毛思成
在傳統(tǒng)教學(xué)即目前實(shí)際教學(xué)中,教師更多從輸入端考慮教學(xué)設(shè)計(jì),整體流程為:目標(biāo)——過程——評(píng)價(jià)。這樣的教學(xué)以“教什么”“怎么教”為主線,強(qiáng)調(diào)“是什么”“為什么”,卻忽略了學(xué)生能力發(fā)展的需求,如“可以干什么”,進(jìn)而導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)缺乏內(nèi)驅(qū)力。在加涅《教學(xué)設(shè)計(jì)原理》中明確指出,教學(xué)設(shè)計(jì)必須以學(xué)習(xí)過程為目的,即設(shè)計(jì)主體對(duì)象是學(xué)生。而在傳統(tǒng)教學(xué)中,評(píng)價(jià)一般在所有教學(xué)環(huán)節(jié)之后,則在評(píng)價(jià)中暴露的教學(xué)問題不能及時(shí)得到解決,即評(píng)價(jià)是滯后的。
而針對(duì)教學(xué)中出現(xiàn)知識(shí)碎片化和課時(shí)零散化的問題,可通過單元整體教學(xué)來解決。歐美新教育流派在19世紀(jì)末提出單元教學(xué)模式。隨著我國教改不斷推進(jìn),雖然部分教師在該方面開展了眾多研究和實(shí)踐,但依舊存在如受限于教材預(yù)設(shè)單元?jiǎng)澐帧⒅共接谥R(shí)點(diǎn)的講授、憑借經(jīng)驗(yàn)教學(xué)等問題,導(dǎo)致教師難以從核心概念、關(guān)鍵能力、知識(shí)體系、方法技能、學(xué)科思想等角度對(duì)教授內(nèi)容進(jìn)行重新架構(gòu),難以促進(jìn)學(xué)生的理解,也不利于培養(yǎng)其在新情境中解決未知問題的能力。
在教學(xué)中,我們往往能看到學(xué)生“聽懂的眼神”,卻不能在紙質(zhì)反饋上看到“理解的呈現(xiàn)”。筆者在一線教學(xué)實(shí)踐中由學(xué)業(yè)水平測(cè)試分析報(bào)告發(fā)現(xiàn),各年段學(xué)生的理解能力是各能力維度中相對(duì)薄弱的,這不僅是某所學(xué)校的整體表現(xiàn),更是整個(gè)區(qū)域?qū)W生的能力現(xiàn)狀。正是由于我們常把掌握事實(shí)性知識(shí),即無須遷移、有標(biāo)準(zhǔn)答案的知識(shí)誤認(rèn)為是真實(shí)理解,學(xué)生在紙筆或?qū)嵺`評(píng)價(jià)中暴露了真實(shí)理解水平,并且其他以此能力為基礎(chǔ)的高階能力培養(yǎng)也會(huì)受到影響。
逆向教學(xué)設(shè)計(jì)是由美國格蘭特·威金斯和杰伊·麥克泰兩位教育改革家提出的“理解為先模式”(Understanding by Design,UbD)。并且早在1948年,拉爾夫·泰勒就將從預(yù)期結(jié)果逆向規(guī)劃課程視作聚焦教學(xué)的有效設(shè)計(jì)過程?!袄斫鉃橄取钡闹饕康氖菍W(xué)生在理解學(xué)習(xí)內(nèi)容后能夠?qū)W(xué)習(xí)結(jié)果進(jìn)行輸出?!袄斫狻庇袆e于“知道”,需要學(xué)生在質(zhì)疑和思考后獲得有效見解,幫助他們?cè)诓煌瑔栴}中建立重要和豐富的連接。比如,在理解飲料是被大氣壓壓入口中的——?dú)鈮翰羁梢允箽怏w進(jìn)出容器這個(gè)原理后,學(xué)生在學(xué)習(xí)其他領(lǐng)域知識(shí)如人體吸氣呼氣原理、化學(xué)反應(yīng)使得容器內(nèi)外產(chǎn)生氣壓差,可以通過聯(lián)系連接零散的事實(shí)和技能幫助學(xué)生學(xué)習(xí)新知,達(dá)成跨學(xué)科學(xué)習(xí)。真正的理解是學(xué)生完全可以通過自己發(fā)現(xiàn),用自己的話、自己的方式,結(jié)合自身邏輯推斷和思考對(duì)新問題進(jìn)行解釋、應(yīng)用、洞察、自知,而不是機(jī)械地靠記憶去復(fù)述、跟隨、重復(fù)。
為了彌補(bǔ)傳統(tǒng)教學(xué)設(shè)計(jì)的不足,解決傳統(tǒng)單元整體教學(xué)存在的問題,UbD理論提出“以終為始”的新型教學(xué)設(shè)計(jì)模式,即從長遠(yuǎn)的學(xué)習(xí)目標(biāo)出發(fā)。科學(xué)課程的目標(biāo)是培養(yǎng)核心素養(yǎng),通過明確預(yù)期結(jié)果、確定恰當(dāng)評(píng)估辦法、規(guī)劃相關(guān)教學(xué)過程三個(gè)階段落實(shí)教學(xué),以避免知識(shí)碎片化,缺乏整體性。另外,在教學(xué)中嵌入不同的評(píng)價(jià)方式,對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況充分研究,從而對(duì)課程和教學(xué)進(jìn)行適時(shí)調(diào)整,使學(xué)生的“理解性問題”在教學(xué)過程中能夠得以暴露,而不是在課后的紙筆評(píng)價(jià)才體現(xiàn)出,使評(píng)價(jià)成為診斷和驅(qū)動(dòng)教學(xué)的工具。其基本流程如圖1所示。
圖1 逆向教學(xué)設(shè)計(jì)流程
逆向教學(xué)設(shè)計(jì)主要用于單元整體教學(xué),幫助學(xué)習(xí)者對(duì)核心概念和重要過程進(jìn)行深度持久的理解,對(duì)知識(shí)點(diǎn)零散、碎片化嚴(yán)重的單元課程來說,逆向教學(xué)設(shè)計(jì)從單元整體的視角統(tǒng)領(lǐng)建構(gòu)知識(shí)體系,使學(xué)生深度理解單元知識(shí),培養(yǎng)科學(xué)思維,養(yǎng)成科學(xué)素養(yǎng)。
浙教版《科學(xué)》“常見的堿”屬于核心概念“物質(zhì)的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)”這一內(nèi)容,根據(jù)知識(shí)量和知識(shí)體系的架構(gòu),可安排四課時(shí)左右,視為一個(gè)單元課程。日常教學(xué)中,該內(nèi)容的教學(xué)通常由教師演示實(shí)驗(yàn)或觀看視頻,得出結(jié)論。這種教學(xué)模式單一,缺乏整體性,學(xué)生學(xué)習(xí)被動(dòng),不利于學(xué)生架構(gòu)知識(shí)體系和思維的培養(yǎng),更難以幫助學(xué)生對(duì)核心概念進(jìn)行理解和應(yīng)用,課后又加重了復(fù)習(xí)負(fù)擔(dān),形成惡性循環(huán)。故在UbD理論的指導(dǎo)下,以單元整體設(shè)計(jì)為視角,把學(xué)習(xí)知識(shí)當(dāng)作遷移應(yīng)用的工具,對(duì)教材內(nèi)容進(jìn)行整合,合理安排課時(shí),將會(huì)對(duì)學(xué)生深入學(xué)習(xí)和理解有著極大的幫助。
本單元以“堿的性質(zhì)”為核心內(nèi)容和重要概念,結(jié)合學(xué)生已有的認(rèn)知、思維和能力,整理各知識(shí)點(diǎn)之間的邏輯關(guān)系,建構(gòu)如圖2所示的知識(shí)體系,使學(xué)生對(duì)本單元的學(xué)習(xí)具有整體思想。
圖2 “堿的性質(zhì)”單元知識(shí)架構(gòu)
根據(jù)以上單元知識(shí)架構(gòu),本單元的學(xué)習(xí)目標(biāo)以核心素養(yǎng)的培養(yǎng)方向來確定,具體目標(biāo)如下。
第一,科學(xué)觀念:①通過物質(zhì)的電離,從微觀角度認(rèn)識(shí)堿,并從該角度學(xué)習(xí)堿具有個(gè)性和共性的原因,培養(yǎng)宏觀現(xiàn)象反映微觀本質(zhì)的意識(shí),形成“物質(zhì)結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)”的基本觀念。②根據(jù)堿的性質(zhì)和用途的學(xué)習(xí),形成“物質(zhì)性質(zhì)決定用途”“物質(zhì)用途反映性質(zhì)”的科學(xué)觀念。最終初步形成“結(jié)構(gòu)與功能”的跨學(xué)科觀念。
第二,科學(xué)思維:通過分類、比較、分析、歸納、演繹等思維方法,利用實(shí)驗(yàn)法和模型法學(xué)習(xí)堿的共性與個(gè)性,利用堿的性質(zhì)解釋現(xiàn)象,解決新情境中遇到的問題。
第三,探究實(shí)踐:通過觀察和實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)堿的性質(zhì)。能針對(duì)可溶性堿與非金屬氧化物是否發(fā)生反應(yīng)設(shè)計(jì)方案,并經(jīng)討論和修正對(duì)該重點(diǎn)學(xué)習(xí)內(nèi)容進(jìn)行探究。
第四,態(tài)度責(zé)任:在探究過程中培養(yǎng)學(xué)生尊重事實(shí)的科學(xué)態(tài)度,培養(yǎng)學(xué)生合作思考的科學(xué)態(tài)度。
選擇合適的評(píng)估辦法來準(zhǔn)確反映學(xué)生是否達(dá)到階段1制訂的學(xué)習(xí)目標(biāo),即評(píng)估辦法應(yīng)該具有較高效度。根據(jù)科學(xué)課程具有實(shí)踐性、探究性等學(xué)科特點(diǎn),這里主要采用表現(xiàn)性評(píng)價(jià),當(dāng)然還要結(jié)合其他評(píng)價(jià)方式以確保評(píng)價(jià)的準(zhǔn)確與全面。表現(xiàn)性評(píng)價(jià)的核心要素是表現(xiàn)性任務(wù),其主要方式為學(xué)生通過創(chuàng)設(shè)的真實(shí)情境完成相應(yīng)任務(wù),教師通過學(xué)生的完成表現(xiàn)進(jìn)行評(píng)價(jià)。在本單元將主要采用GRASPS架構(gòu)表現(xiàn)性任務(wù)。評(píng)價(jià)預(yù)期學(xué)習(xí)結(jié)果的評(píng)估辦法和內(nèi)容如下。
1. GRASPS架構(gòu)表現(xiàn)性任務(wù)
(1)分組實(shí)驗(yàn):堿的化學(xué)共性探究
利用氫氧化鈉、氫氧化鈣、氫氧化銅三種堿探究堿的共性。類比酸的共性,猜測(cè)堿的性質(zhì),并用實(shí)驗(yàn)逐一檢驗(yàn),根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象書寫化學(xué)方程式并歸納堿的共性,完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告。
評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn):猜測(cè)堿的性質(zhì)科學(xué)合理性,設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案具有可操作性,在實(shí)驗(yàn)過程中能規(guī)范操作、準(zhǔn)確記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、正確書寫化學(xué)方程式。實(shí)驗(yàn)報(bào)告需真實(shí)、規(guī)范、完整。
(2)探究實(shí)踐:氫氧化鈉與二氧化碳能否發(fā)生反應(yīng)
利用證明化學(xué)反應(yīng)發(fā)生的兩條思路:①消耗反應(yīng)物;②產(chǎn)生生成物。設(shè)計(jì)方案證明氫氧化鈉與二氧化碳可以發(fā)生反應(yīng),并利用所需儀器和藥品進(jìn)行實(shí)踐得出結(jié)論。
評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn):能分別根據(jù)兩條思路設(shè)計(jì)檢驗(yàn)方案。針對(duì)思路①能考慮到氫氧化鈉溶液中的水會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生影響,能設(shè)計(jì)出對(duì)照組。而以思路②設(shè)計(jì)方案時(shí),能明確使用指示劑是錯(cuò)誤方案,在設(shè)計(jì)其他方案時(shí),能注意到不同試劑需要不同用量。最后根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象得出準(zhǔn)確結(jié)論。
(3)遷移應(yīng)用:氫氧化鋇性質(zhì)的探究
根據(jù)物質(zhì)性質(zhì)的學(xué)習(xí)方法,先從顏色、狀態(tài)、氣味、溶解性等角度確定氫氧化鋇的物理性質(zhì)。再利用相關(guān)藥品和儀器研究其化學(xué)性質(zhì)。在實(shí)驗(yàn)過程中觀察并記錄準(zhǔn)確實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,根據(jù)現(xiàn)象歸納氫氧化鋇的性質(zhì)。
評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn):能在學(xué)習(xí)常見堿的性質(zhì)基礎(chǔ)上,對(duì)學(xué)習(xí)成果進(jìn)行應(yīng)用。利用提供的藥品和器材,設(shè)計(jì)合理可行的實(shí)驗(yàn)方案,實(shí)驗(yàn)時(shí)科學(xué)規(guī)范,并根據(jù)現(xiàn)象得出結(jié)論,會(huì)根據(jù)結(jié)論推測(cè)氫氧化鋇的用途。
2. 其他評(píng)價(jià)方式
(1)會(huì)書寫氫氧化鈉和氫氧化鈣相關(guān)化學(xué)方程式。
(2)能準(zhǔn)確描述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。
(3)能對(duì)真實(shí)情境問題進(jìn)行分析和解釋。
(4)歸納和分析堿具有共性和個(gè)性的原因。
(5)利用堿的個(gè)性對(duì)不同堿進(jìn)行鑒別,并根據(jù)不同堿的用途推導(dǎo)其具有的個(gè)性。
(6)課后練習(xí)、單元檢測(cè)來確定學(xué)生是否掌握堿的性質(zhì)。
評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn):
(1)化學(xué)式書寫正確,能配平,反應(yīng)條件和沉淀氣體符號(hào)不漏標(biāo),不誤標(biāo)。
(2)用規(guī)范的語言描述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,如是否產(chǎn)生沉淀、氣泡、顏色變化、吸放熱等。
(3)利用化學(xué)方程式對(duì)真實(shí)情境問題進(jìn)行分析和解釋。
在設(shè)計(jì)教與學(xué)的過程時(shí)要充分體現(xiàn)“生本”思想,學(xué)習(xí)過程應(yīng)以學(xué)生為主體“自下而上”,因此,要考慮運(yùn)用何種活動(dòng)方式可以達(dá)到學(xué)習(xí)目的,滿足學(xué)生發(fā)展需求,需要何種知識(shí)技能學(xué)生才能完成以上活動(dòng)等。具體課時(shí)安排和活動(dòng)如下。
【課時(shí)1~課時(shí)2】
學(xué)生活動(dòng):
(1)根據(jù)酸的性質(zhì),猜測(cè)堿的化學(xué)性質(zhì)。
(2)基于酸的學(xué)習(xí)方法,根據(jù)猜測(cè)選擇合適的藥品進(jìn)行分組實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,觀察并記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。
(3)通過氫氧化鈉、氫氧化鈣和氫氧化銅系列實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象推導(dǎo)相應(yīng)化學(xué)方程式,利用由特殊到一般的歸納方法得出可溶性堿的化學(xué)性質(zhì)。
(4)實(shí)踐探究:氫氧化鈉與二氧化碳能否發(fā)生反應(yīng)。形成化學(xué)反應(yīng)是否發(fā)生的一般判斷思路。
設(shè)計(jì)意圖:
基于酸的學(xué)習(xí),在學(xué)習(xí)堿的性質(zhì)時(shí)利用“從特殊到一般”的歸納推理法,找到氫氧化鈉和氫氧化鈣的共性,并將實(shí)驗(yàn)、現(xiàn)象、原理三者聯(lián)系起來。同時(shí),通過難溶性堿氫氧化銅的同步實(shí)驗(yàn),明確以上共性是針對(duì)可溶性堿,以培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。
分組實(shí)驗(yàn)完全由學(xué)生完成,讓學(xué)生成為學(xué)習(xí)活動(dòng)的主人,憑借自身內(nèi)驅(qū)力來尋找問題的答案。氫氧化鈉與二氧化碳的反應(yīng)沒有明顯現(xiàn)象,通過實(shí)踐探究,促進(jìn)學(xué)生深度思考,嘗試從不同角度解決問題。希望在完成以上兩項(xiàng)表現(xiàn)性任務(wù)后能在一定程度上優(yōu)化和調(diào)整后續(xù)教學(xué),實(shí)現(xiàn)學(xué)生自我評(píng)價(jià)。
【課時(shí)3】
學(xué)生活動(dòng):
(1)觀察固體氫氧化鈉和氫氧化鈣,對(duì)兩種堿的物理性質(zhì)和個(gè)性展開學(xué)習(xí)。
(2)結(jié)合堿的電離方程式從微觀角度剖析可溶性堿具有共性和個(gè)性的原因。
設(shè)計(jì)意圖:
建立宏觀現(xiàn)象與微觀實(shí)質(zhì)間的聯(lián)系,厘清核心問題的本質(zhì)原因,引領(lǐng)學(xué)生初步建構(gòu)“宏觀—微觀—符號(hào)”三重表征,培養(yǎng)學(xué)生透過現(xiàn)象看本質(zhì)的科學(xué)思維和探究實(shí)踐的科學(xué)精神。
【課時(shí)4】
學(xué)生活動(dòng):
(1)遷移應(yīng)用:探究氫氧化鋇的性質(zhì)。
(2)根據(jù)學(xué)生在表現(xiàn)性任務(wù)里的表現(xiàn),通過創(chuàng)設(shè)情境解決問題,如怎樣鑒別氫氧化鈉、氫氧化鈣,如何吸收硫燃燒后的尾氣,解釋“用石灰漿抹墻后放炭盆,為什么墻壁會(huì)發(fā)硬并冒出水珠”等,來加深對(duì)本單元的理解。
設(shè)計(jì)意圖:
本活動(dòng)采用了“從一般到特殊”的演繹推理法。評(píng)價(jià)學(xué)生對(duì)堿的性質(zhì)理解水平。另外,利用解決真實(shí)情境中的問題,來鞏固提升對(duì)堿性質(zhì)的理解。
逆向教學(xué)設(shè)計(jì)的第一階段為明確預(yù)期學(xué)習(xí)結(jié)果,即以科學(xué)核心素養(yǎng)為目標(biāo)導(dǎo)向。在教學(xué)設(shè)計(jì)時(shí),不僅要把課程目標(biāo)以及教材中顯性的知識(shí)要求設(shè)計(jì)進(jìn)去,而且要考慮課程所要培養(yǎng)的科學(xué)觀念、思維、探究和態(tài)度責(zé)任等隱含目標(biāo)。在進(jìn)行堿的性質(zhì)教學(xué)時(shí),不能僅局限于“是什么”,要從“用途”“堿的性質(zhì)如何使用”以及“怎樣學(xué)習(xí)堿的性質(zhì)”等體現(xiàn)核心素養(yǎng)的角度切入學(xué)習(xí),以促進(jìn)學(xué)生的深度理解。
逆向教學(xué)設(shè)計(jì)將“教材取向”變?yōu)椤皩W(xué)生取向”,將教材變?yōu)檫_(dá)到目標(biāo)的工具,面向全體學(xué)生,充分發(fā)掘?qū)W生興趣點(diǎn),激發(fā)學(xué)生內(nèi)驅(qū)力,變被動(dòng)學(xué)習(xí)為主動(dòng)學(xué)習(xí)。這樣的轉(zhuǎn)變與科學(xué)課程理念契合,并使學(xué)習(xí)效果最優(yōu)化。
學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)的興趣和關(guān)注點(diǎn),主要依賴親身體驗(yàn)??煽?、有效的學(xué)習(xí)體驗(yàn)是培養(yǎng)核心素養(yǎng)的有效手段。通過合理安排逆向設(shè)計(jì)中的學(xué)習(xí)活動(dòng),如學(xué)生在分組實(shí)驗(yàn)得出堿的性質(zhì)和探究氫氧化鈉與二氧化碳是否反應(yīng)時(shí),都能使學(xué)生的認(rèn)知與能力在體驗(yàn)過程中得以螺旋式提高。由于教師從“主導(dǎo)教”向“引導(dǎo)學(xué)”的角色轉(zhuǎn)變,教師還要設(shè)計(jì)出最優(yōu)學(xué)習(xí)任務(wù)以及有效問題鏈,如此一來,教學(xué)線與學(xué)習(xí)線雙線并進(jìn),共同促進(jìn)學(xué)生核心素養(yǎng)的發(fā)展。
新課標(biāo)建議構(gòu)建以素養(yǎng)為導(dǎo)向的綜合評(píng)價(jià)體系。以過程性評(píng)價(jià)改進(jìn)和優(yōu)化教學(xué),發(fā)揮評(píng)價(jià)對(duì)教學(xué)的診斷和改進(jìn)功能。逆向教學(xué)設(shè)計(jì)中評(píng)價(jià)貫穿整個(gè)教學(xué),使“教—學(xué)—評(píng)”一體化。且以表現(xiàn)性評(píng)價(jià)為主、其他評(píng)價(jià)方式為輔的多樣評(píng)價(jià)體系可以保證評(píng)價(jià)結(jié)果的準(zhǔn)確性、全面性和有效性,幫助教師通過評(píng)價(jià)結(jié)果及時(shí)指引、調(diào)整教學(xué)環(huán)節(jié),并對(duì)教學(xué)效果進(jìn)行診斷和反饋,以評(píng)促學(xué),以評(píng)促教。
單元整體逆向教學(xué)設(shè)計(jì)的兩大特點(diǎn)是“逆向”“整體”。
在進(jìn)行“堿的性質(zhì)”逆向教學(xué)設(shè)計(jì)時(shí),需要思考的是如何選擇和設(shè)計(jì)合適的評(píng)估手段來檢測(cè)學(xué)生是否達(dá)到預(yù)期目標(biāo)。在以往教學(xué)中,對(duì)學(xué)生是否達(dá)到目標(biāo)的評(píng)價(jià)方式主要體現(xiàn)在作業(yè)表現(xiàn)和考試成績上,而在實(shí)際情境中的綜合應(yīng)用能力很少評(píng)估,“探究氫氧化鋇的性質(zhì)”就是很好的評(píng)估方式。但是在生活中學(xué)生接觸氫氧化鋇的機(jī)會(huì)相對(duì)較少,有沒有接近生活的評(píng)價(jià)方式也是值得我們繼續(xù)探討的。另外,要培養(yǎng)學(xué)生的整體思想和跨學(xué)科意識(shí),單元整體教學(xué)就是很好的載體。如何根據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)和教材預(yù)設(shè),按照學(xué)生的素養(yǎng)要求和實(shí)際學(xué)情對(duì)學(xué)習(xí)內(nèi)容進(jìn)行重構(gòu)也是需要我們繼續(xù)思考并實(shí)踐的。
相信教師在UbD理論的指導(dǎo)下,通過對(duì)單元知識(shí)的“逆向整合”,促進(jìn)學(xué)生在體驗(yàn)式學(xué)習(xí)過程中能讓理解遷移真實(shí)發(fā)生。