“互联网+”单元教学模式设计理论研究

郭绍青 高海燕 华晓雨

[摘   要] 文章在分析核心素养教育引发基础教育课程从课时教学走向单元教学的基础上，梳理了指导教学方式变革的基础理论，论述了单元教学设计的方向及“互联网+”对学科单元教学的支撑功能，提出了“互联网+”学科单元教学模式设计的流程与原则，初步形成“互联网+”单元教学模式设计的理论与方法体系。

[关键词] 单元教学; “互联网+”教育; 因材施教; 教学变革; 教学模式

[中图分类号] G434            [文献标志码] A

[作者简介] 郭绍青（1965—），男，河北昌黎人。教授，主要从事信息技术与教育研究。E-mail：guosq1995@163.com。

一、引   言

教育新型基础设施建设、“互联网+”教育、智慧教育示范区建设等一系列教育信息化政策的出台，正在加速推进教育变革，探索技术促进智慧社会教育新生态的模式、策略与路径。技术促进教育变革的根本是重构教学流程、创新技术支持的教学新模式。规模化教育与个性化培养的有机结合，启发式、探究式、参与式、合作式、精准教学等教学理念最终要落在学生学习过程这一根本问题上，实现对传统教学过程的解构、重组与再造，实现教学模式的创新。

二、核心素养教育是各国教育改革的根本导向

新兴信息技术、生命科学、新材料等科技的快速发展与融合创新，尤其是近年来大数据、虚拟现实、人工智能等信息技术融入政治、军事、经济、文化等社会的各个领域，推动整个社会向网络化、数字化与智能化方向发展，构建虚拟空间与物理空间无缝衔接的智能社会新生态。随着生产工具逐步走向智能化，劳动者的科技创新能力成为生产力发展的决定因素。部分传统职业走向消亡，而没有消亡的传统职业被智能技术替代，人类所能从事的劳动从简单劳动向复杂劳动发展，社会劳动力结构的快速变化对个体的适应能力提出了空前挑战，培养具有自主学习与终身学习能力的知识型、技能型、复合型、创新型、战略型人才是教育面临的新命题。世界各国在充分研究论证的基础上，均把人才培养方向聚焦于核心素養教育。

2002年，美国正式启动“21世纪核心技能研究”项目，创建美国21世纪技能联盟（Partnership for 21st Century Skills，简称P21），该组织于2002年制定并发布了Framework for 21st Century Learning（《21世纪素养框架》）[1]，2007年，该组织又发布了新版本;2001年，俄罗斯联邦教育部普通教育内容更新战略委员会组织编制了《普通教育内容现代化战略》[2];日本国立教育研究所于 2013年发布《培养适应社会变化的素质与能力的教育课程编制的基本原理》报告[3];2018年，欧盟出台了《欧洲终身学习核心素养建议框架2018》[4];2005年，经济合作与发展组织（Organization for Economic Co-operation and Development，OECD）发布《素养的界定与遴选》，并将“素养”界定为：在特定情境中，通过利用和调动心理社会资源（包括技能和态度），以满足复杂需要的能力[5]。2016年9月，教育部基础教育司委托北京师范大学牵头研制的《中国学生发展核心素养》总体框架发布，这是我国教育开始进入核心素养教育的具体体现，框架内容结构如图1所示，并将“核心素养”界定为：学生在接受相应学段的教育过程中逐步形成的适应个人终身发展与社会发展的人格品质与关键能力[6]。核心素养的界定是学校教育从知识传递转向知识建构的信号，标志着我国学校的课程发展进入了新的阶段[7]。

三、单元教学成为撬动课堂教学革命的突破口

学生发展核心素养指标框架是一个相对抽象、系统性与综合性的表述，在教育中落地需要具体化，使其更具可操作性。学生发展核心素养要进入课堂教学活动需要经历一个过程，这个过程如图2所示，学生发展核心素养通过渗透到国家规定学科课程或校本课程的学科（或课程）核心素养的制定过程中，并使之作用于课程标准的制定，进而促使教材编写体例发生根本性变革，使学生发展核心素养、学科核心素养的教育能够在教材中得到落实，最终在课程教学过程中得以实现。2018年后，依据《中国学生发展核心素养》全面修订的高中课程方案和学科课程标准正式颁布，预示学生发展核心素养开始融入学科核心素养教育之中，核心素养教育开始推动基础教育教学变革。

（一）单元：教材的基本组成单位

学生发展核心素养和学科核心素养指导下的新课标与新教材在编写过程中，对教材的体例结构进行了体系化设计，单元成为构成教材的基本单位。在教育领域中，单元通常是基于一定的目标将学科内容划分为环环紧扣、紧密联系的一个有机的学习整体。核心素养与课程标准指导下的新教材更加注重知识的完整性，侧重体系化设计，教材各单元有明确的主题，单元内容综合了该主题相关的学科知识、技能与素养，从而形成相对独立且完整的教材单元编排体系。在新课标规范下组成教材的单元在性质上大致可以分为以下几类：

1. 学科单元

学科单元是以学科知识、学科关键能力及核心素养融合发展的内容组织方式，以学科知识、技能掌握、能力培养为直接的目标。现行教材中大多数单元属于学科单元。单元内容将学生知识获得与学科关键能力发展相融合，从知识获得、能力发展到素养养成层次递进。

2. 探究单元

探究单元在不同的学科教学论专家的解读和教材编写的表述中又被称为活动探究单元、综合实践单元、项目单元等，探究单元是以主题或项目为组织形式，强调运用所学知识与生活经验，实现学习者共同探究课题，注重协同性、促进知识迁移、技能运用和跨学科探究，更加强调多学科知识融合与综合素养发展。65CE3694-97BB-4B0F-8CDE-A1527AA476CC

3. 其他单元

根据学科不同，诸如复习单元、实验单元等会在个别教材中出现。

由于学科的性质不同，单元表现形式有所差异，从人文社科类和理科类的类型分析单元构成，可以看到人文社科类的教材基本以“单元”作为单元的表现方式，而理科类的教材大多数用“章”作为单元的表现形式。

（二）单元教学是对传统课时教学的根本颠覆

教材内容的单元组织形式对教学的实施提出革命性要求，一线教师需要变革教育观念，树立以学生为中心，系统性、整体性的教学新理念。建立起“核心素养→课程标准（学科素养或跨学科素养） →单元设计→课时计划（单元教学方案）”的整体教学设计策略与方法体系，单元教学是传统课堂教学的一次质变[8]。

1. 单元教学观颠覆课时教学观

传统的课堂教学以课时为基本教学设计单位，教师对教学模式的运用、教学过程的设计围绕一个课时展开，体现出课前、课中、课后的观点，课时教学观统治学校教学几百年，已经根深蒂固“植入”了教师经验与习惯。而教材的单元化组织，正在推动教师彻底放弃课时教学观，建立单元教学观，单元教学是对教师课时教学经验与习惯的根本改变，如果教师仍然用课时教学观对教材的单元进行分解，进行独立课时教学，将会使教材单元的整体设计变得支离破碎，这恰恰是当前绝大多数学校的实际。

2. 单元教学的系统性

单元内容在教材结构中是学科大概念的学科知识、学科能力与通识能力的整体发展的设计，完整的单元教学会涉及几周的教学时长，这就需要教师打破学习活动仅发生在课堂中的传统观念，进而对发生在课时内师生在物理空间（教室）中面对面的学习活动和发生在课间学生在任意场所（图书馆、自主学习室、探究学习室、家庭等）中的学习活动进行融合性、结构性、系统性的设计，使学生实现过程性、整体性与系统的学习，以达成对单元所涵养的学科核心素养培养。在一个单元的学习周期内，课前、课中、课后的概念将被彻底打破，全过程学习活动根据教学目标与教学内容需要合理配置，并使学习活动在面对面、家庭及其他需要的学习场所中得以完成，学习活动相互支撑、相互关联。课时教学知识点林立的做法也将被抛弃，“从知识的整体、结构和联系入手，处理好分解与综合、整体与局部的關系，注重学科大概念的理解和运用，而非单纯事实性知识的掌握”[9]。

3. 单元教学的递进性

单元教学既关注单元整体的结构性、系统性（教学环节的相互关联），又注重教学活动的连续性、递进性（学习活动序列的有效组织），将重心放在培养学生的高阶认知能力上。以发展学生低阶认知能力为基础，瞄准高阶认知能力，注重学生问题解决能力、反思能力、批判性思维、系统思维等高级思维能力的发展。这需要教师能够对单元学习目标有明确的分析与确定，使知识的学习、学科关键能力的发展、通识能力的养成有机整合，由低到高，层次递进。

单元教学是对传统课时教学的根本性颠覆，是对传统课程教学的革命。教育信息化所提出的信息技术与学科教学的深度融合、创新教学模式、变革学生学习方式等理念的根本指向是“‘互联网+学科单元教学新模式设计”，需要在“互联网+”单元教学的过程中得以实现。

四、学科单元教学设计的理论基础

学科单元教学设计不同于课时教学设计，单元教学需要对涉及的几课时至十几课时、2—3周教学跨度的单元内容进行系统化设计，同时在整体教学设计中需要充分体现现代教育思想、现代教育理论、学习理论。通过对相关教育理论与学习理论的分析与梳理，提出学科单元教学模式设计需要在三个维度上获得不同理论的指导，如图3所示。因材施教、最临近发展区等理论是设计的起点，也是设计要解决问题的方向。个性化学习、协作学习等理论是设计教学模式结构与过程，特别是进行教学活动设计的指导理论。学生学科核心素养发展、高级思维培养等是单元教学过程需要承载的学生发展内容与模式需要达成的结果。

（一）设计的方向：解决学生的学习障碍

因材施教作为有记载的教育行为始于孔子，作为明确的教育要求始于朱熹。朱熹用“孔子施教，各因其材”来概括孔子因人而异的教育方法。在南京师范大学所编《教育学》一书中说道：因材施教指教师从学生的实际出发，有的放矢地进行教育。[10]王道俊也谈到，因材施教是指教师要从学生的实际情况、个别差异出发， 有的放矢地进行有差别的教学，使每个学生都能扬长避短、获得最佳发展[11]。梁秋英等人将因材施教定义为因人而异进行教育教学，所谓“材”，主要指学生的个性差异[12]。丁光尧认为因材施教的含义是：“‘因是依据，‘材指学生心理发展水平，‘施是实施或施加，‘教是教学活动。因此，因材施教指教师要依学生心理发展水平开展教学活动。”[13]

苏联心理学家维果斯基提出的最临近发展区理论对素养教育表现出越来越显著的指导作用。该理论的基本理念是：学生在原有发展水平基础上通过自主学习，在没有学习障碍的情况下应该达到潜在发展水平，但由于存在学习方法、知识建构等方向的问题，学生实际发展水平与潜在发展水平存在差距。[14]这种差距就是最临近发展区。根据原理论，在面向一个群体、针对一个班级实施差异化分析后的群体最临近发展区，如图4所示。

因材施教的根本出发点是承认学生学习能力水平的差异性，实际这种差异性与最临近区学生学习发展水平差异性具有相同性，同时因材施教强调针对不同的学生采用不同的策略方法进行教学，体现了个性化教育的思想。

因材施教与最临近发展区理论给我们指明了教学需要解决的问题方向，精准诊断，确定学生学习存在的障碍并尽可能地消除学生的学习障碍是单元教学设计的起点，贯穿单元教学全过程，这就需要教师明确：

（1）学生有学习能力，学生通过自主学习能够达到一定的发展水平。

（2）学生会存在学习障碍，需要教师、学伴、家长等的帮助，消除障碍，得到应有的发展。课标与教材规定的教学内容是每一位学生的底线要求，是每一个学生应该达到的学科学习的最低水平。65CE3694-97BB-4B0F-8CDE-A1527AA476CC

（3）因材施教与最临近发展区理论不仅仅指知识获得，同样适应认知能力、行为能力（除“非智力因素”）等学生发展的所有方面，在单元教学模式设计中要体现促进学生学习能力的全面发展。

因材施教与最临近发展区理论对单元教学模式的基本功能给出了战略性方向，即在学生自主学习的基础上，通过学伴、教师、家长、信息技术（资源、智能助手等）等的作用发挥，最大限度消除学生学习障碍，促进学生学习水平发展。

（二）设计模式结构与进程：使有效学习得以发生

利用信息技术改变学生的学习方式，是“互联网+”学科单元教学模式设计的方向，新兴信息技术需要在设计的过程中“植入”教学全流程，支撑与改变结构与进程。梳理指向学生学习、模式指导与学习活动设计的相关研究十分必要，具有代表性的典型观点有：

1. 规模个性化教学

个性化教学强调针对每一个学生个体的教学，但在学校教育制度下，针对每一个学生个体的教学在现有条件下几乎只是一种理想。而面向学生群体的分层分类教学是学校教育发展的方向。2019年2月，中共中央、国务院印发《中国教育现代化2035》强调要“利用现代技术，实现人才培养规模化教育与个性化培养的有机结合”[15]。规模化与个性化相结合的人才培养模式是以“全员成才”教育理念为指导，以目标培养为基础，以生源质量和个性差异为依据，面向全体学生，落实文化知识学习和思想品德修养、创新思维和社会实践、全面发展和个性发展紧密结合的人才培养模式[16]。教育规模化意味着教育资源供给和学习机会公平，有利于促进国民整体素质水平提升，而随着规模的扩张，导致对学生个性关照不足、创新潜质挖掘不深等问题。个性化是承认差异、尊重差异、发挥优势、优化自我，重视个体潜能开发、促进个体创新性思维和能力的创造性教育。

规模个性化教育对学科单元教学模式的设计提供了新的要求，在进行新教学模式实施的过程中，既要考虑一个行政班级的规模教学，同时要考虑学生的差异性与个性化教学，要实现这两部分的统一，这对于班额大、学生发展水平离散性大的班级教师确是一种挑战。

2. 数据驱动的精准教学

大数据驱动的精准教学是指以大数据技术为手段，在精准分析学生学业现状的基础上，对教学目标进行精准定位，对教学内容进行精准定制，对教学活动进行精准设计，对学生学习表现进行精准评价进而作出精准教学决策，使教学过程和教学结果可量化、可监测、可调控[17]。郭利明等人认为，数据驱动的精准教学是系统对学生过程性、即时性学习行为与表现的记录[18]。数据统计、分析、挖掘等技术支持下的学情分析是为精准教学“把脉”，基于对学情数据的分析，使用知识图谱、认知诊断、协同过滤等技术进行个性化资源推荐。

数据驱动精准教学的基础是诊断的精准性，并且把诊断应用到教学模式实施的全流程。体现在教学开始的起点要精准（学情分析），教学过程的调控要精准。这恰恰为最临近区发展水平的精准分析与问题诊断提供了方法与策略。

3. 有干预的自主学习

真正意义上的自主学习是学生独立的学习，是学习者元认识能力得到充分发展的结果。自主学习者对学习时间的安排是定时且有效的，他们能够意识到学习的结果，并对学习所处的物质和社会环境保持高度的敏感和拥有随机应变的能力[19]。理论意义上的自主学习与学校班级情境下的实际操作过程中的自主学习显著不同，在学校教学中真正意义的自主学习较少发生，学生在学校、家庭等环境中的自主学习，特别是小学段，经常是具有教师干预、学伴帮助、家长要求与指导的学习，这种学习有自主学习的相应特征，我们把其定义为有干预的自主学习。

对于学校教学来讲，培养学生的自主学习能力非常重要，需要通过有干预的自主学习使学生走向独立的自主学习。根据学习者的学情，通过强干预到弱干预再到不干预，是培养学生自主学习能力的路径。

4. 协作学习理论

协作学习是指学习者按照一定规则和学习目标要求建立学习小组，通过人际沟通、互助与协同知识建构，提高小组与个人学习绩效的一种教学策略[20]。从本质上讲，协作学习是一种教学组织形式，它要求学生在一起，由2～6人组成的异质小组一起从事学习活动，共同完成教师分配的学习任务。在每个小组中，学生通常从事各种需要合作和互助的学习活动。

协作学习的最基本特征是在具体的学习活动中，以小组为教学组织方式，完成共同任務，达成学习目标。小组可采用异质与同质小组组织方式，异质小组能够更好发挥学伴的帮助与指导作用，而同质小组更有利于开展差异性与分层教学。

5. 反转课堂

“Flipped Class Model”或“Inverted Classroom”通常被翻译成“翻转课堂”“反转课堂”“颠倒课堂”，或者称为“翻转课堂式教学模式”，简称为FCM。其基本思想是：把传统的学习过程翻转过来，让学习者在课外时间完成针对知识点和概念的自主学习，课堂则变成了教师与学生之间互动的场所，主要用于解答疑惑、汇报讨论，从而达到更好的教学效果[21]。

反转课堂首先是一种教学理念，而不是一种教学方法或教学模式，其表述的核心思想是学生有自主学习能力，要发挥学生自主学习的主动性，进行知识的学习，同时承认学生会出现学习障碍，教师在面对面的教学环境中，通过小组协作、指导等适切的学习活动，消除学生学习障碍，强调教师角色转变、学生主动学习发生、高级思维培养。

6. 建构主义学习理论

建构主义学习理论认为，知识不是通过教师传授得到的，而是学习者在一定情境及社会文化背景下，借助他人包括教师和学习伙伴，利用必要的学习资料，通过意义建构的方式获得的。建构主义学习理论认为情境、协作、会话和意义建构是学习环境中的四大要素[22]。

建构主义学习理论为学习活动设计提供指导，教师要转变角色，学习小组是教学的基本组织单位，良好的师生、生生互动是促进学生有效学习发生，进行知识建构的重要方式。65CE3694-97BB-4B0F-8CDE-A1527AA476CC

通过对上述理论的梳理，可以归纳出这些理论所表述的主要思想、倡导的教学方向与要解决的教学问题，凝练出以下五个核心理论要点以指导“互联网+”学科单元教学模式设计：（1）自主学习的发生。建构主义、反转课堂、有干预的自主学习，以及探究学习、情境认知学习理论等都在表述一种思想，即学生有学习能力，教师要相信学生能够学习，教师要尽量让学生主动学习。（2）解决学习障碍。最临近发展区理论、因材施教理论等都在表述一种观念，即学生由于学习风格、原有学习能力水平、思维方式等，会在自主学习中出现学习障碍，达不到期望的或应该达到的發展水平。教学就是采用有效的学习活动，在别人或技术的帮助下，消除学习障碍，促进学习发展。（3）小组协作学习。建构主义、反转课堂、协作学习理论、规模个性化教学等强调小组学习的重要性，认为小组能够有效发挥学伴的作用，设计需要小组才能完成的学习活动，能够促进学生高级思维的发展。（4）精准诊断与个性化学习。反转课堂、规模个性化教学、数据驱动的精准教学、因材施教等实际都需要一个前提，即对学生学习情况的全过程进行评价分析，持续跟踪学生能力发展水平，发现学生的学习障碍。同时强调对学生的分层教学。在学校教学中，更加重视规模化与个性化的结合，结合有两种方式：一是分层走班;二是同质小组的分层指导与帮助。（5）交流互动。建构主义、协作学习、反转课堂等都强调在小组与师生活动中引发有意义的交流对话、经验分享、观念碰撞等，能够促进学习者的知识建构。

（三）设计模式的功能导向：学习能力发展

设计完成的单元教学模式要有利于学生核心素养的培养，这不是一个模式的应用，也不是一个单元教学的实施能够完成的，每一个单元的教学都应该对学生核心素养的培养发挥作用。要充分促进学习者学科核心素养的发展，这是学科单元教学模式需要达成的最直接目标。要能够促进学生的高级思维能力发展，高级思维能力是形成问题解决能力、创新能力发展的根本。要能够促进学生自主学习能力的发展，终身学习的根本在于自主学习，在单元教学模式实施过程中促进学生以自主学习能力为核心的终身学习能力发展。以上是评价单元教学模式功能有效性的重要依据。

五、“互联网+”对学科单元教学的支撑功能

单元教学在设计与实施过程中面临的最大难题，即教师最担心的问题，是教师视野外学习活动的过程性质量保障、过程性支持服务、过程性学习行为干预等。在传统的教学环境中，这些问题确实是大问题，而在教育信息化环境中、在虚实融合一体化环境中，这些问题都不成问题，关键是教师对“互联网+”技术资源的合理选择与适切性应用的能力。“互联网+”技术环境需要从三个维度进行认识：一是由互联网、物联网等构成的基础网络环境;二是由师生直接接触、操作使用的各类智能终端设备;三是由平台以及平台中聚合的各类数字教育资源形成的服务体系。从通俗意义上理解“互联网+”技术环境，可认为是通过互联网把各类智能终端连接在一起，教师与学生利用智能终端获得平台提供的数字教育资源服务，开展教学活动的场所。在单元教学过程中充分利用技术资源，是保障单元教学设计与实施质量的必然选择。

（一）“互联网+”为单元教学提供虚实融合的学习空间

工业社会的班级授课制推动、强化了“教室”为特征的物理学习空间建设，教师讲、学生听成为教室中最普遍的活动，教学被默认需要在教室进行，并成为教师的习惯性经验与认知。随着物联网、5G、人工智能、AR等新兴信息技术的迅猛发展，学习空间正在走向网络学习空间与物理学习空间无缝融合一体化发展的态势。教育行政部门推动“互联网+教育”大平台建设，国家与省市数字教育资源公共服务平台的综合化服务能力正在进一步加强，聚合来自企业、社会、教育部门的各类数字教育资源以提供体系化服务。网络学习空间是获得各类教育资源与服务、支持师生工作学习的虚拟场所。学生能够便捷获取网络学习空间中聚合的各类资源、交互、评价、虚拟实验等服务，在物理空间和网络空间中与同伴进行深度交流与合作，网络学习空间能够为学生提供适应性学习服务。

教师在进行单元教学设计与实施过程中需要抛弃学习发生在教室中、发生在面对面的教学中的传统观念，充分认识到网络学习空间能够叠加、渗透、融合于教室、实验室、图书馆、家庭等物理学习空间之中。在“互联网+”技术的驱动下，各类教与学终端、资源与平台实现互联互通，共同为教与学活动的开展提供支持服务。这种连接使得物理学习空间与虚拟学习空间的界线逐渐模糊，教与学活动发生的场所不断扩容，支持的学习活动形态更加多样，为个性化教与学提供的服务更加细致与全面。从技术发展趋势来看，未来“教与学终端”“平台”“资源”将不断融合，形成互联互通、应用齐备、协同服务的“互联网+教育”大平台[23]。教师进行单元教学设计时要充分选择与应用网络学习空间的功能，把课时内在教室中面对面的学习活动与课时之间在家庭等场所进行的学习活动进行体系化的设计，使学生能够充分利用各类智能学习终端，获取网络学习空间中的服务，把自主学习、面对面讨论、探究学习等学习活动融合成一个整体，在教师的全过程指导、干预与帮助下完成学习任务。

（二）“互联网+”为单元教学提供精准诊断支撑

因材施教、最临近发展区理论指导单元教学设计与全过程实施的难点在于对学生学情的精准诊断与干预效果的验证。教师在进行单元教学初期，担心学生学不会，担心学生不能进行自主学习，担心协作学习没有作用且完不成教学任务，担心学生成绩下降，担心无法掌握学生的学习情况，总之在教学变革面前，教师会有无数个担心。归纳起来不过三个问题：学生能否进行有效的自主学习，学生学习的全过程能否得到动态跟踪与干预，学生的学习质量能否得到即时评价与保障。以知识图谱为基础对题库、资源库等各类资源进行聚合关联，已经能够对学生学习质量进行精准分析，通过提取与分析学生在线学习行为数据，实现对学生学习进程的跟踪与干预。学情精准诊断是实现单元教学设计与实施高质量教学的重要保障，设计前的诊断决定设计的起点，实施过程中持续诊断是教学的基本活动，也是判断学生学科知识、学科能力与通识能力是否得到培养的关键。“互联网+”为教师提供了互动评价工具、智能组阅卷工具、语言智能评价工具、作文智能批阅工具等各类评价、分析、可视化工具。在单元教学全流程中，插入诊断类、分析类学习活动，掌握单元教学全程进展情况，并根据需要进行适应性的指导、干预、调控，是“互联网+”赋能单元教学高质量实施的表现。65CE3694-97BB-4B0F-8CDE-A1527AA476CC

（三）“互联网+”多维数字教育资源为单元教学全过程提供支撑服务

教与学活动的开展离不开数字教育资源的支持。随着信息技术的发展，数字教育资源的类型也在不断演进，发展到今天，数字教育资源已经形成了知识类、工具软件类、虚拟环境类、智能类几个主要的类型。知识类资源是以视频、音频、动画、文本等符号为载体，以传播知识为目的的资源形态，如在线课程、微课、电子图书等;工具类资源指能够提供体验、实验、验证、分析、统计、交互等功能的各类通用软件系统与学科专用软件系统，如几何画板、思维导图、腾讯会议、智能阅卷等;虛拟环境类资源是指通过AR、VR、MR等技术与网络技术、移动通信技术等的融合，构建的融合真实情境、虚拟情境、多媒体资源为一体，为学习者提供集知识学习、能力训练、实践操作为一体的交互式体验学习环境[23]，如增强现实图书、虚拟手术台、虚拟教室、虚拟博物馆、虚拟实验室等;智能类资源是通过智能导学、智能伙伴、智能教师等各种智能代理，智能感知用户需求，为用户提供适应性的资源与服务，如虚拟博物馆中的智能导游、智能语言学习系统的智能学伴等。

当前，教师最常使用的数字教育资源是微课、课件、视频材料等知识类资源，主要支持讲授教学。单元教学的实施，对教师的信息素养提出更高的要求，需要教师不断获得各种类型与所教学科相关的数字教育资源，能够明确这些资源的教学功能，并把资源合理应用到学生自主、协作、探究学习活动之中。

六、“互联网+”学科单元教学模式设计过程

核心素养教育引发了学科教学理念的变革，从单一的系统知识教育走向学科核心素养教育，单元教学颠覆课时教学，使建立在知识教育基础上的诸多教学模式已经不适应单元教学的需要。有学者认为，基于项目的学习（PBL）能够解决单元教学的需要[24]，实际上这种观点存在片面性，它可能对项目单元、综合实践单元有较好的作用，而对于其他类型的单元教学却存在不适应性。学科单元教学模式需要根据具体教学单元性质进行针对性设计，即使是项目单元，也不能是基于项目的学习（PBL）的简单照搬，而需要对整体教学环节与学习活动进行创新性设计;互联网时代的教学模式需要植根于互联网之上，充分利用信息技术融入教学模式全流程，进行学科单元教学模式设计;需要整体分析、把握构成教学模式的要素，进行教学模式的结构化设计。

（一）教学模式的构成

充分利用信息技术变革教师教学方式、变革学生学习方式的命题，对于一线教师来讲，是要落实到教学过程之中，体现在教学模式之中。构建“互联网+”课程教学模式的根本路径是在现代教育理论与学习理论等的指导下，对原有教学模式的解构、重组与再造的过程，而这种重组与再造需要把信息技术有效地融入教学模式构成要素之中。教学模式可以从三个层面进行理解：一是教师层面，教师根据自己的教学风格、学生学情、教学内容等，采用相对稳定的教学环节与教学活动，是教师的经验性教学模式;二是学科教学层面，是教师群体针对特定的学科教学形成的、超越个体教师经验性、具有学科教学共性的教学模式，是学科教学模式;三是教育层面，在现代教育理论指导下形成，或从多学科教学模式归纳形成的，具有普适意义的教学模式。普适性教学模式不能直接应用到教师的教学中，需要教师根据所面对的具体教学情境进行再加工。为能够正确理解教学模式的内涵，需要对教学模式进行剖析，以更加详细地观察与理解教学模式的构成。本研究的教学模式界定在学科教学模式层面。

1. 教学模式由教学环节构成

为更好地说明教学模式的构成，以“基于项目的学习（PBL）”这一普遍使用的教学模式为例加以说明。PBL[Project（Problem）-based Learning]可翻译为基于项目的学习和基于问题的学习，该教学模式通过解决具有现实意义的问题为目标导向。项目学习作为探究性很强的一种教学模式，其核心理念是引发学生的自主与合作学习，培养学生学习能力。项目学习由六个基本环节构成，如图5所示。

教学模式是由相对稳定的环节构成，各环节相互关联共同完成教学目标，不同的教学环节完成不同的教学目标，层次递进，最终达成相应教学目标，任何一种教学模式都可解构为教学环节。一个成熟的教学模式，其构成环节是相对稳定的。

2. 教学环节由学习活动序列构成

教学模式完成大概念教学，教学环节在教学实施过程中完成的是一个相对中等概念或任务的教学，学习活动完成具体化、可操作的较小目标的教学。教学环节的进一步分解则形成学习（教学）活动，不同的教学环节，根据需要完成的教学目标与任务的大小，可分解成相应的活动序列，或者可称为活动组。活动序列相互关联与支撑，达到既定的学习目标。图6为教学模式与教学目标的对应关系，左边是教学模式流程，右边是教学模式环节与学习活动需要对应达成的目标，图6整体表明了教学模式的时间流程特征与学习目标的空间结构特征。

当然，教学环节根据具体教学任务与目标，需要的学习活动会有不同，同时根据学生的学情与教师可掌握的资源情况，所使用的学习活动类型与数量也存在差异，但对于一个稳定的教学模式，需要使用的学习活动的基本类型是相对稳定的。

（二）“互联网+”学科单元教学模式设计范式

单元教学的好处在于降低教学内容的重复度，经过教师精心的梳理和重组，单元内容将具有高度的逻辑性和丰富的层次性，有助于加强单元知识点间的连贯性，升华原有学科知识的内涵。得益于单元教学中知识的整体性和连贯性，学习者的核心素养也能得到有效培养。开展单元教学是基础教育改革的强力催化剂，有效的实施可以极大地推进课堂教学改革。但是对一线教师而言，从课时教学走向单元教学是一次巨大的挑战，是对原有课时教学观的摧毁，是新单元教学观的树立。为有效帮助教师改进教学，实现“互联网+”课堂教学新模式的构建，课题组设计了帮助一线教师改进教学、形成学科单元教学模式的研究路径。学科单元教学模式的设计可采用两种设计范式，如图7所示。一是学科专家设计范式，这需要学科专家有深厚的现代教育理论、学习理论、教育技术、学科知识与学科教学论的基础，从理论出发，走理论形成教学模式指导教学实践活动的路径;二是一线教师设计范式，要求教师对现代教育理论、学习理论有一定的认识与理解，结合自身学科知识与教学经验，从实际教学计划、教学方案的设计入手，在实践教学中不断总结、凝练、提升、修正、完善，归纳出与单元教学密切结合的教学模式。一线教师的单元教学设计一般采用第二种研究范式。65CE3694-97BB-4B0F-8CDE-A1527AA476CC

（三）选择技术融入的学习活动，形成学习活动序列

教师在已经建立单元教学观的基础上，完成单元教学目标的设计，并根据学科知识、学科能力进行目标解构设计，形成如图6所示的教学（学习）目标层次结构。单元教学不是一个课时的教学，也不是在连续的时间内持续完成的教学，单元教学需要对多个课时与课时之间，学生在不同场所进行的学习时间进行统一设计，并把学习活动安排在不同的时间段内，把学生自主学习、网络资源支撑的学习、课时教学形成一个相互关联的整体。为帮助教师能够根据教学目标的细化目标选择学习活动，设计了学习活动选择与规划流程图，如图8所示。在使用流程图进行具体学习活动设计时需要遵循以下几个原则：

1. 单元目标有效达成原则

单元教学目标是对学科知识、学科能力等进行发展水平的描述，对于同一个学科知识或能力需要通过学习活动的前后关联，包括跨课时的关联，形成一个学生认识发展的整体。层次递进、持续提升、从低级思维向高级思维发展，学习活动序列的选择要有效达成单元教学目标。单元目标有效达成原则的具体内容是：

（1）教师在通过细化目标选择学习活动时，需要考虑细化目标通过学习活动达成时与前后目标使用的学习活动的关系与过渡，前一个活动的结果是后一个活动的开始。

（2）教师在选择学习活动时，要充分思考当前内容目标需要达成的知识水平层次，要意识到同一个学科知识或能力可能需要在不同的课时中完成。

（3）一个目标可能由一个学习活动完成，但在大多数情况下，一个目标需要由多个学习活动完成，需要选择能够梳理学习过程与知识内在联系的学习活动类型。

2. 自主学习优先原则

建构主义、反转课堂、有干预的自主学习、探究学习、情境知识学习理论等都在表述一种思想，即学生有学习能力，教师要相信学生能够学习，教师要尽量让学生主动学习。终身学习的最基本能力是自主学习，培养自主学习能力是学校教育的重要职能，在进行单元教学活动选择规划时，首先要考虑学生自主学习的发生。自主学习优先原则具体内容是：

（1）在学习活动的组织方式设计时，要首先选择自主学习组织方式。

（2）精准诊断学生学情，对自主学习进行精准设计。

（3）充分利用技术资源支撑自主学习。

3. 规模个性化教学原则

反转课堂、个性化教学、数据驱动的精准教学、因材施教等一系列理论和观念都指向一个问题，即要解决最临近发展区的学习障碍问题，促进每个学生的发展。大数据、智能评价等一系列新技术产品的进入，为精准诊断提供了可能。在利用学习系统进行教学时，可以强调每个人的个性化，但在学校教育中，个体个性化并不现实，实现规模化与个性化的整合是发展的方向，这就提出了小组的或分层的差异化教学问题，即规模个性化教学。这都需要一个前提，对学生学习情况的全过程进行评价分析，持续跟踪学生能力发展水平，发现学生学习障碍，同时强调对学生的分层教学。在学校教学中，更加重视规模化与个性化的结合，这个结合无非是两种方式：一是分层走班，二是同质小组的分层指导与帮助。规模个性化教学原则也可称为小组协作原则，具体内容是：

（1）精准诊断学生学情，结合日常经验，对学生个体进行分析，同时聚类学生发展水平，合理规划小组。

（2）对小组学习进行精准设计，针对不同学习群体制订不同的学习活动方案，提供分类指导与支持。

（3）小组学习充分利用技术资源支撑，把技术支持的学习与小组学习有机组合。

（4）合理采用异质与同质小组。异质组易发挥学伴的作用，但组织不好会对学困生产生负面影响。同质组更容易进行分层与针对性指导。

4. 技术使用适切性原则

教育信息化的发展为学习活动设计提供了丰富的资源，但在教学中却存在技术滥用、为用技术而用技术、技术不能解决教学问题等问题，合理发挥技术作用十分必要。技术使用适切性原则的具体内容是：

（1）教师要充分分析自己能够获得的技术资源，学习活动设计要在可获得的技术条件下进行。

（2）技术使用要解决教学问题，在不使用技术不能解决问题、不使用技术解决问题存在困难、使用技术能够提升效果等情况下使用技术。

（3）在进行学习活动设计时，思考在活动进程中使用技术。

（4）充分分析技术的可用性、学生使用时需要的条件与能力、教师使用时自身的能力与准备情况。

（5）技术使用要有利于学习活动目标的达成。

（6）根据教学组织方式，个体、小组与集体合理配置使用数字教育资源。

（四）学习活动序列组织与优化

根据单元教学目标整体要求，按图8的流程，当选择完成所有细化学习目标后，根据教学的前后顺序进行组织安排，形成一个初始的学习活动序列。初始学习活动序列会存在细化目标的相对独立性，这里需要根据上层目标与单元目标的要求对序列中的学习活动进行相应安排，构建一个完整的、前后关联的学习活动序列，这依赖教师的经验及其对学生的把握等多种因素。在完成一个完整的学习活动序列后，需要对学习活动相同性、重复性、结构性等进行分析，实现对学习活动合并、删除、前后位置调整等，最后形成一个比较合理的教学活动序列，如图9所示。例如：学习活动1-1-1与学习活动5-1-1在语文教学中都是让学生完成对生字词、成语等事实性或简单概念性知识的自主學习，教师如果希望让学生制作一个有声词典，可以把同样的学习内容前后合并，安排学生利用一个自主学习活动完成，则进行了活动合并。学习活动6-3-2本是一个作业活动，而这个作业的内容可以分配到其他活动中加以练习或通过其他方式已经能够完成作业需要完成的目标，则教师选择删除。

（五）凝练教学环节，构建“互联网+”学科单元教学模式65CE3694-97BB-4B0F-8CDE-A1527AA476CC

根据优化后的学习活动序列进行学习活动的细化设计，同时对学习活动序列进行多个课时与课时之间的划分，多个课时中需要完成的学习活动、课时之间学生个体或小组自主完成的学习活动要形成整体教学方案，开展教学实践活动，跟踪学生的核心素养提升情况，验证方案效果。在教学研究与反思的基础上对学习活动序列进行二次优化、实践，形成相对稳定的学习活动序列。在此基础上凝练教学环节，形成教学模式。一线教师在进行“互联网+”学科单元教学模式设计、实践过程中，要特别注重以下方面：

第一，对教材进行充分分析，确定教材中单元组织性质，对多个具有相对结构的单元教学进行充分实践与效果验证基础上，对多个单元的学习活动序列进行对比分析，抽取共同的、必不可少的学习活动，形成具有共同特征、在同类单元中能够指导基础性教学设计的学习活动序列。

第二，依据单元教学目标、二级目标，对学习活动序列进行分析，以一组学习活动完成一组细化目标、能够培养学生完整的单元学科知识和学科关键能力为基本依据对学习活动进行聚类分析，抽取关键特征，凝练教学环节。

第三，教学环节凝练需要一线教师、教学设计专家、学科教学论专家共同完成。

第四，在形成稳定教学环节的基础上，从学习活动与教学环节中，抽取充分利用信息技术解决教学问题，实现教学变革指向学生学习方式、学科核心素养培训、学生核心素养培养等方面最具核心作用、代表性与学科普适性的特征，归纳形成教学模式。

七、结   语

研究初步形成的理论与方法体系在宁夏吴忠四中进行了近三年的实践活动。充分发挥大数据、人工智能等教育产品功能，以技术融入的学习活动序列设计为重点的“互联网+”学科单元教学模式设计与教学实践，对促进教师专业发展、提升教学信息素养、改变教师教学方式、提升学生学科关键能力具有良好的效果。相关研究在后续文章中论述，目前课题组正在宁夏银川、四川成都武侯区等地的学校进行扩散实践，持续探索，以期构建完整的理论与方法体系。

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