概念图·问题链·任务群：基于深度学习的单元设计研究

邓彰超

学科核心素养是学科育人价值的集中体现[1]，而深度学习是学科核心素养落实于课堂的重要途径[2]，这就要求教师提高教学设计的站位，对标学科核心素养要求，指向知识的深度理解、迁移应用及心理机能的提升。然而，当前高中信息技术课堂教学还存在一些问题，阻碍了核心素养的培育，问题归结如下：①素养目标不够明确或流于形式;②缺乏单元整体规划设计;③重知识讲练轻体验运用。为解决好这些问题，笔者深入研究深度学习及单元教学设计理论，结合所在学校高一年级13个班的信息技术新教材教学实践，尝试构建以概念图、问题链、任务群为特征的基于深度学习的单元教学设计模式，探索推动高中信息技术课堂转型的桥梁，为新教材背景下一线教师设计和实施指向核心素养的信息技术教学提供有益参考。

本文基于深度学习的单元教学设计模式构建

1.理论依据

（1）深度学习及其内涵

深度学习是学习科学视域下对知识理解建构的过程、迁移运用的过程，以及心理机能提升发展的过程。其内涵主要包含三个方面：①“深”在知识的理解建构。学生在知识概念理解的基础上，有效地将新知识融入到前置经验或先拥知识中，形成结构化的有机整体。②“深”在知识的迁移运用。学生根据具体的实际问题，对知识进行情境迁移，创造性地解决问题或做出决策。③“深”在心理机能的提升。在知识的理解建构、情境问题的分析解决中，个体的批判性思维、复杂交往能力以及创新能力等都得到了发展。

（2）单元教学设计

单元教学设计不是单纯的知识点的传输与技能训练的安排，而是教师聚焦学科核心素养，围绕单元目标主题系统化规划教学系统、展开探究活动的过程。[3]单元教学内容并不囿于教材固有的章节单元，而是具有内在联系的、指向共同核心概念的内容整合。

（3）基于深度学习的单元设计观

基于深度学习的单元设计，旨在培育学生的学科核心素养。[4]而学科核心素养的本质是学科思维。研究表明，学科思维不是通过零散、碎片化的知识点来表达，而是蕴含在结构化的单元知识体系中。[5]换言之，学科思维的形成是以单元概念体系为锚点，在深度学习中通过学科实践而形成。

2.主要特征

本研究通过理论研究并结合高一信息技术新教材背景下的课堂教学经验，总结提炼出基于深度学习的单元教学设计特征。

（1）概念图

钟启泉教授指出，单元设计是撬动“课堂转型”的杠杆，离开单元设计的课时计划，教学不过是停留于碎片化的知识传输而已。[6]因此，深度学习要求教师提前了解学生的学习基础，依单元主题进行整体设计。其首要任务是运用大概念思路梳理单元知识的结构层次，形成可视的知识概念图谱。

（2）问题链

以单元大概念为统摄的单元知识概念图，因其概念体系过于抽象，不适合直接作为教学内容，也难以直接承载实践任务活动。而基本问题是和大概念理解目标相配套的，指向学科的核心，能够激发兴趣，体现专家思维。因此在深度学习中，先厘清单元主题所涵盖的单元大概念和课时小概念，再通过概念的情境活化，思考设计怎样的基本问题及其子问题，形成逻辑关联的问题链，以此有效链接知识概念与实践活动，促进相关知识概念的深度理解。

（3）任务群

借助任务群开展实践活动，是学生理解新知、习得方法、培养能力、提升思维、塑造品质的重要途径。教师应根据界定的问题链，结合学情创设一系列意义相互关联、操作扶放有度的真实情境任务并落实到具体的课时教学中。学生面对真实的情境任务，调用并调试、修正相关知识，解决问题或完成相应的驱动性任务。学生分析思考问题、运用知识解决问题的实践过程，即深度学习发生的过程，也是核心素养潜移默化养成的过程。

3.模式框架及实施路径

笔者根据深度学习及单元设计理论，以及二者的适切性分析，结合上述基于深度学习的单元教學设计特征，构建了如图1所示的单元教学设计模式框架。

（1）设置单元学习目标，确立单元评估标准

素养导向下的单元学习目标是单元教学的出发点和落脚点，也是单元评估的依据。如图1所示，该模式由外到内分两层构成，外层是教师在了解学情的基础上，聚焦学科核心素养，参考新课标学业要求、学业质量水平要求等，思考与之契合的生活情境问题，确定预期学习目标及单元主题，并初步构建基于证据描述的单元评估标准。内层为单元—课时的教学实践活动，内外层协调一致，旨在帮助学生深度理解知识概念，增强知识迁移运用能力及问题解决能力，提升学生的心理机能，进而促进学科思维的形成。

（2）单元整体设计

前述基于深度学习的单元设计观表明，学科知识概念是主要载体，学科实践为重要途径，二者共同作用是学科核心素养形成的两翼。在图1所示的内层单元整体设计中，知识概念的结构化可以借助概念图来实现，学科实践可以通过任务群来展开，而问题链则是连接知识概念和实践任务的桥梁。通过单元整体设计，让学习活动实践化，为学生调动已有知识与创造性解决问题提供可能与基础。

（3）落实单元设计的课时深度学习

课时教学实践是单元设计的细化落实。在以学生为中心的课时教学实践中，课时学习目标与内容、问题与活动、评估与反馈是课时深度学习的实施步骤，遵循为什么学、学什么、怎么学、学得怎么样的逻辑;而真实情境、学习伙伴（教师、同伴）、资源工具则是促进深度学习的重要影响因素，蕴含着在什么情境下学习、怎样才能学得更好的逻辑。

因此，教师根据单元设计中的概念图、问题链及任务群，组织引导学生分课时进行深度学习，帮助学生将新知识与前置知识建立链接并不断反思建构，学生在学习伙伴的帮助下利用数字化资源或平台，思考探究、调取经验、调试修正知识以解决情境问题，在此过程中表现、展示、习得核心素养。值得一提的是，深度学习是学生能动地参与教学的过程，在问题的激发、观察、分析和解决中，需从心理层面对知识体系、思维过程和处理方法进行调节、监控、评价，促成深度学生的真正发生。

本文基于深度学习的单元教学设计应用案例

1.确立素养导向的单元目标及评估标准

为确立单元学习目标，教师应着眼本单元内容承载的核心素养发展要求，结合深度学习理论内涵，将学习目标细分为大概念的理解建构、知识及思维方法的迁移创造、知识技能的掌握、心理机能的发展等四部分内容。表1所示为“算法”单元的预期学习目标。

制订了单元预期学习目标后，下一步需要思考的是怎样的成果表现能证明学生达成了相应的预期学习效果，以及达到的程度如何。这就需要设计多元评估方式来进行有效的评估。表2所示是“算法”单元的评估标准设计。

2.构建“算法”单元大概念统摄下的知识概念图

梳理单元概念体系，构建单元大概念统领下的知识层级结构是单元教学设计的重要环节。针对“算法”单元，教师聚焦新课标学业内容及质量标准，精研教材相关内容，挖掘其中蕴含的大概念，梳理形成单元概念网络体系，再将相关知识内容有秩序地进行组织形成意义关联的结构化整体，如下页页图2所示。

3.聚焦预期目标活化概念图，设计问题链

问题链是连结概念图与知识技能的桥梁。设计问题链一方面能聚焦单元核心，避免教师课堂设问的无效化、随意化，另一方面有利于引领后续的课堂实践探究活动。问题链可由教师根据单元概念图的逐层分解并结合学习目标直接设计，也可由师生头脑风暴，再进行判断、选择、转化来界定。笔者设计的“算法”单元的问题链如下页图3所示。

4.围绕问题链，设计课时活动任务群并展开教学实践

活动与体验，是深度学习的根本特征。[7]它强调学生作为主体主动进行活动，促进学习的真正发生。学生运用多种资源，与他人沟通协作、分析统筹，解决挑战性的学习任务的过程，也是学科思维的形成过程及核心素养的养成过程。具体操作是教师围绕界定的基本问题及其分解的子问题，系统设计意义关联的任务活动集，然后组织引导学生分课时进行课堂活动实践，其间动态地关注学生的学习表现，收集相关评估证据。例如，针对“算法”单元的“抽象与建模”“算法的程序实现”等课时大概念体系以及相应的问题链，可设计如图4所示的实践活动任务群。在教学过程中，学生围绕预期学习目标和确定的评估标准，进行实践活动解决挑战性驱动问题;教师则观察学生的表现等，收集相应证据（如抽象建模中学生符号化数据、建立计算模型情况）评估学生对预期目标的理解掌握程度，并給予相应的支架帮助学生。通过精准评估指导，促进学生完成表现性任务等关键能力的形成。

由上述可知，基于概念图、问题链，设计意义关联、活动进阶的任务群并展开教学实践，有利于课堂教学采用“顺藤摸瓜”的形式，引导学生顺着算法知识这根“藤”[8]，通过完成活动任务的过程，摸到抽象建模、算法思维、科学探究以及信息社会责任这些“瓜”。

本文结束语

本研究直击当前高中信息技术课堂教学存在的形式化、碎片化、浅表化等问题，提出基于深度学习的单元教学设计模式，在单元教学中以“概念图—问题链—任务群”为基本框架，匹配素养目标与单元评估标准设计，以任务群活动实践引领、推进课堂教学，着力提升学生对单元概念体系的深度理解，进而形成鲜活的单元知识结构体系，促进知识概念、思维方法在生活情境中的迁移运用。研究通过“算法”等单元实践验证该模式，获得具有参考价值的教学案例。

此外，笔者通过近一年半的教学实践发现，采用深度学习的视角开展单元教学，班级学生都能主动参与到任务活动中，大部分学生不再是只会做高度抽象、良构的几道考题，他们对实际项目问题的抽象建模能力正逐渐得到提高。这有利于课堂教学从以知识点传输为主转型为以素养培育为本，有利于知识从碎片化惰性记忆转变为结构化鲜活建构，有利于在运用知识完成任务解决问题的活动中实现核心素养发展。

但是，部分学习单元根据单元概念图及问题链难以设计一个完整的能承载整个单元内容的项目任务群，因此，我们还需要进行更深入的思考研究和更广泛的学习借鉴，以期将其不断迭代完善，本研究教学成效的全面系统分析（如各类量表数据的收集处理等），也还有待于进一步研究证实。

参考文献：

[1]普通高中信息技术课程标准（2017年版2020年修订）[M].北京：人民教育出版社，2018.

[2][4][6]谢幼如，黎佳.智能时代基于深度学习的课堂教学设计[J].电化教育研究，2020（05）：73-79.

[3]钟启泉.学会“单元设计”[J].新教育，2017（14）：1.

[5][7]郭华.深度学习及其意义[J].课程·教材·教法，2016（11）：25-31.

[8]段茂君，郑鸿颖.深度学习：学习科学视域下的最优整合[J].电化教育研究，2021（06）：34-38.

本文系杭州市基教课题（L2021265）“大概念视角下高中信息技术单元教学模式构建与实践”研究成果。