本領中心的大單元問題解決主題式學習設計

摘 要：本領中心教學是一種以培養學生核心素養為中心，注重學生知識內化與能力發展的教學模式。教師從信息、知識、能力、素養、生產力等要素相互轉化的視角出發，闡述本領中心教學模式的關鍵特征，在此基礎上構建問題解決主題式學習的“七一”設計模型、“八階雙環”學習模型，并運用上述模型設計初中化學“酸堿度調節：中和反應及其應用”大單元主題學習任務，為落實學科核心素養培養的課堂教學活動提供設計思想和方法。

關鍵詞：初中化學；本領中心；問題解決；主題式學習；酸堿度調節

中圖分類號：G63 文獻標識碼：A 文章編號：0450-9889（2025）01-0073-04

2022年版義務教育課程方案將培養有理想、有本領、有擔當的時代新人作為課程實施的基本理念和育人目標。從學習的視角看，理想信念是促進學生砥礪前行、深度學習、成才報國的第一推動力；掌握學習的本領、創新的本領、問題解決的本領、合作攻關的本領，是新時代各學科教學的重要目標及任務體系中的第一要務；養成對自己負責、對社會負責、對家國盡責的擔當意識，是新時代各學科課程育人的價值追求。在學科教學課堂學習任務、活動、評價的設計與實施中，理想信念教育、責任擔當教育雖然很重要，但不能過多地以顯性課程的形式呈現，也不能占據太多的課堂互動時間，而應以隱性課程的形態滲透在師生的學術性探討和實踐性探究活動之中。在近二十來的基礎教育課程教學改革實踐中，大多數教師已經潛移默化地將學習的建構性原則和探究式方法內化于心、外化于行，然而也有部分教師受到學生基礎薄弱、教學內容多等因素的影響，在教學實踐中忽略了學生親歷建構、探究的認知發展過程，助長了學生死記硬背、生搬硬套、不求甚解等不良學習習慣。因此，構建以本領為中心的問題解決主題式學習的設計模型和設計流程，指導一線教師進行有效教學設計，促使教師在教學活動中構建以培養學科核心素養、突出本領習得為中心的多維互動教學樣態，從傳統的教知識轉變為教本事，從而形成本領中心的課堂教學范式。

一、本領中心教學模式的關鍵特征

本領中心教學模式指的是以學生習得可遷移的思想、觀念、方法、模型為基礎，以學生獨立自主完成學習任務和成功解決實際問題為終極目標，注重學生知識內化與能力發展的一種教學模式，具有以下關鍵特征。

（一）將信息轉化為知識：遵循學習的建構性和探究性本質

在信息爆炸式增長的當下，每個人都生活在信息的海洋之中，當信息被選擇性感知、建構意義、整合于認知結構、應用于問題解決時，信息就轉化為知識。本領中心的課堂教學模式，要求學生充分調用已有知識和經驗，對新獲取的數據或文本信息進行辨識、篩選、歸類、關聯、比較、轉換、建模、應用，從而發現隱藏在新信息背后的深層意義和普遍規律，體現學習的建構性和探究性本質，發揮學生在知識構建中的主動作用。

（二）將知識轉化為能力：強調新知學習與實際問題解決的整合

在新一輪課程改革中，教師進一步認識到關鍵能力對學生持續學習、成才成功的重要性，更加強調如何超越知識建構的課堂范式，將課堂教學的重心轉移到能力培養、本領錘煉上來。這意味著，在探究中建構起來的新知，還需要在真實、復雜的問題情境中去檢視其應用價值，從中協同發展發現新知的學習能力和解決實際問題的實踐能力。知識轉化為能力的本質是知識類型的轉化，即將事實性知識、概念性知識轉化為觀念性、程序性、策略性、方法性和元認知知識［1］，從而實現知識的深度內化和靈活運用，形成解決問題的能力。

（三）將能力轉化為素養：在正確價值觀及高階品格中發展能力

最新版的義務教育和普通高中各學科領域課程標準均將核心素養定義為正確價值觀、必備品格和關鍵能力的總和。素養化的能力是經歷倫理、道德、法制、民族文化、社會文化、家國文化等正向能量打磨過的能力；素養化的能力是信息獲取與加工、科學推理與認證、科學探究與實踐、批判性思維和創新思維、科學表達與語言應用等多種能力的深刻內化和高度融合；素養化的能力兼具解放和發展生產力的創新引領功效。在基礎教育階段，培養學生形成正確的價值觀和高階的品格，有助于學生將個人成長融入國家與社會的宏大敘事，將個人能力轉化為服務于國家、民族、人類文明發展的不竭動力。

（四）將素養轉化為新質生產力：參與科研、生產等諸多領域的前沿問題探究

新質生產力是由技術革命性突破、生產要素創新性配置、產業深度轉型升級而催生的當代先進生產力，以勞動者、勞動資料、勞動對象及其優化組合的質變為基本內涵，以全要素生產率提升為核心標志［2］。新質生產力引領下的學科核心素養發展，要求學生既要深度理解科學知識和人文基礎知識，又要關注科技創新前沿動態，建構恰當的邊緣性參與者身份，主動加入有關新業態、新產業、未來產業、新文化的認知及實踐共同體之中。對于大中小學生而言，新質生產力實質上是一種創新驅動的學習文化生產力，推動學生共同營造“人民至上、自信自立、守正創新、問題導向、系統思維、胸懷天下”的學習共同體文化氛圍，促進全面發展。

二、本領中心的問題解決主題式學習設計模型與設計流程

主題式學習是聚焦于某一大概念、核心概念、基本概念、問題解決任務、項目探究事項、科學探究事項的復雜學習過程，具有聚焦性、上位性、發散性、收斂性、復雜性、情境性等特征。問題解決主題式學習是將教學內容設計為旨在幫助學生掌握某種問題解決本領的“教—學—評”活動歷程，使學生在解決實際問題的過程中獲得知識，培養核心素養。

（一）本領中心的問題解決主題式學習的設計模型

基于上述本領中心教學模式的關鍵特征，結合核心素養落地的教學實踐研究，筆者構建了一個本領中心的問題解決主題式學習設計模型（如圖1），簡稱“七要素”設計模型。

該模型主要包括情境、問題、知識體、問題解決、過程評價、觀念抽提、遷移評價等7個要素，有4個主要特點是：一是將知識學習作為問題解決的基礎，而不是最終目標；二是問題解決不僅需要新學習的知識，而且整合了學生先前習得的知識、經驗、能力、素養，促使“教—學—評”活動發生在有意義的問題解決情境之中；三是突出觀念抽提環節，促進學生將知識學習和問題解決的經驗轉化為思想、觀念或方法；四是每一節課若能創造性地解決真實、復雜問題中的某個局部子問題，直到整個單元系統解決該復雜問題，這種“整體—局部—整體”的認知過程，便是學生長本領、強素養的學習歷程。

（二）本領中心的問題解決主題式學習的設計流程

根據“七要素”設計模型的構成要素及其關系，結合教師日常備課習慣，筆者構建了如下本領中心的問題解決主題式學習的設計流程。

第一步，意義設計。新知識學習是指日常教學中的新知課、復習課、實驗課，問題解決學習是指日常教學中的習題課、講評課、項目展評課、研學課等。教師可以通過查閱文獻、研究高考題、研究中考題、研究教科書、研究教師用書、開展實驗探究、開展調查研究等路徑，發現、發掘和累積每一次課的背景意義和現實意義，突出回答“為什么要學”“學會了有何價值”等問題，讓新知學習、問題解決學習富含個體價值和社會意義。

第二步，學程設計。學程設計是將教學活動定格為學生主體、教師主導的本領習得活動，圍繞問題解決主題，開發“任務驅動—活動推進—逐階發現—洞察抽提—遷移拓展—反思評價”為基本結構要素的學習任務單，形成知識學習的“任務—發現”教學和問題解決的“八階雙環”學習模型。“八階雙環”學習模型是指學生進入問題情境，經歷整體感知、題干認知、問題定位、視角選取、信息調用、知識整合、模型建構、答案表征等8個問題解決進階過程，在學習中及時審視“問題—視角—信息—知識—模型”的一致性，形成第一個反思環；若洞察到視角、思路存在問題，應及時自我否定，重新梳理答題視角和思路。學生在提交答案之后，還需從答案的有效度、完整度、準確度來反思審視，若能意識到答案不可能或不完備，應及時進行自我否定，重新啟動答題程序，形成第二個反思環。

第三步，媒體設計與開發。根據學程設計采用多媒體輔助教學，整合PPT課件與傳統板書，PPT包括任務清單、問題導引、教學信息、音視頻、教師觀點、專家觀點、課堂練習、知識地圖、評價量表等。根據課程重難點設計教師和學生的書寫板書內容，書寫時間及空間順序等。根據實證需要，準備好輔助教具、輔助實物、支撐實驗等工具用品和用法，避免過度使用多媒體視頻替代真實的實驗或實物，增強學生的實踐操作能力。

第四步，撰寫教案。教案的撰寫應置于確定學程、輔助媒體設計、學具開發與調試之后。教案中的教學過程部分應包括具體互動過程和預期結果，包括教師行為、學生行為和評價要點等關鍵內容，體現“教—學—評”一體化和“活動—目標”一致性。教師在撰寫教案過程時應注重教學內容科學性、規范性，并做好學生預期行為的梳理和應對預案。

第五步，優化與內化。根據同行意見、案例啟示、文獻啟示、試驗結果進行教學方案的優化，將教學內容內化于心，記住課堂教學的推進順序、時間把控、學情調控、互動要點、評價要點，為正式實施教學做好充分的思想準備、角色準備和內容準備，為學生傳遞治學嚴謹、敬畏科學、敢于質疑、勇于創新、深度追問、洞察本質的學術風范、學者風骨和學術氛圍。

三、初中化學本領中心的大單元問題解決主題式學習設計例析

筆者遵循上述本領中心教學特征、本領中心問題解決主題式學習的設計模型與設計流程，對人教版化學九年級下冊第十單元“酸和堿”進行大單元問題解決主題式學習設計。通過大單元問題解決主題確立、大單元問題解決主題導入課、新知建構及子問題解決課、復雜問題解決課的系列課型設計，引導學生從生活入手，理性分析生活中的化學問題，通過自主探究獲得真知、習得本領，然后運用本領靈活解決生活問題，從而實現“從生活走進化學，從化學走向社會”這一要求。

（一）確定大單元問題解決主題：突顯中和反應在工業及環保中的應用

“酸和堿”單元內容對應的學習主題是物質的性質與應用，介紹了幾種常見的酸和堿的性質和用途，酸和堿的中和反應及其應用。本單元包含了化學反應的分類、特征、實質、價值、調控、研究視角、研究思路、研究方法等核心概念，學生需要通過結構化記憶、理解性記憶、實踐性記憶等優化自身的認識結構，學習本單元內容。筆者基于課標要求、教材內容、學情分析，遵循“整體分析→本質分析→價值分析”三階分析模型，將本單元的問題解決主題確立為“酸堿度調節：中和反應及其應用——聚集工業設計與環保處理”（如圖2）。

學習主題一般由大概念、核心知識、基本思路與方法、重要態度、必做實驗及實踐活動五個維度的內容構成。教師圍繞“酸和堿”單元學習主題物質變化與轉化觀大概念，構建“酸堿指示劑→常見酸堿→酸堿定義→酸堿反應→酸堿度（pH）→酸堿度調節”核心知識結構，將經驗、知識、素養發展等整合于主題學習之中。學生通過“辨識→列舉→實證→表征→解釋→設計→操作→解決實際問題→完成項目式學習→完成跨學科學習”的學習過程，經歷知識形成的過程，發展化學核心素養。

（二）大單元問題情境導入課設計：“走進”化工廠

教師通過歷史照片、視頻、企業資料等直觀素材，講述廣西重要化學工業原料生產基地的興衰和產業轉型的歷程，讓學生“走進”化工廠，激發學生的好奇心，引導學生提出新問題。根據柳州鋅品股份有限公司的介紹及情境問題（如下頁圖3），教師要求學生從企業信息中提取化學知識，分類書寫柳州鋅品股份有限公司生產產品的化學式，并提出其他問題。大單元情境問題創設后，教師可以引導學生轉入本單元的知識學習。

圖3 柳州鋅品股份有限公司的介紹及情境問題

（三）新知建構與探究性學習設計：將新知及時應用于解決復雜情境問題中的子問題

“酸和堿”單元問題解決主題式學習可以設計為5個主要課時（如表1），教師采用“任務—發現”教學法，引導學生建構有關酸堿指示劑、酸、堿、pH等方面的知識和方法，嘗試運用相關知識解決化工廠復雜情境問題中的簡單子問題。在教學實踐中，教師可以根據具體學情進行調整。

（四）整體解決復雜問題：遵循問題解決的“八階雙環”學習模型，突出整合運用新舊知識及相關思想、觀念和方法

學生在上述5個課時知識建構與子問題解決或子任務完成的基礎上，基本了解了酸和堿的有關知識，但還沒有系統掌握。此時，教師可以設計有利于學生自主學習和探究的化學學習情境，引導學生遵循問題解決的“八階雙環”學習模型解決復雜問題或任務，讓學生明白大單元簡單有序的知識體，為解決實際問題提供認知視角、思維工具和具體方法。

教師聚集工業設計與環保處理，設計化工生產實踐中的酸堿度調節練習題（如圖4），逐步培養學生解決實際問題的能力。學生完成練習題后，教師可以引導學生討論“化學工程工藝設計，需要遵循哪些原則？”，進一步訓練學生的復雜問題解決能力。

（五）單元拓展式跨學科項目學習設計：突出學生的自主選擇和合作探究

以教師講授為主的傳統教學，遠不能滿足培養學生適應未來社會發展需要的綜合素質與能力。項目式學習是以建構主義、實用主義為理論基礎，讓學生在解決真實問題、完成任務的過程中獲得知識并提高實踐探究能力的學習模式，因此是教師優化教學方式，培養綜合型高素質人才的有效途徑［3］。學生可以通過項目式學習解決教材中的探究問題，從而增強對知識的理解、掌握和運用，培養實踐能力、創新能力和團隊協作能力，鍛煉分析問題和解決問題的能力。

在初中化學教學中，教師需要合理引導學生進行單元拓展式跨學科項目式學習，促進學生運用所學化學知識和其他學科的知識和方法解決真實情境中的復雜問題。“酸和堿”單元的拓展學習，教師可以引導學生提取本單元學習中習得的知識、技術、方法，說明其可能解決的生活生產實際問題。教師還可以設計課后跨學科項目式學習任務，如土壤改良的調查及實證研究、氯堿工業的實地調研及相關工藝流程圖的繪制、酸雨產生原因及其防控方案設計、“雙碳”目標導引下的現代化工產業園設計、城鄉生活廢水及垃圾場浸水處理技術的調查研究與改進方案設計等。學生可以分組自由選擇感興趣的學習任務，利用課外時間，在教師的指導下按照相應的工作單完成學習任務。

綜上所述，本領中心的大單元問題解決主題式學習設計，體現了“大單元—大情境—復雜問題解決”的分步式學習進階，將新知學習有效納入復雜問題解決的逐階推進過程當中，系統落實了新課標所要求的單元學業素養形成與發展標準，從學程設計的實踐路徑倒逼教師轉變教育教學觀念及改變傳統教學方式方法，推動教學實踐的創新與發展。本研究后續工作是采集有關實施數據，探索學生化學學習情感、化學觀念建構及問題解決能力在本領中心教學過程中的形成與發展趨勢，為優化大單元主題式教學模型提供數據支撐。

參考文獻

［1］蔣達觀.中學化學教學的終極目標：將知識轉化為能力［J］.科教導刊（上旬刊），2011（5）：114+155.

［2］馬俊峰，馬小飛.新質生產力的生成邏輯、價值意蘊與實踐理路［J］.理論與現代，2024（2）：1-14.

［3］賴穎苗.在初中化學常規課堂實施項目式學習的實踐研究［D］.重慶：西南大學，2021：12.

注：本文系廣西民族大學引進人才科研啟動課題“面向科技自立自強的復雜學習環境、機制及民族地區高素質化學師資培育應用研究”（2021C039）的階段研究成果。

（責編 韋榕峰）