天津师范大学学报(基础教育版)投稿格式参考范文：核心素养导向的单元教学深化研究

　　一、单元教学的价值追问

　　事实上，单元教学并非近年来才兴起的。我国课程目标经由 “双基” 到 “三维目标” 再到 “核心素养” 的转变赋予了单元教学新的诉求。鉴于核心素养需要经过一段学习历程才能逐渐形成，故而 “倒逼教学设计将单元作为课程的最小组织方式，走向结构化的单元设计”[2]。因此，《义务教育课程方案 (2022 年版)》明确将单元教学作为课程实施的路径之一，提出要 “探索大单元教学…… 加强知识间的内在关联，促进知识结构化”[3]。此外，人工智能时代，知识的迭代激增与学校课程容量的有限性、碎片化形成鲜明对比且对学校课程造成极大挑战，“少而精” 的知识内容组织成为课程编制的不二之选。为此，“很多国家开始用大概念串联知识体系、组织课程内容”[4]。ChatGPT 等人工智能产品问世，使人们进一步深入反思以知识点记诵为鹄的 “灌输式教学” 与以 “题海战术” 为训练方式的 “应试教育” 的弊端，认为这样的教育与核心素养时代培养能够解决真实情境问题的人背道而驰。

　　上述时代发展和教育变革赋予了单元教学新的价值，学者们普遍认为应以 “大观念 (或大概念)” (Big ideas) 为核心开展单元整合教学。这是因为大观念是结构化知识的 “锚点”，具有广泛迁移性，可以增进学生学习理解、培养高阶思维及解决现实世界真实性问题的能力。大观念的形成需要整体优化设计教学内容的结构逻辑与学习路径，而孤立的知识点教学无法形成结构化的知识和大观念，因而需要单元教学加以统整。这里的单元，指的是教学内容或学习经验组织的基本单位，是相对独立、自成体系的结构化的知识或经验。

　　二、单元教学的理论反思

　　核心素养导向的单元教学涉及大概念、大观念、知识结构化、专家思维等诸多概念，对这些概念及其关系的理解困难会导致单元教学的理论困惑与实践困境，如对大观念、知识结构化和核心素养关系认识不清，单元教学与课时教学的二元对立等。如果这些理论问题没有得到解决或澄清，就会使一线教师深陷 “概念丛林” 而无法觅其根本。

　　(一) 大观念的内涵

　　要在知识、概念、观念的比较中理解大观念的内涵：“知识是人类理性认识的结果;概念是一个逻辑学术语，反映的是一类事物的共同本质特征，有明确的内涵和外延;观念则应归属于思想史范畴，指某种思想的反映或提炼。”[5] 概念是知识的 “细胞”，如物理学中的力、质量、加速度等，就是概念;在知识体系中，概念之间是有关系或联系的，其中有一些是本质的、必然的联系，谓之规律 (定律、定理、定则或原理等)，如将力、质量、加速度联系起来的物理规律就是牛顿运动定律。概念与概念、概念与规律、规律与规律之间相互关联，形成学科知识结构。其中，一些位居知识结构核心的观念具有统摄具体事实、概念、规律的作用，成为知识结构中的关键点、固着点与生长点，谓之 “大观念”。如 “力是使物体产生加速度的原因”，将力、质量、加速度等物理概念，牛顿第一定律、牛顿第二定律等物理规律凝练与升华，成为统摄力和运动之间关系的一个强有力的物理大观念。可见，大观念是 “对概念之间的关系进行持续抽象后形成的能广泛迁移的本质性概括”[6]，大观念通常用一个词 (如能量) 或一句话 (能量是一个守恒量) 来表达，在英文中与大观念对译的词为 Big ideas，也有学者将其翻译为大概念。实际上，若将 Big ideas 翻译成 “大概念”，一是与中文对 “概念” 一词的理解不符，容易导致对大观念理解的 “窄化”;二是与我国学科教学论研究早已严格区分概念、规律、原理的研究传统不符，可能致使学术思想的断裂。综上，鉴于 “大概念的‘概念’不局限于概念，可以是概念、观念或论题”[7]，为确保逻辑上的同一性，本文将 Big ideas 翻译为 “大观念”。

　　(二) 大观念、知识结构化与核心素养的关系

　　1. 大观念与知识结构化同源共生

　　课程领域对大观念、知识结构化的研究可追溯到布鲁纳 (Bruner) 领导的 “学科结构运动”，他主张 “不论我们选教什么学科，务必使学生理解该学科的基本结构 (the fundamental structure)”[8] 27。所谓 “知识结构”，即一个学科领域的 “基础观念 (fundamental ideas)，由基本概念、基本原理及相应的探究方法或态度所构成”[9]。至于掌握知识结构的方法，布鲁纳提出了 “发现法”，即让学生像专家一样思考，他认为，在这种情况下学生与专家所做的事，“都属于同一类活动，期间的差别，仅在程度而不在性质”[8] 29。由此可见，大观念和知识结构是同源共生的，大观念是知识结构化的结果，是学科的核心;知识结构化以大观念为固着点，通过学科思想、学科方法将零散的事实、具体概念、基本规律围绕大观念密切联系起来，成为可理解、可迁移的 “有力量” 的 “活” 的知识;学生头脑中生成大观念的过程，与形成认知结构的过程，是同一的;学生掌握大观念的方式不是被灌输，而是要去探究、去发现、去实践，即 “像专家一样思考”。

　　2. 大观念教学能够促进核心素养的落实

　　《普通高中课程方案 (2017 年版 2020 年修订)》明确提出：“进一步精选了学科内容，重视以大概念为核心，使课程内容结构化…… 促进学科核心素养的落实”[10]。由此可见，从课程政策的角度，大观念和知识结构化主要聚焦课程内容的选择与组织。至于为什么以大观念为核心使内容结构化可以促进核心素养的落实，需要借助学习科学对专长的研究来分析。

　　学习科学对 “专家 - 新手” 在问题解决过程中的差异展开了丰富的研究，其核心结论为：第一，专家所拥有的知识是特定领域的 (domain-specific)。第二，专家的知识组织是结构化的，即 “专家的知识不仅仅是对相关领域的事实和公式的罗列，相反它是围绕核心概念或‘大观点’ (Big ideas) 组织的”[11]。第三，专家能根据问题的内在结构深层表征问题，如一项非常有名的对专家和新手物理问题表征差异的研究表明，“专家们根据力学原理 (如牛顿第二定律) 对力学问题进行分类，而新手则根据表面特征 (如涉及斜面) 对问题进行分类”[12]。第四，专家具有较强的自我监控能力。学习科学对专长形成的研究还对教学过程提供了有益的启示。安德森 (Anderson) 将专长 (技能) 的形成划分为三个阶段 [13]：第一阶段是认知阶段 (cognitive stage)，指习得陈述性知识，在新旧知识的交互中将新知识纳入原有命题知识网络，如学生学习牛顿第二定律的内容、表达式、物理含义并将其与已有的知识联系起来，形成力和运动大观念的一个知识结构组块。第二阶段是关联阶段 (associative stage)，通过教师的解题示范将陈述性知识转化为程序性知识，即创生出以产生式的形式表征的规则，如牛顿第二定律的产生式可表达为：如果力 F 作用于质量为 m 的物体上，那么物体的加速度为 F/m 且加速度的方向与力 F 的方向相同。同时，学生在教师的指导下经历一定的练习形成将研究对象隔离出来进行受力分析、运动分析、列方程 (组)、求解这一运用牛顿第二定律解决问题的一般过程，使程序性知识更为丰富。第三阶段是自主阶段 (autonomous stage)，程序性知识经过不断练习，最后发展到自动化程度，如学生通过变式练习掌握熟练运用牛顿第二定律解决不同情境问题的方法，实现技能的自动化提取。

　　由此可见，专家所拥有的结构良好的知识、概念驱动解决问题的策略，能够自动化提取的技能是其成功解决问题的根本。这一研究打开了通向核心素养的一个窗口，从科学的角度证实了以大观念为核心组织起来的结构化知识是专家思维的典型特征。而在单元教学中引导学生通过 “像专家一样思考” 的思维方式，在探究、发现、实践的学习过程中，逐渐形成对大观念和知识结构的理解、迁移与应用，并将其内化为学生头脑中的认知结构，这样的认知结构就具有核心素养的性质。这是因为，核心素养就是人 “适应信息时代和知识社会的需要，解决复杂问题和适应不可预测情境的高级能力与人性能力”[14]。也就是说，大观念教学绝不能以灌输的方式让学生知晓有哪些大观念，而是要依据学习科学所揭示的学习机制，在问题解决的过程中来习得。

　　当然，也不宜过分夸大 “专家思维” 的教育价值，这是因为一方面专家擅长的都是特殊领域的，实际上很难迁移到别的一般领域;另一方面，专家思维的形成，需要持续的刻意练习和追求卓越的心智，正所谓 “台上一分钟，台下十年功”。在基础教育阶段，学生学习的课程科目多、内容多、难度不小，要求学生每门课程都掌握专家思维，既不可能也不现实。因而，结构主义的课程观念，在欧美国家也是备受批评的 [15]。有鉴于此，在单元教学设计时，应将大观念、知识结构化作为精简、精选课程内容的一个准绳，指导形成 “少而精” 的课程内容体系，这一点是非常重要的，且目前尚未真正得以落实;而在单元教学过程中，则要根据教学的实际情况有选择性地给学生 “提供像专家那样思考的机会”[16]，让学生超越对学科事实、学科知识的机械记忆，养成理解学科思考问题的独特方式，进而理解学科本质，体会学科鲜明的文化意蕴与精神价值，为他们未来成为某个领域的专家奠定坚实基础。不仅如此，“即使未来不从事相关专业的工作，每一门学科所蕴含的思维方式也会影响人们的日常生活”[7]，这才是核心素养时代教学的价值追求 —— 追求人类优秀文化的传承与创生，追求人类美好生活的幸福与完善。

　　(三) 单元教学与课时教学的统一

　　核心素养导向的单元教学，在实践中还存在单元教学与课时教学 “两张皮” 的现象。具体表现为，教师在集体备课或教研活动时设计、讨论、形成单元教学方案，而在课堂教学时又倒退回孤立知识点教学的状态，使得单元教学设计的方案流于形式，这也是一线教师认为单元教学没有实际意义的根源，甚至有人提出应尽早 “取消单元教学”。

　　此种情况不利于单元教学向纵深发展，需要研究者和实践者摒弃惯常的思维方式，运用系统思维、分析思维和综合思维消弭单元教学与课时教学的对立。

　　1. 系统思维：单元内容的整体规划

　　系统思维是单元教学的灵魂。首先，将学科核心素养、课程内容模块、学业质量水平、教材编排和具体学生原有基础等相结合，系统规划学年或学期教学任务，将其划分为不同主题的若干个单元。其次，综合考虑单元内部的素养目标、学业表现、评价工具、教学资源、学与教的特点，构建 “目标 - 评价 - 教学” 一体化的教学系统。再次，统筹单元内部及单元之间的事实、概念、规律、方法、思想、观念之间的联系，形成以大观念为中心的内容组织结构。如在高中物理静电场单元教学中，在学习电场、电场强度、电场线、电势、电势差、等势面等基本概念的同时，还要把握其之间的内在联系，如电场强度与电势差的关系、电场线与等势面的关系等，并在此基础上形成 “描述静电场的基本范式” 这一大观念。在后续的单元中，逐次将静电场、重力场、磁场、电磁场组织成更为上位的大观念 —— 场，而场和实物一样是物质存在的基本形式，最终正确的物质观得以形成。从这个例子可以看出，运用系统思维，的确能够将单元内容组织成为一个结构化的整体，并为单元之间的联系留下 “接口”。由此也可以看到，知识结构的内在组织，是有层次的，大观念也有不同的层级，教学中不必拘泥于观念的 “大” 与 “小”，只要是位居于本单元的核心观念，就是本单元的大观念，如静电场单元中的 “从力和能的角度描述静电场”。

　　单元教学框架下的课时教学不是孤立的，课时教学的推进要服务于单元素养目标的达成。因此，要始终围绕单元素养目标开展课时教学，使学生的学习从简单到复杂、从具体到抽象、从事实到观念、从观念到迁移应用成为一个有机的整体，实现学生知识的结构化，并在这一过程中，生成学科观念、训练学科思维、渗透学科精神，实现单元教学完毕，核心素养落地。如在高中物理动量守恒定律单元教学中，首先以再现科学史上惠更斯 (Huygens) 等人设计的经典碰撞实验引入探究碰撞中的不变量建构动量概念 [18];其次，应用牛顿第二定律，推导出动量定律;再结合牛顿第三定律，推导得出动量守恒定律;紧接着，实验验证动量守恒定律;最后，综合运用动量守恒定律讨论碰撞、反冲等实际问题。这一序列中的每个核心内容的教学，都要运用科学方法、科学探究等物理学科思维方式和实践方式，逐渐体现并动态生成动量守恒的大观念，并在此过程中，学生感受到自然界的和谐、简洁与统一之美，体验并获得实事求是、追求真理的科学精神。这些知识、方法、情感、态度的综合，就是动量守恒定律单元教学所要落实的物理核心素养。

　　2. 分析思维：单元学习的序列设计

　　单元教学终归要分解到每一课时中去实现，关键是如何合理分解而不至于破坏单元设计的整体功能。一是分析单元学习路径 (learning trajectory)。以学生原有知识、能力、认知发展水平为基础和前提，以具体化的素养目标为导向，逐次分析知识结构化所需的要素和关系，按知识结构生长的逻辑与学生认知的顺序对学习内容进行序列化安排。不同学科的 “序列化” 方式有不同的特点，只要是符合进阶性 (progressiveness) 要求的序列化，都是合理的。二是划分课时，确定课型。将序列化的内容依次分配给限定的课时，构成不同课时的核心内容。由于不同内容的学习条件不同，有效教学的策略也不同，教师还需要有课型的意识，如物理教学就有概念课、规律课、实验课、习题课、复习课等不同课型。三是明晰核心内容的教学逻辑。有序、合理的教学逻辑，能够引导学生 “‘进入’知识发现的情境，‘重现’科学发现过程中面临的困境与问题，‘重演’知识发现的过程，‘评判’知识的正误与价值，对知识的用途做出‘选择’”[17]。如是，教学便超越了知识的 “灌输”，知识也因此成为学生精神财富的重要组成部分。

　　3. 综合思维：单元知识的结构生长

　　上述三种思维方式是相辅相成的，不应割裂开来。在单元教学中运用上述思维方式，能够很好地将单元教学与课时教学统一起来，即在系统规划单元教学内容的前提下，通过教学逻辑的有序展开及过程中的综合凝练，促进学生掌握结构化知识的同时形成大观念，使得单元教学真正成为增进学生学习理解、培养专家思维、体悟学科精神意蕴即发展学生核心素养的教学新样态。

　　三、单元教学的实践路径

　　教学设计研究对单元教学提供了非常有益的实践路径，我们运用经典的教学设计模型 (ADDIE 模型) 和新近的逆向设计思想，对已有教学设计模型加以更新 [19]，构建了核心素养导向的新单元教学模型。ADDIE 模型是适用性和迁移性很广的教学设计模型，涉及分析、设计、开发、实施和评价等多个任务，体现了系统化教学设计的思想;逆向设计关注教学设计的目标导向性、“教 - 学 - 评” 的一致性，有利于课程标准要求的落地。但是已有教学设计模型缺乏基于课程内容的大观念的提取，不利于知识经验的有序组织和学生知识结构的生成，与单元教学的要求不匹配。新模型有效解决了这一问题，其指出应在研修课程标准的基础上，提取、凝练大观念，围绕大观念在教材、学情分析的基础上，陈述素养导向的具体目标，确定评价工具，开发教学资源，创设学习活动，选择教学策略，体现学与教的统一性。其核心环节又可划分为三个组块，分别为分析设计 (Ⅰ)、开发设计 (Ⅱ) 和过程设计 (Ⅲ)。限于篇幅，仅讨论各组块的核心任务。

　　(一) 分析设计

　　分析设计的核心任务是在课程标准要求的指引下，提取大观念并围绕大观念将知识结构化，以核心素养目标为导向，在分析学情和教材的基础上，进而结合学业质量要求形成序列化的具体目标。其中，提取大观念是单元设计的重中之重。提取大观念可以为单元教学确定一个强有力的 “锚点”，便于单元知识的组织，教学逻辑的确定和教学过程的优化。以高中物理圆周运动单元教学为例，研读课标的内容标准可知，该单元将物体做机械运动的形式由匀变速运动延伸至非匀变速曲线运动，物体的受力情况由恒力到变力，但牛顿运动定律所揭示的运动与相互作用之间的关系依然适用。因此，本单元是运动和相互作用大观念形成和扩展的最后一环，遂以 “运动和相互作用” 为本单元的大观念，可依据 “运动学⇒动力学⇒实践应用” 的路径组织单元内容，形成单元知识结构。另外，应围绕大观念、教材、学情和学业质量水平分析本单元所要实现的素养目标，并将其采用 “三维叙写” 的方式陈述出来。三维叙写指 “经历 (过程)- 习得 (结果)- 形成 (表现)” 的续写方式 [20]，如圆周运动单元中的一项目标可叙写为：“运用人工智能地图软件，测量银西高铁银川至河东机场段弯道半径，依据牛顿运动定律建构物理模型，为火车在该弯道行驶设计合理的运行速率”。这一目标关注学生学习的过程、结果以及内隐的价值观念，因而是一条体现核心素养的学习目标。

　　(二) 开发设计

　　开发设计的核心任务是依据具体目标设计评价工具和开发教学资源，前者是对单元学习结果的评估，后者是促进素养目标实现的材料的组织与创造。可采用评价先于教学的逆向设计思路开发评估任务，纸笔测试采用的理解性习题、应用型的原始问题、设计制作模型与作品、学生自主创新实验等，都可以作为评估工具。好的评估工具，一要与目标高度契合，二要有可测量的评价标准。如为银西高铁银川至河东机场段弯道设计合理的运行速率就是非常好的评价工具。学生可采用实际测量、理论论证、资料查证等方法，学生使用方法的综合程度体现其核心素养的要素和水平差异。资源开发是教师课程实施能力的要素之一 [21]，尚未引起单元教学研究的足够重视，甚至在 “照本宣科” 的教学文化中，往往混淆教学资源 (材料) 与教学内容的关系。实际上，“教学内容并不能直接转化为学生的精神力量，必先转化为学生能够进行思维操作和加工的教学材料，成为学生学习的对象”[22]。因此，在教学设计时，需要将静态的教材 “活化” 为一个个有生命力、有素养价值的素材，如将教材中远离学生生活实际的例子换成贴近学生生活的事件，创造开发能够激发学生兴趣和探究欲望的新的实验，展现国内外最新科技进展，挖掘中华优秀传统文化中的素材等。如圆周运动教学中，可将旧自行车改造为教具，用于角速度、线速度、周期、转速等物理概念建立的教学，制作火车车轮与铁轨模型以研究火车转弯问题，用电子秤测量汽车过拱桥时对桥的压力，查阅我国高铁发展成就等。借助这些丰富的教学资源，能够让物理课程的育人价值得以充分发挥。

　　(三) 过程设计

　　过程设计的核心任务是对学生学习活动与教师教学策略的预设与系统规划，总体要求是要将教师的教与学生的学相统一。一是分解单元学习任务，依据单元学习路径，合理设计学生学习活动。二是根据学习活动的性质与特点，选择与之相适切的教学策略。依然以圆周运动单元教学为例加以说明。

　　在圆周运动单元，依据 “运动学⇒动力学⇒实践应用” 的学习路径，以学生已经初步形成的运动与相互作用大观念为固着点，统领单元教学内容，精选教学材料，并在单元教学展开的过程之中进一步深化与丰富学生对运动与相互作用这一大观念的认识。首先，通过演示、问题讨论，建立用线量和角量描述圆周运动的物理量，扩展运动描述范式，为深化运动与相互作用这一大观念提供知识基础。其次，通过体验、分组实验等，引导学生在探究驱动下，认识向心力，并依据牛顿第二定律推理论证，得出向心力与向心加速度之间的因果对应关系，并将这种研究方法拓展至变速圆周运动与一般曲线运动，升华运动与相互作用大观念，发展学生的科学思维。再次，运用人工智能软件作为工具，通过建构模型、查阅数据、推理计算等方式为高铁弯道设计合理的运行速率，融设计与制作、推理与论证、解释与说明、质疑与创新于一体，引导学生像科学家一样思考，并在问题解决过程中形成核心素养，这就是 STEM 教育所倡导的基于项目的科学实践活动 [23]。最后，通过演示实验、问题 - 讨论等多种教学策略，学生将处理圆周运动的方法迁移应用到科研情境及生产生活之中，解释诸如航天器中的失重、离心分离机、“水流星” 等常见的物理现象，尤其是在离心运动的教学中进一步发展 “现象⇒解释⇒应用⇒危害及防止” 的认知图式。这一单元设计，引导学生运用物理学的视角认识世界，建构丰富的、结构良好的、具有可迁移性的认知结构，形成物理观念、发展科学思维，体会物理与人类文明、社会生活的密切联系，彰显科学与人文精神，物理课程的育人价值全面得以落实。

　　由此可见，单元教学中的学习活动与教学策略设计，要求教师按照单元学习过程序列化、单元知识结构化的思路，设计既体现学科特点、学科本质又多样丰富、主题鲜明的学习活动、思维活动;同时，还要根据学习内容和学习活动的展开逻辑，运用适切的教学方法或教学策略，适时地进行学法指导，充分调动学生的兴趣、思维、想象、激情，激发其全身心地投入到学习活动之中，让学生在探究、发现、思考、创造的过程中，理解学科内容、方法、思想、观念、本质，训练学科思维，体悟学科精神。

　　四、单元教学的研究启示

　　上述对单元教学的研究回应了核心素养时代基础教育课程教学改革的热点问题，尤其是在单元教学实施过程中产生的理论困惑和实践困境，尽可能从理论上澄清其背后的立论基础、逻辑关系，让其意义真实地浮现出来，提供实践上具有可操作性的教学设计模型，对深化单元教学具有重要价值。一是在知识、概念和观念的比较中明晰了大观念的内涵和重要价值，运用学习科学解释了大观念的形成机制;二是以大观念为固定点优化形成知识结构，用系统、分析与综合思维改进课时教学背景下的单元教学，以专家思维指导学生学会解决问题，并在此基础上，引导学生欣赏人类智识文化的精彩，体现了素养时代课堂教学变革的方向;三是建构了一个素养导向的单元教学设计模型，明确各组块的核心任务与设计策略，为教师做好单元教学提供系统化的思维框架，有助于课程改革目标的落地。诚然，作为中观层面的研究，且囿于篇幅，本文所给出的案例仅为阐明观点而未详加展开，后续研究可运用该模型设计更为详实的单元教学实践案例，并在实践运用中进一步完善理论基础和设计模型，使其更有益于教师的学习。另外，透视这一研究，亦为教学学术的发展提供了可资借鉴的启示：一是对于要指导课程教学改革实践的重要论题，尤其是新理念的提出或发展，无论对于理论研究者还是实践者，都必须真诚地运用理性思维从逻辑上、理论上搞清楚、讲明白，如此才能真正发挥指导实践的作用。二是教学学术研究者要从书斋中走出来，转向对基础教育实践的密切关注，并且要摒弃先入之见，发现与解决存在于教学理论与实践之中的真问题，确保基础教育课程教学改革行走于正确的轨道上，进而体现并塑造新时代的 “时代精神”。三是要遵循 “一切从实际出发” 的实践哲学，尤其是从可操作性的角度，切实考虑教师的工作实际，帮助教师理解理论、改进教学、创新创造。正如有研究者深刻指出的：“真正教育改革的理论、理念、举措，也只有融入广大教师的日常教育教学行为，也就是能够与教育常识有机结合时，才能产生应有的生产力"。

马亚鹏,宁夏银川市第九中学,202504