周鑫 王蕾 楊赟 楊水金

2022年湖北省教育廳教學研究項目（項目編號：2022352）和2023年湖北師范大學研究生創(chuàng)新科研重點項目（項目編號2023Z050）資助。

摘要：? 單元教學鼓勵教師根據(jù)學生的不同需求和學習風格定制教學計劃，對提高學生學習效果、培養(yǎng)學生綜合能力和促進深度學習具有重要意義。利用CiteSpace軟件對中國知網(wǎng)（CNKI）收錄的有關化學單元教學研究進行可視化分析，運用文獻計量法和可視化分析法，探尋化學單元教學研究現(xiàn)狀、熱點及發(fā)展趨勢，以期為單元教學研究提供思路和參考。發(fā)現(xiàn)化學單元教學是當前研究熱點，傾向于從多個理論視角探討思路、開發(fā)教學模式和進行實踐研究。

關鍵詞： 化學單元教學； CiteSpace； 可視化分析； 研究述評

中圖分類號：G633.8.??? 文獻標識碼：A

文章編號： 10056629（2024）04002606

中圖分類號： G633.8

文獻標識碼： B

單元教學是落實化學核心素養(yǎng)的有效途徑［1］?！镀胀ǜ咧谢瘜W課程標準（2017年版2020年修訂）》指出“重視以學科大概念為核心，使課程內(nèi)容結構化，促進學科核心素養(yǎng)的落實”，大概念具有抽象性和概括性，單元教學是實現(xiàn)大概念教學的重要教學組織形式［2］。單元教學是教師深入了解學情和學習內(nèi)容后開展的教學工作，具有整體性、系統(tǒng)性和創(chuàng)造性。國內(nèi)學者對化學單元教學的研究取得了諸多成果，如楊玉琴提出了單元教學的內(nèi)涵及設計思路［3］；張躍探究了高中化學單元教學設計策略［4］；也有從大概念、化學學科理解、深度學習等理論出發(fā)開發(fā)了單元教學設計案例［5］等。目前化學單元教學研究主要聚焦在哪些領域、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）收錄的相關文獻進行統(tǒng)計分析，為我國學者對單元教學的進一步研究提供參考和啟示，推動素養(yǎng)導向的化學課堂教學改革。

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”和“化學”為主題進行檢索，時間范圍選取2004至2023年，截至2023年4月1日，共檢索文獻677篇。剔除與單元教學主題缺少實質(zhì)性聯(lián)系的文獻和會議論文，最終獲得有效文獻300篇。采用文獻計量法和可視化分析法，研究工具為CiteSpace 6.2可視化分析軟件［6］。具體步驟如圖1所示。

2? 文獻計量與圖譜分析

2.1? 研究文獻數(shù)量統(tǒng)計

單元教學研究的年度發(fā)文量統(tǒng)計如圖2所示?？梢姡瑥?005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《基礎教育課程》，分析了教材“單元”與“單元教學”的不同，從教學目標和內(nèi)容角度闡述了對單元教學的認識。2009年，王磊［8］首次提出了單元教學設計的概念、特點以及設計原則和方法。2017年版普通高中化學課程標準頒布后，化學單元教學在國內(nèi)開始蓬勃發(fā)展，研究文獻數(shù)量急劇增加。2023年文獻數(shù)量統(tǒng)計不完整，但是從整體變化形

勢看，近年來單元教學研究熱度較高，預計國內(nèi)關于化學單元教學的研究論文數(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，說明該論文在相關領域影響力越大。表1統(tǒng)計了被引次數(shù)最多的十篇文獻，最高為138次，來源于《化學教學》，該文圍繞大概念進行了單元教學的實踐探索，并根據(jù)學生發(fā)展需求，構建單元教學設計思路，發(fā)展化學學科核心素養(yǎng)［9］。后期研究者繼續(xù)從單元教學的內(nèi)涵價值、教學策略、設計思路和教學實踐等方面深入分析。

2.3? 聚類圖譜分析

關鍵詞是核心觀點的凝練，關鍵詞的共現(xiàn)圖譜能展現(xiàn)該領域的研究熱點和趨勢?；贑iteSpace軟件得到了關鍵詞聚類知識圖譜（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、#1大概念、#2高中化學、#3教學設計、#4深度學習、#5離子反應、#6實踐研究和#7教學策略。結合關鍵詞出現(xiàn)頻率和中心性可知（表2），化學單元教學研究領域的熱門主題依次為核心素養(yǎng)、大概念、深度學習和教學策略。

通過CitaSpace軟件的“LLR算法”進一步挖掘聚類標簽后所包含的主要關鍵詞（表3），其中聚類#0單元教學節(jié)點數(shù)目最多，與“教學主題”“教學模式”和“深度學習”等關鍵詞聯(lián)系最為密切；各聚類標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高中化學具有明確指向性，不予討論，聚類#0單元教學、#1大概念和#4深度學習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教學設計、#5離子反應、#6實踐研究均屬于教學實踐內(nèi)容，可合并討論。因此，化學單元教學的研究熱點主要集中在大概念、深度學習與單元教學相關研究（#0、 #1、 #4）、化學單元教學設計與實踐研究（#3、 #5、 #6）和單元教學策略研究（#7）。

通過對作者和發(fā)文機構的合作情況進行分析，發(fā)現(xiàn)化學單元教學在中小學教育中受到的關注度較高，研究者與研究機構整體合作程度不高，主要存在以王磊為核心的研究團隊，北京教育學院為主的研究機構。

3? 研究現(xiàn)狀分析

僅依據(jù)關鍵詞聚類圖譜來研究具有局限性，進一步精讀文獻，最終得出化學單元教學研究主要集中在以下幾個方面：

3.1? 化學單元教學基礎理論研究

3.1.1? 單元教學的概念及內(nèi)涵研究

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

3.1.2? 單元教學的設計路徑

開展單元教學設計首先應該清楚學什么、如何學、需要達到什么目標，由此對教學內(nèi)容進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學科核心素養(yǎng)培養(yǎng)要素，通過課程標準、教材和學情等教學要素的分析確定教學目標、教學任務和課堂活動，并制定對應的教學評價目標組織教學［16］。許多研究者結合單元教學的內(nèi)涵或課例，提出系統(tǒng)的單元教學實施流程，如楊玉琴以“氧化還原反應”為例，提出單元教學設計的基本框架［17］。還可以依據(jù)“ADDIE模型”，從分析、設計、開發(fā)、實施和評價五個階段提出單元教學設計流程［18］。從UbD（Understanding by Design） 理論視角出發(fā)，探索如何進行理解為先的單元教學設計，如王洪杰［19］提出了UbD模式下單元教學“五步設計法”。

3.1.3? 單元教學的實踐研究

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

3.2? 基于大概念的單元教學

基于大概念的單元教學需要思考如何用大概念統(tǒng)領單元教學內(nèi)容，如何促進學生對大概念的理解。許多研究者從具體內(nèi)容出發(fā)提出了大概念統(tǒng)領下的單元教學流程（表4），可見，基于大概念的單元教學設計首要任務是抽取單元大概念，挖掘課程標準中的素養(yǎng)目標或具體內(nèi)容背后的大概念，梳理概念的層級關系建構概念體系，根據(jù)學生學習水平和實際情況，確定大概念的分解程度與教學單元。單元目標的設計是關鍵環(huán)節(jié)，需要基于大概念發(fā)展歷程、學生所處階段和具體內(nèi)容特點思考，系統(tǒng)規(guī)劃進階式單元教學目標和課時目標［25］。大概念統(tǒng)領下的單元教學需要創(chuàng)設真實情境，開展探究性活動，通過驅動性問題引導學生在知識鏈中行走，循序漸進地建構起大概念，加深對大概念的理解。實施單元教學評價是重要環(huán)節(jié)，可以結合教學目標設計評價體系，采用課前、課中與課后評價，自評與小組互評結合的方式，針對性作業(yè)設計也是必要的?？傮w來看，大概念統(tǒng)領下單元教學能幫助教師抓住教學內(nèi)容的本質(zhì)和關鍵，訓練和強化學生思維，增進對學科知識內(nèi)在聯(lián)系的理解。

3.3? 深度學習理念下的單元教學

基于深度學習理念的單元教學從知識內(nèi)在結構和整體特性的角度出發(fā)，引導學生從認識知識過渡到發(fā)展思維，培養(yǎng)學生的關鍵能力和必備素養(yǎng)。有學者從深度學習的角度對元素及其化合物、化學概念、有機化合物等內(nèi)容進行單元教學實踐［32～34］，通過設計基于深度學習理念的探究活動，學生在知識理解基礎上學會遷移運用，促進學生思維特別是高階思維的發(fā)展。也有學者結合教學實踐提出從單元觀念、學習內(nèi)容、學習過程和思維轉化這四個方面引領深度學習［35］。單元教學在引導學生經(jīng)歷知識生成的過程中，在一系列思維建構、內(nèi)化的課堂活動中，不斷帶領學生進入深度思考，促進學生思維能力的發(fā)展，因此深度學習理念與單元教學的融合能有效促進化學學科核心素養(yǎng)的落實，值得研究者進一步探討。

4? 研究結論與展望

（1） 化學單元教學研究熱度較高，大部分研究來自基礎教育，部分來自高校和其他機構。從研究熱點來看，單元教學更偏向“教學設計”“教學策略”等實踐領域。從研究趨勢上看，研究者積極探索化學學科核心素養(yǎng)視域下的單元教學，以期實現(xiàn)課堂轉型，傾向于從大概念、深度學習、UbD理論等多個理論視角出發(fā)探討單元教學思路、開發(fā)教學模式和進行實踐研究，推動單元教學深入發(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)化學單元教學研究視角較為廣泛，研究者從學科知識結構、學生思維發(fā)展、教學策略等多個視角進行實踐研究，教學評價方面?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)研究者開展教學評價時關注學生化學核心觀念的形成、知識的結構化程度和遷移應用能力，進一步豐富單元教學的評價性研究。

（3） 參考化學單元教學的研究趨勢，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上不斷優(yōu)化單元教學設計路徑，深入理解知識背后隱藏的學科思想與價值，對知識重新整合和架構，加強宏觀層面的理論指導以及中學課堂實踐，避免單元教學研究浮于表面，實現(xiàn)“傳授知識”向“落實素養(yǎng)”的轉變。

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