高中物理“教—學—評”一致性逆向教學設計探索

任虎虎 汪明

“教—學—評”三個要素是相互影響、相互支撐和相互耦合的一個整體，逆向教學設計對促進“教—學—評”一致性具有特殊的優勢。逆向教學設計強調以終為始、目標導向和評價先行，即從教學最終輸出倒推輸入內容和方式，并將評價嵌入教學設計與實施的全過程，尋求達成目標的最佳路徑與策略。據此構建了促進“教—學—評”的一致性的逆向教學設計框架：基于KUDB確定教學目標；設計與目標切合的評價證據；設計挑戰性的學習任務與問題；開發能動性的學習活動。

“教—學—評”一致性；逆向教學設計；高中物理；深度學習

任虎虎，汪明.高中物理“教—學—評”一致性逆向教學設計探索[J].教學與管理，2024（13）：55-58.

《普通高中物理課程標準（2017年版）》明確提出“以評價促進學生的學習與發展”，倡導“教—學—評”的一致性?！敖獭獙W—評”本身是一個有機整體，而學生的學業質量標準就是實施評價的重要依據。教師教的根本目的是促進學生的學，所以教學中要充分了解學情，需要“以學定教”，但在教學實施過程中學生究竟學的怎么樣等問題都需要基于評價來回答，需要“以評促學”。可見，教學是觸發條件、學習是核心目的、評價是落實路徑[1] 。如何在教學中避免“教—學—評”相互割裂、顧此失彼？如何實現“教—學—評”的充分融合以有效落實物理學科核心素養？要解決諸如此類的問題，逆向教學設計是一條行之有效的路徑，循此能將預期目標、評價任務和教學活動加以有效整合，實現“教—學—評”相互融通。

一、促進“教—學—評”一致性的逆向教學設計思路

逆向設計是“以終為始”的設計，即從教學最終輸出倒推輸入內容和方式，尋求達成學習目標的最佳進階路徑與策略[2] 。逆向設計作為一種重要的教學思維方式和設計框架，回答了教學中三個基本問題：“我要帶領學生去哪里（目標）？我的學生現在到哪里了（評價）？接下來怎么走（活動）？”威金斯和麥克泰格將其分為三個階段：首先從課程標準和學生學情出發確定合理的學習目標，其次設計挑戰性任務作為評估目標達成的證據，最后開發促進體驗、探究、論證、遷移和反思的學習活動[3] 。

在逆向教學設計中，評價目標就是教學目標，學習活動是為實現教學目標而服務的，因而有效避免了活動的形式化、盲目化和低效化。另外，將評價嵌入教學的全過程，充分發揮評價的診斷、促進、激勵和反饋作用，是真正“以學生為中心”和“以學定教”的教學設計模式。促進“教—學—評”一致性的高中物理逆向教學設計框架如圖1所示。

按照喬納森的學習環境設計理論，“教—學—評”三個過程都會受學習境脈（外在）和學習者認知基礎（內在）的影響。上述教學模式中，首先基于課程標準、學生學情和教材內容確定教學目標，主要包括知道什么、理解什么、能做什么和成為什么四個方面，即KUDB目標描述結構[4] 。目標是實現“教—學—評”一致性的關鍵。在目標確定后，要設計相應的目標評價證據，即在具體的學習任務中，若學生理解到什么層次和能做什么，就說明目標達到了。在明確評價方式、評價任務和評價標準的基礎上，可以通過評價任務和評價標準使得目標可測量，然后開發具體的學習活動來落實教學目標。在這個過程中，評價任務本身就是學習活動，可以有效地實現評價嵌入學習活動，并且開發的學習活動是為目標服務的，具有很強的靶向性，這就避免了威金斯和麥克泰格所說的“活動導向性學習”。在學習活動后，根據互動過程中學生的實際表現評估學習的實際效果，分析其與目標之間的距離。如果目標沒有達成，需要及時地調整、改進和優化教學策略[5] ，這個反饋過程是在課中、課后不斷持續進行的，也就是促進“教—學—評”一致性是一個動態過程。

二、促進“教—學—評”一致性的逆向教學設計實施

下面，以人教版高中物理新教材選擇性必修第三冊第一章“實驗：用油膜法估測油酸分子的大小”教學為例進行具體分析。本實驗是高中物理21個必做實驗之一，蘊含著化零為整、類比、理想化模型和轉化等物理思想，對培養學生的物理學科核心素養有重要的作用。

1.確定合理的教學目標

學習目標的確定要基于課程標準、教材內容和學生學情。新課標對本實驗的學業要求是：（1）知道測量微觀物理量的思想和方法，能通過科學、合理的操作獲得實驗數據，并能在實驗中體現減小誤差的方法；（2）能運用恰當的方式處理數據并得出正確結論。學生通過教材前面一節內容的學習已經理解了分子動理論的相關知識，雖然學生知道分子很小，但究竟在什么數量級，需要進行實驗探究。

埃里克森和蘭寧提出了KUD目標描述結構，即知道什么（K）、理解什么（U）與能做什么（D），我國學者陳倩將其擴展為 KUDB目標描述結構，即知道什么（K）、理解什么（U）、能做什么（D）與成為什么（B）。本節課確定的教學目標見表1。

2.設計切合目標的評價證據

評價的方式對教與學的過程評估和反饋非常重要，要基于教學目標類型，設計切合目標的評價任務，收集相關證據，對學生的學習情況進行“定位”[6] 。新課標在“評價建議”中專門對于評價方式進行了說明，不同的教學目標應該對應不同的評價方式。知道層次（K）的目標采用傳統的測試方法就可以，對于部分需要深度理解（U）、遷移應用（D）和價值觀念層次的目標需要基于表現性任務來評價。本節課對應的評價方式和評價任務見表2。

3.設計挑戰性的學習任務與問題

挑戰性任務是落在學生“最近發展區”內，承載著教學目標的、較復雜的問題、實踐活動或項目，它向上承接教學目標與評價任務，向下統領著學習活動，是實現目標、評價和活動聯通的有效抓手。問題是對任務的細化和具體化，尤其是一些核心問題，直接指向教學目標，在問題解決的過程中收集學生的表現證據，并對核心知識理解和思維發展情況進行評價，問題解決過程本身就是學習過程。由此可見，任務和問題對促進“教—學—評”一致性都有重要的作用，是逆向教學設計中需要重點關注的環節。本節課的主要任務和關鍵問題如圖2所示。

情境1：一個直徑為10-3 mm 左右的水霧，它的大小與細菌差不多，用肉眼無法觀察，就是在這樣小的水珠里，水分子的個數竟然比地球上人口的總數還多好幾倍！

提出問題：分子都很小，采用什么方法估測分子的大小呢？

任務1：借助“曹沖稱象”的故事，明確實驗思想方法。

設計意圖：基于“曹沖稱象”的故事，融入中國優秀傳統文化，受這個故事啟發，明確“化零為整”的思想，將微觀量轉化為宏觀量進行測量。這些思想方法能將高中物理很多知識整合在一起，形成結構化的意義網絡。

情境2：在前一節課的學習中，通常將液體和固體分子近似為球狀模型。為了幫助學生提出實驗方案，給每個小組提供一個用量筒裝的若干綠豆。

任務2：建立物理模型，對學生提出的實驗方案進行科學論證。

每個小組根據所給的綠豆，合作討論，提出一些測量綠豆直徑的實驗方案。

預期方案1：拿出n個綠豆來，排成一條直線，測出n個綠豆的總長度L，再除以n.

預期方案2：測出這些綠豆的總體積V，然后數一數綠豆的總個數N，用V除以N得到每一個綠豆的體積，根據球體的體積公式得出綠豆的直徑。

預期方案3：測出這些綠豆的總體積V，除以量筒的底面積，得到綠豆的總高度，然后數一數綠豆的層數m，用總高度除以m.

引導學生對所得到的3個方案進行科學論證，分析哪種方案適合用來測量分子的直徑。其中，方案1和方案2都需要知道個數，對于測量肉眼看不見的分子不可行，方案3也要知道分子總層數，如何進行改進呢？如果是單分子層就可以了，根據生活經驗，油飄在水面上會形成油膜，為了便于測量，選用分子直徑較大的油酸（C17H33-COOH）作為被測對象。

模型建構：油酸的羧基（-COOH）為親水基，和水分子之間存在引力，另一部分為憎水基，和水分子之間存在斥力，將其加入水中很容易形成單分子油膜。

設計意圖：通過用綠豆類比，打開學生的思維，發揮學生的想象力，提出多種可能的方案，然后從微觀分子角度對不同方案進行科學論證和改進，并通過構建物理模型，提出本實驗可用的實驗方案。

在具體操作中引導學生提出關鍵問題：（1）如何形成單分子油層？（2）如何測量油酸的體積？（3）如何測量油膜的面積？

任務3：小組合作，進行實驗操作、數據記錄與處理。

引導學生四人一組，利用所提供的實驗器材，完成油酸分子直徑的測量，并將所得到的數據和全班同學一起分享。這里需要留給學生充足的時間，因為這個實驗一些操作環節需要慢慢來。

為了便于分享數據，每一組同學將得到的數據直接寫在黑板上，并與其他小組的數據進行比較。

設計意圖：實驗操作、數據記錄和數據處理環節是培養學生團隊合作、溝通表達的很好載體，也是發揮學生主觀能動性和對學生進行表現性評價的好機會，教師要在這個過程中做好觀察、記錄、引領和及時反饋。

任務4：進行理論計算和實驗誤差分析

根據前面一節所學的阿伏伽德羅常數和微觀量的估算方法，將油酸分子作為球體模型，可以從理論上估算油酸分子的直徑大小。已知油酸的摩爾質量為282g/mol，常溫下油酸的密度為0.89 g/cm3，結合阿伏伽德羅常數得到油酸的直徑約為1.0×10-9m，而實驗測量的結果大多在1.5×10-9m左右，引導學生分析兩者有差距的原因。

設計意圖：通過理論計算與實驗測量結果的比較，引導學生對建立的微觀理論模型進行批判性反思，另一方面促進學生對引起實驗誤差的原因進行多維分析，提升學生的推理能力。

4.開發能動性的學習活動

學習活動是教師、學生和環境互動的表現，開發的學習活動要突出學生的主體地位，激發和喚醒學生的主體意識，讓學生充分投入和沉浸其中，發揮學生的主觀能動性[8] 。也就是學生在開發的活動場域中是主動和愉悅的，而不是被動和消極的。逆向教學設計視域下的活動具有很強的靶向性和教學意圖[9] 。基于教學中的核心任務和關鍵問題，本節課開發的學習活動見表3。

綜上，促進“教—學—評”一致性的根本目的是落實新課程理念，真正提升學生的物理學科核心素養。教學目標是實現“教—學—評”一致性的關鍵，首先，基于課程標準、教材內容和學情教情確定：知道什么、理解什么、能做什么和成為什么四個維度的教學目標；其次，基于教學目標類型，設計多元化的評價任務，收集目標達成的證據；再次，開發感知與體驗、理解和批判、聯系與建構、遷移和應用、評價與反思等能動性的學習活動；最后，在教學中要時時根據學生的實際表現，判斷其與目標之間的差距，不斷調整教學路徑與策略，在動態變化中促進“教—學—評”的一致。不僅在一個課時中，在一個單元、一個主題、一個學期的教學設計與實施中，都需要做到促進“教—學—評”一致性。

參考文獻

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[3] 格蘭特·威金斯，杰伊·麥克泰格.追求理解的教學設計[M].2版.上海：華東師范大學出版社， 2017：3.

[4] 李剛，寧妍.“1+N”全景教學模式：以大概念為主線的大單元教學設計框架[J].天津師范大學學報（基礎教育版），2023，24（05）：51-56.

[5] 劉增澤，潘蘇東.指向物理核心素養的思維外顯型概念教學探索[J].天津師范大學學報（基礎教育版），2023，24（05）：26-32.

[6] 任虎虎.基于大概念的高中物理單元逆向教學研究[J].基礎教育課程，2020（08）：62-68.

[7] 張步青，張世成.指向核心素養培育的“教—學—評”一致性的教學實踐——以蘇科版“升華和凝華”課堂教學為例[J].物理教師，2023，44（08）：37-40+45.

[8] 王煥霞，谷慧娟，仇立崗.“教—學—評”一致性視域下的學習進階教學設計研究——以“運動和力”單元為例[J].物理教師，2023，44（06）：34-37+41.

[9] 戴玲娟.新課標下指向“教—學—評”一致性的逆向教學設計——以“電生磁”一節為例[J].物理教師，2023，44（05）：41-44.

【責任編輯? ? 孫曉雯】