指向深度学习的逆向教学设计

摘 要：深度学习是学生在复杂情境任务引领下表现出高投入、高阶认知并获得发展的有意义的学习过程。以“土壤”单元知识为例，高中地理教师可在教学中渗透深度学习理念，构建指向学生深度学习的逆向教学路径，通过逆向教学设计，将学习评价、教学设计与学习活动进行一体化设计，引导学生开展课前实践和课堂实验探究等活动，促使学生深度学习、主动建构知识体系，进而培养学生的地理学科核心素养。

关键词：核心素养；深度学习；高阶思维；逆向教学设计

中图分类号：G63 文献标识码：A 文章编号：0450-9889（2025）02-0128-06

《普通高中地理课程标准（2017年版2020年修订）》（以下简称《课程标准》）指出，学科核心素养是学科育人价值的集中体现，是学生通过学科学习而逐步形成的正确价值观、必备品格和关键能力［1］。当前，部分高中学校的地理课堂存在浅表化、碎片化的学习现象，学生没有真正深入理解和掌握知识，导致知识很快被遗忘，难以实现品格与能力的发展。学习是对未知世界进行探索的过程，是学习者以问题解决为导向的复杂的思维和互动过程。深度学习是学生在教师创设的复杂情境任务下表现出高投入、高阶认知、积极参与并获得发展的有意义的学习过程”［2］。引导学生进行深度学习，落实地理学科核心素养的培养，是高中学校全面深化课程改革的主要途径之一。

一、深度学习的内涵

深度学习的内涵体现在三个方面。一是思维品质的提升。著名教育家本杰明·布鲁姆（Benjamin Bloom）提出的认知领域水平六个层次中，“记忆、理解、应用”为低阶认知，“分析、评价、创造”为高阶认知。学生要在深入思考问题中经历冲突、理解、分析、验证、迁移、评价、创造等一系列思维活动过程，并在与同伴交流互动中寻求解决方案，最终达成由低阶思维向批判性思维、创造性思维等高阶思维进阶。二是以理解为中心的意义建构。学生对意义理解的主动行为称为意义建构，要让学生理解某些重要概念、重要原理的主要思想和抽象过程，就必须要求学生能在自己的头脑中进行建构，即学生借助已有知识去获取新知，对复杂概念和深层知识形成深入理解，促进知识整合和意义连接，构建完整和富有逻辑的知识体系。三是积极参与、高投入的学习状态。学生在自主学习过程中能全身心地投入学习，表现为学习的主动性、自觉性，形成坚毅、自律、会学的品格；在与他人合作学习中，能有效沟通和共同协作完成探究任务。学生能在整个学习过程中体会成就感，进而不断产生内在的学习动机，促进学习不断持续和深化。

从内涵上看，深度学习本质上是一种高度沉浸、思维不断进阶、知识不断拓展延伸，达成自我建构的学习方式。要促进学生深度学习，教师需要重新构建学生学习的过程，使深度学习经历“学科情境”“认知冲突（问题生成）”“活动探究”等的过程（如下页图1所示）。

二、指向深度学习的逆向教学设计思路

学生的深度学习从认知冲突开始启动，强调以理解为中心的意义建构。美国学者格兰特·威金斯（Grant Wiggins）和杰伊·麦克泰格（Jay McTighe）提出了追求理解的教学设计方案（Understanding by Design，简称UbD），认为最好的教学设计应该是“以始为终”，即从学习结果开始的逆向思考，并强调课堂、单元和课程在逻辑上应该从想要达到的学习结果导出。逆向教学设计就是按照“确定预期结果→确定合适的评价证据→设计学习体验和教学”的逆向顺序进行教学设计［3］。

要引发学生深度学习，教师可根据逆向教学设计的方法来设计教学流程。首先，依据《课程标准》、教材和学生最近发展区，制订出较高层次的核心素养培养目标，建立评价标准；其次，在设计学习活动的过程中，课前通过打造积极融洽的学习文化，设置学习情境，将学生的先期知识激活，使先期所学与新知识造成认知冲突，激发学生探究的兴趣；再次，通过设置有梯度的问题链和学习任务，引导学生主动获取新知、深度加工知识，以解决实际问题并进行知识建构；最后，通过学生自评、互评和教师评价等开展过程性评价，以及布置分层作业等检验学生的最终学习成果，完成终结性评价。指向深度学习的逆向教学设计路径如图2所示。

三、以“土壤”教学为例开展逆向教学设计

（一）基于教学分析，制订学习目标

1.教学分析

一是解读《课程标准》。《课程标准》指出“土壤”的教学目标为“通过野外观察或运用土壤标本，说明土壤的主要形成因素”；本单元教材重点内容是“说明土壤的主要形成因素”，方法是“通过野外观察或运用土壤标本”。二是进行教材分析，包括“观察土壤”“土壤的主要形成因素”“土壤的养护”三个部分，可以开展3个课时的教学。三是进行学情分析。学生对土壤有了基本的理解，但对土壤现象背后的原因缺乏深入了解，没有形成系统的知识结构；从思维上看，学生理解各要素对土壤的形成作用难度较大，综合思维能力较弱；从实践上看，学生对动手操作实验感兴趣。因此，在本节课教学中，教师可根据学情特点使实践先行，把握地理学科概念，构建知识结构体系，结合学生在劳动基地的种菜实践，引导学生开展校园土壤观察和土壤标本采集等活动，并在课堂上动手实验等，提高对本节课内容的感知，增强对“土壤”的深度学习，从而有效培养学生的地理学科核心素养。

2.目标设置

通过对《课程标准》、教材和学情分析，教师从地理实践出发进行土壤主题教学，在真实的情境中创设串联问题链并进行整体教学任务设计。单元目标、课时目标及育人价值的呈现如下页表1所示。

（二）过程性评价与终结性评价相结合，建立学习评价标准和评价量表

《课程标准》提出要强化学生的思维训练，将过程性评价与终结性评价相结合，用评价引导学生在地理学习中学会认知、学会思考、学会行动。教师制订出评价标准和评价量表，对学生学习的过程与结果进行评估，这是进行深度学习的关键。过程性评价与终结性评价相结合的综合评价具体包括学生的野外考察、地理实验与观察、合作学习表现、思维结构评价和学业水平等级等五个方面。另外，学生思维评价主要结合“可观察的学习成果结构”，即SOLO分类理论进行设计；学业质量水平主要参照地理课程标准进行划分。具体评价标准和量表的制订如下页表2所示。

（三）单元整体架构，设计教学过程

深度学习要在具有探究性、实践性的具体教学活动中实现。崇左市高级中学学生在校园劳动基地种植农作物，但由于平时实地接触土壤的机会较少，他们对土壤、土壤特征、土壤肥力、土壤与农业生产等认识相对不足。结合本次实践活动，笔者设计单元主题为“谈‘土’不凡，探索土壤的奥秘”，单元主题又包含了三个课时主题，分别是“沃土如何辨？”“沃土如何成？”“沃土如何护？”，通过具有梯度式的问题链串联，创设层层深入的学习活动，引导学生从大单元课程深度学习的角度认识本区域的土壤，并拓展认识其他区域的土壤（如图3所示）。

以“土壤”第一课时教学为例，笔者将深度学习教学过程设计如下：实践先行—激活先知—探索新知—深化应用—总结建构。

1.实践先行，营造积极的学习氛围

笔者将学生分小组，并布置研究性学习任务：在校园内开展土壤观察的实践活动。学生实地观察土壤、采集土壤、记录信息、测量土壤厚度，绘制土壤剖面图，将土壤样本带回学校实验室称土样、测pH值，为课堂实验做准备。

设计意图：学校开设教室以外的学习空间，便于学生进行调查、探究、沟通和记录，教师引导学生借助网络等资源进行研究性学习，为学生营造了积极的学习氛围，并为课堂深度学习“土壤”这一主题打下基础。

2.预备与激活先期知识，引发认知冲突

上课前，笔者先播放世界土壤日的主题视频：本次世界土壤日的主题是“土壤——食物之源”，关于土壤的俗语有“万物土中生”“一方水土养一方人”，民以食为天，食以土为本，土壤对生物生长、人类生存具有重要的作用。

笔者提问：什么是土壤？土壤有哪些特征？土壤肥力高低如何判断？土壤是怎么形成的？如何养护土壤以保持它的生长力？

设计意图：通过播放世界土壤日视频和关于土壤的谚语，激活学生关于土壤的先期认知；结合学生在劳动基地的农作物种植实践活动，激发学生学习土壤的兴趣，诱发认知冲突，为接下来的探究学习做准备。

3.设计学习活动，探索新知识

环节一：看土、说土——土壤的概念与组成

笔者引导学生回顾课前实践活动，展示拍摄的土壤相片，让学生概括土壤的概念；强调土壤概念中的关键词“陆地表层”“具有肥力”“生长植物”。其中，“具有肥力”是土壤的本质属性。

为引导学生思考土壤是由什么物质组成的，笔者设计以下观察与实验活动。

研究对象：从校园中采集的土壤。

研究任务：观察土壤，判断土壤中的物质组成。

实验器材：重量相当的干、湿土块各1块，一次性杯子2个，一次性筷子1双，水。

观察与实验步骤：

Ⅰ.看一看、搓一搓：说说土壤标本里有什么物质？

Ⅱ.动手实验：把重量相当的干、湿土块分别放入水杯中（如下页图4所示），观察水杯中出现了什么现象？两者有什么区别？

Ⅲ.动手实验：用小棒搅拌水杯中的土壤并静置，观察土壤中还有什么物质？

设计意图：通过回顾实践活动，引导学生对土壤由简单的感性认识和观察，上升到对土壤的理性思考；用实验指导学生利用不同感官了解土壤的组成，进一步理解土壤的概念，验证前期对土壤物质组成的猜测，培养学生的理解能力、分析能力、验证能力等，提高了学生的地理实践力。

环节二：观土、辨土——土壤的特征

（1）土壤的颜色

笔者结合校园土壤样本及我国不同区域的土壤样本，通过以下问题引导学生开展探究学习。

问题1：观察并描述学校附近土壤的颜色；

问题2：观察并描述我国不同区域土壤颜色的差异，每个小组观察一盒土壤标本，每盒土壤标本有5个土壤样品（展示不同颜色土壤在我国的分布图，略）；

问题3：有些土壤是用颜色来命名的，根据土壤标本的说明信息，推断影响不同地区土壤颜色差异的主要自然因素是什么；为验证你的推断，需要什么资料？

设计意图：通过观察学校内不同区域的土壤颜色，了解颜色是土壤的基本特征，并存在区域差异，为学习第二节“土壤的形成因素”奠定基础，培养了学生的区域认知核心素养。

（2）土壤的质地

观察土壤样本，可以看到土壤颜色、颗粒的差异。土壤矿物质颗粒按粒径大小可以分为石砾、砂砾、粉砾、黏砾等。不同粒级的矿物质在土壤中所占比例不同，就构成了不同的土壤质地。按土壤质地来划分，土壤主要分为砂土、壤土、黏土等。笔者引导学生通过小组合作探究，完成以下观察与实验任务。

研究任务：设计实验以识别土壤质地。

实验器材：砂土、壤土、黏土样本各150克，量杯3个，滤纸3片，一次性杯子3个，空矿泉水瓶3个。

实验步骤：

Ⅰ.取适量土壤样本分别放入三个容器，用手指研磨，感受土壤矿物质颗粒大小，观察土壤的孔隙和疏松程度；

Ⅱ.取适量红壤和砂土样本，分别加入适量清水搅拌，试着用手搓一搓，看哪种土壤更容易搓成土条，判断土壤的黏性大小；

Ⅲ.用小刀分别将3个矿泉水瓶横向对半割开，保留瓶子的下半部分；在一次性杯子的底部烫出6个孔做成滤杯，杯子垫上滤纸放入切开的矿泉水瓶中，做成3个土壤质地观察简易装置（如图5所示）；

Ⅳ.分别将100克的土壤样本装入3个滤杯中，由3名学生量取等量的水，以同样的高度和速度同时倒入土壤中，观察记录渗水速度和收集的水量，并思考：没有下渗的水去哪儿了？对植物生长有什么影响？

学生将上述实验结果填入实验记录表中（如表3所示）。

设计意图：学生通过小组合作观察、阅读、实验等方式了解土壤质地，培养动手实践能力；学生通过对土壤颗粒、孔隙、黏性、渗水速度等观察与分析，培养多角度分析土壤质地的综合思维能力。教师进一步引导学生思考土壤质地对植物生长的影响，指导学生学会评价土壤质地对植物生长的影响，实现了思维由理解、分析向评价进阶。

（3）土壤的剖面结构

笔者提问引发学生思考：如何观察土壤剖面，认识土层特征？接着进行方法指导，即观察土层剖面的方法是由整体到部分，整体看土层厚度、层次是否分明及分层数量，土层厚度越厚、层次越分明、层次越多表示土壤的发育程度越高；观察某一土层层次时，要看它的颜色、质地、组成物质。

针对土壤剖面结构的学习，教师设计以下学习活动。

活动1：阅读课文中的图文，观察并描述土壤剖面结构，并将观察结果填入表格中。

活动2：对比森林土壤剖面和耕作土壤剖面，说出它们的区别。

活动3：结合野外观察和学习，重构土壤剖面。①观察并说出每杯样本的所属层次，将土壤样本所属层次的标签贴在杯子上；②将杯子叠起来还原土壤剖面；③小组展示并解释，比一比哪一组最快、最准。

设计意图：学生观察、描述、评价、重构土壤剖面，形成对土壤剖面的深度认知，同时通过对比不同的土壤剖面，为第二节“影响土壤形成因素”的探究学习埋下伏笔，培养了学生的区域认知和地理实践力。

4.整合应用，深度运用知识

环节三：判土、用土——土壤的肥力

土壤肥力是指土壤的肥沃程度，能供应和调节植物在生长过程中所需的水分、养分、空气和热量的能力。学习了土壤概念、组成和观察方法后，笔者引导学生进行野外土壤样本的观察与判断。

问题1：结合本节所学知识，对比采集的两份土壤样本，说一说它们各有什么特征（颜色、组成、质地）？从土壤肥力的角度分析，哪个土壤样本采集地点更适合进行校园劳动基地种植？

问题2：崇左市内的土壤主要有红壤土、赤红壤土、水稻土、石灰岩土、冲积土等；崇左市江州区大部分是赤红壤土，占比约73.00%。请用关键字描述红壤的主要特征。

设计意图：学生结合本节所学内容比较两份土壤样品的特征，判断出肥力较高的是颜色较深、含有机质较高、土质较为疏松的土壤样本，总结出本区域红壤的典型特征为红、黏、酸、厚、瘦，增强了对本区域土壤的认知能力，为合理用土提供依据，培养了学生的人地协调观。学生的思维由分析、应用、评价向创造过渡，向高阶思维进阶。

5.整理归纳，建构知识网络

通过对本节课“土壤”的深度学习，学生对土壤、土壤组成、土壤特征和土壤肥力有了更深刻的认知，笔者引导学生自主构建思维导图，将以上概念和学习内容构建起联系（如图6所示）。

（四）开展持续性评价，评估学习效果

笔者结合课前制订的“土壤深度学习综合性评价量表”开展持续性评价，评估学习效果，对课前野外土壤观察和课堂实验活动及合作学习表现进行表现性评价；对课堂中的开放性题目进行思维结构评价；对课后的分层作业主要进行学业质量水平评价。以过程性评价和终结性评价相融合的综合性评价方式，既有效检验了学生深度学习的层次，又促进了学生进行学习反思和改进。

总之，在新课改背景下，教师设计实施指向深度学习的逆向教学方式，架构与之相适应的深度教学框架，即以逆向教学设计，将学习评价、教学设计与学习活动进行一体化设计，通过单元整体设计，促进学生建构知识体系；创设梯度式问题链，培养学生高阶思维；开展实验探究等活动，培养学生的综合思维能力和地理实践力，有效培养学生的地理学科核心素养。

参考文献

［1］中华人民共和国教育部.普通高中地理课程标准（2017年版2020年修订）［M］.北京：人民教育出版社，2020.

［2］崔允潡.指向深度学习的学历案［J］.人民教育，2017（20）：43-48.

［3］威金斯，麦克泰格.追求理解的教学设计（第二版）［M］.闫寒冰，宋雪莲，赖平，译.上海：华东师范大学出版社，2017.

注：本文系广西教育科学“十四五”规划2021年度广西高考综合改革专项重点课题“基于深度学习的新课程教学研究与实践——以高中地理学科为例”（2021ZJY1722）的研究成果。

（责编 杨 春）

作者简介：韦新喜，1985年生，广西贵港人，本科，高级教师，主要研究方向为高中地理教学与研究。