基于UbD理念的高中生物學(xué)教學(xué)設(shè)計

張夢婷 董正武

一、問題提出

《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，要求學(xué)生深刻理解生物學(xué)概念;課程強調(diào)實踐更是為了加深學(xué)習(xí)者對生物概念的理解。高中生物學(xué)教學(xué)同樣要考慮增質(zhì)減負，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到位，是亟須解決的問題。

傳統(tǒng)高中生物學(xué)教學(xué)中，學(xué)生多以聽和記來學(xué)習(xí)。對于學(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)各挑選一座市級中學(xué)進行問卷調(diào)查。調(diào)查對象為高中生，調(diào)查內(nèi)容是“有什么更好的建議來提升目前生物學(xué)學(xué)習(xí)效率”，針對此內(nèi)容，共收回212份有效問卷。將學(xué)生建議以關(guān)鍵詞的形式總結(jié)后得出，習(xí)題、知識點和理解這三者占的百分比最大。這些關(guān)鍵詞可從兩個維度來進行總結(jié)，一是學(xué)生主體方面，二是教師客體方面。這里重點分析“理解”這一關(guān)鍵詞。一部分學(xué)生認為生物學(xué)知識點雖多，但內(nèi)容多與實際生活相聯(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)生對知識的理解。

從上述現(xiàn)狀分析得出，目前高中生物學(xué)這門學(xué)科知識點零碎，在背誦知識點的基礎(chǔ)上做題成效甚微，因純粹依賴記憶獲得的記憶型知識易被遺忘，學(xué)生需對知識進行深入理解并進行知識遷移。《教育心理學(xué)》一書中提到，不論是程序性知識還是陳述性知識都需要理解，我國心理學(xué)家馮忠良曾把知識的理解分為領(lǐng)會、鞏固和利用三個階段。[1]因此，在學(xué)習(xí)過程中，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Grant Wiggins和Jay McTighe針對理解性教學(xué)設(shè)計出了UbD模式。UbD（Understanding by Design）也稱為逆向教學(xué)，不僅強調(diào)教學(xué)設(shè)計的重點在于使學(xué)生理解，同時也關(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（UbD）或反向設(shè)計過程之所以被稱為逆向設(shè)計，是因為設(shè)計課程的核心理念是從期望的結(jié)果開始。對于獨立思維能力不夠成熟的學(xué)習(xí)者來說，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。因此，教師在使用UbD設(shè)計教學(xué)時，可通過“以終為始”的教學(xué)法，確定教學(xué)實施的結(jié)果，考慮哪些方式能證明學(xué)習(xí)者達到預(yù)期效果，最后進行教學(xué)指導(dǎo)和學(xué)習(xí)活動。[3]用圖1表示該過程，在這個過程中凸顯UbD設(shè)計的教學(xué)目標(biāo)和表現(xiàn)型評價，避免陷入“滿堂灌”的誤區(qū)，協(xié)助學(xué)生對知識點進行主次劃分。

（二）“理解”六側(cè)面

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

（三）WHERETO要素

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

三、基于UbD理論的單元設(shè)計

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

（一）階段1——明確預(yù)期結(jié)果

基于細胞生命歷程中“細胞分裂分化”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)細胞的生命歷程？學(xué)習(xí)完這一單元，學(xué)生對生物學(xué)的認識應(yīng)達到何種程度？是否因本單元的學(xué)習(xí)，學(xué)生對細胞產(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“細胞為何要進行分裂分化”，能運用“有絲分裂相關(guān)知識解決遺傳問題”，能體會“生命繁衍生息的偉大之處”。基于上述分析，結(jié)合課程標(biāo)準(zhǔn)對本單元的要求，做出如下設(shè)計：

1.確立目標(biāo)

（1）學(xué)生能說出細胞周期、分化的概念，能敘述細胞分化和癌變的特點，能闡述細胞凋亡和壞死的不同。（2）能夠獨立畫出細胞分裂的各個時期，并闡述動植物細胞的區(qū)別。（3）能夠運用曲線圖表示各個時期DNA、染色體和單體的變化規(guī)律。（4）體會生命的奧秘，感悟細胞分裂對生物繁衍生息的意義。

2.提出具有爭論性的基本問題

（1）能否通過增加細胞分裂的次數(shù)使人達到永生？（2）斷了的手指為何不能通過細胞分裂恢復(fù)如初？（3）細胞一旦衰老是不是意味著個體也開始衰老？（4）如果全身都是癌細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)均分到子細胞中。（3）細胞分裂與分化的不同及聯(lián)系。

4.本單元結(jié)束后，學(xué)生將獲得的知識與技能

學(xué)生將知道：

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

學(xué)生將能夠：

（1）運用有絲分裂知識解決相關(guān)圖表問題。（2）應(yīng)用細胞分裂分化知識，解釋生物不能永生、不老不死等科學(xué)言論。（3）根據(jù)細胞衰老、凋亡等知識體會生命變化的奧秘。（4）掌握癌變機理，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)堂檢測進行自我評估，并及時給予教師學(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)與重點內(nèi)容，做好相應(yīng)檢測習(xí)題，于下課前5分鐘發(fā)放。通過課堂檢測，教師能快速了解學(xué)生對基礎(chǔ)知識及重點知識的掌握情況，及時在線上指導(dǎo)對錯，梳理知識誤區(qū)，在短時間內(nèi)趁熱打鐵，使得學(xué)生學(xué)習(xí)事半功倍。學(xué)習(xí)者也可通過及時測評，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)動力。設(shè)計如下：

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

（1）繪制當(dāng)n分別為2、4、6時，細胞分裂五個時期中染色體、DNA和單體數(shù)目的變化情況;或用橡皮泥、卡紙、毛線團等不同材料建構(gòu)科學(xué)美觀的有絲分裂細胞模型。（2）模擬葡萄糖在細胞中擴散的實驗，探究細胞不能無限長大的原因。（3）小組成員一起搜集與細胞衰老、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：細胞周期的概念，關(guān)于細胞周期的扇形圖和直線圖的理解判斷，不同時期的特點（以第一節(jié)課為例）。（2）觀察交流：四人一小組完成習(xí)題，讓小組中會做的同學(xué)給不會的同學(xué)講解，觀察講解與聽同學(xué)的思路，與同學(xué)們溝通復(fù)議。（3）課后作業(yè)：習(xí)題冊中知識內(nèi)容種類多樣，題型靈活多變，與實事結(jié)合緊密，可考查學(xué)生知識層面的能力遷移。（4）單元測評：考查點不再是專項一對一，而是系統(tǒng)的綜合性知識，要求學(xué)生具有系統(tǒng)的思維框架，靈活運用多種知識點解決單項復(fù)雜問題。

（三）階段3——設(shè)計學(xué)習(xí)活動

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

1.階段1中具有爭論性的基本問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.理論與實踐結(jié)合，進行表現(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)者不斷修正已有認知。（RT）

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

四、結(jié)語

根據(jù)課程設(shè)計不難發(fā)現(xiàn)，學(xué)生的學(xué)習(xí)活動和教師的教學(xué)計劃都是為了幫助學(xué)生實現(xiàn)預(yù)期結(jié)果，理想的教學(xué)設(shè)計是希望學(xué)生達到持久的理解，因為在持久理解之后的每一個思想動態(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。應(yīng)用和遷移非常重要，這是促進學(xué)習(xí)者對已有認知的深入理解，通過遷移應(yīng)用，學(xué)習(xí)者則會進入自我認知監(jiān)控，根據(jù)認知目標(biāo)和及時評價反饋自己認知活動的結(jié)果和不足，與此同時，教育者只需稍加引導(dǎo)，學(xué)習(xí)者就會對已有認知進行鞏固強化。

基于UbD理念的教學(xué)設(shè)計是教育工作者和學(xué)習(xí)者的進步階梯，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，而不是簡單熟悉的知識內(nèi)容。以追求理解“細胞生命歷程”的單元設(shè)計將課標(biāo)的理念貫徹其中，落實了減負政策，并為教師的專業(yè)發(fā)展提供了前進動力。在課程設(shè)計中，教師不僅加深了專業(yè)知識的學(xué)習(xí)，更增強了教學(xué)育人的思想感悟。

參考文獻：

[1]馮忠良.教育心理學(xué)應(yīng)向何方[J].當(dāng)代教育論壇，2002（11）：60-63.

[2]Sgro S，F(xiàn)reeman S. Teaching Critical Thinking Using Understanding by Design[A].2008 Annual Conference & Exposition[C]，2008.

[3]鄭耀通.UbD設(shè)計在環(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（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