[摘要]科学素养是学习型人才的必备品质，新一轮基础课程改革关注学生的科学素养，重视探究力与创造性的发展。逆向教学设计倡导教师要“为理解而教”，帮助学生获得持久且可迁移的理解，进而最终实现对素养的培育。本文尝试挖掘逆向教学设计对科学素养培育的积极意义，针对科学素养导向下的高中地理教学进行探讨。

[关键词]科学素养;逆向教学设计;高中地理教学

引  言

2021年6月25日，国务院印发的《全民科学素质行动规划纲要（2021--2035年）》明确提出，要“激发青少年好奇心与想象力，增强科学兴趣、创新意识和创新能力，培养一大批具有科学家潜质的青少年群体，为加快建设科技强国夯实人才基础”[1]。此外，《中学生发展核心素养》也明确将“科学精神”列为学生的一项核心素养。地理学科蕴含着丰富的科学精神，注重培养公民必备的地理科学素养，为学生在自然科学、社会科学等方面奠定丰厚的知识基础[2]。

科学素养培育强调学习者的主动探究，关注学生对知识生成过程的体验，以此实现科学精神、科学思维和科学方法的培养。科学素养培育的目标不是学习多少具体的知识，而在于培养学生的科学精神、科学思维、科学方法和科学探究能力，也可以说，科学素养培育并没有专门的知识内容，任何一门学科的内容都可以成为科学素养培育的载体。

一、科学素养是高中地理教学的必然要求

（一）地理课堂是科学素养培育的天然载体

地理学科具有综合性与区域性两大特点，综合自然科学与社会科学等多重属性，以实际区域作为研究对象，以时空关系为研究视角，涉及诸多自然和社会科学知识。由此可见，高中地理课程是青少年科学素养培养的天然优势载体。与此同时，地理教师在日常教学中也要有意识地挖掘地理知识的科学意味，要善于将科学精神、科学思维与科学方法的培养融入地理课堂当中，从而实现科学素养培育与高中地理课堂的有机融合。

（二）科学素养与高中地理学科的契合之处

目前学界对科学素养的具体内涵尚无定论，笔者参考我国学者旋晓伟、段玉山关于地理科学素养内容框架的总结，并联系了地理学科核心素养进行了梳理[3]，如下表所示：

从图表的梳理分析中可以发现，地理科学素养与地理学科核心素养相辅相成，为学生的终身发展提供指引。因此落实地理科学教育中，教师就应将清晰的学习目标、预期学习效果呈现给学生，将学生要达到的地理科学素养转化为切合学生认知发展水平的学习目标，帮助学生理解教材的内容导向，使学生有效发展地理科学素养。

二、科学素养与高中地理教学的融合路径

（一）逆向教学的内涵

逆向教学设计由美国教育学家、心理学家格兰特·威金斯和杰伊·麦克泰格提出，它以大概念为航标来整合教学内容，使教学重点更加明确，让学习内容更加具有迁移应用价值。逆向教学设计将习惯性从教材、教法出发的设计进行翻转，教学设计在开始时就要详细阐明预期结果，将教材作为一种教学资源而非教学大纲[4]，教学设计是“计划—修订—教学—评估—反思—调整”的过程，且不断循环往复，具体步骤如图1所示：

“以始为终”的逆向教学设计关注学生的有意义学习、强调评价设计先于教学设计以及教学活动的展开，为学生提供了现象原理、深度理解知识的框架。逆向教学关注学科大概念，地理学科大概念是通往地理科学素养的必要途径。逆向教学设计以大概念为核心，确定预期目标，带领学生深入探究较抽象的地理学科大概念，并设置表现性任务来评估学生对大概念的理解，以期将地理科学素养培育落到实处。

（二）逆向教学设计对科学素养培育的意义

传统的地理教学与科学课堂的教学设计遵循“先教后评”原则，通常先由教师擅长的教学方式出发，将评价环节的选定置于末端，用于验证学生的课堂学习情况。此类传统设计模式着眼于教学内容，且容易出现只注重学生知识获得而忽视其能力素养发展的弊端，未能与当前以素养为导向的地理课堂形成紧密联系。

相比之下，逆向教学设计的显著特点在于“以始为终”，因而能更加精准地把握如今地理课堂的素养导向趋势。在进行科学素养导向下的地理逆向教学设计时，教师优先确定预期的地理核心素养与科学素养目标与结果，而后根据此目标结果进行评估证据与方式的选取，最后针对性地设计课堂学习体验与教学环节，具体设计路径如图2所示。

科学素养的培育旨在促进学生的全面发展，尊重学生的差异性与发展性。因此地理课程的教学设计也不应局限于既定的教材与固有的经验，更需要教师们活用地理教材、创设情境、组织具有启发性的地理学习活动，为学生的科学素养发展设计针对性的探究任务，积极探索科学素养培育与高中地理课堂的有机融合。

三、科学素养导向下的高中地理逆向教学设计

青少年科学素养的培育，要求学习者通过主动探究来体验科学知识的生成过程，掌握科学思维与研究方法，领会科学与人文精神。《普通高中地理课程标准（2017年版）》也明确指出“培养学生综合运用知识解决问题的能力”[5]，并在课程中同步新增了许多自然科学知识与野外实习模块。由此看来，科学素养培育与高中地理教学均强调了学生在学习过程中的探究体验，因此二者的有机融合也应侧重于此。

在2019版人教版高中地理教材中，“土壤”一节作为新增内容，与“植被”共同组成了必修一第五章。与必修一当中的大气、水等其他自然地理要素相比，“土壤”部分的内容涉及学科较多，成土过程包括物理、生物、化学等多种作用，影响成土的因素也涵盖了气候、地形、成土母质等多方面概念。面对庞杂的土壤知识，处于高一的学生理应通过针对性的探究活动来学习此节内容。

综上，本文以人教版高中地理必修一“土壤”一节为具体案例，进行科学素养导向下的高中地理逆向教学设计。通过提炼大概念确定学习的理解目标，预期让学生达到认识土壤性质、理解成土因素、提升科学素养与地理实践力的培养要求。逆向教学设计如下：

（一）确定预期目标与结果

本节课的课程标准要求为“通过野外观察或使用土壤标本，说明土壤的主要形成因素”，作为教材新增内容，该课标对学生的实践力、观察力都提出了一定的要求。考虑到必修一的主题为“自然地理”，故本节课聚焦于土壤的性质、形成过程以及与其他自然地理要素之间的关系上，并将本节课的大概念确定为地理实践力下认识土壤性质、探究土壤成因。

课堂的基本问题紧扣大概念而展开。根据本节课“地理实践力下认识土壤性质探索土壤成因”的大概念目标，学生学习的先后顺序为“土壤性质—成土因素—土壤养护”，课堂的基本问题也基于此逻辑顺序展开。

教材中对土壤的概念表述为“土壤是指陆地表层具有一定肥力，能够生长植物的疏松表层”。因此学习活动可以从概念出发，让学生对概念中的关键信息进行提取，找出土壤最本质最关键的性质特点，筛选出土壤的本质属性，以此加深学生对概念的理解。随后，土壤的外在表现特征、内在形成因素均以土壤的本质属性为抓手进行探究。在此过程中，为培养学生的科学思维，教师应引导学生对土壤的本质属性展开假设与验证，分组合作、共同探究，并提示学生最终对土壤的养护、人与土壤资源和谐共生提出建设性意见。

【阶段一】确定预期目标结果

（二）确定评估证据与方式

确定评估证据并不是将传统的评价方式全部摒弃，而是在纸笔测验、课堂提问的基础上增设表现性的任务与活动，将学生的思维与素养进行表现性外显。由此，评估环节需要建立在真实情境下的表现性任务中，本节课设计三个表现性学习任务来评估学生的学习效果。

【阶段二】确定评估证据与方式

三个表现性任务依然紧扣理解目标，将地球土壤与火星表层的覆盖物进行对比，激发学生探索未知的兴趣。学生借助角色扮演、撰写小论文的方式进入真实情境，学习对生活有用的地理，锻炼手脑并用解决问题的能力，达成理解目标又落实地理科学素养。综上，设计出表现型任务的评价量规设计。

（三）设计学习体验与教学

【阶段三】设计学习体验与教学

四、科学素养导向下的高中地理逆向教学设计反思

本文以人教版高中地理必修一《土壤》一节为例，从逆向教学设计的视角探索科学素养导向下的高中地理课堂，推动地理学科素养及科学素养的有效落实。逆向教学设计强调“为理解而教”，注重“学习目标—教学过程—学业评价”三位一体。这也对教师提出了新的要求：教学过程中必须转变传统的“为灌输而教”的填鸭式教学，应充分发挥学生的主体地位，设置明确的教学目标与多元的评价方式，以此来调动学生的积极性，助力科学素养培育的顺利实现;其次，逆向教学设计并非一劳永逸之策，地理教师还应在实际的教学中不断积累经验，并对具体的环节进行不断总结与完善，才能实现科学素养培育在高中地理课堂中的有效落实。

参考文献

[1]张聪.科学素养缘何难以提升？——基于中小学科学素养教育样态的反思[J].新课程评论，2021（09）：12-18.

[2]赵弘森.地理师范生地理科学和人文素养融合的调研与思考[J].地理教育，2012（03）：57-58.

[3]旋晓伟，段玉山，金庆娜.我国初中地理课程对培养科学素养的潜在功能研究[J].教育理论与实践，2017，37（23）：39-42.

[4][美]格兰特·威金斯，杰伊·麦克泰格.追求理解的教学设计（第二版）[M].闫寒冰等，译.上海：华东师范大学出版社，2017.

[5]中华人民共和国教育部.普通高中地理课程标准（2017年版）[S].北京：人民教育出版社，2018.