基于逆向設計理論的高中化學試題命制策略

一、問題的提出

在當前的教育實踐中，高中化學校測試題的命制過程中往往會出現試題與教學目標不一致，無法有效評估學生學習成果的情況。傳統的試題命制方法中，命題教師多依賴經驗，缺乏明確的目標導向，可能無法滿足當今多元化的教學需求和學生的發展要求。因此，有必要推廣一種有著系統理論框架的命題程序來指導試題的命制，確保試題能夠準確反映學生的學習成果，促進學生的深度學習和核心素養的發展。

以\"高中化學試題命制”為關鍵詞在知網上進行檢索，對近兩年的文獻做了梳理發現，試題命制的方向主要集中在基于“項目化學習”“核心素養”等視角。例如，趙麗、孫強提出的“項目化學習視角下的化學試題設計”，強調通過真實問題的探究，促進學生高階思維能力的培養；周梅、吳磊的研究“基于核心素養的高中化學試題命制”，注重考查學生的科學素養和創新能力，強調試題的生活化和情境化設計。同時，筆者還以“SOLO理論化學”“布魯姆教育目標化學”等為關鍵詞進行檢索，發現多數研究是基于理論對試題進行分類評價，如劉洋利用SOLO理論對化學試題的認知層次進行建模分析，陳靜基于布魯姆教育目標分類理論對高中化學試題的認知水平進行了系統分類研究。這些研究不僅豐富了試題命制的理論基礎，也為一線教師提供了一些試題設計的策略。

逆向設計作為一種以學習目標為導向的教學設計方法，提供了一種新的視角和思路。它要求教師從預期的學習成果出發，反向規劃教學活動和評估策略，確保教學和評估與學習自標的一致性。然而，目前關于逆向設計在試題命制中的應用研究還相對較少，缺乏深入的理論探討和實踐案例分析。因此，本文旨在探討逆向設計在高中化學試題命制中的應用，分析其理論基礎，并通過具體案例來展示逆向設計在試題命制中的實踐意義和價值。

二、逆向設計試題命制的理論基礎

（一）逆向設計的理論基礎來源

1.UbD（UnderstandingbyDesign）理論：由美國教育專家GrantWiggins和JayMcTighe提出，強調以學生理解和學習目標為導向進行教學設計。該理論認為教學設計應從預期的學習結果出發，逆向規劃教學活動和評估方式，以確保學生能夠達到預定的學習目標。

2.建構主義學習理論：逆向設計也與建構主義學習理論相呼應，后者認為知識是學習者主動構建而非被動接受的。逆向設計通過讓學生在真實的問題情境中應用知識，促進深度學習和理解。

3.評價理論：逆向設計將評價視為教學設計的核心部分，強調評價設計應優先于教學活動。這種評價理論認為，評價不僅是檢驗學習成果的手段，也是促進學習的工具。

總體而言，逆向設計強調從學習目標出發，反向設計教學和評估活動。逆向設計的起點是明確的學習目標，這些目標應該基于課程標準，反映學科核心素養，并能夠指導教學活動。同時，逆向設計更強調學習目標與實際學習成果的一致性，更注重評估的反饋作用，以及教學活動與學習目標的緊密聯系。逆向設計將評估作為教學設計的一部分，強調評估在教學過程中的先導作用，有助于教師及時調整教學策略。最后，教師規劃教學活動，以確保學生能夠通過這些活動獲得評估所需的知識和技能。

（二）基于逆向設計的試題命制程序

將基于逆向設計在教學活動中的應用方法遷移到試題命制上也有很好的指導意義，命制的思路基本可以概括如下。

1.明確學習目標

（1）分析課程標準，確定測試目標。（2）將學習目標分解為具體的知識、技能和態度目標。

2.確定評估標準

（1）根據學習目標，確定評估學生學習成果的標準。（2）評估標準應該是具體、可測量、可達成的，并且與學習目標相一致。

3.設計試題

（1）根據評估標準，明確測試目的，設定試題的難度級別。（2）精選試題情境，承載達成評估標準的測試內容。（3）梳理試題應該涵蓋學習目標的化學知識與方法。（4）設計驅動型問題，注意試題的科學性、合理性和有效性。

試題命制程序如圖1。

圖1基于逆向設計的試題命制程序

三、基于逆向設計的試題命制實踐

下面筆者將以合肥市2024年第二次教學質量檢測化學試題水溶液中離子平衡選擇題的命制為例，按照上述逆向設計的指導思想和命題步驟對命題環節進行闡釋。

首先，作為合肥市第二次化學教學質量檢測，筆者明確此次測試的總體目標：引導教學，啟發老師們正確、有效備考；診斷問題，指導學生后期復習查漏補缺；公平公正，為教與學的準確定位提供數據支撐。怎么做到正確引導？怎么做到數據有效、精準定位？筆者認為：（1）依據學業質量水平標準，將素養目標與能力目標前置，重視學科知識的結構化考查，盡量多命制達到水平3或水平4要求的試題；（2）注重命題情境的創設，提高試題陌生度、創新度和公平度；（3）注重教材內容的開發與再創造，包括發掘資料卡片、方法導引、研究與實踐、練習與應用等內容，體現出“雙新”——新課標、新教材的導向價值；（4）注重學科原本知識的理解，加強學科內各模塊間的知識融合與應用。總之，做到不引導刷題，更不引導押題，而是探索教考銜接。引導教師通過做題、研題并將研究成果融入課堂，做到以課堂復習教學結構的轉變促進學生復習方式的轉變。

接下來，按照明確學習目標、確定評估標準、設計試題三步驟進行命題。

1.依據《普通高中化學課程標準（2017年版2020年修訂）》，將水溶液中離子平衡的學習目標分解為知識目標、技能目標和態度目標。（如表1）

表1水溶液中離子平衡的學習目標分解

2.根據水溶液中離子平衡的學習目標，確定具 體、可測量、可達成的評估標準，進而評估學生學習 成果。（見表2）

表2水溶液中離子平衡的評估標準

3.設計一道水溶液中離子平衡選擇題

試題快速密閉消解法測定化學耗氧量時常用HgSO₄ 溶液掩蔽水樣中的氯離子。一定溫度下，HgSO₄ 和 ΔNaCl 的混合溶液中存在下列平衡關系：Hg²⁺+Cl^-=HgCl⁺ ！ HgCl⁺+Cl^-?HgCl₂ 、 平衡常數依次為 K₁，K₂，K₃，K₄ 。下圖可表示不同c（Cl^- ）范圍內溶液中主要存在的含汞粒子， 。下列說法錯誤的是

A. HgCl₂ 是弱電解質B. HgCl⁺+HgCl₃^-?2HgCl₂ 的平衡常數數量級為 10⁵ C.當 pCl=0. 9 時， c（HgCl₃^-）gt;c（HgCl₄^2-）gt; c（HgCl₂） ）D.當 pCl=6. 74 時， 3c（Hg²⁺）+c（H⁺）+ c（Na⁺）-c（HgCl₃^-）+2c（HgCl₄^2-）+_c（OH^-）+ 2c（SO₄^2- ）

（1）根據上述表2的評估標準，明確測試目的，將該試題的難度系數設定為0.4；通過對測試情境的優化和整合，達到考查“宏觀辨識與微觀探析\"\"變化觀念與平衡思想”“證據推理與模型認知\"的化學學科核心素養；要求學生能從守恒視角，運用動態平衡的觀點看待和分析化學變化，從而形成化學作為一門理科學科所獨有的變化觀與平衡觀；要求學生能從陌生圖像上收集證據，通過定性分析和定量計算推出合理的結論。

具體的測試目標包括：能根據化學平衡原理說明汞氯配合物之間轉化的規律，能收集圖表數據并基于數據分析推理得出合理結論（學業質量水平3）；能從微觀、定量等角度對微粒變化進行分析和表征（學業質量水平4）。

（2）精選試題情境

試題情境的創設緊密聯系學生學習和生活實際，體現科學、技術、社會和環境發展的成果，注重真實情境的針對性、啟發性、過程性和科學性，形成與測試任務融為一體、具有不同陌生度、豐富而生動的測試載體。

在查閱了眾多水溶液中離子平衡相關文獻后，最終選擇了《優勢區域圖在分析化學教學中的應用》中提供的“汞（Ⅱ）溶液中氯配離子分布系數圖”（圖2）作為測試情境，硫酸汞溶液掩蔽水樣中氯離子時存在的汞（Ⅱ）氯配位平衡問題作為測試載體，通過分析硫酸汞與氯化鈉混合溶液中存在的四組汞（Ⅱ）氯多重配位平衡關系考查學生對水溶液中離子關系分析判斷知識與能力掌握的水平。另，本題創新性地將“汞（Ⅱ）溶液中氯配離子分布系數圖\"優化為“汞（Ⅱ）氯配離子的優勢區域分布圖\"作為圖像呈現形式，雖然此情境在近些年的同類型試題測試中使用的比較少，有一定的陌生度，但又能通過類比較熟悉的水溶液中粒子分布系數圖進行分析判斷。

（3）梳理化學知識與方法

本題涉及的化學知識與方法應包含有理解弱電解質及離子在水溶液中的電離平衡、配位平衡等，掌握平衡常數的應用及相關計算；掌握溶液中的守恒關系，并能應用其判斷鹽溶液中粒子濃度的大小關系；能正確識別圖像，能從圖像中找到曲線指代、趨勢、關鍵點，利用溶液中平衡關系分析圖像中各粒子濃度之間的關系。

（4）設計驅動型問題

筆者設計了四個難易有別的選項作為本題的驅動型問題，要求學生能從守恒視角分析溶液中離子行為，收集圖像有效證據進行定性分析和定量計算，其中選項A設置難度較容易，但 HgCl₂ 作為一個陌生物質也需要學生依據題干中第二個平衡關系式作出正確判斷，考查了提取整合信息的能力；選項B設置難度適中，依據多重平衡之間的轉化關系，結合平衡常數表達式計算新的可逆反應的平衡常數 K ：選項C設置難度較大，結合汞（I）氯配離子的優勢區域分布圖有效信息，再根據多重平衡常數 K 之間的數學關系進而判斷粒子濃度大小；選項D設置難度適中，在對溶液中粒子種類作出正確分析后，依據三大守恒關系比較某pC1時溶液中粒子濃度大小。總之，驅動型問題的設計體現了測試任務與真實情境之間緊密聯系，實現預設的測試目標所要達成的能力測試與素養考查。

四、試題逆向設計的意義

基于逆向設計的試題命制有助于實現上述試題命制的功能與價值。在真實情境引導下，追求學科本原知識的理解，整合測試材料，結構測試任務，統整測試內容，達成學生全面發展的需求，進而強化考試評價對促進學生學習和學業成效提升的正面效應。從知識內容層面來說，強調從化學事實到化學概念、到知識間的關系、再到知識間的結構；從思想方法層面來說，強調從化學事實到認識化學事實的方法、到化學科學方法論、再到化學學科本質觀；從學生認識能力層面來說，強調從知道到理解、到應用、再到評價與創造。

逆向設計的考試命題要求在教學上同樣意義重大，促進教學內容的關聯結構化設計，從而讓考試命題成為促進學習的評價，進而引領教與學內容和方式的變革。從教學評一體化的視角來看，我們的教學就應該做到知識結構化，從單元視角備課，建立有關聯的知識結構；做到思維結構化，引導學生從多角度認識化學知識，豐富認識角度，活化認識思路，形成系統、有邏輯的化學學科思維方式；做到能力結構化，通過解決真實情境下的實際問題，掌握解決問題的實踐程序，提升能力、達成素養；做到觀念結構化，獲得相關化學知識的功能價值，形成化學學科觀念。

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責任編輯：黃大燦