聚焦学科素养形成与发展评价的化学课堂教学设计

苏静 黄都

摘要：聚焦学科素养形成与发展评价，依据逆向设计的教学模式，构建教学目标、评价目标二合一的物质分类教学板块结构（分别为类别辨识、类别预测、类别实证、类别应用和类别意识五个水平），并在实践中实施这种评价驱动式教学。实证表明，运用逆向设计模式实施这种评价与反馈的策略，其教学效果在实验班和对照班中有显著差异。

关键词：素养形成与发展评价; 化学课堂教学; 逆向教学设计; 物质的分类

文章编号：1005-6629（2020）09-0046-07

中图分类号：G633.8

文献标识码：B

1 问题的提出

《普通高中化学课程标准》（2017年版）（以下简称2017版课标）强调教学应深化学生学科理解，主张关键能力、必备品格与正确价值观协同发展[1]。在2017版课标的引领下，教师愈加重视课堂中学生知识体系的自主建构，自此，以学生为主体的探究活动成为各种展示课例的标配。但是，学生是否能通过这些活动真正理解学科内涵、习得相关技能、形成学科素养了呢？这还需要通过教学评价来判定。

在日常教学中，由于评价环节通常独立于课堂之外，多以纸笔测验的形式对学生进行水平检测，相较于个体能力的纵向发展，教师更关注同一时期不同个体间能力水平的横向比较，加之缺乏一个全面、系统、量化的评价标准，这就导致评价结果缺乏整体性、过程性和科学性[2]，教师难以发挥其调控作用。

2017版课标要求评价环节应该贯穿教学过程之中，成为教学整体的一部分，即“教学评合力”。本文聚焦于化学学科素养形成与发展评价，依据逆向设计的教学模式，构建教学目标、评价目标二合一的物质分类教学板块结构，并通过教学实践和研究，检验新模型能否对学生的学习起到积极的作用。

2 聚焦学科素养形成与发展评价的逆向教学设计模式

2.1 逆向教学设计模式简介

格兰特·威金斯和杰伊·麦克泰[3]为“追求理解”把教学设计过程分为3个主要阶段：确定预期结果→确定合适的评估证据→设计教学活动和学习体验（如图1所示），并对教学内容的优先顺序进行分析，建构教学内容优先次序框架图（如图2所示），以指导教师对教学内容作取舍与整合。

在教学设计过程中，逆向教学设计模式给单元教学明确了核心任务，评价问题与教学目标也一一对应，使教学目标的实现更加标准化、准确化和系统化，评价环节贯穿课堂教学活动始终，有利于教师准确把握学生学情并及时反馈。

2.2 确定教学目标

教学目标需要依据国家课程标准，符合学生认知发展要求，以学生为主体确定[4]。2017版课标的学业要求对学生在不同阶段、不同主题的化学学习中应该达到的学科素养水平作了明确阐述，为全面评价学生学科素养水平提供了客观标准。由此，将学业要求作为教学目标和评价目标，构建教学目标、评价目标二合一的教学评体系，并以全体学生为评价对象，在课堂教学中对学生的化学素养水平进行评价。

2.3 设置评价问题

评价问题是逆向设计教学模式中评价环节的重要体现。以学业要求为指导，根据素养水平确定评价问题的进阶层次，再根据基础学情调整问题难度，设置具有针对性、层次性和整体性的评价问题。

2.4 设计教学活动和学生体验

设计教学活动和学生体验是教学设计的最终环节。根据素养水平概括出观念进阶，确定教学的基本板块结构，再将教学板块与不同水平的评价问题相互匹配，运用真实情境将评价问题串联起来，得到教学设计。

2.5 聚焦学科素养形成与发展评价的逆向教学设计模型

综上所述，构建了聚焦学科素养形成与发展评价的逆向教学设计模型，如图3所示。

在整个化学课堂教学设计的过程中，评价问题的设置起到了至关重要的作用。不同素养水平的教学目标层层下放，以具体评价问题检验其实施效果，以素养评价驱动教学活动的设计与实施，保证教学目标的达成。

3 聚焦素养形成与发展评价的“物质的分类”教学设计与实施

3.1 基础学情分析

“物质的分类”位于人教版高中化学必修1的第二章第一节，在此之前，学生已初步掌握生活中部分常见无机物的化学性质，并能完成简单的实验探究。此外，学生已基本掌握混合物、纯净物、单质、化合物、金属、酸、碱、盐等简单分类，物质分类观念已初步形成。

本节内容致力于使学生的分类观进一步系统化，突出“分类标准”在物质分类中的关键作用，形成运用物质分类预测物质化学性质的基本思路，并在问题解决中灵活运用。

3.2 学业要求的素养维度划分

对学业要求进行加工和细化[5]（如表1所示），形成单元目标，并对其进行编码，辨识其所属素养水平和学业水平，凝练出核心要素。由此表可知，宏观辨识与微观探析是该单元素養发展的关键，其中穿插变化观念、科学探究、科学态度与社会责任等其他素养，以促进学生全面发展。单元教学首先从物质的存在与性质入手，随后对物质的化学变化进行正确表征，再发展预测未知物质性质并求证的能力，最后运用所学知识解决不同层次的真实问题。

3.3 确定课时教学目标

根据“物质的分类”第一课时的课时内容要求选择合适的单元目标，并对课时目标进行编码，即得到“物质的分类”第一课时教学目标，如表2所示。由此表可知，“物质的分类”第一课时教学主要发展学生宏微结合的核心素养，除此之外，变化观念、科学探究和科学态度等素养也有涉及。

3.4 确定具体评价问题

根据“物质的分类”第一课时教学目标，结合素养水平，设计不同教学目标所对应的具体评价问题，再依据学生学情对问题难度进行调整。

如预测SO2的化学性质，是将分类法运用于预测物质性质的常用素材。但由于选取的两个班级学生基础较好，能正确写出SO2与水、NaOH等物质发生反应的化学方程式，故笔者选择“请你预测B2O3（氧化硼）的性质、如何用实验验证”作为评价问题。学生需要判断B2O3（氧化硼）所属的物质类别，采用类比的方法预测其化学性质，同时结合硼元素的化合价，推测B2O3与NaOH反应的生成物，提高书写化学方程式的难度，为学生学习陌生反应的化学方程式的书写提供思路。

具体评价问题如表3所示，笔者还在该表中明确评价问题的观念水平，确定从类别辨识、类别预测、类别实证、类别应用和类别意识五个维度构建教学板块框架。

3.5 “物质的分类”第一课时教学设计

根据具体的评价问题以及教学板块框架，结合课时内容和学生认知逻辑顺序，将评价问题融入“物质的分类”教学设计中，如表4所示。

3.6 教学效果测查与数据分析

3.6.1 样本的选取

随机选取了某中学两个平行班级进行教学实践研究，分别是高一（a）班和高一（b）班。两班化学开学考成绩t检验结果如表5所示，显著性（双侧）=0.497>0.05，说明两班化学成绩无明显差异，可认为两班基本处于同一水平，故确定将两班作为教学实践的样本班级。

3.6.2 教学设计的实施

进行教学实践时，将（a）班定为对照班，采用传统的教学模式进行教学，（b）班定为实验班，采用聚焦素养形成与发展评价的逆向教学模式进行教学。两班任课教师、课后作业和课后辅导等其他变量均相同，教学实施时间均为高一年级入学第一学期，实施时长均为一个学期。

3.6.3 “物质的分类”教学设计教学效果分析

在进行“物质的分类”教学一周之后，两班同时进行问卷调查，以问卷第13题为例，得到数据如表6、图4和图5所示。

从第13题的数据中可以看出，在进行“物质的分类”教学一周之后，（b）班（实验班）各小题的平均分均高于（a）班（对照班）。说明使用该教学设计进行教学，能让学生在处理更复杂的问题时，具有更清晰的逻辑思路，提高了解决复杂问题的效率。从图4、图5对比中也可看出，（b）班低分段人数明显减小，向中高水平靠拢。表明该教学设计对低分段学生的帮助更大，有助于薄弱学生形成系统的思维方式。

在课后对（b）班部分学生进行访谈，学生普遍反映，在“物质的分类”这堂课中，让其最感兴趣的活动就是物质性质的预测和树状分类图的重构。由此可见，真实情境中的问题解决能够提升学生动机水平，且在未来多元化的激烈竞争中，真实的情境体验也能帮助学生形成运用化学思维解决实际问题的能力，最终使关键知识具有持久价值和迁移价值。

3.6.4 学生阶段学业成绩分析

为更好地追踪两班的成绩变化，收集了两班第一学期内化学考试成绩平均分数据如表7所示。

从平均分数据折线图（如图6所示）可以看到，两班化学考试平均分相差不大，隨着课程的推进，学生的水平都有所提高，且均在年级平均水平之上。究其原因，两班学生化学基础都比较扎实，尽管教师教学模式存在差异，但经过一段时间的知识内化，都能在脑海中形成较为系统的知识体系，从而具备相关的思维能力。

在10月月考时，（b）班（实验班）平均分明显高于（a）班（对照班），对试卷进行分析，10月月考内容为化学必修1第一章，考题中包含大量与微粒相关的计算，集中考查了学生的微粒观的量化思维。这说明在知识深度跨越较大的第一章学习中，学生对化学知识的理解对学生思维的形成有较大影响，聚焦素养发展评价的逆向教学设计模式能促进知识理解，利于学生形成相关能力。

11月段考中计算量减小，加入第二章相关考点，可以看到，（a）班（对照班）成绩回升，基本达到与（b）班（实验班）同一水平，即两班新知识的内化水平基本一致。但是在两个月的学习后，两班又逐渐拉开差距，则说明在知识容量逐渐增大的情况下，聚焦素养发展评价的逆向教学设计模式更能帮助学生形成系统的知识体系和观念结构。

将高一（a）班、高一（b）班期末考试成绩作为后测数据，对两班化学期考成绩进行显著性检验，结果如表8所示，显著性（双侧）=0.00<0.05，说明两班化学成绩有明显差异。

4 结语与展望

通过以上教学效果测查和数据分析，得出以下几点结论和感悟。

首先，较高水平的学生有较好的知识内化能力，能自行将结构不良的知识板块进行系统组合，以形成化学思维。其次，聚焦素养形成与发展评价的逆向教学设计模式通过真实问题的解决，能更好地促进学生（特别是中、低等水平的学生）化学观念的形成与化学思维的发展。再者，化学素养的形成与发展是一个长期的过程，该模式并不是在每一阶段都表现出突出优势，而是在教学深度突增或者知识容量过大的情况下，展现出其优势。

聚焦素养形成与发展评价的逆向教学设计模式，关注学生化学学科理解，凝炼学科核心观念，深挖单元教学层次，通过学业要求与评价问题挂钩的教学，课堂教学中的深度和广度得到了有效调控，教学设计更具有整体性和层次性，更关注学生能力的长远发展，课程目标得到了更准确的落实。随着教学实践的反馈，该教学模型将会更趋完善。总之，这是一种富有意义的尝试，为化学教学改革提供了可借鉴模式。

参考文献：

[1]中华人民共和国教育部制定. 普通高中化学课程标准（2017年版）[S]. 北京：人民教育出版社， 2018：17.

[2]李子华. 和谐发展取向的教学评价[J]. 课程·教材·教法， 2007， （5）：21～26.

[3]格兰特·威金斯， 杰伊·麦克泰. 闫寒冰， 宋雪莲， 赖平译. 追求理解的教学设计（第二版）[M]. 上海：华东师范大学出版社， 2017：13～35.

[4]张旭东， 孙重阳. 由峰至原：中学化学逆向教学设计的探讨与实践[J]. 化学教学， 2019， （3）：41～45， 49.

[5]支瑶， 王磊， 张荣慧， 赵晓明. “物质的分类”促进高中生无机物性质学习的功能价值分析及其教学实现[J]. 化学教育， 2012， 33（4）：28～35.