李建鋒

摘 ? 要：基于逆向教學設計的理論，融合SOLO分類理論和可視化理論，以人教版初中物理八年級下冊第十二章第一節(jié)“杠桿”為例，探討指向“精準可視化”的逆向教學設計與實施。

關鍵詞：逆向教學設計;精準;可視化教學;杠桿

中圖分類號：G633.7 文獻標識碼：A ? ?文章編號：1003-6148（2022）4-0033-4

1999年，美國課程與教學領域專家威金斯和邁克泰在反思傳統(tǒng)教學設計時，發(fā)現傳統(tǒng)的教學設計往往依據教材和經驗組織教學活動，注重完成既定的教學內容，但因缺乏教學目標導向而造成教學低效?；诖耍鹚购瓦~克泰提出了逆向教學設計模式，即“將教學過程分為三個步驟：確定預期的學習目標;制訂如何證明學生實現了學習目標的手段與措施;安排各種教學活動，指導學習活動，達成學習目標”[1]。簡而言之，即“確定預期結果—確定合適的評估證據—設計學習體驗和教學”[2]。結合課堂實踐，為追求優(yōu)質的教學設計與實施，應在逆向教學設計的基礎上，融合SOLO分類理論和可視化理論，使課堂教學更加精準、可視化和可測評。本文以人教版初中物理八年級下冊第十二章第一節(jié)“杠桿”為例，做具體說明。

1 ? ?“精準”是逆向教學設計的銜接保障

國內教師開展逆向教學設計的實踐研究，遵循“確定預期結果—確定合適的評估證據—設計學習體驗和教學”三個步驟。但在三個步驟的銜接中，往往會存在一些困惑：如何把預期結果（教學目標）解構為學生的學習目標;如何把學習目標轉化為可操作的評價方案;如何將評估證據與教學活動相融合。

1.1 ? ?從教學目標到學習目標的精準解構

1.1.1 ? ?分析教學素材，明確教學目標

教師制訂教學目標，要綜合分析教學素材，如課程標準、教材、近幾年中考題目等。2011年版義務教育物理課程標準對本節(jié)課的要求是“通過實驗，探究并了解杠桿的平衡條件”。分析教材：“杠桿”是前面幾章力學知識點的延續(xù)，也是學習滑輪和輪軸等簡單機械的基礎。通過整理近幾年的中考題，發(fā)現“探究杠桿的平衡條件”“力臂的畫法”“杠桿的分類”是考核的熱點。

1.1.2 ? ?運用信息技術，了解學生認知

學生在小學六年級對“杠桿”有了初步的認識。為了更好地銜接小學知識并了解學情，教師利用“問卷星”編制題目，課前推送給學生完成，指引學生回顧小學科學知識。教師通過分析問卷，確定學生的前概念認知：知道像撬棍這樣的簡單機械叫杠桿;知道支點、用力點和阻力點;能簡單區(qū)分省力杠桿和費力杠桿。

1.1.3 ? ?融合SOLO理論，解構學習目標

基于學情分析，融合SOLO理論，把教學目標解構為學習目標。SOLO層次主要包括前結構、單點結構、多點結構、關聯(lián)結構、拓展抽象五個層次[3]。

借助SOLO分類理論，將教學目標解構為低階認知和高階認知兩個階段，共分成四個層級，進一步把每個層級的要求細化為可測量的學習目標（表1）。解構學習目標，有利于教師把握教學重難點，在教學中有的放矢，從而使課堂教學更加高效。

1.2 ? ?從學習目標到課堂評價的精準銜接

根據SOLO分類理論把教學目標解構為9個可測量的評價觀測點（學習目標），再將9個評價觀測點與物理核心素養(yǎng)、物理中考題和課本評價任務相結合，從而制訂合理的評價方案（表2）。評價方案包含“評價觀測點”“評價任務”“主要評價方法”“評價結果呈現與反饋”四個維度。

1.3 ? ?從課堂評價到教學活動的精準設計

首先，確定課堂評價方案，即確定學習目標達到的證據，再根據發(fā)現證據的需要設計教學活動，從而使教學成為發(fā)現證據的過程，實現課堂評價與教學活動的精準銜接，形成“教學—評價—教學”的螺旋結構。

1.3.1 ? ?創(chuàng)設情境，認識杠桿

教師利用PPT展示“阿基米德”的圖片，引導學生猜測名言“給我一根杠桿和一個支點，我就能撬動地球”，進而引出課題——“杠桿”。教師追問學生“下列哪些物體（圖1）是杠桿？”教師引導學生對比分析，總結杠桿的定義：能繞固定點轉動的硬棒叫杠桿。

1.3.2 ? ?類比模型，探究實驗

教師播放PPT，呈現“蹺蹺板”模型，先講述杠桿的平衡狀態(tài)，再讓學生把桌面的杠桿調成水平位置的平衡狀態(tài)。小組完成探究實驗：類比蹺蹺板游戲，用質量較大的鉤碼替代大人，質量較小的鉤碼替代小孩，調節(jié)鉤碼位置，使杠桿重新回到水平位置的平衡狀態(tài)，記錄實驗數據，分析數據并得出實驗結論。

1.3.3 ? ?妙用口訣，突破難點

力臂的認識和作圖是本節(jié)課的難點。教師首先介紹杠桿在水平位置平衡時的力臂。再設疑：如果杠桿不在水平位置平衡，動力臂和阻力臂又該怎樣畫？教師引導學生充分討論分析，得出力臂即是“支點到力的作用線的距離”。教師手握直角三角板的斜邊，讓力的作用線與一條直角邊重合，緩慢移動直角三角板，使另一條直角邊經過支點O，并巧用 “轉角（直角邊）遇到愛（支點）”的口訣，畫出杠桿不在水平位置平衡時的力臂（圖2），從而由簡入深、層層遞進，突破力臂的作圖。

1.3.4 ? ?聯(lián)系生活，明辨杠桿

PPT呈現不同類型的剪刀，創(chuàng)造生活情境：你會用哪把剪刀修剪花木？教師聯(lián)系生活，設置情境，引導學生總結杠桿的類型，既營造了課堂的氛圍，也體現了“物理來源于生活，也服務于生活”的理念。

2 ? ?“可視化”是逆向教學設計的高效保障

在物理知識抽象之處創(chuàng)設可視化情境，一方面，遵循了初中生認知的客觀規(guī)律，有助于學生跨越思維最近發(fā)展區(qū);另一方面，知識可視化有利于達成物理學科核心素養(yǎng)，知識抽象之處通常出現在物理學科的核心知識呈現之時，是初中物理教學的重點或難點[4]。借助“可視化”理論和工具，把逆向教學設計的教與學活動高效落實到位。

2.1 ? ?學情信息的可視化

利用“問卷星”軟件開展學情調查，把學生認知以答題正確率、答題的選項分布等方式反饋給教師，幫助教師掌握學情，調整教學設計，實現學情信息的可視化。

2.2 ? ?教學策略的可視化

利用SOLO分類理論把教學目標解構成學習目標，并以表格的方式呈現，有助于教師在課堂教學中幫助學生循序漸進地建構知識，促成教學策略的可視化。

2.3 ? ?概念構建的可視化

“力臂”的概念是本節(jié)課的難點。首先，學生利用杠桿尺模擬蹺蹺板在水平位置平衡，但在分析數據時，學生對“力臂”的認知思維仍停留在支點O到動力作用點的距離。接著，教師引導學生用彈簧測力計改變某一個力的方向，觀察力的大小變化，并分析原因。提出問題：實驗數據表格中的距離指的是什么？這個距離一定在杠桿上嗎？然后，抽象出模型，讓學生主動建構力臂的概念。其次，對于學生來說，“力臂”不在杠桿上的畫法是具有較大的難度的。教師先呈現杠桿（圖3），再利用PPT動畫（或擦掉杠桿）使杠桿暫時“消失”（圖4），只給學生呈現支點O和兩條力的作用線。學生聯(lián)系數學知識，較容易理解此時“力臂”就是支點O到兩條力的作用線的最短距離，并結合 “轉角（直角邊）遇到愛（支點）”的口訣畫出“力臂”，促成概念建構的可視化。

2.4 ? ?實驗數據的可視化

學生在完成探究實驗后，把實驗數據輸入到Excel表格中。教師引導學生分析實驗數據，幫助學生糾正（F1+L1=F2+L2）的錯誤認知，并巧妙地利用Excel的計算功能，快速呈現（F1L1）和（F2L2）的所有值，順利總結出杠桿的平衡條件，實現實驗數據的可視化。

3 ? ?總結與反思

逆向教學設計主張“目標先行，評價優(yōu)先”的思想，而指向“精準可視化”的逆向教學設計可幫助教師較好地銜接和落實教學設計。經過實踐檢驗，將逆向教學設計的概念延伸為“逆向精準可視化教學設計”（圖5），即綜合逆向教學設計、可視化工具、SOLO分類理論，達成指向“精準可視化”的逆向教學設計。

參考文獻：

[1]威金斯，邁克泰.理解力培養(yǎng)與課程設計——一種教學和評價的新實踐[M].么加利，譯.北京：中國輕工業(yè)出版社，2001：13.

[2]張旭東，孫重陽.由峰至原：中學化學逆向教學設計的探討與實踐[J].化學教學，2019（3）：41-45，49.

[3]彼格斯，科利斯.學習質量評價：SOLO分類理論可觀察的學習結果結構[M].高凌飚，張洪巖，譯.北京：人民教育出版社，2010.

[4]熊華，盧天宇，郭美華.試論思維可視化運用于初中物理教學的要點——以“凸透鏡成像的規(guī)律”為例[J].中學物理教學參考，2016，45（22）：13-15，2.

（欄目編輯 ? ?鄧 ? 磊）