基于UbD理念的高中生物學(xué)教學(xué)設(shè)計(jì)

張夢(mèng)婷 董正武

一、問(wèn)題提出

《普通高中生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》的基本理念中明確了課程要求，在聚焦大概念的同時(shí)，要求學(xué)生深刻理解生物學(xué)概念;課程強(qiáng)調(diào)實(shí)踐更是為了加深學(xué)習(xí)者對(duì)生物概念的理解。高中生物學(xué)教學(xué)同樣要考慮增質(zhì)減負(fù)，從學(xué)科教學(xué)向?qū)W科育人轉(zhuǎn)變。據(jù)此，浙江省高中生物學(xué)課程基地指出“以單元化教學(xué)提高課堂效能”。那么，如何將課程理念落實(shí)到位，是亟須解決的問(wèn)題。

傳統(tǒng)高中生物學(xué)教學(xué)中，學(xué)生多以聽(tīng)和記來(lái)學(xué)習(xí)。對(duì)于學(xué)習(xí)效率如何，是否滿意目前的教學(xué)方式及課堂模式不得而知。因此，本研究在南北疆地區(qū)各挑選一座市級(jí)中學(xué)進(jìn)行問(wèn)卷調(diào)查。調(diào)查對(duì)象為高中生，調(diào)查內(nèi)容是“有什么更好的建議來(lái)提升目前生物學(xué)學(xué)習(xí)效率”，針對(duì)此內(nèi)容，共收回212份有效問(wèn)卷。將學(xué)生建議以關(guān)鍵詞的形式總結(jié)后得出，習(xí)題、知識(shí)點(diǎn)和理解這三者占的百分比最大。這些關(guān)鍵詞可從兩個(gè)維度來(lái)進(jìn)行總結(jié)，一是學(xué)生主體方面，二是教師客體方面。這里重點(diǎn)分析“理解”這一關(guān)鍵詞。一部分學(xué)生認(rèn)為生物學(xué)知識(shí)點(diǎn)雖多，但內(nèi)容多與實(shí)際生活相聯(lián)系，應(yīng)以理解為主，先理解再背誦，是提高生物學(xué)學(xué)習(xí)效率最有效的方法;部分學(xué)生認(rèn)為“理解”是教師的工作，教師應(yīng)想方設(shè)法幫助大家理解，如播放各種有趣的視頻和事例，在課堂中講解，加深學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解。

從上述現(xiàn)狀分析得出，目前高中生物學(xué)這門(mén)學(xué)科知識(shí)點(diǎn)零碎，在背誦知識(shí)點(diǎn)的基礎(chǔ)上做題成效甚微，因純粹依賴記憶獲得的記憶型知識(shí)易被遺忘，學(xué)生需對(duì)知識(shí)進(jìn)行深入理解并進(jìn)行知識(shí)遷移?！督逃睦韺W(xué)》一書(shū)中提到，不論是程序性知識(shí)還是陳述性知識(shí)都需要理解，我國(guó)心理學(xué)家馮忠良曾把知識(shí)的理解分為領(lǐng)會(huì)、鞏固和利用三個(gè)階段。[1]因此，在學(xué)習(xí)過(guò)程中，培養(yǎng)學(xué)生的理解力不失為提高學(xué)習(xí)效率的基本功，所謂“磨刀不誤砍柴工”。美國(guó)Grant Wiggins和Jay McTighe針對(duì)理解性教學(xué)設(shè)計(jì)出了UbD模式。UbD（Understanding by Design）也稱為逆向教學(xué)，不僅強(qiáng)調(diào)教學(xué)設(shè)計(jì)的重點(diǎn)在于使學(xué)生理解，同時(shí)也關(guān)注教師如何去衡量學(xué)生是否“理解”，這為高中生物教學(xué)提供了新思路。[2]

二、UbD理論

（一）三階段

“理解”式的設(shè)計(jì)（UbD）或反向設(shè)計(jì)過(guò)程之所以被稱為逆向設(shè)計(jì)，是因?yàn)樵O(shè)計(jì)課程的核心理念是從期望的結(jié)果開(kāi)始。對(duì)于獨(dú)立思維能力不夠成熟的學(xué)習(xí)者來(lái)說(shuō)，在教師傾囊相授的教學(xué)中，他們很難篩選教師所講的重難點(diǎn)。因此，教師在使用UbD設(shè)計(jì)教學(xué)時(shí)，可通過(guò)“以終為始”的教學(xué)法，確定教學(xué)實(shí)施的結(jié)果，考慮哪些方式能證明學(xué)習(xí)者達(dá)到預(yù)期效果，最后進(jìn)行教學(xué)指導(dǎo)和學(xué)習(xí)活動(dòng)。[3]用圖1表示該過(guò)程，在這個(gè)過(guò)程中凸顯UbD設(shè)計(jì)的教學(xué)目標(biāo)和表現(xiàn)型評(píng)價(jià)，避免陷入“滿堂灌”的誤區(qū)，協(xié)助學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行主次劃分。

（二）“理解”六側(cè)面

“理解”一詞是多維度的，不能將學(xué)生對(duì)知識(shí)進(jìn)行回憶復(fù)述、使用知識(shí)解題等單一標(biāo)準(zhǔn)作為“知識(shí)理解”的評(píng)估手段。教學(xué)工作中需要使用適當(dāng)?shù)脑u(píng)估來(lái)衡量學(xué)生理解的水平，據(jù)此Grant Wiggins和Jay McTighe從以下六個(gè)視角詮釋“理解”一詞（見(jiàn)表1）：

（三）WHERETO要素

教育工作者對(duì)教學(xué)設(shè)計(jì)的復(fù)查與改進(jìn)是教學(xué)實(shí)踐中必要的任務(wù)之一。一個(gè)教學(xué)設(shè)計(jì)可以是多種形式的，如何能在不同類型的設(shè)計(jì)中緊抓設(shè)計(jì)目的，需要相應(yīng)的協(xié)查工具。WHERETO要素可作為一個(gè)分析工具，協(xié)助教育者檢查自己的設(shè)計(jì)。[4]各要素的意義如表2所示：

三、基于UbD理論的單元設(shè)計(jì)

通過(guò)對(duì)UbD理解六側(cè)面和WHERETO要素的剖析，結(jié)合UbD三階段，對(duì)“細(xì)胞的生命歷程”進(jìn)行單元設(shè)計(jì)。該設(shè)計(jì)目的在于優(yōu)化目前學(xué)生學(xué)習(xí)現(xiàn)狀，設(shè)計(jì)過(guò)程中借鑒UbD的核心理念“追求理解的教學(xué)設(shè)計(jì)”，因此可結(jié)合學(xué)生群體差異展開(kāi)不同設(shè)計(jì)。現(xiàn)將單元內(nèi)容以三階段的形式進(jìn)行如下逆向設(shè)計(jì)。

（一）階段1——明確預(yù)期結(jié)果

基于細(xì)胞生命歷程中“細(xì)胞分裂分化”這一大概念，利用批判性思維考慮：學(xué)生為什么要學(xué)習(xí)細(xì)胞的生命歷程？學(xué)習(xí)完這一單元，學(xué)生對(duì)生物學(xué)的認(rèn)識(shí)應(yīng)達(dá)到何種程度？是否因本單元的學(xué)習(xí)，學(xué)生對(duì)細(xì)胞產(chǎn)生了敬畏之情，能夠科學(xué)看待生命的起源與衰老？課程結(jié)束后期望學(xué)生能解釋“細(xì)胞為何要進(jìn)行分裂分化”，能運(yùn)用“有絲分裂相關(guān)知識(shí)解決遺傳問(wèn)題”，能體會(huì)“生命繁衍生息的偉大之處”?；谏鲜龇治觯Y(jié)合課程標(biāo)準(zhǔn)對(duì)本單元的要求，做出如下設(shè)計(jì)：

1.確立目標(biāo)

（1）學(xué)生能說(shuō)出細(xì)胞周期、分化的概念，能敘述細(xì)胞分化和癌變的特點(diǎn)，能闡述細(xì)胞凋亡和壞死的不同。（2）能夠獨(dú)立畫(huà)出細(xì)胞分裂的各個(gè)時(shí)期，并闡述動(dòng)植物細(xì)胞的區(qū)別。（3）能夠運(yùn)用曲線圖表示各個(gè)時(shí)期DNA、染色體和單體的變化規(guī)律。（4）體會(huì)生命的奧秘，感悟細(xì)胞分裂對(duì)生物繁衍生息的意義。

2.提出具有爭(zhēng)論性的基本問(wèn)題

（1）能否通過(guò)增加細(xì)胞分裂的次數(shù)使人達(dá)到永生？（2）斷了的手指為何不能通過(guò)細(xì)胞分裂恢復(fù)如初？（3）細(xì)胞一旦衰老是不是意味著個(gè)體也開(kāi)始衰老？（4）如果全身都是癌細(xì)胞是否可以避免死亡？

3.預(yù)設(shè)學(xué)生理解的內(nèi)容

（1）有絲分裂中染色體、DNA和染色單體之間的關(guān)系。（2）DNA的復(fù)制是為了更好地將遺傳物質(zhì)均分到子細(xì)胞中。（3）細(xì)胞分裂與分化的不同及聯(lián)系。

4.本單元結(jié)束后，學(xué)生將獲得的知識(shí)與技能

學(xué)生將知道：

（1）細(xì)胞以分裂的方式進(jìn)行增殖，以分化的方式形成具有特定功能的組織細(xì)胞。（2）多細(xì)胞生物細(xì)胞衰老不等同于個(gè)體衰老。（3）細(xì)胞衰老、凋亡、壞死三者的區(qū)別。（4）掌握細(xì)胞分裂五個(gè)時(shí)期的特點(diǎn)是解題的關(guān)鍵。

學(xué)生將能夠：

（1）運(yùn)用有絲分裂知識(shí)解決相關(guān)圖表問(wèn)題。（2）應(yīng)用細(xì)胞分裂分化知識(shí)，解釋生物不能永生、不老不死等科學(xué)言論。（3）根據(jù)細(xì)胞衰老、凋亡等知識(shí)體會(huì)生命變化的奧秘。（4）掌握癌變機(jī)理，做好生活中預(yù)防癌變的措施。

（二）階段2——確定合適的證據(jù)

在階段2中，學(xué)習(xí)者可利用當(dāng)堂檢測(cè)進(jìn)行自我評(píng)估，并及時(shí)給予教師學(xué)習(xí)反饋，這一方式在線上教學(xué)中的優(yōu)勢(shì)尤為明顯。教師可在課前預(yù)設(shè)學(xué)生要掌握的基礎(chǔ)與重點(diǎn)內(nèi)容，做好相應(yīng)檢測(cè)習(xí)題，于下課前5分鐘發(fā)放。通過(guò)課堂檢測(cè)，教師能快速了解學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)及重點(diǎn)知識(shí)的掌握情況，及時(shí)在線上指導(dǎo)對(duì)錯(cuò)，梳理知識(shí)誤區(qū)，在短時(shí)間內(nèi)趁熱打鐵，使得學(xué)生學(xué)習(xí)事半功倍。學(xué)習(xí)者也可通過(guò)及時(shí)測(cè)評(píng)，產(chǎn)生高度的自我效能感，從而在今后的生物學(xué)課中更具學(xué)習(xí)動(dòng)力。設(shè)計(jì)如下：

1.表現(xiàn)性任務(wù)（為了證明學(xué)生對(duì)所學(xué)內(nèi)容有了自己的理解）

（1）繪制當(dāng)n分別為2、4、6時(shí)，細(xì)胞分裂五個(gè)時(shí)期中染色體、DNA和單體數(shù)目的變化情況;或用橡皮泥、卡紙、毛線團(tuán)等不同材料建構(gòu)科學(xué)美觀的有絲分裂細(xì)胞模型。（2）模擬葡萄糖在細(xì)胞中擴(kuò)散的實(shí)驗(yàn)，探究細(xì)胞不能無(wú)限長(zhǎng)大的原因。（3）小組成員一起搜集與細(xì)胞衰老、凋亡、壞死和癌變相關(guān)的資料，為身邊的家人朋友創(chuàng)設(shè)健康卡，內(nèi)容可包括相關(guān)知識(shí)普及、預(yù)防癌癥的措施、健康生活方式的制定等。

2.證明學(xué)習(xí)者理解內(nèi)容的其他證據(jù)

（1）當(dāng)堂檢測(cè)：細(xì)胞周期的概念，關(guān)于細(xì)胞周期的扇形圖和直線圖的理解判斷，不同時(shí)期的特點(diǎn)（以第一節(jié)課為例）。（2）觀察交流：四人一小組完成習(xí)題，讓小組中會(huì)做的同學(xué)給不會(huì)的同學(xué)講解，觀察講解與聽(tīng)同學(xué)的思路，與同學(xué)們溝通復(fù)議。（3）課后作業(yè)：習(xí)題冊(cè)中知識(shí)內(nèi)容種類多樣，題型靈活多變，與實(shí)事結(jié)合緊密，可考查學(xué)生知識(shí)層面的能力遷移。（4）單元測(cè)評(píng)：考查點(diǎn)不再是專項(xiàng)一對(duì)一，而是系統(tǒng)的綜合性知識(shí)，要求學(xué)生具有系統(tǒng)的思維框架，靈活運(yùn)用多種知識(shí)點(diǎn)解決單項(xiàng)復(fù)雜問(wèn)題。

（三）階段3——設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)活動(dòng)

完成階段1與2之后，教師要考慮什么樣的“教”“學(xué)”體驗(yàn)順序符合學(xué)生身心發(fā)展規(guī)律，如何設(shè)計(jì)才能使學(xué)習(xí)者展示預(yù)期的理解。下面將應(yīng)用WHERETO七大要素為每個(gè)活動(dòng)編碼。設(shè)計(jì)如下：

1.階段1中具有爭(zhēng)論性的基本問(wèn)題作為不同新課的導(dǎo)入，吸引學(xué)生的注意力，引發(fā)思考。（HO）

2.學(xué)習(xí)目標(biāo)即教師預(yù)期的結(jié)果。（WT）

3.理論與實(shí)踐結(jié)合，進(jìn)行表現(xiàn)性任務(wù)。（E）

4.小組討論，學(xué)生展示，教師引導(dǎo)，學(xué)習(xí)者不斷修正已有認(rèn)知。（RT）

5.教師提供各種評(píng)估方式，如課堂檢測(cè)、課后習(xí)題和序號(hào)3中表現(xiàn)性任務(wù)等，幫助學(xué)習(xí)者自我評(píng)估。（E）

四、結(jié)語(yǔ)

根據(jù)課程設(shè)計(jì)不難發(fā)現(xiàn)，學(xué)生的學(xué)習(xí)活動(dòng)和教師的教學(xué)計(jì)劃都是為了幫助學(xué)生實(shí)現(xiàn)預(yù)期結(jié)果，理想的教學(xué)設(shè)計(jì)是希望學(xué)生達(dá)到持久的理解，因?yàn)樵诔志美斫庵蟮拿恳粋€(gè)思想動(dòng)態(tài)都必須以某種直接或間接的方式與這些已確定的理解聯(lián)系起來(lái)。應(yīng)用和遷移非常重要，這是促進(jìn)學(xué)習(xí)者對(duì)已有認(rèn)知的深入理解，通過(guò)遷移應(yīng)用，學(xué)習(xí)者則會(huì)進(jìn)入自我認(rèn)知監(jiān)控，根據(jù)認(rèn)知目標(biāo)和及時(shí)評(píng)價(jià)反饋?zhàn)约赫J(rèn)知活動(dòng)的結(jié)果和不足，與此同時(shí)，教育者只需稍加引導(dǎo)，學(xué)習(xí)者就會(huì)對(duì)已有認(rèn)知進(jìn)行鞏固強(qiáng)化。

基于UbD理念的教學(xué)設(shè)計(jì)是教育工作者和學(xué)習(xí)者的進(jìn)步階梯，其系統(tǒng)地發(fā)展了教育者期望學(xué)生真正學(xué)習(xí)的大圖景思想，而不是簡(jiǎn)單熟悉的知識(shí)內(nèi)容。以追求理解“細(xì)胞生命歷程”的單元設(shè)計(jì)將課標(biāo)的理念貫徹其中，落實(shí)了減負(fù)政策，并為教師的專業(yè)發(fā)展提供了前進(jìn)動(dòng)力。在課程設(shè)計(jì)中，教師不僅加深了專業(yè)知識(shí)的學(xué)習(xí)，更增強(qiáng)了教學(xué)育人的思想感悟。

參考文獻(xiàn)：

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[3]鄭耀通.UbD設(shè)計(jì)在環(huán)境微生物學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用：以微生物特性與功能單元為例[J].微生物學(xué)雜志，2021，41（1）：119-122.

[4] Grant Wiggins，Jay McTighe.追求理解的教學(xué)設(shè)計(jì)（第二版）[M]. 閆寒冰，譯.上海： 華東師范大學(xué)出版社，2017：92-94.

（作者單位：新疆師范大學(xué)）

編輯：趙飛飛