本领中心的大单元问题解决主题式学习设计

摘 要：本领中心教学是一种以培养学生核心素养为中心，注重学生知识内化与能力发展的教学模式。教师从信息、知识、能力、素养、生产力等要素相互转化的视角出发，阐述本领中心教学模式的关键特征，在此基础上构建问题解决主题式学习的“七一”设计模型、“八阶双环”学习模型，并运用上述模型设计初中化学“酸碱度调节：中和反应及其应用”大单元主题学习任务，为落实学科核心素养培养的课堂教学活动提供设计思想和方法。

关键词：初中化学；本领中心；问题解决；主题式学习；酸碱度调节

中图分类号：G63 文献标识码：A 文章编号：0450-9889（2025）01-0073-04

2022年版义务教育课程方案将培养有理想、有本领、有担当的时代新人作为课程实施的基本理念和育人目标。从学习的视角看，理想信念是促进学生砥砺前行、深度学习、成才报国的第一推动力；掌握学习的本领、创新的本领、问题解决的本领、合作攻关的本领，是新时代各学科教学的重要目标及任务体系中的第一要务；养成对自己负责、对社会负责、对家国尽责的担当意识，是新时代各学科课程育人的价值追求。在学科教学课堂学习任务、活动、评价的设计与实施中，理想信念教育、责任担当教育虽然很重要，但不能过多地以显性课程的形式呈现，也不能占据太多的课堂互动时间，而应以隐性课程的形态渗透在师生的学术性探讨和实践性探究活动之中。在近二十来的基础教育课程教学改革实践中，大多数教师已经潜移默化地将学习的建构性原则和探究式方法内化于心、外化于行，然而也有部分教师受到学生基础薄弱、教学内容多等因素的影响，在教学实践中忽略了学生亲历建构、探究的认知发展过程，助长了学生死记硬背、生搬硬套、不求甚解等不良学习习惯。因此，构建以本领为中心的问题解决主题式学习的设计模型和设计流程，指导一线教师进行有效教学设计，促使教师在教学活动中构建以培养学科核心素养、突出本领习得为中心的多维互动教学样态，从传统的教知识转变为教本事，从而形成本领中心的课堂教学范式。

一、本领中心教学模式的关键特征

本领中心教学模式指的是以学生习得可迁移的思想、观念、方法、模型为基础，以学生独立自主完成学习任务和成功解决实际问题为终极目标，注重学生知识内化与能力发展的一种教学模式，具有以下关键特征。

（一）将信息转化为知识：遵循学习的建构性和探究性本质

在信息爆炸式增长的当下，每个人都生活在信息的海洋之中，当信息被选择性感知、建构意义、整合于认知结构、应用于问题解决时，信息就转化为知识。本领中心的课堂教学模式，要求学生充分调用已有知识和经验，对新获取的数据或文本信息进行辨识、筛选、归类、关联、比较、转换、建模、应用，从而发现隐藏在新信息背后的深层意义和普遍规律，体现学习的建构性和探究性本质，发挥学生在知识构建中的主动作用。

（二）将知识转化为能力：强调新知学习与实际问题解决的整合

在新一轮课程改革中，教师进一步认识到关键能力对学生持续学习、成才成功的重要性，更加强调如何超越知识建构的课堂范式，将课堂教学的重心转移到能力培养、本领锤炼上来。这意味着，在探究中建构起来的新知，还需要在真实、复杂的问题情境中去检视其应用价值，从中协同发展发现新知的学习能力和解决实际问题的实践能力。知识转化为能力的本质是知识类型的转化，即将事实性知识、概念性知识转化为观念性、程序性、策略性、方法性和元认知知识［1］，从而实现知识的深度内化和灵活运用，形成解决问题的能力。

（三）将能力转化为素养：在正确价值观及高阶品格中发展能力

最新版的义务教育和普通高中各学科领域课程标准均将核心素养定义为正确价值观、必备品格和关键能力的总和。素养化的能力是经历伦理、道德、法制、民族文化、社会文化、家国文化等正向能量打磨过的能力；素养化的能力是信息获取与加工、科学推理与认证、科学探究与实践、批判性思维和创新思维、科学表达与语言应用等多种能力的深刻内化和高度融合；素养化的能力兼具解放和发展生产力的创新引领功效。在基础教育阶段，培养学生形成正确的价值观和高阶的品格，有助于学生将个人成长融入国家与社会的宏大叙事，将个人能力转化为服务于国家、民族、人类文明发展的不竭动力。

（四）将素养转化为新质生产力：参与科研、生产等诸多领域的前沿问题探究

新质生产力是由技术革命性突破、生产要素创新性配置、产业深度转型升级而催生的当代先进生产力，以劳动者、劳动资料、劳动对象及其优化组合的质变为基本内涵，以全要素生产率提升为核心标志［2］。新质生产力引领下的学科核心素养发展，要求学生既要深度理解科学知识和人文基础知识，又要关注科技创新前沿动态，建构恰当的边缘性参与者身份，主动加入有关新业态、新产业、未来产业、新文化的认知及实践共同体之中。对于大中小学生而言，新质生产力实质上是一种创新驱动的学习文化生产力，推动学生共同营造“人民至上、自信自立、守正创新、问题导向、系统思维、胸怀天下”的学习共同体文化氛围，促进全面发展。

二、本领中心的问题解决主题式学习设计模型与设计流程

主题式学习是聚焦于某一大概念、核心概念、基本概念、问题解决任务、项目探究事项、科学探究事项的复杂学习过程，具有聚焦性、上位性、发散性、收敛性、复杂性、情境性等特征。问题解决主题式学习是将教学内容设计为旨在帮助学生掌握某种问题解决本领的“教—学—评”活动历程，使学生在解决实际问题的过程中获得知识，培养核心素养。

（一）本领中心的问题解决主题式学习的设计模型

基于上述本领中心教学模式的关键特征，结合核心素养落地的教学实践研究，笔者构建了一个本领中心的问题解决主题式学习设计模型（如图1），简称“七要素”设计模型。

该模型主要包括情境、问题、知识体、问题解决、过程评价、观念抽提、迁移评价等7个要素，有4个主要特点是：一是将知识学习作为问题解决的基础，而不是最终目标；二是问题解决不仅需要新学习的知识，而且整合了学生先前习得的知识、经验、能力、素养，促使“教—学—评”活动发生在有意义的问题解决情境之中；三是突出观念抽提环节，促进学生将知识学习和问题解决的经验转化为思想、观念或方法；四是每一节课若能创造性地解决真实、复杂问题中的某个局部子问题，直到整个单元系统解决该复杂问题，这种“整体—局部—整体”的认知过程，便是学生长本领、强素养的学习历程。

（二）本领中心的问题解决主题式学习的设计流程

根据“七要素”设计模型的构成要素及其关系，结合教师日常备课习惯，笔者构建了如下本领中心的问题解决主题式学习的设计流程。

第一步，意义设计。新知识学习是指日常教学中的新知课、复习课、实验课，问题解决学习是指日常教学中的习题课、讲评课、项目展评课、研学课等。教师可以通过查阅文献、研究高考题、研究中考题、研究教科书、研究教师用书、开展实验探究、开展调查研究等路径，发现、发掘和累积每一次课的背景意义和现实意义，突出回答“为什么要学”“学会了有何价值”等问题，让新知学习、问题解决学习富含个体价值和社会意义。

第二步，学程设计。学程设计是将教学活动定格为学生主体、教师主导的本领习得活动，围绕问题解决主题，开发“任务驱动—活动推进—逐阶发现—洞察抽提—迁移拓展—反思评价”为基本结构要素的学习任务单，形成知识学习的“任务—发现”教学和问题解决的“八阶双环”学习模型。“八阶双环”学习模型是指学生进入问题情境，经历整体感知、题干认知、问题定位、视角选取、信息调用、知识整合、模型建构、答案表征等8个问题解决进阶过程，在学习中及时审视“问题—视角—信息—知识—模型”的一致性，形成第一个反思环；若洞察到视角、思路存在问题，应及时自我否定，重新梳理答题视角和思路。学生在提交答案之后，还需从答案的有效度、完整度、准确度来反思审视，若能意识到答案不可能或不完备，应及时进行自我否定，重新启动答题程序，形成第二个反思环。

第三步，媒体设计与开发。根据学程设计采用多媒体辅助教学，整合PPT课件与传统板书，PPT包括任务清单、问题导引、教学信息、音视频、教师观点、专家观点、课堂练习、知识地图、评价量表等。根据课程重难点设计教师和学生的书写板书内容，书写时间及空间顺序等。根据实证需要，准备好辅助教具、辅助实物、支撑实验等工具用品和用法，避免过度使用多媒体视频替代真实的实验或实物，增强学生的实践操作能力。

第四步，撰写教案。教案的撰写应置于确定学程、辅助媒体设计、学具开发与调试之后。教案中的教学过程部分应包括具体互动过程和预期结果，包括教师行为、学生行为和评价要点等关键内容，体现“教—学—评”一体化和“活动—目标”一致性。教师在撰写教案过程时应注重教学内容科学性、规范性，并做好学生预期行为的梳理和应对预案。

第五步，优化与内化。根据同行意见、案例启示、文献启示、试验结果进行教学方案的优化，将教学内容内化于心，记住课堂教学的推进顺序、时间把控、学情调控、互动要点、评价要点，为正式实施教学做好充分的思想准备、角色准备和内容准备，为学生传递治学严谨、敬畏科学、敢于质疑、勇于创新、深度追问、洞察本质的学术风范、学者风骨和学术氛围。

三、初中化学本领中心的大单元问题解决主题式学习设计例析

笔者遵循上述本领中心教学特征、本领中心问题解决主题式学习的设计模型与设计流程，对人教版化学九年级下册第十单元“酸和碱”进行大单元问题解决主题式学习设计。通过大单元问题解决主题确立、大单元问题解决主题导入课、新知建构及子问题解决课、复杂问题解决课的系列课型设计，引导学生从生活入手，理性分析生活中的化学问题，通过自主探究获得真知、习得本领，然后运用本领灵活解决生活问题，从而实现“从生活走进化学，从化学走向社会”这一要求。

（一）确定大单元问题解决主题：突显中和反应在工业及环保中的应用

“酸和碱”单元内容对应的学习主题是物质的性质与应用，介绍了几种常见的酸和碱的性质和用途，酸和碱的中和反应及其应用。本单元包含了化学反应的分类、特征、实质、价值、调控、研究视角、研究思路、研究方法等核心概念，学生需要通过结构化记忆、理解性记忆、实践性记忆等优化自身的认识结构，学习本单元内容。笔者基于课标要求、教材内容、学情分析，遵循“整体分析→本质分析→价值分析”三阶分析模型，将本单元的问题解决主题确立为“酸碱度调节：中和反应及其应用——聚集工业设计与环保处理”（如图2）。

学习主题一般由大概念、核心知识、基本思路与方法、重要态度、必做实验及实践活动五个维度的内容构成。教师围绕“酸和碱”单元学习主题物质变化与转化观大概念，构建“酸碱指示剂→常见酸碱→酸碱定义→酸碱反应→酸碱度（pH）→酸碱度调节”核心知识结构，将经验、知识、素养发展等整合于主题学习之中。学生通过“辨识→列举→实证→表征→解释→设计→操作→解决实际问题→完成项目式学习→完成跨学科学习”的学习过程，经历知识形成的过程，发展化学核心素养。

（二）大单元问题情境导入课设计：“走进”化工厂

教师通过历史照片、视频、企业资料等直观素材，讲述广西重要化学工业原料生产基地的兴衰和产业转型的历程，让学生“走进”化工厂，激发学生的好奇心，引导学生提出新问题。根据柳州锌品股份有限公司的介绍及情境问题（如下页图3），教师要求学生从企业信息中提取化学知识，分类书写柳州锌品股份有限公司生产产品的化学式，并提出其他问题。大单元情境问题创设后，教师可以引导学生转入本单元的知识学习。

图3 柳州锌品股份有限公司的介绍及情境问题

（三）新知建构与探究性学习设计：将新知及时应用于解决复杂情境问题中的子问题

“酸和碱”单元问题解决主题式学习可以设计为5个主要课时（如表1），教师采用“任务—发现”教学法，引导学生建构有关酸碱指示剂、酸、碱、pH等方面的知识和方法，尝试运用相关知识解决化工厂复杂情境问题中的简单子问题。在教学实践中，教师可以根据具体学情进行调整。

（四）整体解决复杂问题：遵循问题解决的“八阶双环”学习模型，突出整合运用新旧知识及相关思想、观念和方法

学生在上述5个课时知识建构与子问题解决或子任务完成的基础上，基本了解了酸和碱的有关知识，但还没有系统掌握。此时，教师可以设计有利于学生自主学习和探究的化学学习情境，引导学生遵循问题解决的“八阶双环”学习模型解决复杂问题或任务，让学生明白大单元简单有序的知识体，为解决实际问题提供认知视角、思维工具和具体方法。

教师聚集工业设计与环保处理，设计化工生产实践中的酸碱度调节练习题（如图4），逐步培养学生解决实际问题的能力。学生完成练习题后，教师可以引导学生讨论“化学工程工艺设计，需要遵循哪些原则？”，进一步训练学生的复杂问题解决能力。

（五）单元拓展式跨学科项目学习设计：突出学生的自主选择和合作探究

以教师讲授为主的传统教学，远不能满足培养学生适应未来社会发展需要的综合素质与能力。项目式学习是以建构主义、实用主义为理论基础，让学生在解决真实问题、完成任务的过程中获得知识并提高实践探究能力的学习模式，因此是教师优化教学方式，培养综合型高素质人才的有效途径［3］。学生可以通过项目式学习解决教材中的探究问题，从而增强对知识的理解、掌握和运用，培养实践能力、创新能力和团队协作能力，锻炼分析问题和解决问题的能力。

在初中化学教学中，教师需要合理引导学生进行单元拓展式跨学科项目式学习，促进学生运用所学化学知识和其他学科的知识和方法解决真实情境中的复杂问题。“酸和碱”单元的拓展学习，教师可以引导学生提取本单元学习中习得的知识、技术、方法，说明其可能解决的生活生产实际问题。教师还可以设计课后跨学科项目式学习任务，如土壤改良的调查及实证研究、氯碱工业的实地调研及相关工艺流程图的绘制、酸雨产生原因及其防控方案设计、“双碳”目标导引下的现代化工产业园设计、城乡生活废水及垃圾场浸水处理技术的调查研究与改进方案设计等。学生可以分组自由选择感兴趣的学习任务，利用课外时间，在教师的指导下按照相应的工作单完成学习任务。

综上所述，本领中心的大单元问题解决主题式学习设计，体现了“大单元—大情境—复杂问题解决”的分步式学习进阶，将新知学习有效纳入复杂问题解决的逐阶推进过程当中，系统落实了新课标所要求的单元学业素养形成与发展标准，从学程设计的实践路径倒逼教师转变教育教学观念及改变传统教学方式方法，推动教学实践的创新与发展。本研究后续工作是采集有关实施数据，探索学生化学学习情感、化学观念建构及问题解决能力在本领中心教学过程中的形成与发展趋势，为优化大单元主题式教学模型提供数据支撑。

参考文献

［1］蒋达观.中学化学教学的终极目标：将知识转化为能力［J］.科教导刊（上旬刊），2011（5）：114+155.

［2］马俊峰，马小飞.新质生产力的生成逻辑、价值意蕴与实践理路［J］.理论与现代，2024（2）：1-14.

［3］赖颖苗.在初中化学常规课堂实施项目式学习的实践研究［D］.重庆：西南大学，2021：12.

注：本文系广西民族大学引进人才科研启动课题“面向科技自立自强的复杂学习环境、机制及民族地区高素质化学师资培育应用研究”（2021C039）的阶段研究成果。

（责编 韦榕峰）