面向?qū)W科能力培養(yǎng)的單元教學(xué)設(shè)計模型研究

郭炯 潘霞

[摘? ?要] 核心素養(yǎng)教育是當(dāng)前教育變革的核心主題，基于學(xué)科能力的單元教學(xué)不僅是對核心素養(yǎng)教育的基本回應(yīng)，也是推動核心素養(yǎng)落地的現(xiàn)實需要。通過單元教學(xué)的方式促進核心素養(yǎng)發(fā)展，需厘清核心素養(yǎng)導(dǎo)向下單元教學(xué)設(shè)計要點與邏輯，建構(gòu)面向?qū)W科能力培養(yǎng)的單元教學(xué)設(shè)計模型。該模型源自腦的學(xué)習(xí)機理、心理認(rèn)知規(guī)律，探索單元教學(xué)中學(xué)科能力的培養(yǎng)機制，立足大數(shù)據(jù)、人工智能、虛擬現(xiàn)實等技術(shù)賦能單元教學(xué)的認(rèn)知價值，圍繞單元目標(biāo)，明確了課程分析、內(nèi)容重構(gòu)、活動設(shè)計、評價設(shè)計等核心要素，并以“大”為切入點，探究大概念、大整合、大任務(wù)、大進階所揭示的實施邏輯。在此基礎(chǔ)上，設(shè)計面向?qū)W科能力的單元教學(xué)案例，詳細闡述單元教學(xué)設(shè)計流程與策略，希冀為單元教學(xué)提供理論解釋與實踐指導(dǎo)。

[關(guān)鍵詞] 學(xué)科能力; 單元教學(xué)設(shè)計模型; 學(xué)科核心素養(yǎng); 大概念

[中圖分類號] G434? ? ? ? ? ? [文獻標(biāo)志碼] A

一、引? ?言

人才培養(yǎng)目標(biāo)的轉(zhuǎn)變對傳統(tǒng)教學(xué)提出了挑戰(zhàn)，形成學(xué)科核心素養(yǎng)是撬動教學(xué)范式轉(zhuǎn)型的一個支點，強調(diào)教學(xué)整體性、結(jié)構(gòu)性、關(guān)聯(lián)性和進階性的單元教學(xué)應(yīng)時而入，成為改善課堂教學(xué)弊端、驅(qū)動核心素養(yǎng)落地課堂的有效路徑。在這一過程中，教師超越單純知識點的教授，轉(zhuǎn)向幫助學(xué)生理解學(xué)科的基本結(jié)構(gòu)和學(xué)科專家認(rèn)知世界的獨特方式，正確、靈活地理解和運用基礎(chǔ)知識，提升真實問題解決能力。但如何將素養(yǎng)培養(yǎng)落實到單元教學(xué)中，需遵循怎樣的邏輯組織單元，如何確定單元目標(biāo)、突破傳統(tǒng)的課時教學(xué)思路等是單元教學(xué)中普遍存在的困惑和難點。本研究在廓清單元教學(xué)與核心素養(yǎng)、學(xué)科能力形成之間關(guān)系的基礎(chǔ)上，對單元教學(xué)設(shè)計進行構(gòu)型，以期為素養(yǎng)導(dǎo)向的課堂變革提供參考，有效推進新課標(biāo)落地。

二、單元教學(xué)設(shè)計研究回溯

單元教學(xué)設(shè)計源于國外，有關(guān)研究經(jīng)歷了“單元教學(xué)理念—單元教學(xué)法—單元教學(xué)設(shè)計”的路徑。19世紀(jì)末德克樂利提倡的整體化教學(xué)孕育了單元教學(xué)設(shè)計的萌芽[1];20世紀(jì)初，杜威主張實用主義的單元教學(xué)，在此理念下創(chuàng)立了五步教學(xué)法[2];20世紀(jì)20年代以后，莫禮生創(chuàng)設(shè)了“莫禮生單元教學(xué)法”，包括試探、提示、自學(xué)、組織、復(fù)述五個環(huán)節(jié)，其旨在指導(dǎo)學(xué)生解決問題[1];1998年，格蘭特·威金斯等人將追求理解的教學(xué)設(shè)計引入教育領(lǐng)域，為單元教學(xué)設(shè)計提供了設(shè)計模板，即確定預(yù)期結(jié)果—確定合適的評估證據(jù)—設(shè)計教學(xué)活動[3]。顯然，國外單元教學(xué)設(shè)計研究呈現(xiàn)出理論研究向?qū)嵺`應(yīng)用轉(zhuǎn)變的趨向，但對于單元教學(xué)設(shè)計的內(nèi)涵特征、基本要素、實施流程等并無詳實的界定，僅為單元教學(xué)設(shè)計提供宏觀方法論層面的指導(dǎo)。

分析國內(nèi)相關(guān)文獻發(fā)現(xiàn)，研究主要集中在兩個層面。一方面?zhèn)戎貜牟煌S度剖析單元教學(xué)設(shè)計的內(nèi)涵、特征、價值邏輯等的理論研究。如楊玉琴基于核心素養(yǎng)視角，從介于宏觀課程設(shè)計與微觀課時設(shè)計之間的中觀層面解析了單元教學(xué)設(shè)計的內(nèi)涵[4];王英英結(jié)合歷史學(xué)科特色，總結(jié)了核心素養(yǎng)下單元教學(xué)設(shè)計的5個特征，即目標(biāo)層次化、內(nèi)容整體化、情境真實化、活動程序化、評價多元化[5];呂世虎等在分析單元教學(xué)設(shè)計特征的基礎(chǔ)上，探討了單元教學(xué)設(shè)計對教師專業(yè)發(fā)展的促進作用等[6]。另一方面結(jié)合學(xué)科特色，關(guān)注實踐應(yīng)用的研究，重點關(guān)注單元教學(xué)設(shè)計流程、單元教學(xué)設(shè)計策略等的實踐與應(yīng)用。劉徽以大概念為固著點，從目標(biāo)設(shè)計、評價設(shè)計和過程設(shè)計三方面提出了單元教學(xué)設(shè)計步驟[7];喻俊等從改進基于核心素養(yǎng)課堂教學(xué)的角度出發(fā)進行了單元教學(xué)設(shè)計探索與實踐[8];潘蘇東等結(jié)合物理教學(xué)案例，將單元教學(xué)設(shè)計流程細分為單元規(guī)劃、學(xué)情和教法分析、單元教學(xué)目標(biāo)設(shè)計等六個步驟[9]。

綜上所述，單元教學(xué)設(shè)計研究仍處于探索階段，研究較為零散，鮮有系統(tǒng)深入的研究，大多研究聚焦單一學(xué)科的單元教學(xué)設(shè)計，普適性不足，缺乏系統(tǒng)思維的關(guān)照，以及以整體觀為指導(dǎo)的具有操作性步驟的設(shè)計指引。此外，鑒于核心素養(yǎng)描述的抽象性，致使一線教師對其理解不到位，難以開展教學(xué)實踐。因此，需以易操作、可觀測的學(xué)科能力為中介，構(gòu)建面向?qū)W科能力培養(yǎng)的單元教學(xué)設(shè)計模型，不僅可加強教師對單元教學(xué)設(shè)計的系統(tǒng)認(rèn)知，為其開展單元教學(xué)提供實踐框架，也可保證核心素養(yǎng)的培養(yǎng)切實落地。

三、基于單元教學(xué)的學(xué)科能力形成機制

（一）學(xué)科核心素養(yǎng)與學(xué)科能力的關(guān)系

學(xué)科核心素養(yǎng)是學(xué)生未來發(fā)展所需要的關(guān)鍵能力和必備品質(zhì)，但一線教師總是感覺看不透、抓不住，對它的具體表現(xiàn)也始終是模糊的。王磊等在探索知識經(jīng)驗與能力表現(xiàn)聯(lián)系的基礎(chǔ)上，提出學(xué)科核心素養(yǎng)的實質(zhì)是學(xué)生順利完成學(xué)習(xí)理解、應(yīng)用實踐和遷移創(chuàng)新的學(xué)科認(rèn)識活動和問題解決活動的穩(wěn)定的心理調(diào)節(jié)機制，即學(xué)生的學(xué)科能力[10]，這就為學(xué)科核心素養(yǎng)的落地找到了載體。

（二）學(xué)科能力的形成過程

學(xué)科能力的形成過程本質(zhì)是學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)與發(fā)展的過程，因此從學(xué)習(xí)理論視角切入，沿著知識觀、學(xué)習(xí)觀、教學(xué)觀的脈絡(luò)展開[11]，可為探析由學(xué)科知識通達學(xué)科能力提供可能路徑。學(xué)科知識是培養(yǎng)學(xué)科能力的“阿基米德點”，但傳統(tǒng)知識觀難以構(gòu)筑學(xué)科能力形成的基礎(chǔ)，需深入腦的認(rèn)知機制探尋支撐學(xué)科能力形成的知識觀，進而明晰所需的學(xué)習(xí)觀、教學(xué)觀。人腦對知識的學(xué)習(xí)呈現(xiàn)出一定的層級性，依賴緊密聯(lián)系的神經(jīng)元，按照特定的相似性原則，聯(lián)結(jié)分布在大腦不同區(qū)域的知識，進而形成完整的知識體系[12]?；谶@一邏輯，學(xué)科知識的習(xí)得應(yīng)以學(xué)科大概念為主脈絡(luò)，其他知識遵循與大概念的邏輯關(guān)系依附于外圍，進而形成契合學(xué)習(xí)者認(rèn)知邏輯的學(xué)科知識結(jié)構(gòu)。如此，學(xué)科能力的培養(yǎng)需以建構(gòu)性、體系性的學(xué)科知識觀為指導(dǎo)，經(jīng)過遞推式學(xué)習(xí)過程，實現(xiàn)整體化、系統(tǒng)化的教學(xué)。

根據(jù)信息加工理論，學(xué)科知識的深層加工有賴于短時記憶到長時記憶的轉(zhuǎn)化。長時記憶的形成與神經(jīng)元間的聯(lián)結(jié)息息相關(guān)，神經(jīng)元間的聯(lián)結(jié)被使用得越頻繁，記憶存儲的時間就越長[13]。活動可通過多重感官刺激，激活神經(jīng)回路，增強神經(jīng)元間的聯(lián)結(jié)，固化記憶，因此學(xué)科活動是形成學(xué)科能力的主路徑。學(xué)習(xí)者通過外在與內(nèi)在、感性與理性、實踐與認(rèn)識等以大任務(wù)為載體的多元活動解決學(xué)科問題，完成從具體知識到認(rèn)知方式，從外部定向到獨立操作再到自覺內(nèi)化的轉(zhuǎn)化過程，促進認(rèn)識、思維、知識和能力協(xié)同發(fā)展，實現(xiàn)學(xué)習(xí)理解、應(yīng)用實踐和遷移創(chuàng)新的進階性學(xué)習(xí)，從而形成學(xué)科能力。學(xué)習(xí)理解聚焦于知識經(jīng)驗的結(jié)構(gòu)化輸入，經(jīng)過圖式、同化、順應(yīng)與平衡等實現(xiàn)意義建構(gòu)[14]。通過比較、象征、凝聚和聯(lián)結(jié)等程序化的輸出知識經(jīng)驗，開展由內(nèi)而外的應(yīng)用實踐，促使知識功能化，發(fā)展學(xué)科能力?；谡J(rèn)知遷移、產(chǎn)生式遷移、類比遷移等層面的學(xué)科活動，完成高階思維主導(dǎo)下的遷移創(chuàng)新，實現(xiàn)知能的素養(yǎng)化，逐步形成學(xué)科能力。

（三）單元教學(xué)與學(xué)科能力形成的關(guān)系

學(xué)科能力是學(xué)習(xí)者內(nèi)在修養(yǎng)與外在表現(xiàn)的綜合表征，其切實落地有賴于課堂教學(xué)轉(zhuǎn)型，促逼教學(xué)從單一知識點的設(shè)計轉(zhuǎn)向整體的單元教學(xué)。單元教學(xué)以整體性的目標(biāo)為引領(lǐng)，承載結(jié)構(gòu)化的學(xué)科內(nèi)容，層序性的活動設(shè)計直指學(xué)科能力的培養(yǎng)，進而促使學(xué)科能力的形成。

從靜態(tài)形成要素來看，單元教學(xué)與學(xué)科能力之間存在強大的支撐關(guān)系。學(xué)科能力以學(xué)科大概念為主軸心，其是學(xué)科知識及其邏輯關(guān)系的高度聚合與凝練，統(tǒng)攝課程內(nèi)容，橫縱雙向聯(lián)結(jié)與延展知識體系，課時教學(xué)已然無法承載這種系統(tǒng)化的知識體系，而強調(diào)貫通教材，重整內(nèi)容的單元教學(xué)無疑成為最佳選擇。單元教學(xué)以問題驅(qū)動的大情境、大任務(wù)為中心，將內(nèi)容整合融入情境，依托情境設(shè)置任務(wù)，并將任務(wù)具體化為序列性活動，這不僅可為學(xué)科活動提供情境化的實施空間載體，還為其存在提供了依附體。

就動態(tài)形成過程而言，單元教學(xué)與學(xué)科能力形成具有緊密耦合性。單元教學(xué)以主題為核心，這與學(xué)科能力培養(yǎng)倡導(dǎo)的學(xué)科大概念內(nèi)涵具有邏輯一致性，因此將學(xué)科大概念引入單元教學(xué)，可增強學(xué)科能力形成與培育的實效性。學(xué)科大概念統(tǒng)整下的單元教學(xué)以單元為載體，通過感知體驗、擴展整合、遷移反思的過程引導(dǎo)學(xué)生建構(gòu)和習(xí)得學(xué)科大概念[15]。感知體驗是學(xué)習(xí)者通過直接感知和體驗新知識，雙向融合與建構(gòu)完整的知識體系，實現(xiàn)認(rèn)識論意義上的學(xué)習(xí)理解。擴展整合主要依托于貫穿問題鏈的大情境，經(jīng)過外顯、活化、建構(gòu)等遞階性學(xué)習(xí)活動，在認(rèn)知沖突中開展方法論層面的應(yīng)用實踐。建構(gòu)大概念是高通路遷移的過程，其重點面向復(fù)雜的問題情境，基于橫縱遷移、跨越遷移、綜合遷移等多元路徑，實現(xiàn)培養(yǎng)思維和學(xué)習(xí)智慧的課堂教學(xué)，助力學(xué)科能力的形成。

四、面向?qū)W科能力培養(yǎng)的單元教學(xué)設(shè)計模型構(gòu)建

單元教學(xué)對學(xué)科能力的培養(yǎng)提升路徑，需借助系統(tǒng)化、結(jié)構(gòu)化的單元教學(xué)設(shè)計模型從全局視角進行清晰認(rèn)知。堅守教學(xué)本質(zhì)，探索單元教學(xué)設(shè)計核心要素，立足學(xué)科能力發(fā)展范式，統(tǒng)籌單元教學(xué)整體實施，進而構(gòu)建兼具教學(xué)與認(rèn)知邏輯的面向?qū)W科能力培養(yǎng)的單元教學(xué)設(shè)計模型。

（一）面向?qū)W科能力培養(yǎng)的單元教學(xué)設(shè)計要素分析

綜觀已有單元教學(xué)設(shè)計研究，程菊[16]、方長林[17]、胡久華[18]等不同學(xué)者設(shè)計與實施單元教學(xué)的思路各有不同，但均從課程視角、學(xué)習(xí)立場與素養(yǎng)目標(biāo)進行構(gòu)建，包括要達到何種目標(biāo)及預(yù)期結(jié)果;整合哪些內(nèi)容形成單元;如何設(shè)計學(xué)習(xí)體驗以實現(xiàn)目標(biāo);如何確定實現(xiàn)目標(biāo)的證據(jù)。由此可見，單元教學(xué)設(shè)計依然根源于教學(xué)設(shè)計的本質(zhì)要素，即目標(biāo)、內(nèi)容、方法及評價。

1. 單元教學(xué)目標(biāo)

單元教學(xué)強調(diào)以課程本質(zhì)屬性與要求為起點，通過課程分析，明晰學(xué)科大概念，并圍繞學(xué)科大概念，多角度、全方位地設(shè)計促進學(xué)生多元智能發(fā)展的系統(tǒng)性單元教學(xué)目標(biāo)。大概念指引下的單元教學(xué)目標(biāo)以學(xué)科核心素養(yǎng)為航標(biāo)，由若干層層遞進、逐步細化的課時目標(biāo)構(gòu)筑而成，故其具有高度概括性，凸顯能力發(fā)展的循序漸進性。為踐行便于操作、易于檢測的目標(biāo)設(shè)計原則，基于學(xué)習(xí)理解、應(yīng)用實踐、遷移創(chuàng)新的遞進性學(xué)科能力將單元教學(xué)目標(biāo)外顯化。

2. 單元教學(xué)內(nèi)容

單元教學(xué)內(nèi)容設(shè)計的核心是單元內(nèi)容重構(gòu)。根據(jù)圖式理論的觀點，人腦是圍繞核心概念將知識組織連接起來的，學(xué)習(xí)是利用圖式思維組織內(nèi)容結(jié)構(gòu)的過程?；谌四X的結(jié)構(gòu)功能特點，以大概念為主干對學(xué)科知識進行大整合，勾勒森林式的單元教學(xué)內(nèi)容結(jié)構(gòu)圖，這不僅為單元目標(biāo)達成奠定了基礎(chǔ)，也為單元活動的設(shè)計提供了路徑取向。大概念的領(lǐng)航，要求單元教學(xué)內(nèi)容打破碎片化知識點的桎梏，立體化整合服務(wù)于單元目標(biāo)的內(nèi)容?；趩卧虒W(xué)目標(biāo)，從內(nèi)容的關(guān)聯(lián)性、方法的系統(tǒng)性、認(rèn)知的邏輯性入手，注重知識發(fā)展規(guī)律和新舊知識間的呼應(yīng)，圍繞大概念對教材內(nèi)容進行全面分析、重新劃定和重組整合，既源于教材，又高于教材，構(gòu)建完整的單元教學(xué)內(nèi)容結(jié)構(gòu)體系，發(fā)揮整體大于局部之和的協(xié)同效應(yīng)[19]。

3. 單元教學(xué)活動

大概念下的單元教學(xué)目標(biāo)的達成，大整合下的單元教學(xué)內(nèi)容的重構(gòu)，需要借助大任務(wù)實現(xiàn)。建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論提出學(xué)習(xí)的發(fā)生依賴于特定的情境，學(xué)生通過與情境的交互實現(xiàn)自我的意義建構(gòu)。較之常規(guī)教學(xué)，單元教學(xué)側(cè)重于宏觀整體層面的情境創(chuàng)設(shè)與意義建構(gòu)，即與大任務(wù)相匹配的大情境、大任務(wù)統(tǒng)籌下序列化的遞階性單元活動，其依托技術(shù)創(chuàng)設(shè)體驗化的情境，以問題為驅(qū)動，采用大任務(wù)貫穿始終，在單元教學(xué)活動開展過程中自主建構(gòu)知識，發(fā)展學(xué)科能力。

4. 單元教學(xué)評價

單元教學(xué)評價是單元教學(xué)價值進階式提升的重要驅(qū)動力。單元教學(xué)評價超越傳統(tǒng)教學(xué)評價的自洽范疇，從知識本位的單一評價轉(zhuǎn)向素養(yǎng)本位的綜合評價，打破了教、學(xué)、評相互孤立的局面，采用逆向設(shè)計思路，強調(diào)以終為始，評價先行，在單元教學(xué)伊始就明確預(yù)期學(xué)習(xí)結(jié)果，并找尋用于測量結(jié)果達成的評價方法與評價任務(wù)，明確目標(biāo)完成的評價證據(jù)。大任務(wù)、單元教學(xué)活動的設(shè)計均指向評價證據(jù)，即將評價嵌入單元教學(xué)過程，實時采集評價證據(jù)，融教、學(xué)、評于一體，準(zhǔn)確檢測單元目標(biāo)達成程度，有效診斷單元活動開展成效，進而持續(xù)精進單元教學(xué)，促使學(xué)生在階梯式的學(xué)習(xí)過程中，認(rèn)知、能力、思維等得到“大進階”式的發(fā)展與提升，切實發(fā)揮單元教學(xué)評價效能。

（二）面向?qū)W科能力培養(yǎng)的單元教學(xué)設(shè)計模型

基于單元教學(xué)的實然問題與應(yīng)然價值，以單元目標(biāo)、課程分析、內(nèi)容重構(gòu)、活動設(shè)計、評價設(shè)計為核心要素，從大概念、大整合、大任務(wù)、大進階視角構(gòu)建具有普適性，適用于不同類型、不同環(huán)境條件下的單元教學(xué)設(shè)計模型，這在單元教學(xué)中顯得尤為必要。單元教學(xué)設(shè)計模型是對單元教學(xué)設(shè)計要素及其之間的邏輯關(guān)系進行提煉而成，其始于大概念，又終于大概念，呈現(xiàn)了大概念解構(gòu)—建構(gòu)—應(yīng)用—重構(gòu)的整體過程，如圖1所示。該模型以課程分析確定的大概念為核心導(dǎo)向，精準(zhǔn)定位單元目標(biāo)，單元內(nèi)容、單元活動和單元評價均指向單元目標(biāo)的有效達成。其中，單元內(nèi)容是在解構(gòu)大概念，理順概念間層級結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，以大整合的方式擴展內(nèi)容范疇，重組內(nèi)容架構(gòu)，以此為單元目標(biāo)的達成提供載體，為單元活動提供設(shè)計理路。單元活動是促進單元目標(biāo)落實的驅(qū)動力，其依據(jù)單元內(nèi)容結(jié)構(gòu)的邏輯脈絡(luò)，以大任務(wù)為抓手，設(shè)計指向目標(biāo)達成的遞進性精準(zhǔn)活動，并依托大數(shù)據(jù)、人工智能、物聯(lián)網(wǎng)、虛擬現(xiàn)實等搭建的技術(shù)場域，支撐活動實施過程中的精準(zhǔn)監(jiān)管、精準(zhǔn)測評、精準(zhǔn)干預(yù)以及精準(zhǔn)服務(wù)等，通過大概念的多場景應(yīng)用，促進大概念的重構(gòu)。單元評價與單元活動相伴相隨，活動的進階式開展依靠于大進階引領(lǐng)的評價來實現(xiàn)，繼而為通過活動達成單元目標(biāo)的成效提供衡量標(biāo)尺。

1. 以“大”為焦點，厘清單元教學(xué)實施邏輯

單元教學(xué)貫徹整體主義思維，踐行依托整體結(jié)構(gòu)，建構(gòu)整體教學(xué)，謀求整體發(fā)展的范式，這表明需從大視角檢視單元教學(xué)，即大概念、大整合、大任務(wù)以及大進階，以便探清其整體實施邏輯。此處“大”不僅意味著簡單的傳統(tǒng)含義，更是蘊含“核心、上位、高位”等內(nèi)涵[15]，以此彰顯單元教學(xué)特色。

（1）大概念是核心素養(yǎng)與單元教學(xué)之間的橋梁

大概念統(tǒng)領(lǐng)整個單元教學(xué)，其是知識、能力、方法、思維等基于邏輯層面的高度概括與凝練。大概念是課程的靈魂，故大概念的提取有賴于課程分析。鑒于課程是屬性、結(jié)構(gòu)和功能等的抽象表征，其主要表現(xiàn)為課程計劃、課程標(biāo)準(zhǔn)和教材。因此，明晰課程計劃、研讀課程標(biāo)準(zhǔn)，以及剖析教材是單元教學(xué)中課程分析的關(guān)鍵。課程計劃作為課程教學(xué)的方向性總領(lǐng)，賦予了單元教學(xué)發(fā)展學(xué)生核心素養(yǎng)的使命，準(zhǔn)確把握課程計劃為完成這一使命所設(shè)置的課程、學(xué)科順序、學(xué)年編制、學(xué)周安排以及課時分配等，對實施單元教學(xué)具有提綱挈領(lǐng)的作用。課程標(biāo)準(zhǔn)是課程計劃具體化的內(nèi)容，教育部最新修訂的高中各學(xué)科課程標(biāo)準(zhǔn)，明確強調(diào)將大概念作為落實學(xué)科核心素養(yǎng)的錨點，這無疑為大概念的確定提供了指導(dǎo)。

大概念不僅直接反映課程目標(biāo)，也是設(shè)計單元目標(biāo)的腳手架，更是重整單元內(nèi)容的主支架。以大概念為主干，從中觀層面考慮認(rèn)知發(fā)展所必需的子概念，挖掘其內(nèi)在聯(lián)系，為主干增添關(guān)聯(lián)性較強的支干，重構(gòu)整體化、結(jié)構(gòu)化的內(nèi)容，實現(xiàn)對單元內(nèi)容的大整合。單元內(nèi)容大整合應(yīng)依據(jù)教材邏輯、情境整合、課時規(guī)劃、學(xué)生發(fā)展等多元要素，即并非局限于學(xué)科知識本體，更要將知識的意義價值引向生活實踐邏輯[20]，引導(dǎo)學(xué)生在實際問題解決中錘煉學(xué)科思維，提升學(xué)科能力。按照學(xué)科知識組織形式的不同，對單元內(nèi)容進行大整合時既可依托自然單元，也可跨越教材、跨越年級構(gòu)成重組單元[21]。

（2）大任務(wù)是單元內(nèi)容整合屬性的外在展現(xiàn)

大任務(wù)將系統(tǒng)化的單元內(nèi)容轉(zhuǎn)化為大情境支持下切實可行的實踐活動。根據(jù)學(xué)科能力的層次要求，可將大任務(wù)分為學(xué)習(xí)理解類任務(wù)、應(yīng)用實踐類任務(wù)、遷移創(chuàng)新類任務(wù)，這三類任務(wù)均由可操作、可測量的序列化學(xué)習(xí)活動組合而成，匯聚自主學(xué)習(xí)、合作探究、交流討論等多樣化的活動方式，從而連通認(rèn)知過程，進階性提升學(xué)科能力。學(xué)科能力是否得到漸進性的提升，逐步推進單元目標(biāo)的達成，判斷尺度歸結(jié)于由大進階主領(lǐng)的單元評價。大進階強調(diào)學(xué)習(xí)者完成任務(wù)、達成目標(biāo)后，各方面具有顯著的階梯式提升[22]，因此大進階的確定須將單元目標(biāo)、單元活動置于單元評價中考量，使評價始于教學(xué)，終于教學(xué)。以目標(biāo)達標(biāo)評價為基于證據(jù)導(dǎo)向評價的生發(fā)點，在大進階的指引下設(shè)計表現(xiàn)性任務(wù)，并實施嵌入式評價，及時調(diào)整單元活動，也為單元教學(xué)提供改進方向。

2. 融入多元技術(shù)，賦能單元教學(xué)

隨著技術(shù)的迭代更新，其對教學(xué)的作用已從外部輔助轉(zhuǎn)向內(nèi)部滲透。尤其在單元教學(xué)深入發(fā)展過程中，大數(shù)據(jù)、人工智能等新興信息技術(shù)成為助力單元教學(xué)設(shè)計的內(nèi)驅(qū)力，促進單元教學(xué)效率、效果與效益的提升。

（1）動態(tài)掌握認(rèn)知水平，實現(xiàn)精準(zhǔn)干預(yù)

學(xué)習(xí)是學(xué)習(xí)者在已有認(rèn)知基礎(chǔ)之上，通過一系列建構(gòu)活動不斷重構(gòu)和發(fā)展認(rèn)知結(jié)構(gòu)的過程[23]。依循這一認(rèn)知規(guī)律審視單元教學(xué)，其本質(zhì)是基于已有知識結(jié)構(gòu)理解、建構(gòu)大概念的過程，精準(zhǔn)有效地激活舊知，聯(lián)結(jié)舊知重構(gòu)概念體系的前提是了解學(xué)生已有認(rèn)知水平。智能識別、云錄播系統(tǒng)、基于大數(shù)據(jù)的學(xué)情分析工具等能夠診斷學(xué)生認(rèn)知水平、參與互動情況、測試結(jié)果等，依此推送契合其認(rèn)知水平的學(xué)習(xí)資源、定制個性化學(xué)習(xí)路徑、提供針對性指導(dǎo)等，以學(xué)評互促的方式促使單元目標(biāo)的遞階性達成。

（2）提供支架類工具，深化知識建構(gòu)

學(xué)習(xí)理解是單元教學(xué)培養(yǎng)學(xué)科能力的起點，其聚焦于信息輸入與知識建構(gòu)，信息輸入傾向于提取腦中已有的知識經(jīng)驗，并與新信息建立聯(lián)系[23]。感官是信息輸入的主要通道，多感官刺激有利于學(xué)生全身心投入學(xué)習(xí)[24]。而紙質(zhì)教材已然無法完全支撐具有開放特征的大任務(wù)的完成，而可擴充與輔助認(rèn)知、具有可視化表征功能的認(rèn)知工具，有助于理清繁雜的單元內(nèi)容邏輯，形象化呈現(xiàn)單元內(nèi)容的全局架構(gòu)，促進知識的具象化、多維建構(gòu);依據(jù)情境構(gòu)建問題空間的建模工具，能夠支持以問題鏈為牽引，驅(qū)動單元活動循序漸進性地開展。

知識建構(gòu)是大腦內(nèi)部連接，以及其與外部連接協(xié)同完成的，而交流互動是大腦聯(lián)通外部的主要途徑[25]。單元教學(xué)強調(diào)知識建構(gòu)的整體性、結(jié)構(gòu)化，這單純依靠自我知識內(nèi)化顯然不夠，更需與外界場域的交互，通過同化、順應(yīng)等建構(gòu)較為完整的知識體系?；有问蕉鄻拥恼n堂互動工具、社交軟件等也為知識共享與交流提供了多元選擇與路徑，促使學(xué)生在單元活動開展過程中通過思維碰撞，加深理解，更新擴展知識網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)單元內(nèi)容的整體性建構(gòu)。還可借助學(xué)習(xí)分析技術(shù)、神經(jīng)影像技術(shù)等采集與分析單元活動中的認(rèn)知互動、神經(jīng)、社會互動等數(shù)據(jù)，有效融合多源交互數(shù)據(jù)，探究學(xué)生的知識建構(gòu)過程，為促成其建構(gòu)系統(tǒng)化的知識體系提供精準(zhǔn)支持[26]。

（3）創(chuàng)設(shè)融合多元環(huán)境，促進深度學(xué)習(xí)

創(chuàng)設(shè)融合性的環(huán)境，是技術(shù)對單元教學(xué)賦能的基點。環(huán)境的改變會觸發(fā)腦的覺醒和定向系統(tǒng)，有助于增強對內(nèi)容的記憶[13]。依托人工智能、虛擬現(xiàn)實等技術(shù)升級改造的教室、實驗室等為學(xué)生開展深度學(xué)習(xí)提供了有效支撐，如教室墻壁增設(shè)的智能顯示屏，可擴展單元內(nèi)容呈現(xiàn)范圍，構(gòu)建支撐大任務(wù)的多樣態(tài)情境，提供多元化的學(xué)習(xí)體驗。

由學(xué)習(xí)情境引發(fā)的經(jīng)驗變化會增強大腦神經(jīng)元間的聯(lián)結(jié)，以加深認(rèn)知，促進深度學(xué)習(xí)的發(fā)生[26]。虛擬仿真、智能感知、全息投影等交互融合的環(huán)境，可創(chuàng)設(shè)嵌入單元內(nèi)容的知識建構(gòu)、應(yīng)用及遷移等強交互性、高沉浸感的彈性可變的學(xué)習(xí)情境[27]，學(xué)生借助可穿戴設(shè)備、智能工具等無縫對接和開展融合具身學(xué)習(xí)、自主學(xué)習(xí)、合作學(xué)習(xí)、項目式學(xué)習(xí)等多樣化學(xué)習(xí)方式的單元活動，通過一系列串接的單元活動助推單元教學(xué)指向深度學(xué)習(xí)。

（4）助力思維過程可視化，提升學(xué)生思維品質(zhì)

大腦具有較強的可塑性，即多次參與需要某種思維的活動，會改變大腦的結(jié)構(gòu)[13]。學(xué)科能力導(dǎo)向下的單元教學(xué)著意于思維的過程性培養(yǎng)，而解碼思維認(rèn)知的“黑匣子”是達成這一目標(biāo)的關(guān)鍵。以語言交流表征思維活動的自然語言處理技術(shù)、以圖示形式外顯思維過程的思維可視化工具、思維建模工具等，為破譯思維提供了可行路徑，即通過分析、判斷和推理學(xué)生在進行單元活動過程中的多模態(tài)行為，探索其認(rèn)知機理，依此調(diào)整與提供符合思維邏輯、專注于思維訓(xùn)練的單元活動，助力大腦的建構(gòu)，提升思維品質(zhì)，有益于全方位培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)科核心素養(yǎng)。

五、面向?qū)W科能力培養(yǎng)的單元教學(xué)設(shè)計模型應(yīng)用

針對面向?qū)W科能力培養(yǎng)的單元教學(xué)設(shè)計模型較為具體的闡釋，鑒于實踐層面的考慮，以蘇教版小學(xué)數(shù)學(xué)五年級上冊《多邊形的面積》單元內(nèi)容為例，依照模型對其進行整體設(shè)計，為模型的實施推廣提供借鑒。

（一）基于課程分析，概括提煉大概念

如何基于課程分析概括提煉大概念，是開展單元教學(xué)的關(guān)鍵。對大概念的凝練，現(xiàn)有兩條路徑，一是自上而下的降維聚合方式，以課程計劃為綱領(lǐng)，以課標(biāo)中的高頻詞或?qū)W科核心素養(yǎng)為基準(zhǔn)，結(jié)合教材中表達這些維度的核心內(nèi)容，逐步統(tǒng)整聚合，凝練建構(gòu)大概念[28];二是自下而上的總結(jié)凝練思路，由點及面剖析教材，精準(zhǔn)定位單元所揭示的思想、方法及核心概念等，梳理邏輯關(guān)聯(lián)，對接課標(biāo)與學(xué)科核心素養(yǎng)，逐步概括形成大概念。例如梳理《多邊形的面積》單元核心內(nèi)容和邏輯架構(gòu)，自上而下提煉這一單元的大概念。對其進行課程分析發(fā)現(xiàn)，該單元內(nèi)容重點聚焦于課標(biāo)中“測量”部分的圖形面積，且該部分的高頻詞為“面積”，故可將“面積”作為本單元的大概念。

（二）基于學(xué)科邏輯，重組單元內(nèi)容

單元類型不同，單元內(nèi)容的重構(gòu)路徑與方法也隨之不同。具體而言，自然單元多側(cè)重于認(rèn)知邏輯，以大概念為主線，明晰內(nèi)容之間在認(rèn)知層面的上、下位關(guān)系，依此重構(gòu)單元內(nèi)容。重組單元通常以學(xué)科邏輯為線索，從學(xué)科知識所揭示的因果關(guān)系、方法技能、思維素養(yǎng)等不同維度，探尋單元間的邏輯關(guān)系，架構(gòu)以大概念為生長點的單元內(nèi)容結(jié)構(gòu)。無論哪一種單元類型，均可選取思維導(dǎo)圖、Word、PPT等軟件進行繪制，以結(jié)構(gòu)化、可視化的概念圖形式展現(xiàn)單元內(nèi)容整體結(jié)構(gòu)，便于學(xué)習(xí)者理解。

在構(gòu)筑單元內(nèi)容結(jié)構(gòu)圖之前，須對單元類型作出明確界定。綜合分析蘇教版小學(xué)數(shù)學(xué)五年級上冊各單元內(nèi)容關(guān)系，《多邊形的面積》是學(xué)習(xí)圖形面積的起始單元，且與教材其他單元是并列關(guān)系，故可將本單元歸為自然單元。該單元聚焦于圖形之間的關(guān)系、圖形的面積公式、圖形面積的計算三大主題，圖形之間的關(guān)系是探索圖形面積公式的必要基礎(chǔ)，圖形面積公式是計算圖形面積的主要依據(jù)，并通過分割、添補、旋轉(zhuǎn)、拼接等方法間的邏輯關(guān)聯(lián)，以及所揭示的能力要求等聯(lián)結(jié)整體內(nèi)容。綜合以上分析，構(gòu)建形成了符合知識與認(rèn)知邏輯的單元內(nèi)容結(jié)構(gòu)圖。

（三）聚焦能力提升，設(shè)計遞階式單元目標(biāo)

單元目標(biāo)的設(shè)計需結(jié)合單元內(nèi)容結(jié)構(gòu)圖，根據(jù)其梳理單元核心內(nèi)容，通過斟酌課標(biāo)內(nèi)容要求，初步掌握目標(biāo)水平層次。在此基礎(chǔ)之上，引入與數(shù)學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)互為表里、具有可測性的數(shù)學(xué)學(xué)科能力，即以學(xué)習(xí)理解、實踐應(yīng)用、創(chuàng)造遷移三個一級能力維度及下屬的九個子維度為基準(zhǔn)[29]，參照“內(nèi)部與外顯行為相結(jié)合的目標(biāo)陳述法”，編寫可觀察、可操作、可測量的單元目標(biāo)。

（四）依托任務(wù)情境，統(tǒng)領(lǐng)單元活動

單元教學(xué)的大任務(wù)是從實踐層面推進學(xué)科核心素養(yǎng)落地的主渠道，其以滲透認(rèn)知邏輯、整合多元技術(shù)的真實或虛實融合大情境為載體，依照學(xué)科能力層次，拆解為學(xué)習(xí)理解類任務(wù)、應(yīng)用實踐類任務(wù)和遷移創(chuàng)新類任務(wù)三種子任務(wù)。子任務(wù)由若干學(xué)習(xí)活動構(gòu)筑而成，涉及活動過程、師生行為、技術(shù)資源等要素，師生可依需選取數(shù)字教育資源、認(rèn)知輔助軟件、互動工具等開展多樣化的學(xué)習(xí)活動，提高教學(xué)效益。

依照上述設(shè)計邏輯理路，《多邊形的面積》以多邊形為觀測點，緊扣“面積”展開探究。如此，結(jié)合生活真實情境，選取涵蓋各類圖形的學(xué)校作為支撐大任務(wù)的大情境，將“計算學(xué)校的面積”作為統(tǒng)領(lǐng)整體的大任務(wù)，下設(shè)“尋找圖形之間關(guān)系”“探究圖形面積公式”和“計算生活中圖形面積”三類子任務(wù)，并依此確定其對應(yīng)的課時與課時目標(biāo)。子任務(wù)的開展以課時目標(biāo)為導(dǎo)向，在規(guī)定時間內(nèi)，通過系列化的學(xué)習(xí)活動逐步落實。如任務(wù)1“尋找圖形之間的關(guān)系”，其需用1個課時，通過自主探究、展示分享、點評、歸納總結(jié)等環(huán)環(huán)相扣的學(xué)習(xí)活動群達成2個課時目標(biāo)。

依據(jù)學(xué)生認(rèn)知發(fā)展需求，深度挖掘技術(shù)與單元活動的契合點，促進二者間的生態(tài)式融合，最大化發(fā)揮技術(shù)在增強和優(yōu)化學(xué)科能力培養(yǎng)方面的效能。如智學(xué)網(wǎng)平臺、暢言智慧課堂、平板等提供的資源推送、展示功能等，支持自主學(xué)習(xí)、展示分享等活動的發(fā)布與開展，便于學(xué)生接收多源信息，通過技術(shù)提供的轉(zhuǎn)化支架認(rèn)識、理解和呈現(xiàn)信息的內(nèi)隱結(jié)構(gòu)，進而完成知識的意義建構(gòu);學(xué)生分組、課堂互動、數(shù)據(jù)分析等功能輔助合作探究、提問、點評等活動，建立以實踐應(yīng)用、知識對話、互評互促等為目的的學(xué)習(xí)實踐共同體，提升學(xué)生的應(yīng)用實踐能力;借助活動創(chuàng)建、課堂討論等功能創(chuàng)設(shè)多樣化活動情境，引導(dǎo)學(xué)生在深度討論中融知、探知以及創(chuàng)知，開拓與塑造思維，促進學(xué)生遷移創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

（五）設(shè)計單元評價，確定評估證據(jù)

單元教學(xué)一改傳統(tǒng)基于感知經(jīng)驗的評價，轉(zhuǎn)向以數(shù)據(jù)為支撐的基于證據(jù)的人機混融評價。因此，單元教學(xué)需先依據(jù)單元目標(biāo)確定預(yù)期成果，并基于表現(xiàn)性子任務(wù)確定評估證據(jù)，追蹤和評價單元活動實施全過程，借助AI智能檢測系統(tǒng)、課堂行為分析系統(tǒng)等，實時收集多樣化的評價證據(jù)，在分析反饋中持續(xù)改進優(yōu)化單元教學(xué)。此外，為準(zhǔn)確衡量學(xué)生學(xué)科能力進階情況，需從學(xué)科能力角度出發(fā)，圍繞核心概念從在線題庫中選擇、編制測試題，并通過網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺智能推送、評閱測試題，依照數(shù)據(jù)分析報告系統(tǒng)考查學(xué)生的學(xué)科能力表現(xiàn)。

針對《多邊形的面積》設(shè)計單元評價時，結(jié)合單元目標(biāo)明確的預(yù)期成果為“學(xué)生將會理解多邊形之間的關(guān)系”“學(xué)生將會知道多邊形面積計算公式”“學(xué)生將能夠計算多邊形面積”等。以此為依據(jù)，設(shè)計了“尋找圖形之間關(guān)系”“探究圖形面積公式”“計算生活中圖形面積”三個表現(xiàn)性任務(wù)來確定評價證據(jù)，動態(tài)采集課堂測驗、口頭問答、學(xué)生作品和表現(xiàn)等適宜用于評價的證據(jù)，持續(xù)性監(jiān)控目標(biāo)達成情況。為保證評價的全面性，以數(shù)學(xué)學(xué)科能力為具體指標(biāo)，從知識、學(xué)科能力、認(rèn)識方式等維度設(shè)計測試題[29]，例如針對學(xué)習(xí)理解層面，重點關(guān)注學(xué)生能否正確理解和說明各四邊形之間的關(guān)系;實踐應(yīng)用層面，可關(guān)注能否運用多邊形面積計算公式，分析計算多邊形的面積、底、高等;創(chuàng)造遷移層面，則關(guān)注是否能靈活應(yīng)用面積計算公式綜合計算生活中的圖形面積。

六、總結(jié)與展望

面向?qū)W科能力培養(yǎng)的單元教學(xué)設(shè)計模型，不同于簡單的整體單元教學(xué)設(shè)計，它巧妙轉(zhuǎn)化宏觀抽象的學(xué)科核心素養(yǎng)，將可測量、可調(diào)控的學(xué)科能力作為其外顯依托，從腦科學(xué)、認(rèn)知科學(xué)、學(xué)習(xí)科學(xué)等角度出發(fā)，探討單元教學(xué)設(shè)計要點。滲透學(xué)科能力進階的單元教學(xué)要求以大概念為核心支撐，圍繞其設(shè)計指向高階能力的目標(biāo)，聚焦內(nèi)容整合，凸顯學(xué)科知識整體架構(gòu)，以大任務(wù)為載體，基于虛實融合的大情境，建構(gòu)完整的指向?qū)W科能力進階性發(fā)展的活動序列，并回歸學(xué)科能力要求，全方位、多角度開展單元評價，促進螺旋上升式的動態(tài)發(fā)展。在單元教學(xué)盛行之際，以期這一模型為教師理清單元教學(xué)設(shè)計邏輯，規(guī)范設(shè)計與實施單元教學(xué)提供整體性的指導(dǎo)與實踐框架，從而促進學(xué)科核心素養(yǎng)真正滲透課堂教學(xué)，助力學(xué)生核心素養(yǎng)的發(fā)展。

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Research on Unit Teaching Design Model for Disciplinary Competence Development

GUO Jiong，? PAN Xia

（School of Educational Technology， Northwest Normal University， Lanzhou Gansu 730070）

[Abstract] Core literacy education is the core theme of current educational reform. The unit teaching based on disciplinary competence is not only a basic response to core literacy education， but also a practical need to promote the implementation of core literacy. To promote the development of core literacy through unit teaching， it is necessary to clarify the key points and logic of unit teaching design under the guidance of core literacy， and construct a unit teaching design model for the cultivation of disciplinary competence. The model originates from the learning mechanism of the brain and the law of psychological cognition， explores the cultivation mechanism of disciplinary competence in unit teaching， builds on the cognitive value of unit teaching enabled by technologies such as big data， artificial intelligence and virtual reality， defines the core elements such as curriculum analysis， content reconstruction， activity design and evaluation design around the unit goals， and takes "the big" as the entry point to explore the implementation logic revealed by big concepts， big integration， big tasks and big advancement. On this basis， the study designs a unit teaching case for disciplinary competence and elaborates the process and strategies of unit teaching design， hoping to provide theoretical explanation and practical guidance for unit teaching.

[Keywords] Disciplinary Competence; Unit Instructional Design Model; Disciplinary Core Literacy; Big Concept

[作者簡介] 郭炯（1972—），女，甘肅蘭州人。教授，博士，主要從事信息技術(shù)與教育、數(shù)字化學(xué)習(xí)研究。E-mail：guoj72@163.com。

基金項目：2021年全國教育科學(xué)規(guī)劃國家一般課題“基于雙師課堂的鄉(xiāng)村教師專業(yè)發(fā)展路徑研究”（課題編號：BCA210088）