逆向教學設計在高中生物學教學中的應用研究

郭鈴 范曾麗

【摘要】在新課改背景下，促進學生生物學核心素養的形成日漸成為生物學教學的核心導向[1]。逆向教學設計以明確的教學結果為導向，為學生獲得有效的學習體驗提供了一種途徑，能有效促進學生生物學核心素養的發展。文章以“生態系統的組成成分”的教學為課例，展示了逆向教學設計的一般步驟，為其在高中生物學教學中的應用提供一定的參考。

【關鍵詞】逆向教學設計;生物學教學;應用

【基金項目】四川省科技廳項目（2020JDRC0092），四川省教育廳項目（2018自編11），四川省教育發展研究中心2019年度重點課題（CJF19004），南充市社科聯“十四五”規劃項目（NC21B228）。

作者簡介：郭鈴（1998—），女，西華師范大學生命科學學院教育碩士在讀。通訊作者：范曾麗（1981— ），女，西華師范大學生命科學學院。

生物學是高中教學體系中的一門重要學科，其首要任務在于發展學生的生物學學科核心素養[2]。在生物學教學過程中，學生學科核心素養的形成有賴于學生積極主動地參與、獲取和理解知識。而逆向教學設計更加注重學生的學習體驗，能夠促使學生主動參與課堂活動，提高學生的學習遷移能力。因此，在新課改背景下，逆向教學設計的運用可以作為高中生物學教學中發展學生生物學核心素養的有效實踐方法[3]。

一、逆向教學設計的基本理念

逆向教學設計是一種“以始為終”的教學方法，強調從學習結果開始逆向思考，整體可以分為三個階段[4]，如圖1所示。逆向教學設計在高中生物學課堂教學中具有以下兩方面優勢。一方面，逆向教學設計以結果作為導向，教學活動與教學目標互相對應，教學目標明確，確保了教學的有效性，避免了無效教學。另一方面，生物學核心素養是學生在學習生物學的過程中逐漸發展起來的，是學生在解決真實情境中的實際問題時所表現出來的正確價值觀念、必備品格與關鍵能力[5]。而逆向教學設計從學生的理解出發，反對知識的簡單回憶或再現，要求學生將所學的知識遷移應用到新的環境中，應對新的挑戰，與生物學核心素養的內涵一致。

二、逆向教學設計的實例

筆者以人教版高中生物選擇性必修2“生態系統的組成成分”為例，展示逆向教學設計在高中生物學教學中的具體實施步驟。

（一）確定預期結果

首先，教師要對“生態系統的組成成分”的教學內容進行梳理。結合高中生物學課程標準，教師可以明確該部分內容中需要學生掌握的重要概念與內容。其次，教師要進一步明確學生應該在本節課上思考的基本問題以及應該達到的預期理解效果。最后，基于以上環節的思考，教師確立符合生物學學科核心素養的四維目標。該課教學目標具體如表1所示。

（二）確定合適的評估證據

對學生的理解進行評估，要求教師能夠根據學生的表現性任務了解學生的思維情況，掌握學生對知識的理解程度。根據本節課的教材內容和學習目標，教師可以安排設計“月面微型生態系統”以及構建生態系統模型兩個表現性任務，制訂一些其他評估證據，如表2所示，幫助學生自主構建生態系統的相關概念。

（三）設計教學和學習活動

明確了教學目標和評估證據后，教師需要思考如何增強學生的學習體驗，如何設計教學才能使課堂兼具吸引力和有效性。參考格蘭特·威金斯和杰伊·麥克泰格在《追求理解的教學設計》一書中提出的教學計劃的WHERETO要素[6]，筆者設計了關鍵的教學和學習活動，如表3所示。

（四）教學過程展示

通過逆向教學設計，教師將對課堂的教學環節和學生活動有更清楚地認知，具體的教學過程如下。

1.創設真實情境，導入新課（W-H：學習方向和原因）

教師展示中國在農業方面的成就，如雜交水稻種植技術、鹽堿地種植技術、南極溫室種植技術等，創設問題情境：能否實現“月宮種菜”呢？結合月球的環境，教師讓學生從生態系統的角度出發思考問題。

設計意圖：將“月宮種菜”作為本節課的情境主線，一方面，體現我國科技的進步;另一方面，新穎的事例能夠增強課堂的趣味性，激發學生的學習興趣，提高學生的學習積極性[7]。

2.對比觀察，自主定義（E-O：體驗、準備與組織）

教師展示地球上已有的生態系統，通過對比觀察，引導學生思考“生態系統的共同組成成分有哪些？”接著教師向學生展示農田生態系統，請學生小組合作對農田生態系統中的要素進行分類并說明分類理由，完成對生態系統各組成成分的歸納和定義。

設計意圖：在以往的課堂中，教師對“生態系統組成成分”的教學常采用“滿堂灌”的形式，直接陳述或照著書本念定義，這樣的教學并不能讓教師明確學生是否已經理解了課本的概念。因此，教師可以讓學生自己從課本中獲取信息，再結合問題情境，將課本中的文字用自己的話表達，既鍛煉了學生的表達能力，又讓教師掌握了學生的知識吸收情況。

3.合作探究，理解應用（E-T：探索與量身定做）

教師點明利用生態系統實現“月宮種菜”設想的難點，并提供不同的生物物種選項，引導學生小組合作，讓學生根據課堂所學內容，自主設計“月面微型生態系統”方案。接著教師請各小組代表上臺講解自己小組的方案，其余學生在班級范圍內展開討論。

設計意圖：首先，學生是課堂的主體，本環節充分發揮了學生的主觀能動性，調動了學生的學習積極性。其次，學生在對“月面微型生態系統”方案進行探究的過程中，需要將課本的知識遷移到新的現實情境中并加以利用，即只有當學生明確了生產者、消費者以及分解者之間的關系和作用時，才能正確地設計方案。最后，教師就可以通過學生的表現來判斷其是否對知識有了正確的理解。

4.抽絲剝繭，突破重難點（E-R：探索與反思）

教師展示“嫦娥四號”搭載的“生物科普實驗載荷”，帶領學生一起分析實驗中的微型生態系統選擇的馬鈴薯、棉花、油菜、擬南芥、酵母菌、果蠅等生物之間的關系，并填充圖2。E3810554-203F-4989-AEB4-2ECE547005E0

設計意圖：“生物科普實驗載荷”方案的分析，不只是回歸了“月宮種菜”的問題主線，也是對學生自主探究結果的檢驗，這一過程不僅能再次激發學生的學習興趣，幫助學生獲得在“生態系統中，生產者、消費者和分解者是缺一不可的”概念性知識，還能讓教師對之前教學的效果有一定的了解和掌握。

5.歸納總結，模型建構（R：評價與反思）

教師引導學生從“月面微型生態系統”的特殊性聯想生態系統的普遍性，并進行歸納總結，繪制生態系統的結構模型，如圖3所示。

設計意圖：幫助學生構建系統化、結構化的生態系統知識網絡，同時教師通過學生的模型繪制情況，能夠明確學生是否對生態系統以及生態系統的組成成分等概念有全面的認知。

6.情感升華，結束課堂（H：吸引與保持）

教師播放科研視頻，向學生講述“月宮種菜”不是因一時奇思妙想而產生的，而是對保障航天員生命安全具有重大意義。

設計意圖：了解我國科技的進步與成就可以讓學生體會國家的強大，激發學生的民族自豪感，從而激發其為國奮斗的熱情。

三、教學反思

通過逆向教學設計，一方面，教師有效避免了因教學活動漫無目的而造成的無效教學，確保了教學趣味性和有效性的統一;另一方面，學生的課堂積極性有所提高，能夠在面對真實情境時做到主動參與、主動思考。

結語

教師應用逆向教學設計，能夠提高教學的有效性，為學生關鍵能力和必備品格的培養提供良好的實現途徑。教師要把理論與實際相結合，更好地將逆向教學設計應用于生物學教學，幫助學生實現核心素養的發展。

【參考文獻】

[1]李艷.基于學科核心素養的主線化情境教學實踐：以“生態系統的能量流動”教學為例[J].中小學課堂教學研究，2021（01）：47-49.

[2]袁錦明.指向生物學學科核心素養的真實任務情境創設例析[J].中小學課堂教學研究，2021（08）：49-51.

[3]鄭嘉會.高中生物學核心概念教學現狀研究分析[D].聊城：聊城大學，2019.

[4]錢進.理解教學視野下的道德與法治課堂教學架構：以“和朋友在一起”為例[J].上海課程教學研究，2020（02）：45-49.

[5]吳成軍.生物學學科核心素養的教學與評價[M].上海：華東師范大學出版社，2020.

[6]格蘭特·威金斯，杰伊·麥克泰格.追求理解的教學設計[M]閆寒冰，宋雪蓮，賴平，譯.2版.上海：華東師范大學出版社，2017.

[7]屈曉舒.微課在職業院校英語教學中的教學設計思路分析[J].中國校外教育，2020（10）：79，81.E3810554-203F-4989-AEB4-2ECE547005E0