李發(fā)順 趙銘燕

摘要：逆向教學(xué)設(shè)計，即“從終點——想要的結(jié)果（目標(biāo)或標(biāo)準(zhǔn)）開始，根據(jù)目標(biāo)所要求的學(xué)習(xí)證據(jù)（或表現(xiàn)）和用以協(xié)助學(xué)生學(xué)習(xí)的教學(xué)活動形成教學(xué)”。以《原子結(jié)構(gòu)與元素的性質(zhì)》一課為例，進(jìn)行“目標(biāo)—評估—活動”的逆向教學(xué)設(shè)計：確立融合課程標(biāo)準(zhǔn)和教材要求的學(xué)習(xí)目標(biāo)，構(gòu)建知識與能力兩個目標(biāo)維度的評估證據(jù)，設(shè)計指向?qū)W習(xí)目標(biāo)與評估證據(jù)的教學(xué)活動。

關(guān)鍵詞：逆向教學(xué)設(shè)計;目標(biāo);評估;活動;《原子結(jié)構(gòu)與元素的性質(zhì)》

逆向教學(xué)設(shè)計，即“從終點——想要的結(jié)果（目標(biāo)或標(biāo)準(zhǔn)）開始，根據(jù)目標(biāo)所要求的學(xué)習(xí)證據(jù)（或表現(xiàn)）和用以協(xié)助學(xué)生學(xué)習(xí)的教學(xué)活動形成教學(xué)”。所謂“逆向”，是指與常規(guī)的教學(xué)設(shè)計“相逆”。按常規(guī)教學(xué)設(shè)計，教師教在前、評在后，即先設(shè)計教學(xué)活動，再評估教學(xué)活動的完成情況。逆向教學(xué)設(shè)計則將評估設(shè)計提到教學(xué)活動設(shè)計的前面，這樣一來，教學(xué)就成為發(fā)現(xiàn)評估證據(jù)的過程，評估不再只是教學(xué)活動結(jié)束后的終結(jié)性檢測，而是嵌入教學(xué)活動，成為診斷和驅(qū)動教學(xué)的工具。下面，以高中化學(xué)必修第一冊《原子結(jié)構(gòu)與元素的性質(zhì)》一課為例，說明逆向教學(xué)設(shè)計“目標(biāo)—評估—活動”三個階段。

一、確立融合課程標(biāo)準(zhǔn)和教材要求的學(xué)習(xí)目標(biāo)

不管是“逆向”還是“常規(guī)”，學(xué)習(xí)目標(biāo)都是最重要的一環(huán)，起著引領(lǐng)學(xué)習(xí)的作用。課程標(biāo)準(zhǔn)被定位為“教材編寫、教學(xué)、評估和考試命題的依據(jù)”，我們理應(yīng)“分解”課程標(biāo)準(zhǔn)（內(nèi)容要求、學(xué)業(yè)要求、學(xué)業(yè)質(zhì)量水平要求等）確定學(xué)習(xí)目標(biāo)，即以課程標(biāo)準(zhǔn)為思考的起點。

《普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版2020年修訂）》對本節(jié)課的“內(nèi)容要求”為“以堿金屬和鹵族元素為例，了解同主族元素性質(zhì)的遞變規(guī)律”，“學(xué)業(yè)要求”為“能用原子結(jié)構(gòu)解釋元素性質(zhì)及其遞變規(guī)律，并能結(jié)合實驗及事實進(jìn)行說明”，“學(xué)業(yè)水平質(zhì)量描述”為“11能運(yùn)用原子結(jié)構(gòu)模型說明典型金屬和非金屬元素的性質(zhì)”“21能從原子結(jié)構(gòu)視角說明元素的性質(zhì)遞變規(guī)律”“31能說明物質(zhì)……微粒間作用力的差異對物質(zhì)性質(zhì)的影響”“41能根據(jù)……微粒的結(jié)構(gòu)……說明或預(yù)測物質(zhì)的性質(zhì)”。需要說明的是，“學(xué)業(yè)水平質(zhì)量描述”中的“31”“41”屬于選考水平要求，“微粒間作用力”在必修中不做要求，實際教學(xué)中常常會補(bǔ)充介紹，便于學(xué)生理解堿金屬與鹵族元素單質(zhì)的物理性質(zhì)。

“原子結(jié)構(gòu)與元素的性質(zhì)”內(nèi)容教材安排在典型的金屬元素鈉和非金屬元素氯之后學(xué)習(xí)，大致思路為：（1）利用已知的鈉、氯單質(zhì)的性質(zhì)與最外層電子數(shù)之間的關(guān)系，類推最外層電子數(shù)相同的其他堿金屬與鹵族元素單質(zhì)與性質(zhì)相似與遞變，初步建立“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)”的認(rèn)識模型;（2）運(yùn)用“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)”的認(rèn)識模型學(xué)習(xí)后續(xù)硫、氮、硅等非金屬元素單質(zhì)及其化合物性質(zhì)的預(yù)測與求證，形成“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)，性質(zhì)反映結(jié)構(gòu)”的互證模型。

基于上述分析，本節(jié)課設(shè)定的學(xué)習(xí)目標(biāo)如下：

1.通過堿金屬元素的原子結(jié)構(gòu)特點，討論其性質(zhì)（核電荷數(shù)、原子半徑、物理性質(zhì)）變化;與鈉比較，預(yù)測鋰、鉀可能的性質(zhì)及變化，實驗證實預(yù)測，學(xué)會證據(jù)選擇與證據(jù)推理。

2.運(yùn)用堿金屬元素結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的關(guān)系研究鹵族元素，從事實證據(jù)（鹵族元素單質(zhì)與H2反應(yīng)）推理鹵族元素性質(zhì)的相似性與遞變性，從實驗證據(jù)得出鹵族元素單質(zhì)的氧化性，建立鹵族元素原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的關(guān)系。

3.通過堿金屬與鹵族元素“原子結(jié)構(gòu)與元素的性質(zhì)”學(xué)習(xí)，初步理解并建立“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)”觀念，通過其中的相似與遞變建立同主族的認(rèn)識，并將方法運(yùn)用到后續(xù)主族元素結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的學(xué)習(xí)中。

4.初步學(xué)習(xí)與使用“預(yù)測—求證（事實、實驗）”的研究方法，服務(wù)于后續(xù)同主族元素性質(zhì)的學(xué)習(xí)。

二、構(gòu)建知識與能力兩個目標(biāo)維度的評估證據(jù)

當(dāng)評估先行，教學(xué)活動某種意義上就成為發(fā)現(xiàn)證據(jù)的過程，學(xué)習(xí)目標(biāo)就被分解為證據(jù)。這樣一來，目標(biāo)、評估、教學(xué)活動之間的一致性就得以體現(xiàn)。此時，評估是對學(xué)習(xí)目標(biāo)的檢測，又起著引領(lǐng)教學(xué)活動繼續(xù)、改進(jìn)教學(xué)活動實施的作用。

（一）對知識理解水平的評估

1. 堿金屬元素原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)。

這部分知識的評估證據(jù)如下：

（1）堿金屬元素單質(zhì)原子結(jié)構(gòu)變化與性質(zhì)（原子半徑、電子層數(shù)、最外層電子數(shù)、活潑性）變化規(guī)律。①能說出堿金屬元素原子最外層電子數(shù)相等（均為1），電子層數(shù)增加;②能說出堿金屬元素原子半徑隨電子層數(shù)（核電荷數(shù)）增加而增大;③能說出堿金屬元素原子易失電子，具有較強(qiáng)的金屬性及相應(yīng)變化規(guī)律;④能說出堿金屬元素單質(zhì)熔點、沸點、密度等與電子層數(shù)（核電荷數(shù)）的關(guān)系。

（2）堿金屬元素原子最外層電子數(shù)與化學(xué)性質(zhì)的關(guān)系。①能說出堿金屬元素單質(zhì)金屬性隨電子層數(shù)增加而更活潑;②能提出堿金屬元素單質(zhì)熔點、沸點與原子結(jié)構(gòu)存在怎樣的關(guān)系等問題;③能主動思考鈉的密度為什么比鉀大。

（3）堿金屬元素原子結(jié)構(gòu)與單質(zhì)性質(zhì)之間的關(guān)系。①能說明堿金屬元素原子結(jié)構(gòu)與單質(zhì)性質(zhì)之間的關(guān)系;②能從電性作用角度解釋堿金屬元素原子結(jié)構(gòu)與單質(zhì)性質(zhì)之間的關(guān)系。

2. 鹵族元素原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)。

這部分知識的評估證據(jù)如下：

（1）鹵族元素原子結(jié)構(gòu)（電子層數(shù)、最外層電子數(shù)）與性質(zhì)（原子半徑、密度、熔點、沸點、非金屬性）變化規(guī)律。①能說出鹵族元素原子最外層電子數(shù)相等，電子層數(shù)增加;②能說出鹵族元素原子半徑與電子層數(shù)之間的關(guān)系;③能說出鹵族元素原子易得電子，以及非金屬性變化規(guī)律;④能說出鹵族元素單質(zhì)顏色、狀態(tài)、密度、熔點、沸點變化規(guī)律與電子層數(shù)的關(guān)系。

（2）鹵族元素原子最外層電子數(shù)與非金屬性（單質(zhì)氧化性）的關(guān)系。①能說出鹵族元素非金屬性隨電子層數(shù)增加而變?nèi)?②能提出鹵族元素單質(zhì)熔點、沸點與原子結(jié)構(gòu)存在怎樣的關(guān)系等問題。

（3）鹵族元素原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)之間的關(guān)系。①能說明鹵族元素原子結(jié)構(gòu)與單質(zhì)性質(zhì)之間的關(guān)系;②能從電性作用解釋鹵族元素原子結(jié)構(gòu)與單質(zhì)性質(zhì)之間的關(guān)系。

（二）對“預(yù)測、求證”能力的評估

預(yù)測是依據(jù)一定規(guī)律和方法對未知事物所進(jìn)行的一種推測。求證是對預(yù)測作出證明的過程，證明的結(jié)論可能與預(yù)測一致、相近或相差較多，甚至完全不同;可以是類推遷移，也可以是遷移創(chuàng)新。

1.對“預(yù)測”能力的評估。

評估任務(wù)為：鋰、鉀具有較強(qiáng)的金屬性;鋰、鈉、鉀金屬性存在遞變關(guān)系。評估證據(jù)為：①能從評價任務(wù)中初步得出鋰、鉀可能具有較強(qiáng)的金屬性;②能說出鋰、鉀最外層電子數(shù)與鈉相同（均為1），易失去最外層電子，具有金屬性;③能說出隨著電子層數(shù)增加，鋰、鈉、鉀金屬性增強(qiáng);④能說出所有堿金屬元素有較強(qiáng)的金屬性及遞變性關(guān)系，能根據(jù)結(jié)論推理銣與水反應(yīng)的劇烈程度。

2.對“求證”能力的評估。

評估任務(wù)為：鋰、鉀與水反應(yīng);鋰、鈉、鉀與水反應(yīng)的劇烈程度。評估證據(jù)為：①能用實驗證明鋰、鉀具有較強(qiáng)的金屬性;②能根據(jù)實驗現(xiàn)象比較證明金屬性遞變規(guī)律;③能從其他維度提出證明堿金屬元素金屬性遞變規(guī)律的思路或方案。

三、設(shè)計指向?qū)W習(xí)目標(biāo)與評估證據(jù)的教學(xué)活動

逆向教學(xué)設(shè)計中，教學(xué)活動成為發(fā)現(xiàn)評估證據(jù)的過程，指向性更明確，教師也就可以根據(jù)學(xué)習(xí)目標(biāo)達(dá)成所要求的證據(jù)，選擇和改編學(xué)習(xí)素材和教學(xué)方法，設(shè)計指向?qū)W習(xí)目標(biāo)與評估證據(jù)的教學(xué)活動。

（一）指向知識理解的教學(xué)活動

1.寫出鈉、氯原子的結(jié)構(gòu)，分析鈉原子失去最外層電子情況與金屬性的關(guān)系，思考氯原子怎樣形成穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)。

2.比較鋰、鈉、鉀等堿金屬元素的原子特征，發(fā)現(xiàn)共同點和不同點;結(jié)合實驗與教材中給出的定量數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)相似性與遞變性，得出堿金屬元素性質(zhì)及結(jié)構(gòu)關(guān)系。

3.寫出鹵族元素原子結(jié)構(gòu)，探討鹵族元素單質(zhì)性質(zhì)變化規(guī)律，得出非金屬性變化規(guī)律。

這三個教學(xué)活動，旨在幫助學(xué)生理解主族元素（堿金屬和鹵族元素）結(jié)構(gòu)、性質(zhì)的相似性與遞變性，初步建立“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)”的學(xué)科觀念，并進(jìn)一步構(gòu)建學(xué)習(xí)和研究同主族元素的思考模型。

（二）指向“預(yù)測、求證”能力的教學(xué)活動

1.依據(jù)堿金屬元素原子結(jié)構(gòu)（核電荷數(shù)、電子層數(shù)、最外層電子數(shù)和原子半徑等），聯(lián)系鈉的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)關(guān)系，預(yù)測鋰、鉀可能具有的化學(xué)性質(zhì)。通過“鉀在空氣中燃燒”“鉀與水反應(yīng)”實驗，觀察、記錄、討論得出結(jié)論，與預(yù)測進(jìn)行一致性比對。預(yù)測堿金屬元素的相似性與遞變性。

2.依據(jù)堿金屬元素的原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)關(guān)系（從Li→Cs），預(yù)測鹵族元素單質(zhì)（從F₂→I₂）的性質(zhì)（密度、熔點、沸點、單質(zhì)氧化性等）遞變規(guī)律，并說出預(yù)測的依據(jù)（組成、結(jié)構(gòu)、反應(yīng)規(guī)律）。根據(jù)教材的定量數(shù)據(jù)，證實或證偽預(yù)測?？伤伎级嘣笞C途徑，如文獻(xiàn)、實驗、理論、事實等。

這兩個教學(xué)活動，旨在幫助學(xué)生經(jīng)歷“預(yù)測—求證”的過程，并掌握多元的求證途徑，提升“預(yù)測、求證”能力。

逆向教學(xué)設(shè)計因其評估先行的理念，對于教學(xué)活動更有目標(biāo)地設(shè)計與開展具有一定的引領(lǐng)作用，也在一定程度上契合了課程標(biāo)準(zhǔn)提倡的“‘教、學(xué)、評一體化”理念，故而被不少一線教師選擇使用。當(dāng)然，任何一種教學(xué)模式或設(shè)計理念都有其優(yōu)勢和局限，需要我們根據(jù)實際需要去選擇并實踐，以指向教學(xué)的最終目標(biāo)——學(xué)生的發(fā)展。

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