核心素养导向下的小学科学单元教学设计路径

◎ 刘忆婷

《义务教育科学课程标准（2022 年版）》（以下简称《2022 版课标》）强化了课程育人导向和优化了课程内容结构，为核心素养在科学教学中的落实提供了有力支撑。“如何进一步落地”则是现实问题。上海市教育委员会教学研究室组织编写了学科单元教学设计指南，使课程文本落地，从操作层面形成方法是实践需求。实践需求经碰撞，亟须研究形成核心素养导向下的学科单元教学设计路径。

上海市长宁区小学科学教研团队从研读《2022 版课标》、《教学与评价的风向标：上海中小学各学科核心素养研究》（以下简称《核心素养报告》）、《小学自然单元教学设计指南》和《小学科学与技术单元教学设计指南》等文本出发，提炼出小学科学单元教学设计路径，呈现核心素养导向下单元教学设计在“整体性架构”“一致性规划”“结构化设计”与“可检索呈现”等方面的特征。

《2022 版课标》指出“科学课程要培养的学生核心素养，是科学课程育人价值的集中体现”。从核心素养导向下的课程教学落脚到单元教学，是单元学习的价值体现。结合实践需求，“单元学习价值分析”指立足课程文本，分析单元学习价值的具体外在表现，力求具体到内容与行为，概要显现学习经历。通过单元学习价值分析，指引教师在单元教学设计中能尝试去挖掘育人价值、落实核心素养，为单元教学目标设计以及沿着指向核心素养的主线，建立各要素设计关联，为全方位培育核心素养奠定基础。

（一）构建单元学习价值分析路径

为此，我们一方面进行文本研究，梳理单元学习价值分析的要点；
另一方面进行实践研究，提炼易于教师使用的操作路径。

第一，从文本研究起步。研读《2022 版课标》并结合《核心素养报告》，理解核心素养的内涵，突出关键能力矩阵，梳理与提炼分析要点，构建“单元学习价值分析表”，为后续逐项定位至单元教学奠定工具基础。

核心素养中“科学观念”的内涵体现在“总体认识”，结合《核心素养报告》，梳理出要点“现象”“观念”“技能”。“现象”指向常见的自然现象和事物，在操作层面对应单元教学的内容分布；
“观念”指向对科学事实进行归类、概括和总结，形成简单描述的相关概念，以及对主题内容与核心概念的基本认识；
“技能”指向运用感官或使用仪器获得具体的、可被验证的科学信息与证据的能力，如“观察”与“实验”技能。“科学思维”的内涵体现在“认识方式”，要在大脑中形成有关观察过的自然现象、科学事实、科学过程等清晰的科学图景，并反复加工、合理改造、去粗取精，从感性认识上升到理性认识。“探究实践”的内涵体现在“形成的能力”，是在了解和探索自然、获得科学知识、解决科学问题，以及技术与工程实践过程中，形成的科学探究能力、技术与工程实践能力和自主学习能力。综合“科学思维”和“探究实践”，结合《核心素养报告》，突出“提出问题与解决问题”的思维过程与实践体验的过程，立足学生行为，将“认识方式”“形成的能力”及内含的“一般过程与方法”贯通，梳理出要点“设计方案”“获取证据”“使用证据”“判断选择”，指向学生在探究实践中发现问题、运用科学方法探索与解决问题、培育科学思维的过程，其主体是学生，并在一定程度上保障其自主学习能力的培养。“态度责任”的内涵体现在“态度和责任”，指向“个体所持有的稳定的心理倾向”及“公民基本的道德规范”，分别包括“探究兴趣、实事求是、追求创新、合作分享”及“健康生活、人地协调、价值判断、道德规范、家国情怀”等方面。结合《核心素养报告》，突出“探究兴趣”“追求创新”，微调进阶，梳理出要点“好奇”“态度”“责任”，指向学生对于科学的好奇心与探索兴趣，坚持真理、倾听他人不同的观点或解释、求实的科学态度，以及与人、自然以及社会和谐相处的责任意识。

将内涵思想以分析要点的形式整合成表格，构建形成包含“现象”“观念”“技能”“设计方案”“获取证据”“使用证据”“判断选择”“好奇”“态度”“责任”10 个要点的“单元学习价值分析工具表”（见表1）。10 个要点虽然分列平铺显示，其蕴含的核心素养“科学观念”“科学思维”“探究实践”“态度责任”之间紧密联系、相互依存，共同构成体系，服务于单元教学。

表1 单元学习价值分析工具表

第二，实践研究跟进。对于单元学习价值分析的操作方法，教师通常能做到依据课程标准、学科教学基本要求、教材等文本确定单元涉及的“现象”“观念”“技能”，明确内容与要求，但对“设计方案”“获取证据”“使用证据”“判断选择”，以及“好奇”“态度”“责任”的分析可能会感到迷茫。其实，突破的方法是融入对学生核心素养发展的思考，结合教学实际逐步推演，形成分析过程的推进路径，如图1 所示。首先，从单元涉及的“现象”出发，按照所归类的“现象”对单元内容进行划分。其次，针对某一个“现象”，从学生的角度思考分析，可挖掘引发学生的“好奇”是什么，即“发现问题”。然后，引导学生提出问题，在这一基础上，结合所涉及的探究实践活动，着重从培育学生关键能力的角度去思考，如何引导学生经历较为有效的“解决问题”的过程，即涉及“设计方案”“获取证据”“使用证据”“判断选择”的过程。最后，按照思路推导出能够使学生自然生成的“态度”与“责任”，以及学生通过探究实践经历所习得的“观念”与“技能”。并与课程文本，特别是课程标准、学科教学基本要求进行对照，审视分析推进中生成内容的科学性与合理性后进行微调。在按图1分析路径定位10 个要点后，填入“单元学习价值分析工具表”，成为后续单元教学设计的指引与参照。

图1 单元学习价值分析过程的推进路径

（二）多元整合设计单元教学目标

单元教学目标是“学生在教师指导下完成某单元学习任务后应达到的质量标准，是课堂教学与评价的依据，发挥着对教学活动的导向、调控、激励、反馈功能”。在单元教学设计中，活动、作业、评价及资源设计均需要围绕单元教学目标的落实而展开，单元教学目标设计至关重要。在育人导向的理念下，单元教学目标更应定位于核心素养的培育与发展。单元教学目标一般按照以下流程进行设计。

第一，紧扣单元学习价值分析结果。经历“对应”“联系”“规范”的过程，形成目标的基本内容要点。首先是“对应”，将“现象”“观念”“技能”组合为“知识与技能”维度的内容要点，将“设计方案”“获取证据”“使用证据”“判断选择”组合为“过程与方法”维度的内容要点，将“好奇”“态度”“责任”组合为“情感、态度与价值观”维度的内容要点，获得围绕核心素养、紧扣单元学习价值的“三个维度”内容要点。其次是“联系”，从“已有认识和相关经验”“认知能力和习惯”“可能存在的问题”“学习动机、策略、心态可能存在的差异”四个方面对学生的学习基础进行逐项分析，根据分析结果对组合后的内容要点进行修正与优化。最后是“规范”，在形成目标内容要点的基础上，对学习水平、行为动词进行校对，确保要求上层级恰当、可理解、可达到、可评估。

第二，三维融合设计单元教学目标。如同围绕学生核心素养的培育、对单元学习价值分析过程的推进路径是融会贯穿的，单元教学目标的设计，需将“三个维度”内容要点进行整合、融合设计。需细化“行为主体”“行为表现”“行为条件”“表现程度”教学目标要素，并对“行为条件”的可操作、“表现程度”的可检测等属性进行检查。在此基础上联结目标要素进行叙写，通常是按照“行为主体（省略）+行为条件+表现程度+行为表现”的句式，逐条写出单元教学目标，达成目标表述的规范性要求。

基于上述操作，单元教学目标设计紧扣单元学习价值、三维融合，应是紧密围绕核心素养的。从达成单元教学目标出发，引领单元学习活动、作业、评价和资源设计，理论上能助力将核心素养的培育落在实处。但在实际操作中，落地的关键是厘清与建立单元教学各要素间的设计关联，共同体现与相互作用，加强核心素养在单元教学各要素设计全过程中的导向作用。

（一）解构单元教学设计要素

首先，厘清单元教学设计各要素间的联系。根据学科教学指南，如图2 所示，“单元规划”是基石，需要基于教学理念，形成单元系列，确定具有独立性、自洽性的单元单位。“单元教材教法分析”等要素是单元教学设计的重要组成，呈现了“线性推进”“核心引领”“系统作用”的综合关系。第一，“单元教材教法分析”是基础，指向了目标设计，两者间呈线性推进关系；
第二，从达成单元教学目标出发，引领单元学习活动、作业、评价、资源设计，呈“核心引领”关系；
第三，单元作业、评价、资源的设计，都离不开单元学习活动，为活动的开展提供支撑，以及在对单元学习活动、作业、评价、资源进行设计后，反馈至单元教学目标的设计，促成目标的优化，呈现出“系统作用”关系。

图2 单元教学设计各要素间的联系示意图

基于对各要素间联系的分析，单元教学设计主要遵循整体性、结构化、一致性原则。对于整体性，单元教学设计需始终以整体性视角进行各要素的设计，体现在“单元的全局观始终渗透于设计的全过程，所对应的目标、活动、作业、评价、资源在设计过程中应有整体布局与调整的过程”。对于结构化和一致性，所研制的各要素设计规格，需要理清每个要素的研究起点与终点，核心素养的落实在设计路径上应贯穿始终，对“做什么”“怎么做”“做得如何”提供工具与方法，相互联系、前后一致。

（二）各要素目标一致性规划

各要素的目标定位，如活动目标、作业目标、评价目标等，是导向各要素内容设计的基础，应在明确目标要求后进行后续流程的设计。而核心素养的引领与贯穿，在单元教学各要素的目标定位上应是一致的，需通盘进行一致性规划与关联。

操作方法是将“分析挖掘育人价值，全方位培养核心素养”作为核心要求，以“单元学习价值分析”为起点，联系前后要素的规格设计，逐级推进各要素目标要求的定位，形成如图3 所示，基于“单元教材教法分析（进行单元学习价值分析）—单元教学目标设计（融合形成单元教学目标）—单元学习活动目标设计（体现活动要求的侧重点）—单元作业目标设计（体现学习任务或学生行为）—单元评价目标设计（判断教学目标的达成情况）”的设计过程，使相关要素的目标要求沿着发展核心素养的主线、依据要素的侧重点逐级推进，达成一致性原则。

图3 单元教学设计各要素目标定位一致性要求的逐级推进路径

（三）各要素内容结构化设计

在核心素养导向下，单元教学各要素的设计内容本身应有较为明确的设计要点，进行内容的结构化设计，整体体现该要素的设计概貌。在研读学科教学指南、立足理论研究的基础上，融入对教学实际与需求的分析，逐项罗列各要素在设计过程中存在的难点与生成性问题，明确各要素的设计要点，形成各要素的“名片”。

在此基础上，细化设计思路，将设计要点串联起来。如在单元学习活动设计中，如表2所示，联结“活动目标”“活动类型”“活动内容”等设计要点，架构核心学习活动规划与单元学习价值、单元教学目标的对应联系。如表3 所示，联结“活动环节”“活动组织”“活动空间”“学生难点”“指导要点”“活动时间”“活动档案类型”等设计要点，呈现单元核心学习活动的实施要点设计框架。类似的方式，由“局部的设计要点”至“各要素的小整体设计”，再至各要素结构化整合的“单元教学整体设计”，始终紧扣单元学习价值，对应单元教学目标的达成，单元教学各要素相互及共同作用，贯穿核心素养的培育与发展。

表2 单元核心学习活动规划及目标对应表（一单元一表）

表3 单元核心学习活动实施要点设计框架表（一活动一表）

在单元教学目标设计的指引下，所进行的对活动、作业、评价、资源的具体设计，是指引教研组从结构上去认识分析，将教学设计“立体化”，达成前后对应，整体从核心素养导向下呈现单元教学设计的立意与结果。以上分析路径与设计方法属思维过程，经学习与运用，将内化成教研组的设计思想与能力。而在实际教研场景中有限的时空里，教师会对设计思想与操作方法的交流等存在困惑。因此，需通过一定的方式高度凝练、简易显现，设计形成单元教学设计的体例框架，显现“整体性架构”“一致性规划”“结构化设计”等特征的同时，起到联通与导引课时教学设计，发挥单元教学设计“可检索呈现”的作用。

（一）整体性架构，显现要素联结名片

“高度凝练、简易显现”的做法是以开发图表工具、组合呈现的方式，对单元教学设计进一步的整体性架构。通过编制包含总标题、一级标题、正文部分的体例框架，用文字简述、图表方式组合呈现正文部分，作为单元教学设计的文本呈现方法，显现各要素的联结与整合，将设计思想与结构表达出来，形成区域层面的操作范式，供教研组参考。

例如，通过“单元教材教法分析”“单元内容结构”两个一级标题，呈现本单元学习价值分析、教学内容结构与地位作用分析、教学主线构建、教学方法选择等，为单元教学目标设计奠定基础。在一级标题“单元教材教法分析”中，用三段文字简述、一图两表囊括本单元“学习内容与要求”“在本册教材中的位置和地位”“与低年段或中高年段相关学习主题的关联”“预设活动类型与教学方法”“单元学习价值分析”“学生学习基础分析”等方面内容的呈现。在一级标题“单元内容结构”中，用结构图的方式呈现本单元学习内容的结构关联；
用文字简述的方式概述内容要点间的内在联系、结构与教学主线的推进；
用表格的方式呈现单元教学安排。

（二）可检索呈现，联通课时教学设计

“可检索呈现”的做法指向对课时教学设计及教学实施的联通与可检索特征，具体体现在两个方面。第一，列举候选选项，蕴含教学策略。如在表3 中，集合了单元核心学习活动的名片，其设计要点的填写大多采用短语形式，教研组在常见类别中进行选择，方便操作、简明呈现。是课时教学细化设计的框架基础，亦是教学实施中对过程与策略的检索参照。第二，集成目录资料，丰富教学档案。如“单元资源目录”是教学实施的资源库检索内容，还是形成学期资源目录、课程资源档案的基础。

围绕“核心素养导向下的小学科学单元教学设计路径”所开展的区域层面的研究与实践是一个庞大的工程，本文仅是从操作层面概括性阐述设计路径、显现基本特征与文本呈现方式。在“双新”推进背景下，我们对课程内容结构、学科核心概念、跨学科概念的学习需不断深入，更新研究。

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