摘要：学科核心素养的实质是学习理解、应用实践和迁移创新的学科认识活动和问题解决能力。本文讨论的理解最重要的特性是迁移性，我们通过理解一些核心概念及重要策略来完成学习，并在迁移过程中创造新的知识并达到深入理解。以问题教学作为理解教学目标的架构；以揭示教学作为理解教学设计的原则；以体验教学作为理解教学实施的策略。
关键词：理解 ；逆向设计法；迁移应用；课程设计；有效教学
1理解“理解”的涵义
不同学科领域的核心素养表述各有不同，但其实质都是学习理解、应用实践和迁移创新的学科认识活动和问题解决能力。本文的关键词“理解”的含义不仅限于“学习理解知识”的层面，还包括“应用实践”的层面，尤其需着重指出：是否达到理解的评判依据是在新的情境中能否完成知识应用的迁移任务。这三层含义与学科核心素养的实质一致。学习者如果具备真正的迁移能力，在经验不足的、疑惑的、矛盾的、看似不协调的新环境中，不仅仅能引入已学的知识和技能，而且能将这些知识迁移到新情境，并将其转变成清晰的、有条理的、安定的、以及和谐的情境，体现“理解超越信息本身”的理念。
理解最重要的特性是迁移性，我们通过理解一些核心概念及重要策略来学习，在迁移过程中就能创造新的知识并达到深入理解。为什么将知识迁移能力作为学生发展的基本能力？如果我们希望学习者将课堂上学到的知识应用到其他相关的不同情境中，就必须将迁移能力作为良好教育的关键。作为教师若能在课堂上明确这一教学目标，就会脱离灌输的教学误区。影响迁移能力的是学生对化学知识的理解程度，而不是对化学理论及事实的记忆或对固定实验流程的遵循。没有经过使用、检验，硬生生引入的新的联系，无法直接吸收到头脑中。快速灌输大量内容不仅对学习能力的培养不利，最终还会阻碍学习，阻碍即将发生的迁移。因为迁移不是在头脑中再现知识的记忆，而是修改、调整成自身的一般观点，使之适用于解决问题的特定情境。
2理解教学的理论探索
2.1完成理解教学的现实基础
为什么学校必须将理解迁移作为所有教学目标的重点？因为在教学时，我们只能传授给学生化学学科领域极小的一部分，安排再多的课时也无法将所有内容滴水不漏地进行教授。如果能够培养学生迁移的能力，任务一旦完成就能发挥学生学习的自主性，从而学到更多的知识，远比从老师那儿获得的多。我们采用逆向设计法，首先关注理解迁移这一预期目标，怎样的教学使迁移成为可能？先试着厘清迁移的两种形式：其一，在新情境智慧而有效地使用知识和技能；学生在学习阿伏伽德罗定律时，不能将定律当作教条，必须不断提出问题：为什么有这样的规律？为什么科学家会那么想？什么实例证明了这个观点？严密的证据是什么？假设是什么？弄明白知识为什么成为知识的缘由，也就增进了知识和理解的状态，才能进一步对其应用进行迁移。其二，采用大概念超越所看到的信息，使其变得有意义。在有关离子反应的学习中，溶液中离子相互反应的条件是出现沉淀、气体或弱电解质及发生氧化还原反应等，对弱电解质这类产物的理解会产生难度，学生经过思考意识到原来离子反应的本质是朝着离子浓度减小的方向进行。——这就是我们需要培养的迁移能力。
2.2完成理解教学的必要条件
新版化学课程标准更能体现课程教学和建立核心素养的内在联系，在原课程主体内容的基础上，增加了学科核心素养模块。其中，选择使用一系列细化等级的动词，包括“识别、熟悉、领会、掌握、知道、领悟、理解”等统领内容。 辨识-掌握-理解-预测-解释，四个词循序渐进，前两个阶段可以用“知道”一词替代，而后面三个词语可以描述为“可迁移的理解”。
如果学生对所学知识理解了，就可以通过所知所行来证明其理解的程度。为了能真正理解“理解教学”，我们有必要分清知道与理解的区别与联系，从而判定教学有没有达到目标。
门捷列夫发现了元属周期律，可以预测元素的相关性质，学生理解这个概念的基础是：
a.学生知道1-20号元素的原子结构示意图。
b.学生知道主族元素和0族元素核外电子排布的规律。
c.学生知道元素主要性质(化合价、原子半径、金属性和非金属性)随原子序数成周期性变化。
d.学生知道元素金属性和非金属性递变规律判定的实验依据。
以上四个方面的内容用了知道这个动词，“而理解的目标是利用已有内容生成或揭示一些有意义的事情”，利用已知的知识去发掘事实和方法背后的含义并谨慎地加以利用，学生应该学会以下内容:
a. 元素周期律的意义。
b. 提供元属金属性、非金属性判断实验的关联和意义的理论。
c. 元属周期律的一般性与特例，并判断何时使用。
图表1：知道和理解的实用区别
知道 理解
元素周期律事实 元素周期律的意义
原子半径、主要化合价、金属性和非金属性递变等大量相关事实 提供元素呈周期性变化关联和意义的理论
已经证实观点：氟是非金属性最强的元素 还在形成中的理论：氢的位置在哪里合适
正误 知识体系的复杂性和程度
一些正确的观点 形成知识的理由和原因
根据已知提示完成练习 能判断运用已知知识的可能性，何时用何时不用
根据杜威提出的“理解是学习者探究事实意义的结果”这一观点，掌握一个事物的意义，譬如元素周期表，就是要理解它与其他事物的联系，观察它的功能，产生的影响以及如何运用，方法和结果的关系是所有理解的核心。
2.3完成理解教学的可行策略
理解就是为了弄清事实的意义以及将知识迁移到其他问题和领域中。理解需要时间与持久练习，知识无法通过灌输使学生理解，必须在练习中揭示其价值。核心观点并非显而易见，必须通过挖掘信息，深入揭示才能发觉它，这些概念是探究讨论的结果，而不是教师陈述的观点。
学生需要达到怎样的理解程度？如何证明学生对所学知识的理解？“如何用实验证明酸性：HCl>H2CO3>H2SiO3”，当问题以一种方式提出时，学生不知如何回答。“碳酸钙与盐酸反应生成二氧化碳的原理是什么”而以另一种方式提出时，会感到容易许多。
如果学生在回答问题时只能用记得的短语来回答，就算回答正确，也并不能说明他们已经理解。如果在考试中换一种角度提问，或者换一种情景应用，就不能灵活、智慧的解决，那么也就没有理解本质。如果死记硬背化学方程式或者概念作为教学目的，那么许多教学方式都能达到这一要求，但是如果是以迁移应用作为教学目的，则各种教学方式的差异就会体现出来。学生对知识的理解程度需要用不同的测试方式。尽量少用描述性的提示，只是对记忆能力或引用能力的测试是无效的，选题必须能让教师通过观察学生解答，了解其提取知识的过程，并且找到学生在新情境中应用知识的证据。由此可知，理解不是文字浅层的认识，转述教师的或专家的观点和内化成自己的观念是有本质区别的，因为内化是应用的前提，也就是理解的必要条件之一。
3理解教学的实施路径
3.1 问题教学——理解教学目标的架构
如何将大量的学科知识内容组织成激发学生兴趣，引发学生思维的教学方案呢？创设问题情境是一种常用而有效的方法，利用大概念的基本问题来架构理解教学的目标，帮助学生充分理解和迁移应用所学的知识，把看似零散的事实知识和技能通过大概念化的思考赋予新的意义。因此，我们必须先弄清使用问题教学的前提：即确定好的基本问题的评价标准。
如何判断学科的基本问题？基本问题的提出，不能用“是”与“不是”等简短的词语做标准回答，由于能够揭示事物的核心与本质，问题引发的是进一步的探索思考，从而提出更多的问题，简而言之，问题的目的是深入揭示，引出新的问题，而非简单的答案。问题的基本性体现在以下几个方面：贯穿整个学科的教育，重复出现，甚而成为终生性问题；它能体现学科的核心思想，以此为载体完成培养学生核心素养的中心任务；在学科教育中是必需的，具有不可或缺的地位；具有吸引性，引领着一代代学生不断思考研究，帮助学生系统而深入地理解所学知识；基本问题还能帮助完成学科间地迁移。一个“好”的问题能集中体现推理的方法与过程，弱化结果，指导学生产生有趣的多角度的观点，开展选择性整理和讨论；能达成学生相关的意义建构，将已具备的旧知识与生活体验以及新知识相关联；好的问题可以不断重复提出，多次探讨，每次思考都会产生进一步地深入理解。确立问题设计的目标促进内容理解，完成知识间的意义联系，实现迁移应用，摒弃灌输的思想，把知识和技能作为理解学科基本问题的手段，以建构性思维使学生参与到学习中来，以此为依据确定教学重要内容。
图表2：问题类型实例设计展示
问题类型 综合性问题 专题性问题 开放性问题 指导性问题
问题范围 跨越单元、课程学科的界限 专题单元内重要问题 反复出现、悬而未决的学科问题 深入理解大概念，解决基本核心问题
问题特征 开放性、广泛性、深刻性 集中性、专题性 反复性、创造性 设计性、指导性
问题意图 促进学生产生新的理解 通过具体问题呈现基本观点 指导学生向科学家一样思考，无明确答案要求 将理解内容设计成问题，指导学生完成建构任务
问题案例 科学领域是否存在有用的方式区分固有误差和不可避免误差？ 本次实验中测量误差来源有哪些？ 你认为氢元素在周期表中什么位置合理？说明你的理由。 从离子反应的发生条件分析其本质是什么？
设计知识体系中相互关联的问题，需巧妙将四类问题平衡结合。围绕问题组织课程、单元及课堂活动，将“学科内容”嵌为问题的答案，每个单元无需设计太多问题，2-5个为佳，将每一个问题精心设计成具体的探究环节。
3.2 揭示教学——理解教学设计的原则
理解教学以事实和经验为基础，对教学内容加以概括，将其转化为可迁移的概念，并对实例进行分析应用后，最终得出结论。学生要从专家经验中得到推理过程与方法，转化为具体的概述加以表征，最有效方式就是揭示性学习及应用。教师如果将自己的理解作为一种理所当然的事实来教，就陷入了灌输教学的误区，把精细而又复杂的推理过程当作简单讲授的词语，是无法形成真正的深度理解。教师只能通过科学地设计学生活动来完成教学任务，使理解在学生的心里保持长久的特性，从而跨越时间和文化，体现其重要性和实用性。有效精准的教学，不是依赖一系列的技术，也不是用词汇灌输给学生一堆概念。它是一个互动的、循序渐进的、复杂的过程，包含工具应用、活动设计、思维引导、兴趣激发、动力促进等环节，通过学习者的努力和反馈完成教学内容的理解。为理解而教的关键：学会揭示，避免灌输。
教学中究竟需要揭示哪些内容？教材内容等同于揭示内容吗？照本宣科是灌输教学的一种具体表现：教学不确定其他目标，只是依据教材展示内容采用讲授法教学。教材内容是专家选定离散知识及技能，呈现的是科学研究的成果，隐藏了许多学科的真实本质，省略了知识概要获取过程中曾经发生过的探究、争辩和判断。认真备课中“备教材”一项说明再好的教材，也不能将预期结果全部实现。逆向设计法先确定教学目标，确定大概念和基本思想，这是一个具有创造性的过程，积极、主动评估以及设计体验活动来组织课堂内容，而这些内容的确定并不等同于教材内容，有时需大于教材内容，因为创设问题情境或真实情境时，问题、任务和活动通常需要补充课外内容；有时又需要选择性地使用教材内容。揭示教学将教材作为学习资源，明确课程目标及预期结果后，采用特定的探究活动揭示结果。在活动中理解通过表现性评估来使用教材内容，从而把学生活动推向高潮。教材内容无需按页码顺序使用，可以节选内容，组织学生发现、揭示、探索学科中的基本问题和核心思想，用于支持预期设定的学习目标。教师更多使用第一手资源和第二手资源，教材的总结不仅是用来学习的，还可以作为分析、探索、测试和评论的材料。
3.3 体验教学——理解教学实施的策略
鉴于易误解知识的特点：抽象、隐蔽、反直觉，教师促进学生理解的方法是通过有目标的设计学习体验揭示核心内容的意义。教材的编排并不是围绕一系列的体验活动而展开的，要将各种观念转化为现实应用，只有体验教学可以完成，因为没有恰当的体验，教师无法与学生分享自己对世界的理解和价值观。设计符合学生水平的体验活动是教师的主要作用，而其设计的关键含两方面的任务：其一，揭示知识点背后隐藏的基本问题和核心观念，深入主题的探索过程和论证。其二，批判性的学习，质疑已获得或正在进行的理解。
专业知识是通过反复试验、探究、论证获得的。灌输教育的弊端之一：学生误认为通过简单地倾听就可以获得理解，似乎科学知识都汇聚在某处，等待着我们去攫取。事实上理解一个主题，不是接受简洁的知识表述，而是提出疑问，对其进行深挖掘，揭示知识点隐藏的涵义。优秀教师在逆向设计中不仅能明确目标，还能事先清楚地知道学生会忽视或误解的内容。平时“以书为本”的思想也会禁锢学生思维，课本中的一切问题都无需质疑，学生学习的都是一些事实。这一问题为揭示提供了一种策略，我们可以将课本中值得反思的内容组织成基本问题，实现单元、课程、以及其他关键问题的研究。由于这些基本问题具有生命力，能形成持续不断地思考，这种思考的保证是优秀教育的关键。所有学科在历史发展中都少不了争论，课本简化了争辩的问题，一切仿佛理所当然。真实的历史情境可以作为教师体验教学设计的素材，象科学家那样思考。厘清主要概念，通过一系列循序渐进地问题不断回到这些概念，无论教科书上有无编排，也绝不轻易丢弃那些隐藏的核心概念，揭开真相，并反复迁移应用，复习这些概念。教师通过设计巧妙的讨论和活动体验“揭露”学生的误解和顽固性错误，并让学生认识到，这些问题不可避免，不必苦恼，它们是增进理解的良药。
体验教学设计的核心是开展学科内容的质疑学习。教师讲得越多，学生就能理解得更多吗？重点知识仅是提及是无法形成理解的，必须通过检验。若不使用建构助学法，“我讲了多少遍，学生怎么还是错？”“学生怎么这么重要的知识也记不住呢？”“学生为什么听懂了，却不会解决问题呢？”这些情况会变得十分严重。学生用记忆的方式接受一些观点，不会积极进行主动的探究，说明简单的表征确实无法产生问题和挑战。结论性的教育足够简化，但遏制了探究。有些同学埋怨“我把书看懂了，为何还是没学到东西？”因为教材隐藏了主题背后的不确定性、争论、细微的差异，只是简化的论述，不深入质疑探究，是无法完成理解的迁移作用。因此，追求理解的教育关键是挖掘潜在的问题和产生新问题。
[1] (美)约翰杜威.我们怎样思维.北京：人民教育出版社，2004
[2] 王磊. 基于学生核心素养的化学学科能力研究课堂教学. 北京：北京师范大学出版2017
[3] (美)格兰特 威金斯等.追求理解的教学设计.上海：华东师范大学出版社，2017