基于“UbD”模式的通用技術(shù)電子控制系統(tǒng)教學探索

管小燕

◆摘? 要：UbD（Understanding by Design）理論模式以學習結(jié)果為導向的教學設計方式，設計起始為預期目標，預設評估證據(jù)，再設計學習活動.本文以“電子電路設計與綜合分析”單元為例，在闡述“UbD”教學設計理論的基礎(chǔ)上探索教學逆向設計，，能讓學生把所學知識遷移應用到真實環(huán)境，有效地促使學生主動學習和理解建構(gòu)知識，真正落實學科的核心素養(yǎng)目標。

◆關(guān)鍵詞：UbD模式;逆向設計;單元整合

一、研究背景及意義

隨著我國經(jīng)濟社會發(fā)展新變化，對教育有了新方向，新要求，要發(fā)展素質(zhì)教育，推動人才培養(yǎng)模式的改革創(chuàng)新?！镀胀ǜ咧型ㄓ眉夹g(shù)課程標準（2017年版）》進一步要求落實五大學科核心素養(yǎng)，培養(yǎng)學生的必備品格和關(guān)鍵能力，創(chuàng)新思維的訓練尤其重要。在教學實踐中，較多關(guān)注從傳統(tǒng)課的設計實施入手，較少從整體出發(fā)知識點單元整合設計，這樣很難落實新課程標準的理念和培育學科核心素養(yǎng)。

而隨著技術(shù)選考發(fā)展，對學生知識點的考察更為全面而系統(tǒng)，需要學生真正從理解的角度入手區(qū)去掌握知識。而在選考部分電子控制系統(tǒng)部分，原有教材的知識點相對來說比較分散，電子電路所涉及的基本概念、器件、電路、分析設計方法等非常豐富，高中生作為初學者往往感覺無從下手，掌握比較困難而產(chǎn)生畏難情緒。其實電子控制系統(tǒng)中的知識本身有較強的邏輯聯(lián)系，需要教師總結(jié)進行整體設計，訓練學生抽象、概括、判斷、推理等集中思維能力，重視學生聯(lián)想思維、發(fā)散思維、求異思維、逆向思維的培養(yǎng)，從而實現(xiàn)知識的有效遷移，達到化繁為簡、觸類旁通的教學效果。因此，在通用技術(shù)選考課堂進行單元整體教學非常重要，那如何開展單元整體教學呢？以UbD（Understanding by Design）模式為引領(lǐng)的逆向教學設計能較好地改進上述問題。

二、UbD（Understanding by Design）理論概述

UbD（Understanding by Design）理論是以具體的學習結(jié)果作為目標，根據(jù)目標進行逆向思考的教學設計。具體為三個階段：（1）確定預期的教學結(jié)果、（2）確定合適的評估證據(jù)。（3）設計學習體驗和教學活動，這一設計過程可以更好地幫助教師緊扣通用技術(shù)核心素養(yǎng)目標和通用技術(shù)學科課程目標內(nèi)容思考預期結(jié)果，同時也有助于培養(yǎng)學生歸納總結(jié)、科學推理等思維能力，單元逆向教學強調(diào)“以終為始”進行單元整體教學設計與實施，即先確定單元預期學習結(jié)果，再確定合適的評估證據(jù)，最后才設計學習活動。注重圍繞預期結(jié)果、來設計和組織教學①，以獲得對所學知識本質(zhì)的深度理解，達到解釋、闡明、應用、洞察、移情和自知六個維度[1]。

三、基于UbD模式的電子控制系統(tǒng)設計與電路綜合分析單元的教學設計

階段1：確定預期結(jié)果.

依據(jù)教學目標整合單元內(nèi)容，來明確教學內(nèi)容的優(yōu)先次序，引導學生進行自主學習。這就需要教師突破傳統(tǒng)的按教材章節(jié)順序、教材內(nèi)容組織教學活動的教材觀，實現(xiàn)“用教材教”而非“教教材”的觀念，對教材內(nèi)容依據(jù)“大概念”和教學目標進行合理的整合，強調(diào)理解建構(gòu)，幫助學生進行知識的遷移應用，實現(xiàn)以理解為先的教學設計。在“電子控制系統(tǒng)設計與綜合分析”的單元教學設計中，將教材內(nèi)容進行了整合處理，對電子控制系統(tǒng)的組成框架有了明確的方向，如圖1。

同時根據(jù)通用技術(shù)的核心素養(yǎng)和新課程標準的要求，確定本單元的學習目標如圖2。分類整理學習目標后，我們能發(fā)現(xiàn)對應理解建構(gòu)的學習目標，承載著培養(yǎng)學生的證據(jù)推理、模型認知、科學探究等學科核心素養(yǎng)的功能，又是知識技能和遷移應用的重要橋梁。將學習目標分類后，在單元教學設計時，能讓教師關(guān)注理解建構(gòu)的學習目標去設計，能讓學生深度學習。在UbD理論在，對單元整體教學設計的指導作用更明確，更能明確選考教學中心任務。能讓學生對學習目標更聚焦、更清晰，從而有方向地提升了學習效率。

階段2：確定合適的評估證據(jù)

“UbD”模式要求教師站在更長遠的角度進行思考，必須先找到能證明學生成功完成學習目標的證據(jù)后，再去考慮設計教學。評估的方式比較多，而隨著課程的深入、活動的開展逐步形成一系列的評估證據(jù)，而不是像傳統(tǒng)教學中單一的評價證據(jù)，比如單元測試。評價要貫穿于教學的各個環(huán)節(jié)中，方式應該多樣，除了傳統(tǒng)的書面測試外，還有思考反饋、自我反思、小組互評、成果展示等。在UbD模式下的評價設計，考慮目標達成度，對發(fā)展“可見的學習”尤為重要。本單元可以設計如下評估內(nèi)容：

（1）表現(xiàn)性任務

繪制電路圖--能根據(jù)設計要求，畫出能實現(xiàn)電路功能的電路圖，進行部分設計及整體電路的設計;

口語報告--能用正向、逆向思維分析電路的工作過程及電路原理;

動手實踐--能通過電子百拼或拼搭實驗平臺來搭建電路來展現(xiàn)成果，并能進行簡單的調(diào)試和故障分析。

（2）其他證據(jù)（例如;小測試、電路補充連線、體驗報告）

小測試--三極管控制驅(qū)動電路模型及有關(guān)選擇題，變換控制模塊電路分析題;

電路補充連線題--輸入部分、控制部分、輸出部分的電路補充設計連線，檢驗學生整體知識遷移應用能力;

體驗報告--報告體現(xiàn)電路設計圖，工作過程分析，電路模塊設計小結(jié)與規(guī)律整合。

（3）學生的自我評價和反饋

a、自評電路設計圖的繪制情況;

b、自評電路分析正向、逆向思維方法的使用熟練情況;

c、自評搭建電路的過程、調(diào)試以及故障分析的判斷過程，互評成果展示表現(xiàn)。

階段3：設計學習體驗和教學活動

在逆向設計的第3階段需要考慮清楚幾個關(guān)鍵問題：學生在哪些活動中獲得所需要的知識和技能，才會達到預期的結(jié)果？選擇哪些材料和資源時最合適的？根據(jù)表現(xiàn)性目標，教師需要準備哪些內(nèi)容，指導學生做什么，以最合適的方式開展教學？根據(jù)“UbD”教學模式，學習活動設計要依照教與學的體驗順序，逐次列出關(guān)鍵的教學和學習活動，有助于學生完成預期的理解，如圖3的模式設計。選考部分電子控制系統(tǒng)設計與綜合分析單元學習可以分三大塊，電子控制系統(tǒng)設計及電路分析、電路的安裝與調(diào)試、電路的故障分析與解決。在原有模塊的學習下，學生對于電子控制技術(shù)的基本知識點有一定的掌握。在這個單元最主要是訓練學生的分析電路的邏輯思維，能在此基礎(chǔ)上分析、設計以及排除故障更替原有電路設計。以表1設計為例，讓學生把已經(jīng)接受的關(guān)于電子控制系統(tǒng)各組成部分的知識轉(zhuǎn)變?yōu)檎w電路的設計，達到新的認知是這個設計的重點。教師需要利用生活化的問題情境引導學生進行科學的區(qū)分。教學過程可以按以下順序開展：問題情境引入，導入關(guān)鍵問題和核心任務，產(chǎn)生認知沖突，建構(gòu)邏輯體系，形成新的認知。

在這塊教學設計中，首先給學生創(chuàng)設情境，在原有的光控燈的基礎(chǔ)上，需要有開窗后能報警的控制裝置。從情境入手，學生來解決問題。設計電路方式，教師利用電子電路的邏輯關(guān)系引導學生利用逆向思維方式考慮問題解決方向。開窗與報警是因果關(guān)系，可以利用以果推因的逆向方法來確定電路設計方案，再用正向思維來聯(lián)系報警控制系統(tǒng)的輸入部分—控制部分—輸出部分的元器件設計連接，這樣也訓練了選考考試中常用的出題思路，讓學生在學習的過程中有比較明確的結(jié)果目標。電路設計后需要用實驗來驗證，利用電子百拼搭建調(diào)試以及成果展示。

在設計教學活動過程的同時，評價設計主要體現(xiàn)學生能從設計體會自己是否達到預期的結(jié)果，教師也能在過程中參與判斷學習果，以“開窗報警控制系統(tǒng)設計”活動來舉例，為了讓學生明確具體任務，合理安排時間。設計類似的時間安排表如表2所示

四、基于UbD理論學習與實踐的反思

UbD理論倡導實施單元整體教學，并圍繞基本問題、核心任務來揭示、理解和應用。并以探究整合為單元學習活動主線的逆向設計過程，實現(xiàn)從整體再到局部的課堂設計，增強學生學習的自我感、獲得感，本單元的教學通過電子綜合分析的知識整合，明確預期的知識技能、理解建構(gòu)和遷移應用的教學目標，調(diào)整教學內(nèi)容，設計可評價的表現(xiàn)性任務，實現(xiàn)了以學生小組合作為主體的主動學習型模式。

追求理解的逆向教學設計其倡導的圍繞電子控制系統(tǒng)學習目標來組織教學活動，重視目標、評價與教學的一致性，有力地促進了核心素養(yǎng)在教學中的落實，技術(shù)選考教學的指向性更加明確。在學習活動過程中整評估設計先于課程設計，明確指向?qū)W生學習結(jié)果的質(zhì)量。在UbD模式下的教學設計活動，學生不斷反思、知識整合，使學生體驗到認知體悟的建構(gòu)，這種逆向設計過程，鍛煉了學生在“做中學技術(shù) 、學設計”的技能和思維以及創(chuàng)新能力和合作能力。在今后的教學，更需要不斷的完善及探索有關(guān)教學設計。

參考文獻

[1][美]格蘭特·威金斯，杰伊·麥克泰格，著.追求理解的教學設計（第二版）[M].閆寒冰等，譯.上海：華東師范大學出版社，2017.

[2]拉爾夫·泰勒.課程與教學的基本原理[M].北京：中國輕工業(yè)出版社，2014：3.