jì)劃，對(duì)提高學(xué)生學(xué)習(xí)效果、培養(yǎng)學(xué)生綜合能力和促進(jìn)深度學(xué)習(xí)具有重要意義。利用CiteSpace軟件對(duì)中國(guó)知網(wǎng)（CNKI）收錄的有關(guān)化學(xué)單元教學(xué)研究進(jìn)行可視化分析，運(yùn)用文獻(xiàn)計(jì)量法和可視化分析法，探尋化學(xué)單元教學(xué)研究現(xiàn)狀、熱點(diǎn)及發(fā)展趨勢(shì)，以期為單元教學(xué)研究提供思路和參考。發(fā)現(xiàn)化學(xué)單元教學(xué)是當(dāng)前研究熱點(diǎn)，傾向于從多個(gè)理論視角探討思路、開發(fā)教學(xué)模式和進(jìn)行實(shí)踐研究。

關(guān)鍵詞： 化學(xué)單元教學(xué)； CiteSpace； 可視化分析； 研究述評(píng)

中圖分類號(hào)：G633.8.??? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)： 10056629（2024）04002606

中圖分類號(hào)： G633.8

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： B

單元教學(xué)是落實(shí)化學(xué)核心素養(yǎng)的有效途徑［1］?！镀胀ǜ咧谢瘜W(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版2020年修訂）》指出“重視以學(xué)科大概念為核心，使課程內(nèi)容結(jié)構(gòu)化，促進(jìn)學(xué)科核心素養(yǎng)的落實(shí)”，大概念具有抽象性和概括性，單元教學(xué)是實(shí)現(xiàn)大概念教學(xué)的重要教學(xué)組織形式［2］。單元教學(xué)是教師深入了解學(xué)情和學(xué)習(xí)內(nèi)容后開展的教學(xué)工作，具有整體性、系統(tǒng)性和創(chuàng)造性。國(guó)內(nèi)學(xué)者對(duì)化學(xué)單元教學(xué)的研究取得了諸多成果，如楊玉琴提出了單元教學(xué)的內(nèi)涵及設(shè)計(jì)思路［3］；張躍探究了高中化學(xué)單元教學(xué)設(shè)計(jì)策略［4］；也有從大概念、化學(xué)學(xué)科理解、深度學(xué)習(xí)等理論出發(fā)開發(fā)了單元教學(xué)設(shè)計(jì)案例［5］等。目前化學(xué)單元教學(xué)研究主要聚焦在哪些領(lǐng)域、取得了哪些研究成果、今后的發(fā)展趨勢(shì)如何？本研究利用CiteSpace軟件對(duì)中國(guó)知網(wǎng)（CNKI）收錄的相關(guān)文獻(xiàn)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，為我國(guó)學(xué)者對(duì)單元教學(xué)的進(jìn)一步研究提供參考和啟示，推動(dòng)素養(yǎng)導(dǎo)向的化學(xué)課堂教學(xué)改革。

1? 數(shù)據(jù)來(lái)源與研究方法

以中國(guó)知網(wǎng)（CNKI）為主要數(shù)據(jù)來(lái)源，文獻(xiàn)類型包含期刊論文和碩博論文，在“高級(jí)檢索”選項(xiàng)中，以“單元教學(xué)”和“化學(xué)”為主題進(jìn)行檢索，時(shí)間范圍選取2004至2023年，截至2023年4月1日，共檢索文獻(xiàn)677篇。剔除與單元教學(xué)主題缺少實(shí)質(zhì)性聯(lián)系的文獻(xiàn)和會(huì)議論文，最終獲得有效文獻(xiàn)300篇。采用文獻(xiàn)計(jì)量法和可視化分析法，研究工具為CiteSpace 6.2可視化分析軟件［6］。具體步驟如圖1所示。

2? 文獻(xiàn)計(jì)量與圖譜分析

2.1? 研究文獻(xiàn)數(shù)量統(tǒng)計(jì)

單元教學(xué)研究的年度發(fā)文量統(tǒng)計(jì)如圖2所示。可見，從2005到2017年，發(fā)文數(shù)量波動(dòng)幅度不大。最早一篇是2005年何彩霞［7］發(fā)表于《基礎(chǔ)教育課程》，分析了教材“單元”與“單元教學(xué)”的不同，從教學(xué)目標(biāo)和內(nèi)容角度闡述了對(duì)單元教學(xué)的認(rèn)識(shí)。2009年，王磊［8］首次提出了單元教學(xué)設(shè)計(jì)的概念、特點(diǎn)以及設(shè)計(jì)原則和方法。2017年版普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)頒布后，化學(xué)單元教學(xué)在國(guó)內(nèi)開始蓬勃發(fā)展，研究文獻(xiàn)數(shù)量急劇增加。2023年文獻(xiàn)數(shù)量統(tǒng)計(jì)不完整，但是從整體變化形

勢(shì)看，近年來(lái)單元教學(xué)研究熱度較高，預(yù)計(jì)國(guó)內(nèi)關(guān)于化學(xué)單元教學(xué)的研究論文數(shù)量將不斷上升。

2.2? 被引量分析

論文被引量在一定程度上反映出其包含的思想與方法的使用情況，被引量越高，說明該論文在相關(guān)領(lǐng)域影響力越大。表1統(tǒng)計(jì)了被引次數(shù)最多的十篇文獻(xiàn)，最高為138次，來(lái)源于《化學(xué)教學(xué)》，該文圍繞大概念進(jìn)行了單元教學(xué)的實(shí)踐探索，并根據(jù)學(xué)生發(fā)展需求，構(gòu)建單元教學(xué)設(shè)計(jì)思路，發(fā)展化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)［9］。后期研究者繼續(xù)從單元教學(xué)的內(nèi)涵價(jià)值、教學(xué)策略、設(shè)計(jì)思路和教學(xué)實(shí)踐等方面深入分析。

2.3? 聚類圖譜分析

關(guān)鍵詞是核心觀點(diǎn)的凝練，關(guān)鍵詞的共現(xiàn)圖譜能展現(xiàn)該領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)和趨勢(shì)。基于CiteSpace軟件得到了關(guān)鍵詞聚類知識(shí)圖譜（圖3），圖中共有226個(gè)節(jié)點(diǎn)，518條連線（節(jié)點(diǎn)代表關(guān)鍵詞，連線表示兩者間存在聯(lián)系），且Q＞0.3， S＞0.7，說明聚類具有說服力［10］。圖中共有八大聚類，

即#0單元教學(xué)、#1大概念、#2高中化學(xué)、#3教學(xué)設(shè)計(jì)、#4深度學(xué)習(xí)、#5離子反應(yīng)、#6實(shí)踐研究和#7教學(xué)策略。結(jié)合關(guān)鍵詞出現(xiàn)頻率和中心性可知（表2），化學(xué)單元教學(xué)研究領(lǐng)域的熱門主題依次為核心素養(yǎng)、大概念、深度學(xué)習(xí)和教學(xué)策略。

通過CitaSpace軟件的“LLR算法”進(jìn)一步挖掘聚類標(biāo)簽后所包含的主要關(guān)鍵詞（表3），其中聚類#0單元教學(xué)節(jié)點(diǎn)數(shù)目最多，與“教學(xué)主題”“教學(xué)模式”和“深度學(xué)習(xí)”等關(guān)鍵詞聯(lián)系最為密切；各聚類標(biāo)簽緊密程度值均大于0.7，說明聚類合理且可信度高［11］。聚類#2高中化學(xué)具有明確指向性，不予討論，聚類#0單元教學(xué)、#1大概念和#4深度學(xué)習(xí)是研究者從不同理論視角展開，內(nèi)部有一定聯(lián)系，可歸為一類；聚類#3教學(xué)設(shè)計(jì)、#5離子反應(yīng)、#6實(shí)踐研究均屬于教學(xué)實(shí)踐內(nèi)容，可合并討論。因此，化學(xué)單元教學(xué)的研究熱點(diǎn)主要集中在大概念、深度學(xué)習(xí)與單元教學(xué)相關(guān)研究（#0、 #1、 #4）、化學(xué)單元教學(xué)設(shè)計(jì)與實(shí)踐研究（#3、 #5、 #6）和單元教學(xué)策略研究（#7）。

通過對(duì)作者和發(fā)文機(jī)構(gòu)的合作情況進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)化學(xué)單元教學(xué)在中小學(xué)教育中受到的關(guān)注度較高，研究者與研究機(jī)構(gòu)整體合作程度不高，主要存在以王磊為核心的研究團(tuán)隊(duì)，北京教育學(xué)院為主的研究機(jī)構(gòu)。

3? 研究現(xiàn)狀分析

僅依據(jù)關(guān)鍵詞聚類圖譜來(lái)研究具有局限性，進(jìn)一步精讀文獻(xiàn)，最終得出化學(xué)單元教學(xué)研究主要集中在以下幾個(gè)方面：

3.1? 化學(xué)單元教學(xué)基礎(chǔ)理論研究

3.1.1? 單元教學(xué)的概念及內(nèi)涵研究

許多學(xué)者對(duì)單元教學(xué)的概念與內(nèi)涵提出了見解。洪清娟［12］認(rèn)為單元教學(xué)是富有創(chuàng)造性的、動(dòng)態(tài)的教學(xué)活動(dòng)，是教師充分理解教材單元后對(duì)教學(xué)進(jìn)行規(guī)劃重組的實(shí)踐活動(dòng)。楊玉琴［13］指出單元教學(xué)設(shè)計(jì)是介于課程設(shè)計(jì)和課時(shí)設(shè)計(jì)中間的教學(xué)設(shè)計(jì)，屬于中觀教學(xué)設(shè)計(jì)。王愛富［14］提出單元教學(xué)是依據(jù)教學(xué)目標(biāo)和教材中的某一特定教學(xué)內(nèi)容，按照知識(shí)的內(nèi)在結(jié)構(gòu)、學(xué)生認(rèn)知特點(diǎn)等整合教學(xué)內(nèi)容，形成以培養(yǎng)學(xué)生化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)為主旨的結(jié)構(gòu)化教學(xué)。目前受到廣泛認(rèn)可的是王磊教授［15］的觀點(diǎn)，即單元教學(xué)是在教師深入分析課程標(biāo)準(zhǔn)和教材等一系列指導(dǎo)性資料的基礎(chǔ)上，根據(jù)教師自身對(duì)知識(shí)的理解、學(xué)生已有基礎(chǔ)和學(xué)習(xí)特點(diǎn)，對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行合理的篩選、整合和設(shè)計(jì)形成的完整教學(xué)主題，并作為一個(gè)教學(xué)單元進(jìn)行教學(xué)。研究者們對(duì)于單元教學(xué)的內(nèi)涵基本認(rèn)同的是：?jiǎn)卧虒W(xué)具有整體性，并非課本現(xiàn)成的“單元”，需要對(duì)知識(shí)重新加工和重組，對(duì)學(xué)生知識(shí)建構(gòu)和能力培養(yǎng)具有重要作用。

3.1.2? 單元教學(xué)的設(shè)計(jì)路徑

開展單元教學(xué)設(shè)計(jì)首先應(yīng)該清楚學(xué)什么、如何學(xué)、需要達(dá)到什么目標(biāo)，由此對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行合理分配形成不同模塊，以知識(shí)邏輯性為主線，分析知識(shí)模塊背后所承載的化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)培養(yǎng)要素，通過課程標(biāo)準(zhǔn)、教材和學(xué)情等教學(xué)要素的分析確定教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)任務(wù)和課堂活動(dòng)，并制定對(duì)應(yīng)的教學(xué)評(píng)價(jià)目標(biāo)組織教學(xué)［16］。許多研究者結(jié)合單元教學(xué)的內(nèi)涵或課例，提出系統(tǒng)的單元教學(xué)實(shí)施流程，如楊玉琴以“氧化還原反應(yīng)”為例，提出單元教學(xué)設(shè)計(jì)的基本框架［17］。還可以依據(jù)“ADDIE模型”，從分析、設(shè)計(jì)、開發(fā)、實(shí)施和評(píng)價(jià)五個(gè)階段提出單元教學(xué)設(shè)計(jì)流程［18］。從UbD（Understanding by Design） 理論視角出發(fā)，探索如何進(jìn)行理解為先的單元教學(xué)設(shè)計(jì)，如王洪杰［19］提出了UbD模式下單元教學(xué)“五步設(shè)計(jì)法”。

3.1.3? 單元教學(xué)的實(shí)踐研究

自化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)提出以來(lái)，化學(xué)單元教學(xué)設(shè)計(jì)研究逐漸增多，前期研究?jī)?nèi)容主要參考課本“單元”，依照經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)教學(xué)，目前單元教學(xué)設(shè)計(jì)傾向從大概念（大觀念）、化學(xué)學(xué)科理解、STSE教育理念和UbD理論等視角出發(fā)［20，21］。其次單元教學(xué)研究范圍也有所擴(kuò)大，諸多學(xué)者從學(xué)科內(nèi)容整體出發(fā)，綜合教材資源重新劃分教學(xué)單元，如“電離和離子反應(yīng)”單元教學(xué)［22］。同時(shí)單元教學(xué)設(shè)計(jì)也呈現(xiàn)出多種課型，如復(fù)習(xí)課［23］。單元教學(xué)還與手持技術(shù)數(shù)字化實(shí)驗(yàn)結(jié)合，體現(xiàn)信息技術(shù)與教育融合發(fā)展［24］。在教學(xué)評(píng)價(jià)方面，主要是通過設(shè)置對(duì)照班與實(shí)驗(yàn)班，通過紙筆測(cè)驗(yàn)、設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)量表（學(xué)生自評(píng)）、學(xué)生訪談等方式得出教學(xué)效果。目前單元教學(xué)效果評(píng)價(jià)方式比較單一，尤其是對(duì)學(xué)生思維能力發(fā)展維度評(píng)價(jià)還有待完善。

3.2? 基于大概念的單元教學(xué)

基于大概念的單元教學(xué)需要思考如何用大概念統(tǒng)領(lǐng)單元教學(xué)內(nèi)容，如何促進(jìn)學(xué)生對(duì)大概念的理解。許多研究者從具體內(nèi)容出發(fā)提出了大概念統(tǒng)領(lǐng)下的單元教學(xué)流程（表4），可見，基于大概念的單元教學(xué)設(shè)計(jì)首要任務(wù)是抽取單元大概念，挖掘課程標(biāo)準(zhǔn)中的素養(yǎng)目標(biāo)或具體內(nèi)容背后的大概念，梳理概念的層級(jí)關(guān)系建構(gòu)概念體系，根據(jù)學(xué)生學(xué)習(xí)水平和實(shí)際情況，確定大概念的分解程度與教學(xué)單元。單元目標(biāo)的設(shè)計(jì)是關(guān)鍵環(huán)節(jié)，需要基于大概念發(fā)展歷程、學(xué)生所處階段和具體內(nèi)容特點(diǎn)思考，系統(tǒng)規(guī)劃進(jìn)階式單元教學(xué)目標(biāo)和課時(shí)目標(biāo)［25］。大概念統(tǒng)領(lǐng)下的單元教學(xué)需要?jiǎng)?chuàng)設(shè)真實(shí)情境，開展探究性活動(dòng)，通過驅(qū)動(dòng)性問題引導(dǎo)學(xué)生在知識(shí)鏈中行走，循序漸進(jìn)地建構(gòu)起大概念，加深對(duì)大概念的理解。實(shí)施單元教學(xué)評(píng)價(jià)是重要環(huán)節(jié)，可以結(jié)合教學(xué)目標(biāo)設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)體系，采用課前、課中與課后評(píng)價(jià)，自評(píng)與小組互評(píng)結(jié)合的方式，針對(duì)性作業(yè)設(shè)計(jì)也是必要的?？傮w來(lái)看，大概念統(tǒng)領(lǐng)下單元教學(xué)能幫助教師抓住教學(xué)內(nèi)容的本質(zhì)和關(guān)鍵，訓(xùn)練和強(qiáng)化學(xué)生思維，增進(jìn)對(duì)學(xué)科知識(shí)內(nèi)在聯(lián)系的理解。

3.3? 深度學(xué)習(xí)理念下的單元教學(xué)

基于深度學(xué)習(xí)理念的單元教學(xué)從知識(shí)內(nèi)在結(jié)構(gòu)和整體特性的角度出發(fā)，引導(dǎo)學(xué)生從認(rèn)識(shí)知識(shí)過渡到發(fā)展思維，培養(yǎng)學(xué)生的關(guān)鍵能力和必備素養(yǎng)。有學(xué)者從深度學(xué)習(xí)的角度對(duì)元素及其化合物、化學(xué)概念、有機(jī)化合物等內(nèi)容進(jìn)行單元教學(xué)實(shí)踐［32～34］，通過設(shè)計(jì)基于深度學(xué)習(xí)理念的探究活動(dòng)，學(xué)生在知識(shí)理解基礎(chǔ)上學(xué)會(huì)遷移運(yùn)用，促進(jìn)學(xué)生思維特別是高階思維的發(fā)展。也有學(xué)者結(jié)合教學(xué)實(shí)踐提出從單元觀念、學(xué)習(xí)內(nèi)容、學(xué)習(xí)過程和思維轉(zhuǎn)化這四個(gè)方面引領(lǐng)深度學(xué)習(xí)［35］。單元教學(xué)在引導(dǎo)學(xué)生經(jīng)歷知識(shí)生成的過程中，在一系列思維建構(gòu)、內(nèi)化的課堂活動(dòng)中，不斷帶領(lǐng)學(xué)生進(jìn)入深度思考，促進(jìn)學(xué)生思維能力的發(fā)展，因此深度學(xué)習(xí)理念與單元教學(xué)的融合能有效促進(jìn)化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的落實(shí)，值得研究者進(jìn)一步探討。

4? 研究結(jié)論與展望

（1） 化學(xué)單元教學(xué)研究熱度較高，大部分研究來(lái)自基礎(chǔ)教育，部分來(lái)自高校和其他機(jī)構(gòu)。從研究熱點(diǎn)來(lái)看，單元教學(xué)更偏向“教學(xué)設(shè)計(jì)”“教學(xué)策略”等實(shí)踐領(lǐng)域。從研究趨勢(shì)上看，研究者積極探索化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)視域下的單元教學(xué)，以期實(shí)現(xiàn)課堂轉(zhuǎn)型，傾向于從大概念、深度學(xué)習(xí)、UbD理論等多個(gè)理論視角出發(fā)探討單元教學(xué)思路、開發(fā)教學(xué)模式和進(jìn)行實(shí)踐研究，推動(dòng)單元教學(xué)深入發(fā)展，對(duì)一線教師開展實(shí)踐也有很大參考價(jià)值。

（2） 目前國(guó)內(nèi)化學(xué)單元教學(xué)研究視角較為廣泛，研究者從學(xué)科知識(shí)結(jié)構(gòu)、學(xué)生思維發(fā)展、教學(xué)策略等多個(gè)視角進(jìn)行實(shí)踐研究，教學(xué)評(píng)價(jià)方面?zhèn)戎赜谥R(shí)掌握情況，存在評(píng)價(jià)維度單薄、評(píng)價(jià)工具單一的問題，建議后續(xù)研究者開展教學(xué)評(píng)價(jià)時(shí)關(guān)注學(xué)生化學(xué)核心觀念的形成、知識(shí)的結(jié)構(gòu)化程度和遷移應(yīng)用能力，進(jìn)一步豐富單元教學(xué)的評(píng)價(jià)性研究。

（3） 參考化學(xué)單元教學(xué)的研究趨勢(shì)，后期研究者在理論研究與實(shí)踐研究上仍要加以創(chuàng)新，需要在前人的研究基礎(chǔ)上不斷優(yōu)化單元教學(xué)設(shè)計(jì)路徑，深入理解知識(shí)背后隱藏的學(xué)科思想與價(jià)值，對(duì)知識(shí)重新整合和架構(gòu)，加強(qiáng)宏觀層面的理論指導(dǎo)以及中學(xué)課堂實(shí)踐，避免單元教學(xué)研究浮于表面，實(shí)現(xiàn)“傳授知識(shí)”向“落實(shí)素養(yǎng)”的轉(zhuǎn)變。

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