逆向設計在初中生物教學中的運用
——以“人體的神經調節”為例

吳 婷

（蘇州市吳中區木瀆南行中學 江蘇蘇州 215101）

合理而有效的教學設計是保證教學既有效果又有效率的前提和基礎。那么，怎樣的教學設計最能夠讓學生理解呢？美國課程研究專家格蘭特·威金斯和杰伊·麥克泰格在《追求理解的教學設計》一書中提出了一種有效教學設計方法，即逆向設計。

1 逆向設計的定義

逆向設計是一種教學設計方法，也是一種設計過程。先確定預期結果即學生應該知道什么，理解什么，能夠做什么；然后，確定合適的評價證據用于證實預期學習是否已完成；最后，在前面的基礎上，考慮最合適的教學方式即設計學習體驗和教學活動。逆向設計的三個階段如圖1所示。

2 采用逆向設計的原因

很多教師從輸入端開始思考教學，即從固定的教材、擅長的教法，以及常見的活動開始思考教學，而不是從輸出端開始思考教學，即從預期結果開始思考教學。由于思考角度的問題，太多的教師只關注自己的“教”而不是學生的“學”，造成了教學設計中的兩大誤區——聚焦活動的教學和聚焦灌輸的教學。這兩種教學都沒有恰當地回答有效學習的核心問題：什么是重要的？核心是什么？教學活動如何幫助學生達到學習目的？在學生完成整個學習任務過程中，由于教學設計沒有突出強調清晰的目的和明確的表現性目標，所以學生無法作出令人滿意的反饋。于是，筆者將習慣的做法進行了翻轉，進行了逆向設計。這種做法能夠確保具體的教學活動與學習目標相匹配，而且使教師的教學活動完全是以預期的學習結果為中心，不至于偏離方向，保證了教學的有效性。

3 逆向設計的教學實例

以蘇科版《生物學》八年級上冊“人體生命活動的調節”中“人體的神經調節”一節為例，闡述逆向設計在初中生物教學中的實際運用。

3.1 階段1——確定預期結果

該階段中，教師需要解決以下問題：學生應該知道什么？理解什么、能夠做什么？

結合課標，本節課學生應該知道人體神經調節的基本方式是反射；理解反射弧的組成；能夠判斷反射的類型。

3.2 階段2——確定合適的評估證據

該階段中，教師需要解決以下問題：如何知道學生是否達到了預期結果？哪些證據能夠證明學生的理解和掌握程度？

結合教材內容，制定以下評估證據：通過3個活動體驗，學生自主構建反射的定義；探究實驗“膝跳反射”，找出反射弧個組成，結合模式圖簡述膝跳反射的過程；自主學習書本知識，將課堂上的3個小活動和膝跳反射進行對比，得出非條件反射和條件反射的區別；聯系本節內容，反思如何更好地學習并提出一些建議。

3.3 階段3——設計學習體驗和教學

教師在有了清晰明確的結果和合適的評估證據后，接著全面考慮最適合的教學活動，要關注教學方法、教學順序，以及資源材料的選擇。教師應該依據課程標準靈活地、創造性地使用教材，并且思考如何通過教學設計，使學生真正理解他們所要學習的知識。

課前準備：PPT、白紙、硬幣、小橡皮錘、話梅。

教學過程如下：

（1）活動導入，激發興趣。

活動1——硬幣走迷宮：白紙上畫有20個圓圈，學生將20個不同的數字隨機填寫在圓圈內。同桌之間互相交換紙，讓硬幣沿著從小到大的順序“走完”這20個數字，比比誰的硬幣“走”的快，并回答問題——完成剛才的小游戲，需要人體的哪些器官參與？

活動2——“品”梅：學生品嘗話梅，說出口腔所發生的反應以及參與這個反應的器官。

活動3——“看”梅：學生觀看話梅圖片30 s，說出口腔所發生的反應以及參與這個反應的器官。

設計意圖：課堂一開始教師設計了3個活動，當學生在完成第一個活動時，雖然積極性很高，然而對反射的定義其實還是模糊的。學生在完成第二個、第三個活動時，因為有了第一個活動做鋪墊，會很容易地找出參與反應的器官，并逐漸體會到人體在神經系統的調節下，能夠對刺激做出反應。

（2）歸納提煉，自主定義。

教師：如果我們將“眼睛看到數字”“舌頭品嘗到酸味”“眼睛看到話梅”概括成“刺激”；將“手部運動”“唾液腺分泌唾液”概括成“反應”；將“大腦”“腦干”概括成“神經系統”，請你用“刺激”“反應”“神經系統”這三個關鍵詞來定義“反射”。學生的回答如圖2所示。

設計意圖：在傳統的教學中，教師會直接給出反射的定義，一切看似水到渠成。然而，學生對反射定義掌握了多少，教師并不清楚。所以，教師要讓學生自己進行歸納，用自己的話說出反射的概念。這樣既可以鍛煉學生的語言組織能力，還可以評價學生對“反射”的掌握程度。

圖2 學生自主建構出的反射定義

（3）深入淺出，突破難點。

活動4——膝跳反射：每兩人一組進行實驗，實驗完畢討論問題。如，受測同學的小腿有什么反應？參與這個反應的結構有哪些？你可以按照“刺激”“反應”“神經系統”來找到對應的3個器官或結構嗎？

設計意圖：有了前面的3個活動，學生可以很順利地找到“韌帶”“小腿向前彈起”“脊髓”，在此基礎上提煉反射弧的三個組成。

教師：老師手上有三個名詞“感受器”“效應器”“神經中樞”，根據你的理解將其貼到對應的框里，說說為什么你要這樣貼？

設計意圖：將此環節設計成將名詞貼到對應的框里，一方面要求學生理解這三個名詞，另一方面也是在幫助學生構建反射弧的組成。

教師：我們過河需要橋或者坐船，同樣感受器接受刺激后產生的神經沖動要到達神經中樞也需要“橋”，老師給出了兩座橋——“傳入神經”和“傳出神經”，請你將其架在合適的位置，并說說你的理由。學生完成圖3。

圖3 學生完成的填圖示意

設計意圖：這節課出現了很多新的專業名詞，像反射弧的5個組成，教科書并未對其專門作出解釋，教師要做的就是將抽象知識簡單化、形象化。通過架橋，學生在不知不覺中已經將反射弧的5個組成全部找出，并理解其含義。

教師播放膝跳反射的動畫，學生觀看并將完整的過程描述出來。教師要求學生回答：你是如何來理解反射紙的這五個組成部分的？

設計意圖：學生是課堂的主體，教師要提供各種讓學生敢說、會說的機會。第一個學生在描述的時候可能不完整，緊接著第二個學生進行補充或修改，到第三個學生回答的時候基本上表達已經很完善了。讓學生輸出知識、自我完善知識結構，比教師單向的給學生輸入知識要有效得多。

（4）層層遞進，辨析類型。

教師：請同學們自主學習書本第39頁“反射的類型”相關知識，然后將黑板上羅列的四個反射分成兩類，同時說說你的理由？

設計意圖：教師引導學生從4個具體的事例出發，通過歸納對比的方法將其分成兩類，從而形成非條件反射、條件反射的概念。

（5）學以致用，融會貫通。

教師聯系學生的生活，提出問題：

①醫生在檢測患者神經系統方面疾病時，在患者完全放松的情況下做膝跳反射測試，病人能感覺到敲擊，但無膝跳反射活動，問題可能出現在反射弧的哪個結構？如何才能保證反射活動的正常進行？

②生活中有許多諺語、成語，描述的就是人的條件反射，你能說出幾個？

③學習也是一種建立條件反射的過程，反思自己的學習，請提出一些建議幫助大家更加有效的學習？

設計意圖：衡量理解的一個基本指標就是能把所學的知識遷移到新的環境和挑戰中，而不僅僅是知識的回憶和再現。教師通過設計符合學生學習和認知規律的內容，培養學生主動建構意義和學習遷移的能力，真正實現學以致用、融會貫通的學習效果。

4 逆向設計的教學反思

逆向設計應注意以下幾點:（1）設計的過程應根據實際需要不斷調整和完善；（2）設計的內容應既有“有效性”又有“趣味性”，才能讓學生更積極地投入學習過程；（3）提供探究發現的機會，學生才有可能透過書本知識發現更深層次的含義，得到有意義的推論。

逆向設計能夠確保具體的教學活動與學習目標相匹配，既能讓學生更積極地投入學習過程，同時又能較好地達到預定目標，實現理解。在初中生物教學中，教師合理地將逆向設計運用于教學實踐中，能夠讓課堂更有效！