核心素養視域下初中科學逆向教學設計探究

摘要：核心素養視域下，各學科教師要積極創新教育理念及教學模式。其中，逆向教學設計憑借自身的優勢和突出的特點脫穎而出，賦能各學科的核心素養培養及教學目標實現。逆向教學設計突出評價前置和目標導向，契合課程標準中的育人目標，可有效提升學生在實際情境中解決問題的能力，成為科學課堂的重要教學模式。文章聚焦“核心素養”目標，以初中科學為例，全景透視逆向教學設計，在理清科學教學現狀的基礎上，分析其中存在的問題及癥結，并呈現優化構想與案例，以助力學生的核心素養發展。

關鍵詞：初中科學；核心素養；逆向設計；教學目標；教學評價；教學活動

中圖分類號：G633.98文獻標志碼：A文章編號：1008-3561（2024）35-0113-04

《義務教育科學課程標準（2022年版）》以“核心素養培養”的課程理念作為課程育人的新方向，賦予學科新的時代特點，旨在幫助學生養成正確的價值觀、必備品格和關鍵能力。而縱觀實際教學活動，較少有教師從學生的角度出發開展以結果為導向的逆向課程設計，即從學生是否真正理解概念、獲得知識的角度來思考教學活動。與傳統正向教學設計不同的是，逆向教學設計注重評價前置和目標導向，具有針對性和實效性強的特點，符合以學生為主體的新教學觀，鼓勵學生以自主、合作、探究的方式學習。在教學設計中，教師要嚴格遵循新版課程標準，確保教學活動的規范性與科學性，同時將教學評價置于教學活動之前，倒逼教學活動與教學目標的緊密結合，進而實現“教學評”三要素的一體化[1]。為此，核心素養視域下的初中科學逆向教學設計，需要在分析科學教學設計現狀、問題與癥結的基礎上呈現教學設計與案例，以助力學生核心素養的形成、發展。

一、初中科學教學設計現狀審視

1.教師層面

一線教師認可以科學核心素養培養為導向的課程理念，但在具體執行中存在教學任務與教學時間、教學內容與教學目標錯位的矛盾。尤其在中考的現實壓力下，部分教師更看重學生的學業成績。其中，在教學目標方面，部分教師以教參為主，忽略學生的認知基礎與身心發展規律。在教學活動方面，部分教師按部就班地遵循教材編排授課，缺乏對教材內容的整合或二次創作。在教學方法方面，部分教師以問答法、講授法和實驗法等方式為主，忽視學生的主動參與與合作探究。而教學評價主要體現為教師的單向評價，導致評價效果乏力。

2.學生層面

由于教師的“教”缺乏靈活的引導與互動，因而，學生在課堂上以被動接受知識為主，缺少主動參與的機會或氛圍，這導致學生對每堂課的“大概念”或核心知識掌握不扎實。例如，在動手能力方面，盡管學生可進行相應實驗操作，但受制于實驗時間與空間，對實驗缺乏深度探究。除了課內實驗，極少有學生在課外開展實驗探究，這也在一定程度上反映了學生探究意識的缺乏。在解決實際問題方面，部分學生能夠應用科學知識，但缺乏靈活、系統運用知識解決實際問題的能力。在課堂交流方面，囿于教學模式，師生之間、生生之間的交流與互動流于形式，這與科學核心素養的培養要求相去甚遠。

二、初中科學教學設計存在的問題與癥結

1.教學目標設計層面

（1）目標設計中的問題。第一，教學目標與課程標準脫離。部分教師以自身教學經驗為準繩，或以“拿來主義”照搬教參教學目標，或忽視學生認知基礎與身心發展規律，這些隨意設置的目標與核心素養培養目標相去甚遠。第二，混淆教學目標與教學要求的概念。部分教師將教學要求作為教學目標，或仍然沿用過去的知識與技能、過程與方法、情感態度與價值觀等教學目標體系，缺乏明確的核心素養培養導向，并忽視學生的主體地位，以灌輸方式為主，缺乏對學生主動建構知識的明確引導。第三，對教學目標的描述不清晰，缺少細致的量化指標。這就難以全面正確評估學生對知識的接受或理解程度。例如，在“觀察生物”中“細胞”的教學中，有的教師將教學目標設定為“掌握不同細胞的結構和生長機制”。剛接觸科學學科的學生對細胞比較陌生，且幾乎沒有直接觀察過細胞內部結構的經驗。可見，該目標設定缺乏思考，脫離了學生的生活實際，不利于學生綜合素養的發展。（2）目標設計的癥結。第一，缺乏對教學目標重要價值的認識。部分教師認為教學目標是形式，更依賴自己的理論認知以及一線的教學實踐經驗，將核心素養培養的課程理念束之高閣。第二，教學任務與整合思維的雙重缺席。一方面，基于較重的教學任務，部分教師認為參考教參中的現有目標更加快捷方便。另一方面，部分教師缺乏整合思維，不會以學科“大概念”引領教學全過程。第三，以個人的理論認知作為教學核心，忽視以學生為中心的教學觀，缺乏對學生想象思維、創新思維和批判思維等科學精神與意識的挖掘、培養。例如，在“常見的堿”教學中，部分教師根據自己的生活經驗引導學生理解“堿的特性”。該目標的設置脫離實際，忽略了學生在日常生活中難以見到“堿”這種物質的實際情況，無助于學生的學科素養發展。

2.教學評價設計層面

（1）教學評價設計中的問題。第一，教學評價與教學目標割裂。例如，以口頭或筆測等單一的評價方式為主，即強調學生對知識的機械記憶，忽略培養學生的深度學習能力。第二，教學評價與生活實際割裂。例如，缺乏對學生問題解決能力的評價，將評價重心放在基礎的記識環節，導致評價導向趨向于“知識本位”。第三，評價主體單一。例如，以教師的單一點評與單向傳遞為主，忽視學生的自我評價與生生評價，導致教學評價與師生互動形同虛設。第四，評價缺乏深度。例如，評價結果流于表面，即僅評價結果的“對”與“錯”，而未進一步挖掘對錯的深層原因。例如，在“金屬的化學性質”教學中，部分教師以學生是否掌握“金屬化學反應實驗操作技能”為評價指標，評價方式傳統且單一，導致學生的參與積極性不高。（2）教學評價設計中的癥結。第一，科學學科的評價以筆試的分數為依據，導致教師的“教”向分數看齊，忽視發展學生的科學探索精神。惰性是教學評價方式趨于單一的重要原因，即部分教師習慣于傳統的評價方式，缺乏主動創新與求變意識。第二，缺乏對學生自我評價的有效指導，即未深入挖掘學生的認知基礎與身心發展規律，導致學生的探索興趣漸趨弱化。第三，對評價反饋價值缺乏正確認知。部分教師未認識到師生、生生互動交流對提高教學設計質量、提高學生主動參與意識的重要性。

3.教學活動實施層面

（1）教學活動實施中的問題。第一，教學活動缺乏趣味性與生動性，不符合學生的話語接受習慣或興趣點，使教學活動成為“雞肋”。例如，在“神經調節”教學中，部分教師未聯系學生的經驗融入趣味性內容，導致課堂氛圍差，教學效果不理想。第二，教學活動以考試為導向。有的教師只注重活動對學生的基礎知識的鞏固作用，未針對學科大概念設計系列項目化活動，導致學生解決實際問題的能力較低，或教學活動以中考規定的內容為主，缺乏與實際生活的鏈接，這就無法形成一個囊括引起意向、明釋內容、調適形式、關注結果等要素的閉環結構[2]。（2）教學活動實施的癥結。第一，面對升學壓力，成績仍然是師生的固化認知。因此，有的活動形式、活動內容，都以提升中考成績為第一原則。第二，教學任務多與教學時間少的沖突，導致教師無法設計更多充滿探究性、娛樂性和實操性的教學活動。部分教師在課堂掌控方面未做到收放自如，存在教學活動與教學目標結合度差的情況，缺乏對前沿性學術成果的有效應用。

三、核心素養視域下科學課程逆向教學設計的構想

1.明晰預期效果

（1）流程分析。第一，以課標為導向。逆向教學設計要以核心素養培養的課程理念為導向，以此激發學生的主體意識，凸顯學科的獨特育人價值，避免教學目標的盲目化、形式化和隨意化，即將宏觀抽象的課程標準具化為每一堂的教學目標且具有較強的可操作性。因此，解讀課程標準、明確學習目標即是5iaNkPDZ8KXqwziCpE8uaja9mMJhfw3U/iOUtsPjSOE=實現逆向教學的有效途徑。逆向教學目標可分為淺層與深層兩部分，前者重視理解與記憶，后者強調運用與交流。第二，以學生為主體。逆向教學設計的精神內核是確保學生在教學中的主體地位，圍繞學生既有認知與所學新知制造“認知沖突”是凸顯學生主體地位的有效嘗試。例如，“大氣壓強”的逆向教學目標設計如下：通過實驗現象感知大氣壓的存在并利用大氣壓解釋有關現象，列舉生活中的大氣壓強存在的例子，了解人類是如何利用大氣壓的，感受科學技術對人類生活的影響，形成從實驗現象到本質原理認識的思維過程。以上教學目標設定以“課程育人”為目標，從學生的認知現狀、思維模式、學習習慣、身心發展規律等出發，具有代表性和和實踐性。第三，明確教學內容。在教學內容設計方面，可遵循“內容優選結構”的原則，即從“應當熟悉的內容”到“應當掌握的必備知識與技能”再到“應當持久理解的內容”的逐級遞進[3]。初中科學包括科學史、科學信息、科學概念、科學原理、科學技能等內容。其中，科學概念便屬于“持久理解”的范疇，是科學學科的核心內容，具有高度抽象性與探究性。為此，教師要圍繞科學概念設置一系列能激發學生主動思考的問題，使其實現深度學習。（2）模板內容。教師可圍繞第一階段的“明晰預期效果”確定具體的模板內容。例如，可以“所定的目標”為引領，分別引申出“思考的基本問題”“學生將會理解什么”“學生將會知道什么”“學生將能學到什么”等內容。再如，“神經調節”的教學模塊內容設計如下：知道刺激反應的過程是接受信息→傳導信息→處理信息→作出反應；在從拍手實驗到反應快慢的測試實驗中，學會以不同的方法檢驗同一個問題，形成發散思維；基于生活化的情境，認識到科學與實際生活的聯系，深化對知識的理解。以上各模塊內容層層遞進，最終指向核心素養培養目標和教學效果。

2.制定評價方法

（1）流程分析。第一，確定評價方式。根據“預期學習效果”，確定與之匹配的評價方法，以此提升預設的有效性。同時，方法要與目標統一，并基于目標的層次性設計不同的評價方式。這也是逆向教學設計的獨特之處，有助于學生在恰當的評價方法下評判自身對知識與技能的理解、掌握情況。更重要的是，這種模式突破了傳統單一性評價模式的限制，可針對教學過程中存在或潛在的問題不斷反饋與調整。評價方式除隨堂測試外，還包括伴隨性評價、表現性評價、開放性評價等，評價主體也要實現多元化。第二，預設結果。基于教學目標與評價方式，預設學生將會呈現的反應、行為等，評判學生對知識的接受效果。（2）模板內容。評價方式是逆向教學設計的第二階段，具體模板包括“表現性任務”“其他證據”“學生自評與反饋”等，并根據不同的模塊作用制定具體的評價指標，以保證評價效果。（3）設計策略。表現性任務的關鍵在于創設真實的具有探究傾向的情境，這有助于教師完善評價方法，有助于學生提高實操能力、創新能力以及對實際問題的解決能力。在具體策略方面，要規避評價內容的重復性，客觀反映預期學習效果，突出多種證據與表現性任務對關鍵成果的檢測，并基于評價標準開展師生之間的常態化互動。

3.設計教學活動

（1）活動思路。核心素養視域下的逆向教學活動，要堅持核心素養培養的導向，并從學生核心素養是否落實角度進行設計，同時圍繞基本的教學問題展開。需要指出的是，教學問題即教學主題，不能是零碎的知識點與技能點，可從單節課或單元中提煉，即格蘭特·威金斯所言的學科“大概念”。這就要求教師以整合思維重組教材內容，并通過大概念引領教學活動，以提高學生的科學探究意識與能力。整體而言，教學活動應具備以下特點：激發學生對問題的持續質疑興趣，助力學生圍繞問題進行深度挖掘，鼓勵學生充分發表見解，引導學生建立既有知識與新知之間的關聯并會遷移所學知識與技能。由此可見，逆向教學設計可倒逼師生脫離教學舒適區，積極提升學生的科學核心素養。需要注意的是，在教學方法上，教師要為學生提供多元化選擇，使學生在多種嘗試中逐漸找到適合自己的學習方法，進而提高解決實際問題的綜合能力。（2）設計建議。第一，教學活動開展之前要展示教學主題，并圍繞“大概念”設計。第二，要將課堂交還給學生，充分發揮課堂留白作用。第三，要聯系學生實際生活經驗創設教學情境，最終呼應核心問題。

四、核心素養視域下科學課程逆向教學設計的案例呈現

下面以“常見的動物：脊椎動物”教學為例，探究逆向教學設計的實施情況。從學情角度看，學生對動物有天然的認知興趣，且在學習脊椎動物之前，已經對生物世界有基本了解，掌握一定知識，但缺乏對不同類別動物特征的系統學習，且未掌握基本的分類方法、依據[4]。

1.明晰預期效果

（1）教學目標。掌握“生物分類”在實際生活中的價值并能簡單運用，掌握分類“逐級劃分”的基本策略并能初步運用，分析五種類型的脊椎動物特征及其代表動物并能遷移至其他動物的分類實踐中，理解脊椎動物的進化及其功能適應性背后的科學思想。（2）核心問題。分類的概念與依據，了解動物分類的等級，概述五類脊椎動物的特征及其代表，分析五類脊椎動物的分類依據，如何運用分類方法劃分常見動物，如何運用脊椎動物的特點理解動物分類邏輯。（3）知識遷移。了解分類的概念、依據等關鍵知識，掌握五種脊椎動物類型、特征及其代表動物，如魚類、兩棲類、爬行類、鳥類、哺乳類動物，運用分類概念與依據劃分生活中遇到的動物、現象，理解脊椎動物的進化思想以及動物結構特征與功能相適應的思想。

2.制定評價方法

（1）表現性任務。以小組為單位探討常見動物的研究方法，梳理并講述五類脊椎動物特征及其代表動物并會辨別常見動物，從脊椎動物的逐級分類特征中形成邏輯思維能力并應用于生活實踐中。（2）多元證據。課堂檢測：分類概念、依據、五類脊椎動物特征、常見動物辨別。問題討論：分析脊椎動物結構與其功能的必然關聯。學術探討：運用分類概念對五類脊椎動物進行逐級分類。（3）自我點評與反饋。評價在課堂中的參與態度與過程表現，評價自己對分類概念、依據的理解與運用是否嫻熟，運用比較法判斷常見脊椎動物與事件的分類，以提升判斷能力。

3.教學活動示例

（1）導入環節。以動物園中的分類導入分類概念，以激發學生的學習興趣。（2）教學環節。小組探討分類思想在實際生活中的其他應用，展示本堂課的核心問題，引入表現性任務，運用分類思想對常見動物與常見事件進行分類以鞏固新知，以故事形式講述生物分類依據及逐級分類概念，舉例說明脊椎動物與無脊椎動物，小組討論五類脊椎動物的特征及代表動物和脊椎動物的分類依據、動物結構特征與功能的關系。（3）拓展思考環節。思考爬行動物為什么貼地爬行且覆蓋甲與鱗片，爬行動物為什么是真正的陸生脊椎動物，五類脊椎動物的特征區別，毒蛇咬傷的應急處理辦法，能夠飛行的是否都是鳥類，哺乳類動物為什么分布最廣且功能最完善，簡述脊椎動物的進化史。（4）學生分享活動環節。我最喜愛的脊椎動物及原因。

五、結語

綜上所述，逆向教學設計的核心是圍繞目標設計問題，然后在預測學習效果的基礎上明確評價方式，最后安排教學活動。在此過程中，學科大概念始終貫穿其中，以此激發學生的學習興趣，拓展學生的科學探究視野與思維層次。在具體執行過程中，師生、生生要圍繞基本問題暢所欲言，這有助于學生的核心素養形成、發展。

參考文獻：

[1]崔允漷，雷浩.教—學—評一致性三因素理論模型的建構[J].華東師范大學學報：教育科學版，2015，33（04）：15-22.

[2]崔允漷.有效教學[M].上海：華東師范大學出版社，2011：12.

[3]Grant Wiggins，Jay McTighe.理解力培養與課程設計：一種教學和評價的新實踐[M].北京：中國輕工業出版社，2003：156.

[4]朱清時.科學：七年級（上）[M].杭州：浙江教育出版社，2014：56-65.

Exploration of Reverse Teaching Design for Junior Middle School Science from the Perspective of Core Competencies

Gu Haijun

（Zhejiang Province Zhoushan City Dinghai District No.2 Middle School， Zhoushan 316000， China）

Abstract： From the perspective of core competencies， teachers in various disciplines should actively innovate educational concepts and teaching models. Among them， reverse teaching design stands out with its own advantages and outstanding features， empowering the cultivation of core competencies and the achievement of teaching objectives in various disciplines. Reverse teaching design emphasizes pre-evaluation and goal orientation， aligns with the educational goals in curriculum standards， and can effectively enhance students’ ability to solve problems in practical situations， becoming an important teaching model in science classrooms. The article focuses on the goal of "core competencies" and takes junior middle school science as an example to provide a panoramic perspective on reverse teaching design. Based on a clear understanding of the current situation of science teaching， the article analyzes the existing problems and crux， and presents optimization ideas and cases to help students develop their core competencies.

Key words： junior middle school science； core competencies； reverse design； teaching objectives； teaching evaluation； teachingactivities