例析高中生物逆向教學單元設計之作業設計

周瑞山 劉芳敏

【摘要】高中生物逆向教學設計從學習者對核心概念的理解出發，經歷明確目標、確立評估方式以及教學設計的過程，實現以學生為中心的教學，達成核心素養的全面提升。作業設計在逆向教學設計中不僅是課堂教學的反饋，更是教學評估的主要途徑之一。本文以《細胞的結構》單元為例，設計具有評估價值的作業，以完善核心素養導向下的高中生物逆向教學設計。

【關鍵詞】核心素養；生物教學；逆向教學設計；作業設計

當核心素養培育成為教育的共識時，教學設計正逐漸從“灌輸式學習”轉變為“活動導向的設計”。但也正如格蘭特·威金斯與杰伊·麥克泰格在《追求理解的教學設計》（第2版）中提到的，當教師聚焦在教學中的活動設計時，雖然能夠提升學生在課堂中的參與度，但該模式缺乏對存在于學習者頭腦中的重要概念和恰當的學習證據的明確關注。學生認為自己的任務只是參與，認為學習只是活動，而不是對活動意義的深刻思考。

當教師從學習者的“理解”出發，確定課程的預期結果，從而確定合適的評估證據，以此為依據設計學習體驗和教學時，學生不僅能夠“知道”，還能夠進行應用和遷移、進而發展科學思維的能力。這樣的“逆向教學設計”，不僅僅是一種教學方式的創新，同樣也是學生核心素養實現的有效路徑。

早期的作業大都作為鞏固知識的方法，即知識操練，用以鞏固和強化課堂中所學的知識，而現如今作業還兼具了培養良好習慣與訓練科學思維的功能。但在“逆向教學”中，作業不僅僅是課堂教學的反饋，更是教學設計的依據，即達到預期理解的證據之一。這意味著作業的設計需要優先于教學設計，并成為教學的指導與評估手段。

一、明確教學的方向———制定教學目標

逆向設計是以目標為導向，因此作業的設計最終是為了指向具體的目標。以《細胞的結構》為例，《普通高中生物學課程標準（2017版）》對于該部分內容給出了本單元需要實現的核心概念“細胞各部分結構既分工又合作，共同執行細胞的各項生命活動”，在此基礎上進一步細分為四個水平層次：（如表1所示）

同時在課程標準中，具體的學習內容要求如下：

1.概述細胞都由質膜包裹，質膜將細胞與其生活環境分開，能控制物質進出，并參與細胞間的信息交流；

2.闡明細胞內具有多個相對獨立的結構，擔負著物質運輸、合成與分解、能量轉換和信息傳遞等生命活動；

3.闡明遺傳信息主要儲存在細胞核中；

4.舉例說明細胞各部分結構之間相互聯系、協調一致，共同執行細胞的各項生命活動。

分析上述水平要求和具體內容要求，為我們的教學目標設計指明了方向。

因此，基于核心素養視角下的本單元的具體目標可以制定為：

生命觀念：能夠運用結構與功能觀，闡釋細胞組成結構和功能的關系，并能夠將科學、技術、工程學和數學（STEM）知識和能力運用在實踐活動中。（水平等級四）

科學思維：能夠從洋蔥表皮細胞質壁分離現象中總結細胞膜選擇透過性的特點，并預測細胞處于不同環境中的形態變化。（水平等級三）

科學探究：能夠正確使用工具進行觀察，并選用合適的材料與他人合作搭建細胞模型，以口頭或書面的形式介紹所搭建的模型及其特點。（水平等級二）

社會責任：運用細胞吸水和失水的原理，解釋生活和生產中的有關生命現象，并將其原理應用于生活中。（水平等級四）

當然，在分課時教學設計時，可以將單元教學目標進行相應的分解與細化。

二、確定合適的評估證據———作業設計

作業作為教學評估的主要證據，設計時不僅需要對標教學的目標，同時也需要讓學生能夠明確呈示其學習結果。在《細胞的結構》單元中，我們設計了能夠體現目標的課程作業。

1.單元長周期作業

為了實現“細胞各部分結構既分工又合作，共同執行細胞的各項生命活動”的單元總目標，在該單元教學實施之際，設計開展細胞“亞顯微結構”模型制作大賽。以小組為單位完成作業，隨作品同時遞交作品情況表，須標明模型結構名稱、制作者的分工情況。作業中鼓勵同學表現創意，但不得出現科學性錯誤。學生在單元學習過程中，依據學習知識選取合適的材料，搭建完整的細胞結構模型（如圖1所示）。

在完成該份作業的過程中，學生需要充分運用STEM知識與能力，還有小組嘗試運用3D打印的技術，獲得更為精細化的細胞器模型。在完成模型搭建的同時，學生需要對模型作品進行說明，闡釋各個細胞結構的特點和其行使功能間的關系，以達成較高的學業水平要求目標。

2.分課時作業

針對單元內各個教學環節需要達成的目標，可以以基本的檢測題作為作業進行評估。在作業的設計中，同樣需要關注學生能夠達成的知識、技能、理解的預期目標。

以上述單元作業設計為例，以“課時作業”設計指向達成較低層次的教學目標評估；同時以“單元長周期”教學設計，指向單元的核心概念，對單元的整體學習情況進行總結與評估，并以此指導課堂教學設計的實施。當學生能夠完成上述“分課時作業”，說明課堂教學達成預期目標，當學生小組能夠完成“長作業”并進行詳細的模型說明則說明本單元的教學達成預期目標，學生對核心觀念達到理解的程度。

三、設計學習體驗，給學生更多的成長空間

基于“單元長作業”的設計，在教學設計時采用PBL（Proj ect - Based Learni ng）教學模式，以“如何搭建細胞亞顯微結構模型”為課程的驅動性問題，學生需要進行自主學習并運用所學到的知識來完成作業任務。

例如學生在課堂教學中學習了細胞膜以磷脂雙分子層與蛋白質為基本骨架，具有選擇透過性及半流動性的特點，在課后就需要選擇合適的材料來體現細胞膜的結構特性與功能特性。又比如，在學習細胞器相關內容時，學生圍繞核心問題，通過自主學習或教師引導了解細胞中與蛋白質的合成、加工與分泌過程有關的細胞器及其功能，整合信息后分析、描述出合成加工的具體過程。那么，在模型搭建的過程當中，學生就需要根據蛋白質合成、加工、分泌的具體過程，考慮細胞中核糖體、內質網、高爾基體等細胞器在細胞中的相對空間位置，甚至表現出囊泡的胞吐過程，并在模型說明中進行具體的闡述。

綜上所述，從學習者的“理解”出發，教師通過設計真實情境下的真實任務，為學生的學習提供明確的方向，學生在學習的過程中不僅僅是簡單地積累知識，更是將抽象的知識轉化為具像的實際問題。學生也并不是一次性地完成某次作業，而是在學習的過程中，對自己的作業進行不斷地反思與改進，最終形成一項經過反復思考與修改的學習成果，通過模型的展示與交流，將自己的學習成果同學習伙伴共享，不僅僅能夠實現學科知識的目標，更是核心素養的全面體現。

【參考文獻】

[1]格蘭特威金斯，杰伊麥克泰格.閆寒冰，宋雪蓮，賴平譯.追求理解的教學設計[M].上海：華東師范大學出版社，2017

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[4]劉恩山，曹保義.普通高中生物學課程標準（2017年版）解讀[M].北京：高等教育出版社，2018：120- 124

（上海市晉元高級中學，上海200333）（上海市曹楊第二中學，上海200333）