基于逆向思維的“巖石與土壤”單元作業(yè)設(shè)計

〔摘" "要〕" 單元作業(yè)設(shè)計整合了內(nèi)容的系統(tǒng)性和評估的綜合性，有助于促進學(xué)生深度理解，提升教學(xué)規(guī)劃與質(zhì)量評估效能。本文基于“教學(xué)評一致性”的原則，遵循逆向思維的設(shè)計要求，以單元為基本單位，通過立足基礎(chǔ)知識、創(chuàng)設(shè)情境任務(wù)、豐富多元形式以及優(yōu)化評估策略等方法凸顯科學(xué)單元作業(yè)設(shè)計的創(chuàng)新性，力求把科學(xué)課程對學(xué)生核心素養(yǎng)的培養(yǎng)要求轉(zhuǎn)化為具體的作業(yè)方案，落實學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)發(fā)展。

〔關(guān)鍵詞〕" 小學(xué)科學(xué)；逆向思維；目標導(dǎo)向；單元作業(yè)設(shè)計

〔中圖分類號〕" G424" " " " " " " " 〔文獻標識碼〕" A" " " " 〔文章編號〕" 1674-6317" " （2025）13" " 0088-03

作業(yè)設(shè)計是助力“雙減”政策落地的重點內(nèi)容，也是當(dāng)前義務(wù)教育教學(xué)改革探討的重要議題。隨著項目式學(xué)習(xí)的實施，人們也開始關(guān)注單元作業(yè)的設(shè)計與實施問題，但大多數(shù)作業(yè)被局限在教學(xué)中以練習(xí)題為主的總結(jié)性評價，未能體現(xiàn)出“教學(xué)評一致性”的理念?；谀嫦蛟O(shè)計的理論倡導(dǎo)以學(xué)習(xí)目標為導(dǎo)向，反向規(guī)劃學(xué)習(xí)任務(wù)獲得能證明學(xué)生達到預(yù)期學(xué)習(xí)目標的證據(jù)，強調(diào)學(xué)習(xí)體驗必須與預(yù)期學(xué)習(xí)結(jié)果和評估標準相一致。該設(shè)計方式能夠促使教師更準確地設(shè)定教學(xué)目標，更有效地評價學(xué)生的學(xué)習(xí)成效，并設(shè)計出更具有針對性和實際效果的單元作業(yè)。本研究以單元作為設(shè)計基本單位，將逆向設(shè)計的思維應(yīng)用于作業(yè)設(shè)計中——先確定學(xué)習(xí)目標，然后找到評估目標是否實現(xiàn)的證據(jù)，再依據(jù)證據(jù)的獲取途徑設(shè)計作業(yè)內(nèi)容。

一、依托課標教材，精準把握作業(yè)目標

新課標為教學(xué)活動提出了宏觀指導(dǎo)和要求，而作業(yè)目標則是這些標準在具體教學(xué)實踐中的落實，是學(xué)生完成任務(wù)后預(yù)期達到的水平，能夠為作業(yè)設(shè)計提供指導(dǎo)方向，包括作業(yè)的內(nèi)容形式、層級難度、過程反饋等。作業(yè)目標應(yīng)與課程標準保持一致，共同指向?qū)W生的核心素養(yǎng)和關(guān)鍵能力。教師要把單元內(nèi)容要求、學(xué)業(yè)要求與作業(yè)目標聯(lián)系起來。本文以教科版科學(xué)四年級下冊“巖石與土壤”單元為例，其作業(yè)設(shè)計思路是挖掘巖石和土壤本身的研究意義與文化價值，進而引導(dǎo)學(xué)生形成觀察的科學(xué)方法認知并初步建構(gòu)巖石與土壤在特征、組成、類別等方面的科學(xué)概念。

逆向設(shè)計理論強調(diào)以理解為導(dǎo)向，其核心目標包括：掌握關(guān)鍵知識與技能；實現(xiàn)知識意義的建構(gòu)；在新情境中遷移應(yīng)用所學(xué)內(nèi)容。這種目標設(shè)計理念使單元作業(yè)目標的設(shè)計將更有目的性，更關(guān)注學(xué)生的實際學(xué)習(xí)成果，而不是僅僅關(guān)注完成特定的教學(xué)內(nèi)容?！皫r石與土壤”單元對應(yīng)的是學(xué)科核心概念中的“地球系統(tǒng)”，相應(yīng)的單元子概念為“巖石風(fēng)化形成了土壤，土壤為動植物提供生存場所”。學(xué)生在實際學(xué)習(xí)過程中要思考這些問題：為什么要研究巖石與土壤？如何觀察、描述巖石與土壤？推測大自然中的巖石會如何變化？巖石與土壤和人類生產(chǎn)生活有什么關(guān)系？結(jié)合課程標準與教材內(nèi)容，本文確定以下單元作業(yè)目標：通過科學(xué)探究實驗推理與比較，用科學(xué)語言描述和記錄不同巖石、礦物和土壤的特征；理解不同的特征結(jié)構(gòu)對地質(zhì)功能的影響；通過模擬實驗和數(shù)據(jù)分析，推理并書面描述巖石風(fēng)化形成土壤的具體過程及其與土壤特征的聯(lián)系；了解地質(zhì)資源在生產(chǎn)和生活中的重要意義，樹立合理開采和利用地質(zhì)資源的意識；形成對研究巖石、土壤等事物的好奇心和求知欲。

二、依據(jù)學(xué)生需求，巧妙設(shè)計評估證據(jù)

單元作業(yè)需要以真實的情境為線索，將整個單元的作業(yè)內(nèi)容有機地融入其中。作業(yè)的完成過程實際上是知識的精細化建構(gòu)、合理化應(yīng)用的過程。教師需通過適當(dāng)選編、改進和重組作業(yè)，收集學(xué)生對知識理解與掌握情況的證據(jù)，并借助“留痕”管理追蹤學(xué)習(xí)過程，以此獲得能夠評價作業(yè)目標完成情況的“證據(jù)”。本單元作業(yè)以“廣東地質(zhì)探險”為情境主線，通過設(shè)計包含基礎(chǔ)認知、分析實踐和綜合應(yīng)用等不同認知層級的作業(yè)類型，以及個人研究、實地考察、模擬實驗和制作成果等不同任務(wù)形式的作業(yè)類別，讓學(xué)生從一個全新的科學(xué)角度認識家鄉(xiāng)的地質(zhì)資源，從而增強他們對地質(zhì)學(xué)的興趣和理解（如圖1所示）。

基于“廣東地質(zhì)探險”情境主線的單元作業(yè)主題與內(nèi)容

三、引領(lǐng)思維成長，細致規(guī)劃作業(yè)活動

根據(jù)預(yù)期的學(xué)習(xí)目標和相應(yīng)的評估證據(jù)，教師要以作業(yè)為載體，創(chuàng)設(shè)自主學(xué)習(xí)的學(xué)習(xí)環(huán)境和更多即時性評價機會，實施作業(yè)完成過程的階梯化，使學(xué)生能夠在完成作業(yè)活動中獲得認知發(fā)展，實現(xiàn)深度學(xué)習(xí)，培養(yǎng)核心素養(yǎng)。因此，對作業(yè)的具體設(shè)計與編寫可以采用以下方法。

（一）把握基礎(chǔ)知識選編習(xí)題

基礎(chǔ)性作業(yè)是對單元學(xué)習(xí)內(nèi)容的總結(jié)，幫助學(xué)生掌握和鞏固基礎(chǔ)知識及基本技能。新課程標準所倡導(dǎo)的核心素養(yǎng)、創(chuàng)新能力、探究式學(xué)習(xí)等教育理念，與傳授基礎(chǔ)知識和進行記憶練習(xí)等傳統(tǒng)教學(xué)方法并不沖突，實際上，它們可以相輔相成，共同促進學(xué)生的全面發(fā)展。

作業(yè)題目：如下圖，將三種質(zhì)地的土壤分別裝入漏斗中，然后把水緩慢地倒入三個漏斗中。

在實驗過程中，改變的條件是（""""）。

根據(jù)上圖，土壤滲透性最好的是（""""）。

三種土壤滲水能力不同可能的原因是___________________。

西瓜的根系有明顯的透氣性，適合生長在松軟且滲水性能好的土壤中。但是種植園里還未被種植的土壤是保水性較強的土壤，請問如何改變土壤的性能，使其能夠種上西瓜？

本題設(shè)計以素養(yǎng)為導(dǎo)向，強調(diào)知識的遷移與環(huán)境適應(yīng)性。本題由四個小題組成，難度依次遞增，幫助學(xué)生聯(lián)系初始狀態(tài)和目標狀態(tài)，從簡單地根據(jù)實驗結(jié)果做出判斷，到分析結(jié)構(gòu)本質(zhì)與功能、穩(wěn)定與變化的關(guān)系。學(xué)生經(jīng)由前面題目的引導(dǎo)，思維經(jīng)過多步轉(zhuǎn)化，縮小了問題的解釋范圍，最終回答問題。

（二）創(chuàng)設(shè)情境聚焦實踐任務(wù)

單元作業(yè)的設(shè)計應(yīng)更注重學(xué)生知識體系的構(gòu)建、綜合素質(zhì)的提升以及自我發(fā)展的過程，鼓勵學(xué)生積極參與實踐活動，通過親身體驗獲取知識或加深對知識的理解與應(yīng)用，這樣的教學(xué)方式是將教材理論與社會實踐相結(jié)合的有效途徑。因此，實踐性作業(yè)要求學(xué)生面對真實或模擬的問題情境，幫助學(xué)生看到學(xué)習(xí)內(nèi)容與現(xiàn)實世界之間的聯(lián)系，增加學(xué)習(xí)的實用性。在實踐中，學(xué)生需要創(chuàng)造性地思考，評估不同的方法和結(jié)果，這有助于培養(yǎng)他們的批判性思維，鍛煉他們分析問題和找到解決方案的能力。

作業(yè)任務(wù)：我們發(fā)現(xiàn)巖石的分布十分廣泛，很容易找到。沙一般分布在水流邊、沙漠等地；黏土一般分布在土壤中。有學(xué)生認為“巖石經(jīng)過風(fēng)化作用形成沙和黏土”，你同意這個觀點嗎？請你設(shè)計一個模擬實驗驗證這個觀點。（提示：可以借助“其他材料”來模擬自然界的風(fēng)化作用）

在本單元的教學(xué)中，學(xué)生已經(jīng)在課堂實踐中對比梳理了巖石、沙和黏土的特征，初步建立了巖石破碎后形成沙和黏土的認知。但這個演變過程是漫長的，且土壤的成分是復(fù)雜的，教師應(yīng)避免直接考查學(xué)生對科學(xué)理論的機械記憶，轉(zhuǎn)而提供驗證觀點的實踐機會，讓學(xué)生認識到科學(xué)理論的可驗證性。本題采用自主開放的實驗方案設(shè)計，通過思考“設(shè)計的實驗方案是否科學(xué)合理且規(guī)范可行？”“設(shè)計的實驗方案能否觀察得到實驗結(jié)果？”“實驗結(jié)果能否作為有效證據(jù)推理得到實驗結(jié)論？”等問題，增強學(xué)生對實驗?zāi)康牡睦斫夂蛯嵺`操作的認知。

（三）注重科普閱讀拓寬視野

科普閱讀作業(yè)一般包括各個科學(xué)領(lǐng)域中科學(xué)術(shù)語的解析、科學(xué)方法的介紹、科學(xué)思維的滲透和科學(xué)精神的感染，能夠有效提高學(xué)生整體的科學(xué)素養(yǎng)。課后作業(yè)增加科普閱讀，能夠讓學(xué)生接觸到課本之外的科學(xué)知識，能幫助學(xué)生加深印象，拓寬科學(xué)視野。如在實際教學(xué)中，對“腐殖質(zhì)”的介紹常常被簡要帶過，其對學(xué)生來說是比較陌生的詞匯。借助科普閱讀可以深化課堂教學(xué)，強化學(xué)生對知識點的理解，也可以從多角度對課堂內(nèi)容進行思考。同時，在面對大量科普信息時，學(xué)生還需學(xué)會如何篩選和評估信息的可靠性和準確性，增強批判能力和提升信息素養(yǎng)。教師要依據(jù)課標規(guī)定的認知水平要求，尊重學(xué)生的身心發(fā)展規(guī)律，并且綜合學(xué)生的閱讀能力和閱讀風(fēng)格等，選擇合適的閱讀材料。如低年級學(xué)生適用以非連續(xù)性文本為主的閱讀材料，如繪本等，旨在激發(fā)其閱讀興趣。對中高年級學(xué)生要注重閱讀技巧的培養(yǎng)，指導(dǎo)其合理利用閱讀工具與手段，形成良好的閱讀習(xí)慣。

（四）豐富成果呈現(xiàn)多元評價

作業(yè)評價是一種控制學(xué)習(xí)質(zhì)量的手段，可以幫助學(xué)生識別自己的學(xué)習(xí)進度和理解程度，增強學(xué)習(xí)信心和動力；也可以幫助教師追蹤教學(xué)目標的實現(xiàn)情況，據(jù)此調(diào)整教學(xué)策略。因此，單位作業(yè)評價應(yīng)該圍繞學(xué)習(xí)目標開展，根據(jù)不同的作業(yè)類型選擇不同的評價方式。常規(guī)練習(xí)作業(yè)可以采用傳統(tǒng)的作業(yè)評價方式，考查學(xué)生的基礎(chǔ)知識和技能水平；實踐類作業(yè)需要從方案設(shè)計、過程表現(xiàn)和完成情況等多個維度關(guān)注作業(yè)的生成過程和相應(yīng)的作業(yè)成果，評價學(xué)生的各項能力和科學(xué)思維的發(fā)展；閱讀類作業(yè)可以通過閱讀日志、閱讀反思、分析報告、續(xù)寫故事等形式獲得學(xué)生的閱讀進度和感受，以及評價其將閱讀材料與實際問題結(jié)合的綜合應(yīng)用能力。

作業(yè)任務(wù)：地質(zhì)館計劃開展一次公益教育活動。為吸引更多的觀眾，館長決定向全市中小學(xué)生征集地質(zhì)科普漫畫。請你發(fā)揮創(chuàng)意，自擬主題，創(chuàng)作一個與它們相關(guān)的四格漫畫故事。

判斷依據(jù)：采用學(xué)生互評與公開競選的方式進行（見下表）。

四、基于逆向思維的單元作業(yè)設(shè)計反思

逆向思維要求教師在設(shè)計作業(yè)前先確定學(xué)習(xí)目標，使作業(yè)設(shè)計過程有方向可依，有重點可抓，減少無效或重復(fù)性作業(yè)。這種“以終為始”的方法有助于教師更清晰地確保作業(yè)與課程目標的一致性，實現(xiàn)作業(yè)繼課堂教學(xué)之后的鞏固與延伸，從而更有針對性地提升學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。同時，逆向思維促使教師在設(shè)計作業(yè)時能夠考慮如何評估作業(yè)的效果，了解學(xué)生的學(xué)習(xí)進度和理解程度，以及如何根據(jù)評估結(jié)果進行調(diào)整。此外，教師在進行作業(yè)設(shè)計時要注重設(shè)計開放性、靈活性問題和探究性任務(wù)，這些任務(wù)要求學(xué)生主動探索和解決問題，從而促進學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力?；谏罱?jīng)驗或成長發(fā)展的作業(yè)任務(wù)能夠提高作業(yè)的實用性和吸引力。逆向思維有助于推動教育創(chuàng)新，提升教育質(zhì)量。然而，實踐過程中仍存在挑戰(zhàn)，教師需持續(xù)更新教學(xué)理念并優(yōu)化設(shè)計策略，以促進學(xué)生核心素養(yǎng)的發(fā)展。

【本文系珠海市教育科研規(guī)劃課題2024年度資助項目課題“基于逆向設(shè)計的小學(xué)科學(xué)單元作業(yè)設(shè)計研究”成果，課題編號：2024ZHGHKT177】

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