以下文章来源于基础教育课程 ，作者周莹 冯华
来源 | 《基础教育课程》杂志2021年第4期（下）
作者 | 周莹，北京教育学院数学与科学教育学院STEM教育研究中心主任，博士；冯华，北京教育学院数学与科学教育学院物理系，教授
深度学习和单元教学既是深化教育教学改革过程中学者关注的内容，也是全面提高教育质量实践中教师需要面对的问题。深度学习视域下单元教学的教学目标、教学内容、教学过程和教学评价方法各有特征，在单元教学任务设计中，以学科知识体系为基础，依托综合、复杂的解决具体问题或完成具体任务的载体，以澄清前科学概念和解决未知问题为任务，使学生在积极的体验中，通过高阶思维实现对学习内容本质、意义的理解，促进核心素养养成。
随着基础教育体制机制改革的深化，项目式学习、翻转课堂、小组合作学习、研究性学习、社会综合实践等各种教学模式在学校教育中被广泛应用。这些教学模式在给学生带来多样化学习资源的同时，也隐藏着教学形式化、课时冗余化、内容零散化、学习浅层化等种种问题。为了解决上述教学实际中存在的问题，深度学习、单元教学越来越引起教师的关注。然而，怎样理解单元教学和深度学习，怎样理解两者之间的关系，怎样设计单元中的核心任务才能实现深度学习等问题，仍然是教师教学实践中亟待解决的困惑。厘清上述问题，才能使教学实践更符合教学规律，促进学生核心素养的发展。
01
深度学习与单元教学内涵
（一）深度学习的内涵
关于深度学习的内涵，国内外学者有很多论述。瑞典学者马顿和罗杰·萨尔乔在1976年发表了《学习的本质区别：结果和过程》一文，最早提出了深度学习和浅表学习两个概念。美国国家研究理事会在《为了生活和工作的学习——在21世纪发展可迁移的知识与技能》中指出：“深度学习是个体通过把在一个领域中学到的知识，迁移和应用到一个新的问题情境中去，其中包括书本知识和知晓如何、为什么以及什么时候应用这些知识去回答问题和解决问题的能力。”安富海认为：“深度学习是一种基于理解的学习，是指学习者以高阶思维的发展和实际问题的解决为目标，以整合的知识为内容，积极主动地、批判性地学习新的知识和思想，并将它们融入原有的认知结构中，且能将已有的知识迁移到新的情境中的一种学习。”郭华认为：“深度学习是在教师引领下，学生围绕具有挑战性的学习主题，全身心积极参与、体验成功、获得发展的有意义的学习过程，并具有批判理解、有机整合、建构反思与迁移应用的特征。”郭元祥认为：“深度学习是对知识内在结构逐层深化的学习以及对学习过程的深刻参与和学习投入。”崔允漷把深度学习定义为：“学生基于教师预设的专业方案，经历有指导、有挑战、高投入、高认知的学习过程，并获得有意义的学习结果。”
虽然上述学者视角不同，对深度学习内涵的界定有所区别，但综合分析，学者们共同强调了深度学习的五个基本特质：理解的深刻性、载体的综合性、思维的高阶性、过程的体验性、结果的迁移性。
（二）单元教学的内涵
《教育大辞典》对于单元教学的定义是：“将教材、活动等划分为完整单元进行教学的一种教学法。每个单元均有规定的学习目标和内容，时间长短因学习内容和学生个人情况而异。其目的在于改变偏重零碎知识和记忆文字符号的教学，强调学生手脑并用获得完整的知识和经验。”钟启泉提出：“教学中的单元是基于一定的目标与主题所构成的教材与经验的模块或单位。”崔允漷指出：“单元就是将素养目标、课时、情境、任务、知识点等要素按某种需求和规范组织起来，形成一个有结构的整体。”郭华认为：“单元是指学科课程实施的单元，选择有利于培养学科核心素养的教学内容和情景素材进行教学，通常以主题为中心。”
对于单元教学的内涵，学者们的共识是：单元教学是包含目标、内容、实施与评价的相对独立、自成系统的教学单位，是克服碎片化教学的方法和途径。
综合上述观点可以看出，深度学习和单元教学既是深化教育教学改革过程中学者关注的内容，也是全面提高教育质量实践中教师必须面对的问题。在理论研究层面，两者的研究对象有所不同；在教学实践中，单元教学是促进深度学习的载体，深度学习是实施单元教学的目的，两者相互作用促进学生核心素养发展。
02
深度学习视域下的单元教学特征
通过对深度学习和单元教学内涵的综合分析，笔者认为深度学习视域下的单元教学应具备以下特征。
（一）教学目标
教学目标表达学生预期学习结果，一般包括认知、情感和动作技能三个领域。深度学习视域下的单元教学目标在认知领域，强调理解的深刻性和思维的高阶性。理解的深刻性指对学习内容本质、意义的理解，是在解释、阐释的基础上赋予思考和行动灵活性，增添信任感和自信心；思维的高阶性指思维过程中体现高阶思维及能力，即问题解决、审辨式思维、创造性思维。在情感领域，强调学习者积极参与、体验成功、获得发展；在动作技能领域，注重在解决未知问题过程中技能的熟练应用。
（二）教学内容
深度学习视域下的单元教学内容的重要特征是综合性。教学内容的组织是将课程标准要求的内容，按照一定逻辑整合、重构为有结构的载体，以主题统领，以任务呈现。学生通过对载体呈现的复杂信息进行深入加工，实现理解的深刻性、思维的高阶性和认知技能的发展。
（三）教学过程
深度学习视域下的单元教学过程意味着教师不能把知识当作已发现的真理来教，而要为学生设计充分的思考、探究情境，促使他们全身心投入学习活动中，体验人类认识客观世界的过程和形成积极主观世界的过程，体验真理形成的社会过程。
（四）教学评价
教学评价有多种形式，是持续的过程，是教师、学生和家长共同承担的责任。深度学习视域下的单元教学评价应注重对通过学习扩展经验、提升理性，形成解决未知问题的能力的评价；注重对于学习结果迁移、应用和创新的评价；注重发展学生元认知能力的评价，其根本目的是促进学生核心素养发展。
深度学习视域下的初中物理单元教学任务设计建议
笔者在一线教学观察和调研中发现，在深度学习视域下的单元教学设计实践中，关键的，也是教师普遍感到棘手的问题是核心任务设计。深度学习视域下的单元教学任务是以教学目标为指引，在充分研究教学内容的基础上设计而成的。它既要符合学生的认知水平、生活经验，又要紧扣课程标准要求的学习内容，并且具有复杂性和挑战性，适合学生体验并迁移和应用学习结果。笔者基于教学实践的思考，根据深度学习视域下的单元教学特征，结合具体案例提出初中物理单元教学核心任务设计建议。
（一）以澄清前科学概念为任务
前科学概念是学生在接受科学教育以前，通过日常生活中的各种途径，对事物、事件和现象等所形成的概括性认识。前科学概念中有些是对客观世界的朴素认识，有些则与科学概念相悖，称为错误概念。以澄清前科学概念为任务的单元教学，为学生建构经历认知冲突的、具有挑战性的探究情境，通过由朴素认识向科学认识深入或者由错误概念向科学概念转变的过程，实现高阶思维的培养。
下面以“浮力”教学内容为例，分析如何设计澄清前科学概念的单元教学任务。
《义务教育物理课程标准（2011年版）》（下文简称“课标”）对于这部分课程内容的要求是：通过实验，认识浮力，探究浮力大小与哪些因素有关；知道阿基米德原理，运用物体的浮沉条件说明生产、生活中的一些现象。教材一般也按照“浮力—阿基米德定律—物体浮沉条件”的顺序安排章节。
在实践中，教师一般会按照教材章节首先讲解浮力概念，然后带领学生学习阿基米德定律，计算浮力的大小，最后应用阿基米德定律解释物体的浮沉条件。这种安排遵循 “是什么—为什么”的逻辑，可以更加清晰地表达知识，但未能在知识的形成中与学生的生活经验和认知经验建立联系，导致许多学生机械接受教材给出的结论，但未形成相应的理解。笔者对78位按照这一思路学完浮力单元的初三学生进行问卷调查发现，仍有73.68％的学生认为“重的物体下沉，轻的物体上浮”，有65.78%的学生认为“浮力的大小与物体的密度有关”，这充分说明多数学生的学习是浅表性的。
深度学习视域下的单元教学要以学生对于这部分知识的前科学概念为起点设计任务，使学生在完成任务的过程中，逐渐发现前科学概念与科学概念的冲突，经过高阶思维，深刻理解科学概念，并能迁移到未知情境中解决问题。
“浮力”是初中学生前科学概念较多的一部分学习内容。通过调查发现，学生共有16种错误的前科学概念，如“漂在水上的物体受浮力”“轻的物体漂在水面上，密度小的物体轻，所以密度小的物体受的浮力大”“同样大小的铁块和木块完全浸没于水中，木块所受的浮力大，因为一松手木块就能漂起来”“物体在水中越深受的浮力越大，因为将物体往水中按压得越深越费力”等等。
针对这些前科学概念，教师可以设计指向深度学习的单元教学核心任务：探究为什么物体在水中有的浮、有的沉。在这项核心任务解决的过程中，将会形成逐层递进、构成单元教学结构的子问题：为什么有的物体浮在水面？沉入水中的物体受浮力吗？浮力是怎样产生的？怎样计算浮力的大小？物体浮、沉的条件是什么？
为此，需要将教材中的章节整合与重构为新的教学单元：液体内部的压强—浮力—阿基米德定律—物体浮沉条件；大气压强—流体压强与流速的关系；应用、解释与流体压强、浮力有关的现象。在单元教学过程中，教师为学生准备实验、文本、网络资源等，帮助学生充分思考、深入探究，体验科学家在认识客观世界过程中的思想、方法和规范，发展高阶思维能力。
（二）以解决未知问题为任务
解决未知问题的任务对于学生最具有挑战性。通过问题的挑战性，激发学生的探索欲望；学生为解决问题学习新知识并应用新知识解决问题，有助于深刻理解知识，发展高阶思维能力。因此，以解决问题为目的的任务应具备一定的复杂程度并贯穿学习过程的始终，使完成任务与深刻理解知识密切联系，与高阶思维密切联系，而不是仅仅以引出知识为目的设计任务，一旦完成导入作用，任务就被扔到一旁，不再提及。
以“密度”单元的教学为例。课标对于这部分教学内容的要求是：通过实验理解密度，会测量固体和液体的密度；解释生活中一些与密度有关的物理现象。尽管内容不多，但如果仅仅按照教材中“通过探究同种物质质量和体积的关系得到密度的概念”来设计任务，很难引发学生的深度学习；而设计“实验室有一捆大约50千克的裸细铜丝，请你帮助老师估测这捆铜丝的总长度”这种来自现实世界且真实而复杂的任务，则可以更为有效地促进学生的深度学习。实际上，学生为了完成此任务，首先要分析如何通过测量得到已知，以及如何借助已知推得需知：铜丝的质量和直径可以通过测（称）量获得；铜丝的长度和直径可以确定它的体积；如果铜丝的体积和质量有关系，就可以间接得到铜丝的长度。通过分析，复杂任务转化为简单的子任务：
（1）通过实验探究铜的质量和体积是否有关系，具体是什么关系；
（2）通过实验探究其他金属的质量和体积是否也具有此关系，以证明第一步探究的结果是否具有普遍意义；
（3）在教师的指导下，定义密度概念并学习物理学定义概念的方法；
（4）利用密度概念估测重约50千克的一捆裸细铜丝的长度。在完成此任务的过程中，学生不仅学习了密度概念，还能够深入理解密度是自然界物质的属性；为描述物质的属性，物理学采取将一类事物的本质特征抽象、概括、定义概念的方法，并用比值法定义物理量；同时，学生在完成任务的过程中应用了推理、论证等高阶科学思维方法。在经过深度学习完成这个任务后，学生在本单元继续研究如何测量形状不规则物体的密度、液体的密度等，并应用密度概念解释生活中的现象、解决生活中的问题，在应用过程中深入理解了物理概念的意义。
由此可以看出，就具体知识而言，“密度”单元的内容很简单，但经过设计的单元任务富含了物质观的建构、科学探究的应用、科学思维的发展和质疑创新的空间，以简单的知识让深度学习成为可能。
深度学习视域下的单元教学核心任务设计还有很多方法，如以解释现象、学习物理学的研究方法为核心任务等。但需要把握的核心是，以建构学科的知识体系为基础，依托综合、复杂的解决具体问题或完成具体任务的载体，使学生在积极的体验中，通过高阶思维的培养，实现对学习内容本质、意义的理解，促进核心素养养成。
转自：“中小学老师参考”微信公众号
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