逆向思维视域下的高考评价与试题解析及其对教学的启示*——以2023年高考化学试题为例

韩建丰|北京市广渠门中学

高凌蕊|首都师范大学第二附属中学

李春红|北京市广渠门中学

逆向思维教学理论主要包括基于成果导向的教育理念（Outcome-Based Education，简称“OBE”）和逆向教学设计理念（Understanding by Design，简称“UbD”），前者以成果为目标导向，后者强调理解为先，它们为逆向进行课程设计、测评和制订教学计划提供了指导。这符合教育者的思维方式：先明确教学成果的预期是什么，即最终希望学生学到什么、达到什么目标，再对教学内容与活动进行思考、分解和细化，从而完成课程体系建构和课堂教学设计。因此，基于逆向思维视域对高考评价与试题进行解析，可以改善日常教学的质量，下面具体阐述。

一、逆向思维教学理论分析

（一）基于成果导向的教育理念

OBE 强调以学生为中心，面向产出，持续改进教与学［1］。教师作为辅助者，是有效课堂的设计师、组织者和引导者，需要关注四个问题：（1）学生在课堂上取得的学习成果是什么？（2）教师为什么要让学生取得这些学习成果？（3）教师如何高效地帮助学生取得成果？（4）教师如何确定学生已经取得成果？OBE 中教与学的协同路径如图1所示。

图1 OBE中教与学的协同路径

OBE 强调教师必须对学生学习结束时应该达到的能力和水平有清晰明确的认知，并在课堂教学中以此能力和水平为目标，设计出系统化、结构化的课程体系，以此确保学生能达到预期目标。

（二）逆向教学设计理论

UbD强调教学的起始是学生的学习需求，需要先明确学生应该达到的目标和能力，再制订教学计划和具体教学活动的整个过程，让学习过程有效支撑学生达成目标［2］。

根据以上分析，我们可以得到如下结论：OBE是教学操作的导向，UbD是实际操作的方法。逆向思维视域下OBE与UbD的实施路径如图2所示。

图2 逆向思维视域下OBE与UbD的实施路径

二、逆向思维视域下的高考评价解析

2019 年颁布的《中国高考评价体系》《中国高考评价体系说明》统一指导高考命题。“一核四层四翼”框架对高考本源性问题“为什么考、考什么、怎么考”作了充分说明，回应了教育的根本问题“培养什么人、怎样培养人、为谁培养人”。

（一）高考评价改革在逆向思维视域下进行

基于OBE，高考选拔具有“必备知识、关键能力和正确价值观”，可推动终身发展的创新型人才（成果导向）培养，推动基础教育课堂教学的变革（教学改革），使教师在成果达成的过程中不断探索优化课程结构、高效教学与适恰学习的方法，从而促进学生的全面发展。

基于UbD，学科教学要以课程标准为学生发展预期目标的依据，以《中国高考评价体系》为评价检测依据，设计以学生素养发展为核心的教学过程，以期培养学生的学科核心素养及综合素质，使学生充分适应生产生活及社会发展的需要。

逆向思维视域下《中国高考评价体系》与学科课程标准的层级作用机制如图3所示。

图3 逆向思维视域下《中国高考评价体系》与学科课程标准的层级作用机制

（二）高考评价驱动课堂教学变革

高考发挥着高中教育评价的正导向作用。我国已形成“招—考—教—学”四位一体机制，实现了教育教学目标的明确化。高考引导着各学科课堂教学落实课程标准的素养立意，进而打造有效课堂。高考评价逆向推动政治性和学理性、价值性和知识性、统一性和多样性、主导性和主体性达成统一的新时代课堂教学样态的形成，实现学生成长、国家选才和社会公平的有机统一［3］。课堂教学改革的驱动如图4 所示。

图4 课堂教学改革的驱动

（三）高考评价的改革方向

随着高考考试内容和形式的改革深化，高考的育人功能得以强化，并且在落实立德树人根本任务和构建引导五育并举的考试内容体系的过程中，高考的正导向作用得到了进一步的强化。近年来，各学科高考试题注重指引教考衔接，命题质量高，难度稳定，重点考查学生运用所学知识分析、解决问题的关键能力，力图实现将素养考出来的目标。社会对新高考改革措施及试题给予了正向评价，对学生能够自主选科选考等新举措认同度高，这在一定程度上促进了学生知识结构的文理交融和教师的因材施教。

以化学高考为例，我国部分区域实行了“3+3”或“3+1+2”方案，在这些区域，化学是学业水平选择性考试科目，成绩以不同方式计入学生高考总分。其他区域的理科综合考试中化学试题也作出了相应改变。梳理近些年的化学高考试题，我们不难发现，考试评价改革方向为基于化学学科特点和《普通高中化学课程标准（2017年版2020年修订）》，明确化学学科的功能和价值定位后，再设计知识、能力和素养的考查内容与呈现方式。化学高考评价改革方向示例如图5所示。

图5 化学高考评价改革方向示例

三、逆向思维视域下的高考化学试题解析

2023 年高考化学试题实现了四个“突出”和“考出来”目标，具体如图6所示。

图6 2023年高考化学试题的四个“突出”和“考出来”目标

全国共有8 套高考化学试卷：全国甲卷、全国乙卷、新高考Ⅰ卷、新高考Ⅱ卷、北京卷、天津卷、上海卷和浙江卷。其中四川、云南、广西、贵州和西藏五省使用全国甲卷，虽仍为理科综合考查形式，但其中的化学试题已能反映“四新”高考（新高考评价体系、新课标、新课程、新教材）的整体改革成效。

如全国甲卷第12 题紧扣我国碳中和政策，从电化学应用前沿方面设计实际问题，其实质是考查学生基于电化学基础知识与能力对电解池本质的理解，要求学生整合解决该问题的必备知识和关键能力。从逆向思维视域的角度来解析试题，我们需要关注如下方面。

第一，试题如何体现社会主义核心价值观？思考：题目选取可再生资源做电源、还原二氧化碳等情境素材，彰显了我国能源和社会发展的基本国策。第二，试题如何考查学生化学学科核心素养发展？审视：文字叙述与图形结合，考查学生思辨、证据推理与模型认知等能力在陌生情境下的综合运用。第三，试题如何考查学生的化学思维？理解：信息的迁移运用、定性定量的思考在选项中都有呈现。第四，试题如何考查学生的科学精神？重视：在教材原型基础上迁移运用至学生不熟悉的电解池体系，运用必备知识和关键能力进行实际问题的探究与解决。

考是为了更好地教与学，因此要由此上溯至课堂，对教与学进行反思。

第一，教师在进行电化学知识体系教学时，采取了什么样的教学方式？第二，电化学知识体系的大概念是什么？如何统摄原电池和电解池两个部分？第三，教学过程中，学生是否只了解了课本素材，只适应了教材情境？学生是否知道电池发展的前沿情况？学生是否真正感受到社会发展？第四，学生是否形成了针对新情境信息的阅读、理解、提取、迁移、建模等高阶能力？等等。

四、逆向思维视域下的高考评价与试题解析对教学的启示

从逆向思维视域对考、教、学进行深入研究之后，教师就可形成基于高考试题解析的课堂教学优化路径（如图7所示）。

图7 基于高考试题解析的课堂教学优化路径

在实践中，教师应聚焦以下关键问题的解决。

（一）素养达成的评价如何设计

“教、学、评”一致性的基础和灵魂是清晰的目标［4］。它直接指向有效教学，与教师的课程素养及评价素养息息相关。而在课堂教学改革的初期，“教、学、评”一致性的实现存在很多问题，主要原因是：学科核心素养目标不明确；教师不能设计科学的评价体系；学生实践活动缺失；教师无法判断学生真实的学习收获等。仅仅凭借教学经验编制的评价体系，在评价低水平学业成绩方面可能有所作用，却会在评价高水平学业成绩方面使“教、学、评”脱节。因此，教师应明确“教、学、评”一致性的因素层级关系：学科教学知识（PCK）为核心因素；学情、学时、考试为中间因素；现代教育技术、高考改革、区域及学校政策、教师个性化为边缘因素［5］。为实现课堂教学质量的有效提升，教师应在明确目标任务后，基于PCK 及学生最近发展区合理设定评价任务与评价标准。

如人教版普通高中教科书《化学》选择性必修3《有机化学基础》的核心知识为“有机物转化”，即依据反应条件判断有机物转化（依据物质转化结果判断反应条件）、根据资料阐明有机物碳骨架变化（根据碳骨架变化定位相应资料）、陌生反应机理等信息的加工与应用。那么，如何判定课堂教学中达成了“结构决定性质”化学学科观念的养成，以及“有机物转化”证据推理与模型认知核心素养的发展？教师应抓住评价的核心因素，设计好评价环节的活动和标准，通过对学生学习活动的过程性评价、作业反馈评价及纸笔测验评价等及时发现学生的困惑。

例如，2023 年全国乙卷第12 题考查了奥培米芬（一种雌激素受体调节剂），其中一个小问涉及“由I 生成J 的反应类型”。按照通常情况，根据题目所给反应物和生成物的特征很容易判断出该反应是酯水解为醇和羧酸（取代反应）。不论是酸性水解还是碱性水解，在水溶液体系中，I 都可以生成J，所以学生第一反应的答案是“水解反应”或“取代反应”。但仔细观察题目所给信息后我们就会发现，反应条件为“四氢呋喃”这一非水体系且反应物是LiAlH4，此时能否仍旧按照以往所学作出简单判定？答案是否定的。“LiAlH4/四氢呋喃”这一有机溶剂反应条件和水溶液体系不同，学生需要立即对“陌生信息”进行识别分析，从而判断此过程不是酯类水解，再根据相关信息找准角度继续深入思考。角度有二：一是对物质价态进行分析，LiAlH4中氢元素为-1价，具有强还原性，可作为还原剂；二是从有机物氧化还原反应的特征分析，加氢或去氧一般为还原反应。通过对所学知识的迁移和应用，学生就可得出其反应类型为还原反应。

基于自身课程素养和评价素养的发展，教师可反思以下问题。

第一，在进行有机化学基础部分的教学时，高频出现的陌生信息要不要讲？若讲，要讲到什么程度？第二，要不要让学生识记有机物的基本转化关系？如要，要识记到什么程度？当学生遇到和记忆冲突的问题时，该如何处理？第三，如何在评价过程中发现学生的思维发展空间？

然后，教师应尝试在优化课堂的进程中作出回应。

第一，部分陌生信息需要讲，教材已经明确将碳链增长的羟醛缩合及形成碳环的第尔斯-阿尔德（D-A）反应呈现于正文中，学生应掌握并达到迁移运用的程度。第二，有机物之间的基本转化关系是此模块教与学的重点与核心内容，属于学生应知应会的范畴，学生需要下功夫扎实记忆，并能灵活应用。在遇到和记忆发生冲突的问题时，教师应引导学生明确不能凭借机械记忆而主观臆断。第三，在表现性评价中，教师要通过学生的生成性、即时性表现，初步判断出学生在哪些知识方面出现了困惑和逻辑问题，进而围绕生成性问题展开适当的关键问题突破教学；课后评价的主要手段是作业，教师应在素养为本的深度学习环境背景下，根据高考考查方向设计一些灵活性、综合性问题［6］。

要达成学生对学科核心知识灵活掌握和应用的目标，教师应先确定对学生学习进行评测的依据，再据此设计教学活动，在UbD 框架下促进教学改进的发生。

（二）学生探究性活动如何设计

教师不仅要向学生传授学科知识及获取学科知识的方法，更应该进行学科本质认知教育，帮助学生理解学科本质是教育的中心任务之一［7］。而理解学科本质的最佳路径是探究性学习活动，学生可在解决问题的过程中体验和深入认知学科本质。针对化学学科的特点及高考试题的特征，教师可以大力开发探究实验内容，因为其具有强应用性，学生可通过实验达到理论联系实际的目的。同时，教师还可由此引导学生进行创造性学习，提高实验技能及分析问题和解决问题的能力［8］。基于此，化学学科优化课堂的方向之一是重视探究实验的学生活动设计，促进学生形成化学思维，达成对化学本质的深度学习与认知。化学学科探究性活动设计思路如图8所示。

图8 化学学科探究性活动设计思路

例如，2023年新课标Ⅱ卷第11题（选项如表1所示），考查以教材实验为原型的微型探究实验，蕴含了实验思想、原理理解等多种考查方向，是一道综合程度较高的试题，要求学生能根据给出的实验操作及现象，判断结论正确与否。

学生需要进行完整的实验探究思辨，才能得出结论。

（1）铁片插入浓硝酸中无明显现象是否代表不反应？否，因为铁片与浓硝酸发生了钝化反应，而铁片与稀硝酸没有发生钝化反应恰恰说明浓硝酸氧化性更强。（2）依据题意，白色沉淀是BaSO3，它可溶解于稀盐酸，产生二氧化硫。若加入试剂为盐酸，最终有沉淀，则说明一定有硫酸根存在。但若试剂选用浓硝酸，则不论之前样品中是否有硫酸根，都会引入硫酸根杂质，从而无法得到正确结论。（3）根据题意组成的双液原电池，应用电化学原理知识可以判定铜为负极、银为正极，负极电极反应式为Cu-2e-=Cu2+，与之对应的实验现象为溶液变蓝，正极电极反应式为Ag++e-=Ag，与之对应的实验现象为有银白色金属沉积，故正确。（4）溴水和苯混合并不能发生加成反应，因苯不具有碳碳双键官能团，但溴分子和苯分子同为非极性分子，能够相似相溶，因此溴水褪色的原因是发生了萃取。

以上实验均以课本实验为原型，那么在教学时，教师要如何设计，才能让其成为能增加学生思维纵深的探究性活动呢？

教师可以先将演示实验、验证性实验进行转化处理，尝试将其转换成探究性实验，即隐去其中的操作步骤，引导学生将其补全，使学生的思维链更牢固。接着，教师可以在实验完成后以生生、师生交互的方式讲解，以“讲出来”的外显形式强化学生的思维碰撞，完善学生的思维路径。然后，教师可以进一步引导学生进行实验探究小专题的设计，整合教材资源，以任务驱动的形式，使学生通过分工合作的方式完成简单的实验探究。最后，教师应有意识地设计并开展较复杂的实验探究活动作为挑战性课程内容，将高考化学实验探究题从“写实验”的形式转变为“做实验”，使之成为融迷思与突破、分析与实践、书写与实操于一体的特色化学教学活动，让学生在行动→学习→行动→反思→积累→归纳→行动的深度学习过程中，获得化学思维的跨越式高阶发展。

深度学习是对教学规律的尊重，也是对新时代教育的回应。深度学习确立了学生个体经验与人类历史文化的相关性，落实了学生在教学活动中的主体地位，使得学生在教学活动中模拟参与人类社会实践，形成终身发展的核心素养与综合素质，并且让教师教学的价值得以充分实现［9］。

五、小结

课堂教学是为了达成学科育人的功能和价值，它以教师综合素质提升为开端，带动学生学习方式变革，使学生从机械学习走向主动学习、从浅层学习走向深度学习，在教师进步的同时推动教学改革取得成功。教师综合素质主导的课堂教学变革如图9所示（注：图中2个实线外框中的内容为教师综合素质，虚线外框中的内容为学生学习方式变革）。

教师应以逆向思维视域审视自身课堂是否成功培育了“有理想、有本领、有担当”的合格公民，是否以核心素养为统领强化了学科课程内容的结构化、系统化、综合化［10］，是否积极履行“教、学、评”一体化设计，是否在不断优化自身素质以推动学生学习方式变革。逆向思维视域下，高考试题是成果，教师回顾自身的学科教学是细化拆解，构建更有效的课堂则是新的实践。在这样的循环中，我国教育必然会随着政策的完善、教师整体素质的提升而变得更加科学和现代化，从而培养出更多优秀的综合素质高且具有未来发展素养的公民。