目标导向在初中科学大概念单元教学设计中的应用与研究——以《模型建构》单元教学设计为例

目标导向在初中科学大概念单元教学设计中的应用与研究

——以《模型建构》单元教学设计为例

1 李韶玲 2 蒋国建

1（ 浙江省杭州市萧山区南阳初级中学，浙江 杭州311227）

2 （ 浙江省杭州市萧山区红垦学校，浙江 杭州311200）

【摘要】新时代教学变革很重要的一点就是基于素养立意的单元设计。大概念下单元教学设计更多指向以主题单元开展对教学内容进行的整体规划设计，这需要对教材内容进行系统梳理，以单元目标为导向，构建能够达成素养教学的单元知识体系。

【关键词】目标导向 大概念 单元教学设计

新时代，新教学，新在哪里？其中一点就是素养本位的单元教学设计^[1]。以大概念为统领的单元教学设计是当前落实学科核心素养的有益尝试。设计一份单元教学设计需要考虑各种教学形式和教学策略，就是让学习者通过一段时间的学习完成对一个相对完整的知识单元的学习，并达到相应的学习目标。大概念统领下的单元教学是有别于传统的按教材依章节的教学，最大的不同是单元教学是围绕单元教学目标进行整体设计的。本文以《模型建构》单元为例，试从目标导向的视角进行单元教学设计作了一些实践思考。

一、大概念的提炼和单元学习目标的确定

单元教学的设计依赖于教师对学科知识本质的理解和对学生思维发展与能力培养的期待。从教材内容出发，分析和挖掘具体知识背后的思想和方法，并以大概念来统领相关内容，是构建单元教学的关键。

（一）从学科本质出发提炼大概念

什么是大概念？是能反映学科本质，居于学科中心地位，具有较为广泛的适用性和解释力的原理、思想和方法^[2]。

提炼大概念时，教师要把学生知识记忆中零散和缺乏深刻理解的知识、概念以及方法与技能联系起来。大概念不是指某一个具体概念，而是某一块知识背后的对性质、特质以及事物变化规律的的高度概括。比如浙教版科学八下第二章《微粒的模型与符合》共有7节内容，分别是“模型、符合的建立与作用”“物质的微观粒子”“组成物质的元素”“原子结果的模型”“表示元素的符号”“表示物质的符号”“元素符号表示的量”。从整体来看，它是从微观到宏观的顺序进行编排，前三节主要认识从模型的角度来让学生形象化地认识物质的微观粒子，后四节是让学生从符号的角度由定性到定量让学生对物质的元素和组成元素的质量百分比有一个更深的认识。如图1^[3]所示。我们发现教材为模型中心从方法论的角度让学生体会到建立模型对认识微观粒子的重要作用，所以我把它提炼成一个大概念——模型的建构，并将教材中“模型、符合的建立与作用”、“物质的微观粒子”、“原子结果的模型”这三节内容整合成一个单元，命名为《模型建构》单元。

图1

（二）从素养立意出发设计单元教学目标

单元教学目标要着眼于学生核心素养的发展，整合知识技能、过程方法和情感态度价值观等多个方面，帮助学生形成系统化的知识体系和求真务实的科学精神，并转化为解决具体问题的思路和方法。

教学目标是贯穿于教学-学习-评估全过程的重要组成部分。教师拿到教学材料时，必须了解自己希望学生达成的目标是什么。如果教师只关注知识本身，很可能会导致过分强调记忆性或者事实性认知；如果教师想了解学生在概念理解、概念和规则的运用、问题解决技能以及推理能力等提升核心素养方面的学习结果，那么就要准确把握当学生达到预期教学目标时能够做些什么，即重在促进学生由“知”向“能”的转化。在完成单元学习后，学生应该知道或学会做彼此相关的事情^[4]，就是说教师预期学生完成学习后，能够做些什么，就是要达到的学习目标。如果我们希望学生在学完 “模型的建构”这个单元后，能够描述原子模型形成的历史，能够根据微观粒子的模型讲出不同微粒在构成上的不同，可以用模型来表示水的三态变化，水电解等变化的过程，并指出物理变化和化学变化的不同，能够描述物质的微观结构。那这些教师希望学生能够做到的就是该单元的教学目标， 如表1所示。

表1

二、以目标导向进行设计教学

（一）目标导向可以让教学设计方向更明确

本章教材将学生引入微观世界，目的是让学生建立物质的宏观世界和微观世界的联系。通常我们都是按教材的编排次序逐节进行教学的。教师拿到教材教材内容后，一般根据本节教材内容，思考和制定教学目标，然后进行课时教学活动的设计。这样的流程教学设计是以教材内容为导向，而非目标导向，这种情况下多数是知识被强化，而能力和素养被忽视。比如《物质的模型和微观粒子》这一章中，传统教学中教师会着眼于让学生记忆元素符号、原子团、化合价和元素符号所表示量的计算等；另外在按章节教学中，教师关注的也往往是当下课时的学习内容，所以学生得到的知识是零散的，学习的结果就是学了一堆互不相干的符号，不知道怎么去理解，枯燥乏味，而对知识背后的建模思想和“宏观-微观-符号”三重表征的重要思维方式却了解甚少，这就导致了学生在化学的入门章节的学习中就产生了分化，一些学生觉得化学不好学而失去了学习的兴趣。

以目标导向进行设计就是把上面的过程倒过来。教师拿到教材内容后，首先要去思考你想要学生完成学习后能够做些什么，并据此确定学习目标，制定评价学生是否达到学习要求的标准，再进行教学活动的设计。这样的设计方法对我们常规的方式来说是“反”的，但从教学设计的逻辑上讲是“顺”的，只有我们知道要“去哪里”,才能去思考“怎么去”，所以教学设计中一定要以目标为导向，才能促进学生从知识积累向核心素养转化。

（二）目标导向可以让教学内容布局更合理。

教材内容除了我们教科书上的内容，还包括一切体现课程内容和承载课程目标和价值的文字与非文字材料，它是师生教学活动的中介。教学内容是教师在教学过程中根据具体的教学目标和教学环境对教材内容进行方法化的处理，形成的可以在课堂中实施的教学设计。也就是说，教材内容进入教师的教学过程，须经由教师的加工处理才能成为教学内容。比如在“模型的建构”单元的教学设计中我们发现，按教材的内容安排本单元的教学安排应是如下表2所示。

表2

上表安排中我们可以发现，单元第一课时中模型的建立与作用与单元第三课时原子结构的模型中原子结构的建模过程内容上具有相似性，素养上具有相通性，都是让学生体验建模的过程，领悟建立模型的思想。常规教学中教材第一节的教学过程主要通过细胞图、眼球结构模型、地球仪等具体模型与具体事物或照片进行对比来引出模型的概念，归纳模型的作用。在这个过程中学生通过从细胞图、眼球模型等现存的模型中是无法感知模型的建立过程的，只能知道这是个模型，无法领悟建模的思想。我们知道每个模型的建立都需要让学生去感受如何去用一个恰当的“东西”来反映和代替客观事物，并通过这个“东西”来揭示客观对象的形态、特征和本质，这就是模型的方法^[5]。显然按照原有的教学安排，要达成“领悟建立模型的思想”这一目标是有困难的，需要对教学内容的安排进行再布局。新的教学安排如表3.4.5.6所示。

表3

表4

表5

表6

从表3-6中所列的安排中可以发现，这里的教学内容是根据目标要求来选择的，是把教材内容进行重组后完成的。这样的设计有利于从大概念视角下进行整体设计，优化知识建构的内在逻辑线，让学生的素养指向更明确。比如表3单元第一课时中，把将教材第三节中原子结构模型的建立和教材第一节模型的概念整合，就是让学生通过科学史感受模型建立的过程。可以通过如“为什么α粒子轰击金箔实验会产生的现象？你根据现象对原子结构有怎样的推测？你如何表示？”这样的问题设计引导学生深度思考，理解“模型常常可以帮助人们认识和理解一些不能直接观察到的或复杂的事物^[6]”这句话的内涵，明白建立模型是一种科学研究的方法。又如表6单元第四课时将教材第3节同位素和教材第一节符号整合，教材安排中符号是第一节学习，第三节同位素时应用，那不如到表示同位素时一起完成。教学中可以让学生通过“那么多种元素我们怎么来表示？”这样的现实问题来激发学生认知需求，有助于更好地理解符号的意义，也避免了模型和符号一起学习时相互混淆的问题。

综上所述，以目标导向进行单元教学设计更有利于符合认知规律的，有利于通过教材内容的重组让学生在大概念的框架下，通过情境理解事实和观念。只有学生有事实性知识的深入基础，才能促进提取和应用的方式组织知识^[7]。

（三）目标导向可以让评价更精确

单元教学活动中的评价要对学生在活动中的表现、学习成果、情感态度等进行判断，评价务的关键是证明学科核心素养是否落实，教学目标是否达成^[8]。评价标准应着眼于学生，应坚持“以学论教”的原则，从学生在课堂教学中呈现的具体状态来评价目标达成情况，如根据学生在课堂中情绪状态、交往状态、思维状态、作品或成果”等定性的方式来评价，也可以用练习、检测等定量的方式来评价。比如在本单元第一课时《模型的建立》中，我们发现目标指向更多是思维、方法与情感态度方向，所以用定性判断更合理，评价内容上可以考虑情绪、思维和成果呈现上，具体如表7所示。

表7

我们从表7中可以发现，评价内容是根据目标内容设计的，比如目标1中可以通过学生是否能根据α粒子轰击金箔实验产生的现象画出自己的原子模型来判断学生对目标1的完成情况，提高了教师对学生知识和能力的掌控的精准性。另外整个目标体系的达成是有顺序的，就是说只有前一个目标评价中显示达成，后才可以进入下一个目标的教学任务，这样可以保证更多学生跟上教学进程，实现教育公平的最大化。

三、教学的意义和反思

以目标导向的大概念单元教学设计，对学生的学习和教师的教学都有非常积极的意义。

第一，在大概念统领下的教学目标定位更明确，教学内容安排更合理，有利于促进学生从知识学习向学科核心素养提升转化。

知识是发展学生核心素养的载体，每一个知识都具有发展学生核心素养的价值，但碎片化的知识点价值有限，他不能承载能力和素养发展的需求，只有把知识纳入体系中，它才能变得富有生机。将具体的知识、概念和思想方法与统领性更高的大概念相关联，有利于学生更好地理解科学本质。

第二，以目标导向进行单元教学设计，有利于发挥教师教学的主观能动性。

通过具体知识背后的思想和方法思考，有利于教师把握教学内容的本质和关键，促进教师统筹考虑教学内容的关联性和学习建构的连续性，改变了过去课件网上一找，照搬进行教学的现状，让教师不再只是教教材，而是思考如何用好教材。

第三，以目标导向指引的课堂更具“研究味”。

科学是以培养学生探究能力的学科，我们要在具体科学知识的教学中培养学生的探究意识。利用目标导向进行教材内容的重组，增进了知识的关联性，可以把以往单课时碎片化技能培养转化为多课时连续探究，使学生知识的建构与思维的发展、能力提升相协调。

参考文献：

[1]崔允漷.素养时代组织教学，需要单元设计[J/OL].新校长传媒，2020（6）

[2]吴克勇,蔡子华.学科大概念：化学教学的新原点[J].中学化学教与学，2020（5）：14-16

[3][6]朱清时.义务教育教科书（八年级下）[M].杭州：浙江教育出版社，2013：36,38

[4]乔治J.波斯纳，艾伦N.鲁德尼茨基.学程设计-教师课程开发指南 [M].赵中建译.上海：华东师范大学出版社，2013：138

[5]朱清时.科学教学参考书（八年级下） [M].杭州：浙江教育出版社，2014：47

[7]（美）约翰.D.布兰恩福特.人是如何学习的 [M].程可拉，孙亚玲，王旭卿译.上海：华东师范大学出版社，2013：15

[8]姚秋平.初中化学单元学习活动设计[J].中学化学教与学，2020（5）：17-19

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