核心素養視域下的單元教學設計：內涵解析及基本框架

摘要： 單元教學是落實學科核心素養的基本單位。分析了作為一個“教學單元”的基本屬性，構建一個“教學單元”的基本思路。基于教學設計所要解決的基本問題，結合實例闡述了單元教學設計的基本框架，包括構建教學單元、制定教學目標、分析學習起點、設計教學過程、設計教學評價以及反思教學效果等。

關鍵詞： 學科核心素養; 教學單元; 教學設計; 設計框架; 教、學、評一體化

文章編號： 10056629（2020）05000307

中圖分類號： G633.8

文獻標識碼： B

教學設計根據涵蓋范圍的不同，可以分為學期教學設計、單元（專題）教學設計以及課時（題）教學設計。“核心素養→課程標準（學科/跨學科核心素養）→單元教學設計與實施→課時教學設計與實施”，是課程與教學實踐中環環相扣的鏈條，也是發展學生核心素養的必然路徑，一線教師必須基于“核心素養”展開“單元設計”的創造[1]。但在實際教學中，教師習慣的往往是課時教學，缺乏單元教學設計的概念和方法，不能基于單元整體來剖析各課時內容之間的內在關聯及其對學科核心素養課程目標的貢獻，常常“只見樹木不見森林”。以至于學生得到的也是些“點”狀或碎片化的知識，很難靈活的遷移應用，學科核心素養難以落地。單元教學設計，成為當前課程與教學改革中一線教師面臨的嚴峻挑戰。

1 單元教學設計的內涵解析

1.1 什么是單元

《漢語大詞典》中將單元解釋為“相對獨立自成系統的單位”[2];《辭海》中將其界定為“教材的基本單位”，即一門學科中性質相同、相近或有內在聯系的教材組成的一個相對完整的部分，一個單元一般安排在一段時間內連續進行教學，不同教學單元之間既相對獨立又相互聯系[3];王磊等認為，單元指教師在對課程標準、教材等教學指導性資源進行深入地解讀和剖析后，根據自己對教學內容的理解，以及學生的情況和特點，對教學內容進行分析、整合、重組后所形成相對完整的教學主題。一個單元可以由多個課時組成，不同的課時從不同的角度、深度，用不同的教學/學習方式，對同一主題進行多元化解析[4]。

由此可見，定義單元的視角可以不同，但作為一個“教學單元”，都具有如下幾個基本屬性： （1）相對完整性，即自成系統，內部各要素形成一個有機整體，能夠發揮整體效應;（2）相對獨立性，即與其他教學單元之間具有較明確的邊界;（3）內在關聯性，即構成整體的各個部分之間具有內在的邏輯關聯，且都指向共同的教學主題;（4）目標一致性，即單元中的每個部分皆指向且服務于共同目標的實現。一個教學單元就是一個指向素養的、相對獨立的、體現完整教學過程的課程細胞[5]。

對于一個教學單元應該有多大，并沒有嚴格的規定[6]，關鍵是能否滿足上述基本屬性。當教材中的某個單元符合以上屬性時，則教材單元即為教學單元，如2019年出版的各版本教材中“硫及其化合物”的相關內容雖然單元名稱及呈現方式不盡相同，如以節的形式出現——“硫的轉化”（魯科版）、“硫及其化合物”（人教版），以專題形式出現的“硫與環境保護”（蘇教版），但都圍繞著含硫物質性質及相互之間的轉化與利用，內容相對完整、獨立并具內在關聯性，則可作為一個教學單元來處理。而以“海水中的重要元素——鈉與氯”（人教版）為章題，但教材內容中并未涉及從海水中的鈉、氯元素如何轉化為我們所需的物質氯化鈉、金屬鈉以及氯氣等，則內容的相對完整性欠缺，章題所隱含的目標——利用物質轉化進行海水資源綜合利用的學科價值也不能實現，這時就需對教材內容進行加工，重構教學單元。

1.2 什么是單元教學設計

顯然，單元教學設計是以“單元”——一個完整的教學主題為單位進行的教學設計，是介于宏觀課程設計與微觀課時設計之間所展開的中觀教學設計，向上可以較好地兼顧課程整體目標和知識結構，向下可以合理協調課時之間的教學邏輯。這樣，教師的頭腦中就會有一幅相對完整的“教學藍圖”，進而根據這幅藍圖“瞻前顧后”地進行教學設計及實施，使得教學單元整體發揮的功能大于課時簡單疊加所產生的效用。

單元教學設計并非一個新概念。但在實踐中，教師通常認為教材單元即教學單元，備課的著眼點大多是課時，以為一節課一節課的教學疊加后自然地就成為了一個單元，課時與課時之間的關聯有可能是緊密的，也有可能是松散的。但在核心素養視域下的單元教學設計其備課起點是單元，在單元整體目標指引下規劃和設計單元中每一課時的教學，課時之間具有緊密的邏輯關聯，每一個課時都服務于單元教學目標的實現。單元教學設計作為橋梁連接了課程標準要求和課時教學，突出教學的方向性和結構性，有助于教師連貫地理解目標，靈活地整合教材，是落實學科核心素養目標的基本單位。

2 單元教學設計的基本框架

不同的教學設計研究專家所提出的教學設計模型不盡相同。但無論哪一種水平和層次的教學設計，都必須回答4個基本問題： 學生走向哪里，學生從哪里出發，學生如何到達那里，以及怎樣知道學生到達了那里？基于這些基本問題，單元教學設計的框架應該包括單元教學目標制定、學生學習起點分析、教學過程設計、教學評價設計等。但由于教學單元不一定對應于教材單元，所以首先需要解決單元構建的問題。

2.1 教學單元的構建

化學教材并不是化學課程本身，而是基于化學課程理念和課程標準要求，按照一定的邏輯體系和一定的呈現形式加以展開和具體化、系統化的材料。“一定的邏輯體系”并不意味著只有“一種邏輯體系”[7]，這從“一標多版”中已獲詮釋。而教師在面對不同版本的教材“章節”或“專題單元”研讀中，需要在把握前述單元屬性的基礎上，深入分析課程標準要求，對教材進行理性分析。采納合理的教材單元，對于不適合教學邏輯或學生特點的教材單元進行重構。以《普通高中化學課程標準》（2017年版）所規定的必修課程“主題2 常見的無機物及其應用”中有關“氧化還原反應”的內容為例，2019年出版的三個版本的教材的編排如表1所示。

可見，三個版本的教材的明顯區別是蘇教版將氧化還原反應內容分散，與元素化合物知識穿插編排;而人教版和魯科版則集中編排且置于元素化合物內容之前，皆以節題形式呈現，魯科版還將“氧化還原反應的應用”作為一個部分呈現。分散編排或是出于認為剛進入高一的學生的化學基礎知識儲備及抽象思維水平仍不足以支持復雜化學概念的學習，故以螺旋上升的編排方式分散難點。但這樣也造成了知識的碎片化，弱化了氧化還原反應理論對元素化合物知識學習的指導作用。如果并不涉及復雜的氧化還原反應，也不強化氧化還原方程式的配平，而只是讓學生從氧化還原角度去認識化學反應、能從元素價態變化角度認識物質性質及轉化的路徑并理解這種轉化的價值，即發揮了該主題在發展學生變化觀念、科學探究、宏觀辨識與微觀探析、證據推理與模型認知以及社會責任等學科核心素養上的作用，也為理解性學習元素化合物知識奠定了基礎，則氧化還原反應作為一個教學單元是合理的。由此，可構建以“建立研究物質及其變化的氧化還原視角”為目標統整的教學單元，并將該單元劃分為有內在邏輯關系的3個課時（如圖1所示）： 第1課時是化學反應角度，第2課時從對化學反應的認識轉到對反應中物質及其性質的認識，第3課時則是如何利用物質的氧化性、還原性及變化。3個課時圍繞素養目標層層遞進，逐步深入。

當然，教學單元的構建并非臨時起意，而是發生在學年或學期教學計劃時，教師深入分析課程標準相關要求、不同版本教材的內容與邏輯結構、學生的認知準備以及可利用的課程資源等，按照學期或學年的課時，合理規劃好教學單元及其課時數。

2.2 單元教學目標的制定

單元教學目標不是單元內各課時教學目標的簡單疊加。單元教學上承課程目標，下接課時目標，是實現課程目標的基本單位，所以必須有對接學科核心素養的目標，以對整個單元教學設計發揮全局性、統領性的導向作用。這時就需要深入分析課程標準要求，整體把握單元內容邏輯，深入挖掘內隱在顯性學科內容背后的對發展學生的學科核心素養更富“營養”價值的學科觀念、方法、價值等來設計單元目標[12]，再把單元目標有機分解到每個課時中，通過每個課時教學目標的逐步落實而最終實現。課程標準是制定教學目標的最主要依據，課程標準中有許多關于目標的表述，如表2所示。

可見，“學業要求”是依據學業質量標準的水平和內容要求編寫，集中體現了該主題的素養能力表現要求，可以幫助教師更好地把握該主題的教學目標，落實教、學、評的一致性和一體化[13]。對于“氧化還原反應”，其內容要求見表1，相關學業要求為“能利用氧化還原反應對常見的反應進行分類和分析說明;能從元素價態的角度預測物質的化學性質和變化，設計實驗進行初步驗證;能從元素價態變化的視角說明物質的轉化途徑”。根據課程標準的要求，綜合分析學生基礎、教學條件資源等，設計該單元及課時的目標如表3所示。為便于把握，單元目標的表述不宜瑣碎，可采取“中心目標+基本點”的表述方法。中心目標體現了該單元教學的“中心思想”，體現了單元教學的大方向，基本點是從學科核心素養角度對中心目標進行的闡釋。課時教學目標則是在中心目標指引下圍繞課時內容的細化，其設計與表達遵循可觀察、可達成、可測量的基本原則[14]。

2.3 教學起點的分析

如果說目標是學生所要到達的終點的話，還需厘清學生從哪里出發，即分析教學起點。如表4所示，一般包括： （1）分析學生已有知識、經驗、能力、態度等，以便設計先行組織者，讓新知的學習在學生原有認知結構中找到固著點，為設計符合學生認知特點的教學策略找到根據;（2）分析相關前概念、相異構想和錯誤認識等，以便設計相應的概念轉變策略;（3）分析學生可能的學習困難，以便找到相應的難點突破策略，使得學生在學習時并不會感到“難”，即學生可能的學習困難是教師教學設計時的難點，但不應成為學生學習時的難點。

2.4 教學過程的設計

教學過程的設計解決的是如何帶領學生從起點到終點的問題，情境的創設、內容的組織、方法的選擇等都蘊含其中。如果說，一個單元就是一個完整的學習事件或故事的話，就需要一個事件發生的背景（情境），從中發現問題，引導學生在完成問題解決任務的各種探究活動中，實現知識的自主建構，達成學習目標。即通過情境、問題、任務、活動之間的邏輯關系（如圖2所示），將單元教學組織成一個圍繞目標、內容、過程實施與評價的“完整”的探究故事。

根據前述單元內容的構建、學習起點的分析，以學生在初中所學過的有關“金屬冶煉”作為該單元教學的“大情境”以解決從更為本質的角度認識物質間的化學反應及物質的性質的問題。如表5所示，第1課時以高爐煉鐵的情境（也為先行組織者）引發問題1.1，從而喚起學生已有認知中的相關知識，并引起認知沖突（CO與Fe2O3不屬于四大基本反應類型中的任一種），則引發如何從更為本質的角度分類、氧化反應和還原反應是否分開進行等系列問題，為概念轉變奠定基礎。注意該課時中的Fe—CuSO4—C組成的電池實驗只是為了讓學生利用從實驗觀察到的事實來證明Fe與硫酸銅溶液的反應的確發生了電子的轉移，并不涉及原電池概念。在教學過程中，問題會轉化為解決問題的任務，做任務即為“活動”，所以設計時可將“任務與活動”合二為一進行表述。

課時2的導入問題2.1承接課時1高爐煉鐵中的三個氧化還原反應，引導學生從對反應的討論轉向對反應中的物質的討論，從而自然構建氧化性氧化劑、還原性還原劑兩組概念，再以學生熟悉的濕法煉銅為情境，繼而提出FeSO4可能具有的性質，這一問題位于學生的最近發展區內，學生利用新學知識（根據其中鐵元素的化合價可升可降來分析）及已有知識（金屬活動性順序表中排在前面的金屬可將排在在后面的金屬從其鹽溶液中置換出來），設計諸如用鎂條與FeSO4溶液反應的實驗證明;再提出問題2.3，這時教師可提供Fe3+的特征檢驗方法，讓學生設計實驗來證明。在此環節中，以FeSO4為載體，并不是要學習鐵的化合物相關性質，而是作為學生建立認識物質氧化性、還原性及物質間轉化規律的一個載體。

課時3則是對課時1、課時2的深化，是在新情境中遷移應用前面所學知識。這時從工業生產情境金屬冶煉轉到實驗室情境氧氣的制取，提出問題3.1。在問題3.2的解決過程中，先給學生提供恰當的腳手架（如典型的氧化劑和還原劑），再讓學生完成設計實驗證明H2O2既具氧化性又具還原性的任務。最后總結出研究物質氧化性還原性的一般思路和方法，舉出實例說明研究氧化還原反應的價值，突出學科觀念、方法和價值等。

由表5及上述分析可見，3個課時的教學以工業生產或實驗室中的化學反應為真實情境，引發問題。從單元“大問題”到課時“問題”再到課中“問題”的建構，思路清晰，層層遞進，邏輯嚴密，有效地搭建了單元教學的結構框架，自然生成了解決問題的任務，引發了學生的自主探究活動，可以實現該主題在發展學生化學學科核心素養上的目標。

當然，表5所示僅為單元教學過程的整體化設計框架，每個課時還需在此框架下再展開課時教學過程的具體設計，這是一線教師所熟悉的，此處不再贅述。

2.5 教學評價的設計

在傳統教學中，教學與評價往往是一種區分相對清晰、功能相對獨立和操作相對分離的關系。通常發生在教學之后，對教師的教學效果和學生的學習結果做出判斷，無法為教學和學習提供即時有效的決策信息，對改進教學和促進學習沒有直接的意義。2017年版課標所提倡的“教、學、評”一體化意指評價本身就是教學的有機組成部分，評價在課堂層面持續地進行，采用各種正式或非正式的評價方法收集關于學生理解與表現的證據，這些證據被用來確定學習者達到目標的程度如何，需要做出什么調整，還需要哪些努力等。這是一種動態的形成性評價，評價的目標是改進教學以使學生最大程度地獲得進步[15]。

所以，在單元教學設計中，須有意識地將評價任務嵌入到教學過程中。課堂教學中，有些學習任務為構建新知識服務，如表5任務與活動1.1、 1.2等;有些學習任務既可以為連接新舊知識服務，同時還可作為評價任務，如任務與活動1.3、 1.4等，此時，教學、評價與學習的任務與活動是一體的，且與教學目標具有一致性，如表6所示。教師通過傾聽、觀察等方法獲取學生在完成任務中的活動表現，判斷學生是否達成目標，及時給予學生反饋，并根據目標的達成情況決定教學的進程。

重視課堂教學中“教、學、評”一體化的設計，并不意味著不需要課后的作業或單元練習的設計。在有限的課堂時間和空間里實現對所有學生的即時評價是不現實的，所以還需要通過課后評價的設計以收集信息進一步診斷學生教學目標的達成情況。課后作業或單元練習時需注意“教、學、評”的一致性，圍繞單元目標，采用雙向細目表，精心選擇或編制，重視學生解決真實情境下不同復雜程度的化學問題。避免簡單練習、重復練習或機械練習，與課堂即時評價形成合力，充分發揮評價促進化學學科核心素養形成與發展的功能。

上述評價的設計實際上也為單元教學效果的反思提供了依據。教師可根據學生完成評價任務時的活動表現、課堂中的教學生成情況、學生的作業完成情況或者單元練習的結果等，從多個角度獲得預設目標達成與否的證據，分析教學設計的實施效果，以獲得成功的經驗或教學補救的方向等。所以，在實際的單元教學設計最后部分，可呈現基于評價證據的教學反思，這也是實現教師專業發展的重要路徑。

3 小結

綜上，一個單元教學設計的基本框架包括：

（1） 構建教學單元： 分析課程標準相關內容要求、學業要求以及教材編排，構建一個中心目標導向的、符合單元基本屬性的教學單元，劃分課時。

（2） 制定教學目標： 基于課程標準要求、單元內容、學生特點以及教學資源的綜合分析制定教學目標。以總述單元目標及分述課時目標的方式呈現和表述。

（3） 分析學習起點： 分析與單元相關的學生已有知識經驗、前概念或學習困難等，為相應教學策略的制定找到依據。

（4） 設計教學過程： 包括單元情境、問題、任務與活動的整體設計框架，以及每個課時的具體展開。

（5） 設計教學評價： 課堂中將評價任務嵌于教學過程中，課后精選作業、精心設計單元練習，以獲得教學目標達成的證據。可在單元教學設計方案中用雙向細目表形式呈現作業或練習，體現單元目標下“教、學、評”的一致性關系，避免作業或練習布置的隨意性。

（6） 反思教學效果： 基于教學評價的證據，反思教學設計的成功和不足之處，以改進教學，促進師生共同發展。

單元教學設計是教學專業性的重要體現，它是基于學生立場，對學生圍繞某一單元開展的完整學習過程所做的專業設計。是從期望學生“學會什么”出發，逆向設計“學生何以學會”的過程，為學科核心素養的落地指明了清晰的路徑[16]。本文所述框架只是提供了單元教學設計的一種思路。關于單元教學設計還需我們進行更多的理性思考和教學實踐，以不斷改進，提升其科學性、規范性和有效性。

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