國內(nèi)化學(xué)單元教學(xué)研究與展望

摘要：

單元教學(xué)鼓勵教師根據(jù)學(xué)生的不同需求和學(xué)習(xí)風(fēng)格定制教學(xué)計劃，對提高學(xué)生學(xué)習(xí)效果、培養(yǎng)學(xué)生綜合能力和促進(jìn)深度學(xué)習(xí)具有重要意義。利用CiteSpace軟件對中國知網(wǎng)（CNKI）收錄的有關(guān)化學(xué)單元教學(xué)研究進(jìn)行可視化分析，運(yùn)用文獻(xiàn)計量法和可視化分析法，探尋化學(xué)單元教學(xué)研究現(xiàn)狀、熱點及發(fā)展趨勢，以期為單元教學(xué)研究提供思路和參考。發(fā)現(xiàn)化學(xué)單元教學(xué)是當(dāng)前研究熱點，傾向于從多個理論視角探討思路、開發(fā)教學(xué)模式和進(jìn)行實踐研究。關(guān)鍵詞：化學(xué)單元教學(xué)；CiteSpace；可視化分析；研究述評單元教學(xué)是落實化學(xué)核心素養(yǎng)的有效途徑［1］。《普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版2020年修訂）》指出“重視以學(xué)科大概念為核心，使課程內(nèi)容結(jié)構(gòu)化，促進(jìn)學(xué)科核心素養(yǎng)的落實”，大概念具有抽象性和概括性，單元教學(xué)是實現(xiàn)大概念教學(xué)的重要教學(xué)組織形式［2］。單元教學(xué)是教師深入了解學(xué)情和學(xué)習(xí)內(nèi)容后開展的教學(xué)工作，具有整體性、系統(tǒng)性和創(chuàng)造性。國內(nèi)學(xué)者對化學(xué)單元教學(xué)的研究取得了諸多成果，如楊玉琴提出了單元教學(xué)的內(nèi)涵及設(shè)計思路［3］；張躍探究了高中化學(xué)單元教學(xué)設(shè)計策略［4］；也有從大概念、化學(xué)學(xué)科理解、深度學(xué)習(xí)等理論出發(fā)開發(fā)了單元教學(xué)設(shè)計案例［5］等。目前化學(xué)單元教學(xué)研究主要聚焦在哪些領(lǐng)域、取得了哪些研究成果、今后的發(fā)展趨勢如何？本研究利用CiteSpace軟件對中國知網(wǎng)（CNKI）收錄的相關(guān)文獻(xiàn)進(jìn)行統(tǒng)計分析，為我國學(xué)者對單元教學(xué)的進(jìn)一步研究提供參考和啟示，推動素養(yǎng)導(dǎo)向的化學(xué)課堂教學(xué)改革。1

數(shù)據(jù)來源與研究方法以中國知網(wǎng)（CNKI）為主要數(shù)據(jù)來源，文獻(xiàn)類型包含期刊論文和碩博論文，在“高級檢索”選項中，以“單元教學(xué)”和“化學(xué)”為主題進(jìn)行檢索，時間范圍選取2004至2023年，截至2023年4月1日，共檢索文獻(xiàn)677篇。剔除與單元教學(xué)主題缺少實質(zhì)性聯(lián)系的文獻(xiàn)和會議論文，最終獲得有效文獻(xiàn)300篇。采用文獻(xiàn)計量法和可視化分析法，研究工具為CiteSpace6.2可視化分析軟件［6］。具體步驟如圖1所示。2

文獻(xiàn)計量與圖譜分析2.1

研究文獻(xiàn)數(shù)量統(tǒng)計單元教學(xué)研究的年度發(fā)文量統(tǒng)計如圖2所示?？梢?，從2005到2017年，發(fā)文數(shù)量波動幅度不大。最早一篇是2005年何彩霞［7］發(fā)表于《基礎(chǔ)教育課程》，分析了教材“單元”與“單元教學(xué)”的不同，從教學(xué)目標(biāo)和內(nèi)容角度闡述了對單元教學(xué)的認(rèn)識。2009年，王磊［8］首次提出了單元教學(xué)設(shè)計的概念、特點以及設(shè)計原則和方法。2017年版普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)頒布后，化學(xué)單元教學(xué)在國內(nèi)開始蓬勃發(fā)展，研究文獻(xiàn)數(shù)量急劇增加。2023年文獻(xiàn)數(shù)量統(tǒng)計不完整，但是從整體變化形勢看，近年來單元教學(xué)研究熱度較高，預(yù)計國內(nèi)關(guān)于化學(xué)單元教學(xué)的研究論文數(shù)量將不斷上升。2.2

被引量分析論文被引量在一定程度上反映出其包含的思想與方法的使用情況，被引量越高，說明該論文在相關(guān)領(lǐng)域影響力越大。表1統(tǒng)計了被引次數(shù)最多的十篇文獻(xiàn)，最高為138次，來源于《化學(xué)教學(xué)》，該文圍繞大概念進(jìn)行了單元教學(xué)的實踐探索，并根據(jù)學(xué)生發(fā)展需求，構(gòu)建單元教學(xué)設(shè)計思路，發(fā)展化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)［9］。后期研究者繼續(xù)從單元教學(xué)的內(nèi)涵價值、教學(xué)策略、設(shè)計思路和教學(xué)實踐等方面深入分析。2.3

聚類圖譜分析關(guān)鍵詞是核心觀點的凝練，關(guān)鍵詞的共現(xiàn)圖譜能展現(xiàn)該領(lǐng)域的研究熱點和趨勢?；贑iteSpace軟件得到了關(guān)鍵詞聚類知識圖譜（圖3），圖中共有226個節(jié)點，518條連線（節(jié)點代表關(guān)鍵詞，連線表示兩者間存在聯(lián)系），且Q＞0.3，S＞0.7，說明聚類具有說服力［10］。圖中共有八大聚類，即#0單元教學(xué)、#1大概念、#2高中化學(xué)、#3教學(xué)設(shè)計、#4深度學(xué)習(xí)、#5離子反應(yīng)、#6實踐研究和#7教學(xué)策略。結(jié)合關(guān)鍵詞出現(xiàn)頻率和中心性可知（表2），化學(xué)單元教學(xué)研究領(lǐng)域的熱門主題依次為核心素養(yǎng)、大概念、深度學(xué)習(xí)和教學(xué)策略。通過CitaSpace軟件的“LLR算法”進(jìn)一步挖掘聚類標(biāo)簽后所包含的主要關(guān)鍵詞（表3），其中聚類#0單元教學(xué)節(jié)點數(shù)目最多，與“教學(xué)主題”“教學(xué)模式”和“深度學(xué)習(xí)”等關(guān)鍵詞聯(lián)系最為密切；各聚類標(biāo)簽緊密程度值均大于0.7，說明聚類合理且可信度高［11］。聚類#2高中化學(xué)具有明確指向性，不予討論，聚類#0單元教學(xué)、#1大概念和#4深度學(xué)習(xí)是研究者從不同理論視角展開，內(nèi)部有一定聯(lián)系，可歸為一類；聚類#3教學(xué)設(shè)計、#5離子反應(yīng)、#6實踐研究均屬于教學(xué)實踐內(nèi)容，可合并討論。因此，化學(xué)單元教學(xué)的研究熱點主要集中在大概念、深度學(xué)習(xí)與單元教學(xué)相關(guān)研究（#0、#1、#4）、化學(xué)單元教學(xué)設(shè)計與實踐研究（#3、#5、#6）和單元教學(xué)策略研究（#7）。通過對作者和發(fā)文機(jī)構(gòu)的合作情況進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)化學(xué)單元教學(xué)在中小學(xué)教育中受到的關(guān)注度較高，研究者與研究機(jī)構(gòu)整體合作程度不高，主要存在以王磊為核心的研究團(tuán)隊，北京教育學(xué)院為主的研究機(jī)構(gòu)。3

研究現(xiàn)狀分析僅依據(jù)關(guān)鍵詞聚類圖譜來研究具有局限性，進(jìn)一步精讀文獻(xiàn)，最終得出化學(xué)單元教學(xué)研究主要集中在以下幾個方面：3.1

化學(xué)單元教學(xué)基礎(chǔ)理論研究3.1.1

單元教學(xué)的概念及內(nèi)涵研究許多學(xué)者對單元教學(xué)的概念與內(nèi)涵提出了見解。洪清娟［12］認(rèn)為單元教學(xué)是富有創(chuàng)造性的、動態(tài)的教學(xué)活動，是教師充分理解教材單元后對教學(xué)進(jìn)行規(guī)劃重組的實踐活動。楊玉琴［13］指出單元教學(xué)設(shè)計是介于課程設(shè)計和課時設(shè)計中間的教學(xué)設(shè)計，屬于中觀教學(xué)設(shè)計。王愛富［14］提出單元教學(xué)是依據(jù)教學(xué)目標(biāo)和教材中的某一特定教學(xué)內(nèi)容，按照知識的內(nèi)在結(jié)構(gòu)、學(xué)生認(rèn)知特點等整合教學(xué)內(nèi)容，形成以培養(yǎng)學(xué)生化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)為主旨的結(jié)構(gòu)化教學(xué)。目前受到廣泛認(rèn)可的是王磊教授［15］的觀點，即單元教學(xué)是在教師深入分析課程標(biāo)準(zhǔn)和教材等一系列指導(dǎo)性資料的基礎(chǔ)上，根據(jù)教師自身對知識的理解、學(xué)生已有基礎(chǔ)和學(xué)習(xí)特點，對教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行合理的篩選、整合和設(shè)計形成的完整教學(xué)主題，并作為一個教學(xué)單元進(jìn)行教學(xué)。研究者們對于單元教學(xué)的內(nèi)涵基本認(rèn)同的是：單元教學(xué)具有整體性，并非課本現(xiàn)成的“單元”，需要對知識重新加工和重組，對學(xué)生知識建構(gòu)和能力培養(yǎng)具有重要作用。3.1.2

單元教學(xué)的設(shè)計路徑開展單元教學(xué)設(shè)計首先應(yīng)該清楚學(xué)什么、如何學(xué)、需要達(dá)到什么目標(biāo)，由此對教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行合理分配形成不同模塊，以知識邏輯性為主線，分析知識模塊背后所承載的化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)培養(yǎng)要素，通過課程標(biāo)準(zhǔn)、教材和學(xué)情等教學(xué)要素的分析確定教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)任務(wù)和課堂活動，并制定對應(yīng)的教學(xué)評價目標(biāo)組織教學(xué)［16］。許多研究者結(jié)合單元教學(xué)的內(nèi)涵或課例，提出系統(tǒng)的單元教學(xué)實施流程，如楊玉琴以“氧化還原反應(yīng)”為例，提出單元教學(xué)設(shè)計的基本框架［17］。還可以依據(jù)“ADDIE模型”，從分析、設(shè)計、開發(fā)、實施和評價五個階段提出單元教學(xué)設(shè)計流程［18］。從UbD（UnderstandingbyDesign）理論視角出發(fā)，探索如何進(jìn)行理解為先的單元教學(xué)設(shè)計，如王洪杰［19］提出了UbD模式下單元教學(xué)“五步設(shè)計法”。3.1.3

單元教學(xué)的實踐研究自化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)提出以來，化學(xué)單元教學(xué)設(shè)計研究逐漸增多，前期研究內(nèi)容主要參考課本“單元”，依照經(jīng)驗設(shè)計教學(xué)，目前單元教學(xué)設(shè)計傾向從大概念（大觀念）、化學(xué)學(xué)科理解、STSE教育理念和UbD理論等視角出發(fā)［20，21］。其次單元教學(xué)研究范圍也有所擴(kuò)大，諸多學(xué)者從學(xué)科內(nèi)容整體出發(fā)，綜合教材資源重新劃分教學(xué)單元，如“電離和離子反應(yīng)”單元教學(xué)［22］。同時單元教學(xué)設(shè)計也呈現(xiàn)出多種課型，如復(fù)習(xí)課［23］。單元教學(xué)還與手持技術(shù)數(shù)字化實驗結(jié)合，體現(xiàn)信息技術(shù)與教育融合發(fā)展［24］。在教學(xué)評價方面，主要是通過設(shè)置對照班與實驗班，通過紙筆測驗、設(shè)計評價量表（學(xué)生自評）、學(xué)生訪談等方式得出教學(xué)效果。目前單元教學(xué)效果評價方式比較單一，尤其是對學(xué)生思維能力發(fā)展維度評價還有待完善。3.2

基于大概念的單元教學(xué)基于大概念的單元教學(xué)需要思考如何用大概念統(tǒng)領(lǐng)單元教學(xué)內(nèi)容，如何促進(jìn)學(xué)生對大概念的理解。許多研究者從具體內(nèi)容出發(fā)提出了大概念統(tǒng)領(lǐng)下的單元教學(xué)流程（表4），可見，基于大概念的單元教學(xué)設(shè)計首要任務(wù)是抽取單元大概念，挖掘課程標(biāo)準(zhǔn)中的素養(yǎng)目標(biāo)或具體內(nèi)容背后的大概念，梳理概念的層級關(guān)系建構(gòu)概念體系，根據(jù)學(xué)生學(xué)習(xí)水平和實際情況，確定大概念的分解程度與教學(xué)單元。單元目標(biāo)的設(shè)計是關(guān)鍵環(huán)節(jié)，需要基于大概念發(fā)展歷程、學(xué)生所處階段和具體內(nèi)容特點思考，系統(tǒng)規(guī)劃進(jìn)階式單元教學(xué)目標(biāo)和課時目標(biāo)［25］。大概念統(tǒng)領(lǐng)下的單元教學(xué)需要創(chuàng)設(shè)真實情境，開展探究性活動，通過驅(qū)動性問題引導(dǎo)學(xué)生在知識鏈中行走，循序漸進(jìn)地建構(gòu)起大概念，加深對大概念的理解。實施單元教學(xué)評價是重要環(huán)節(jié)，可以結(jié)合教學(xué)目標(biāo)設(shè)計評價體系，采用課前、課中與課后評價，自評與小組互評結(jié)合的方式，針對性作業(yè)設(shè)計也是必要的?？傮w來看，大概念統(tǒng)領(lǐng)下單元教學(xué)能幫助教師抓住教學(xué)內(nèi)容的本質(zhì)和關(guān)鍵，訓(xùn)練和強(qiáng)化學(xué)生思維，增進(jìn)對學(xué)科知識內(nèi)在聯(lián)系的理解。3.3

深度學(xué)習(xí)理念下的單元教學(xué)基于深度學(xué)習(xí)理念的單元教學(xué)從知識內(nèi)在結(jié)構(gòu)和整體特性的角度出發(fā)，引導(dǎo)學(xué)生從認(rèn)識知識過渡到發(fā)展思維，培養(yǎng)學(xué)生的關(guān)鍵能力和必備素養(yǎng)。有學(xué)者從深度學(xué)習(xí)的角度對元素及其化合物、化學(xué)概念、有機(jī)化合物等內(nèi)容進(jìn)行單元教學(xué)實踐［32～34］，通過設(shè)計基于深度學(xué)習(xí)理念的探究活動，學(xué)生在知識理解基礎(chǔ)上學(xué)會遷移運(yùn)用，促進(jìn)學(xué)生思維特別是高階思維的發(fā)展。也有學(xué)者結(jié)合教學(xué)實踐提出從單元觀念、學(xué)習(xí)內(nèi)容、學(xué)習(xí)過程和思維轉(zhuǎn)化這四個方面引領(lǐng)深度學(xué)習(xí)［35］。單元教學(xué)在引導(dǎo)學(xué)生經(jīng)歷知識生成的過程中，在一系列思維建構(gòu)、內(nèi)化的課堂活動中，不斷帶領(lǐng)學(xué)生進(jìn)入深度思考，促進(jìn)學(xué)生思維能力的發(fā)展，因此深度學(xué)習(xí)理念與單元教學(xué)的融合能有效促進(jìn)化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的落實，值得研究者進(jìn)一步探討。4

研究結(jié)論與展望（1）化學(xué)單元教學(xué)研究熱度較高，大部分研究來自基礎(chǔ)教育，部分來自高校和其他機(jī)構(gòu)。從研究熱點來看，單元教學(xué)更偏向“教學(xué)設(shè)計”“教學(xué)策略”等實踐領(lǐng)域。從研究趨勢上看，研究者積極探索化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)視域下的單元教學(xué)，以期實現(xiàn)課堂轉(zhuǎn)型，傾向于從大概念、深度學(xué)習(xí)、UbD理論等多個理論視角出發(fā)探討單元教學(xué)思路、開發(fā)教學(xué)模式和進(jìn)行實踐研究，推動單元教學(xué)深入發(fā)展，對一線教師開展實踐也有很大參考價值。（2）目前國內(nèi)化學(xué)單元教學(xué)研究視角較為廣泛，研究者從學(xué)科知識結(jié)構(gòu)、學(xué)生思維發(fā)展、教學(xué)策略等多個視角進(jìn)行實踐研究，教學(xué)評價方面?zhèn)戎赜谥R掌握情況，存在評價維度單薄、評價工具單一的問題，建議后續(xù)研究者開展教學(xué)評價時關(guān)注學(xué)生化學(xué)核心觀念的形成、知識的結(jié)構(gòu)化程度和遷移應(yīng)用能力，進(jìn)一步豐富單元教學(xué)的評價性研究。（3）參考化學(xué)單元教學(xué)的研究趨勢，后期研究者在理論研究與實踐研究上仍要加以創(chuàng)新，需要在前人的研究基礎(chǔ)上不斷優(yōu)化單元教學(xué)設(shè)計路徑，深入理解知識背后隱藏的學(xué)科思想與價值，對知識重新整合和架構(gòu)，加強(qiáng)宏觀層面的理論指導(dǎo)以及中學(xué)課堂實踐，避免單元教學(xué)研究浮于表面，實現(xiàn)“傳授知識”向“落實素養(yǎng)”的轉(zhuǎn)變。參考文獻(xiàn)：［1］單元教學(xué)設(shè)計：學(xué)科核心素養(yǎng)落地的有效途徑［J］.江蘇教育，2018，（51）：52～54.［2］普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版2020年修訂）［S］.北京：人民教育出版社，2020.［3］核心素養(yǎng)視域下的單元教學(xué)設(shè)計內(nèi)涵解析及基本框架［J］.化學(xué)教學(xué)，2020，（5）：3～8.［4］學(xué)科核心素養(yǎng)下的高中化學(xué)大單元教學(xué)策略探究［J］.數(shù)理化解題研究，2022，（27）：134～136.［5］基于化學(xué)學(xué)科理解的單元教學(xué)設(shè)計與實踐——以“化學(xué)能與電能的相互轉(zhuǎn)化”為例［J］.化學(xué)教學(xué)，2022，（11）：32～36.［6］CiteSpace知識圖譜的方法論功能［J］.科學(xué)學(xué)研究，2015，33（2）：242～253.［7］“碳和碳的氧化物”單元教學(xué)設(shè)計［J］.基礎(chǔ)教育課程，2005，（12）：21～24.［8］［單元教學(xué)設(shè)計的實踐與反思—氧化還原反應(yīng)教學(xué)單元為例［J］.中學(xué)化學(xué)教學(xué)參考，2009，（3）：9～11.［9］化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)導(dǎo)向的大概念單元教學(xué)探討［J］.化學(xué)教學(xué)，2019，（11）：44～48.［10］手持技術(shù)數(shù)字化實驗在我國近20年的研究進(jìn)展及現(xiàn)狀——基于CitaSpace可視化分析［J］.化學(xué)教學(xué)，2021，（4）：32～37.［11］化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的研究及展望——基于CiteSpace的可視化分析［J］.化學(xué)教學(xué)，2020，（7）：16～22.［12］化學(xué)學(xué)科理解視域下的教材單元整體備課［J］.化學(xué)教