初中生物學單元教學的逆向設計

摘 要：本文以“生物的生殖和發育”一章內容為例，基于逆向設計和單元教學的理念構建學習型課堂。其設計過程包括三個階段：根據學科課程標準的要求，確定生物學學科核心素養目標并搭建相應的目標框架；根據預期目標確定評估證據；基于WHERETO模式設計學習任務。本文旨在運用情境激發學生的學習興趣，通過問題和任務驅動概念的生成，將多元評價方式嵌入各個階段的學習任務中，從而構建出高效、互動、以學習為中心的初中生物學課堂。

關鍵詞：逆向設計；WHERETO模式；單元教學設計；學習型課堂

文章編號：1003-7586（2024）11-0082-04 中圖分類號：G633.91 文獻標識碼：B

1 設計原理

逆向設計是格蘭特·威金斯（G. Wiggins）和杰伊·麥克泰格（J. McTighe）在《追求理解的教學設計》（Understanding by Design）一書中提出的一種教學設計方法。該方法旨在幫助教師設計出關注學生理解的單元教學，并有效避免活動導向和灌輸式教學設計的弊端。逆向設計強調從教學目標出發，先考慮預期結果以確定評估證據，最后基于WHERETO模式設計學習任務，以確保教學目標的實現和評價的有效性。WHERETO模式中“W”為所學單元方向及目標；“H”為吸引并保持學生注意力；“E-1”為提供必要的經驗、工具、知識等來實現目標；“R”為反思和修改；“E-2”為展示和評價；“T”為尊重個體的興趣、風格和需求；“O”為合理組織教學使學生獲得深刻理解。^［1］2 教材內容分析

以目標為導向的逆向設計理念將教材視為一種教學資源。“生物的生殖和發育”是人教版義務教育教科書《生物學·八年級·下冊》（以下簡稱“教材”）第七單元第一章的內容，探討了植物的生殖、昆蟲的生殖和發育、兩棲動物的生殖和發育以及鳥類的生殖和發育四部分內容。該單元建立在學生已掌握植物開花結果、人的生殖等知識的基礎上，進一步闡述生物界生殖發育方式的多樣性與適應性，同時也是構建“遺傳信息控制生物性狀，并由親代傳遞給子代”這一概念的生物學基礎。教材在“想一想，議一議”“觀察與思考””課外實踐”“科學·技術·社會”等欄目中提供了大量的素材，可作為教師設計學習任務的材料來源。但這些素材比較分散，教師需要通過恰當的情境設計和教學活動對其進行有效整合。3 設計思路

本單元的教學設計采用逆向設計方法，按照“確定目標—確定評估證據—基于WHERETO模式設計學習任務”的流程進行。筆者以我國在農業研究領域取得的重大突破“多年生稻種植和管理”作為主情境，整合各種素材，激發學生的學習興趣，通過問題和任務驅動學生自主構建概念，將多元化的評價方式嵌入各階段學習任務中，以確保核心素養目標的達成。

3.1 教學目標

（1）能依據植物開花結果、動物卵生及胎生的過程和特點構建有性生殖的概念，闡明其特點。

（2）能列舉不同植物的無性生殖方式，構建無性生殖的概念，闡明其特點，并應用植物無性生殖的原理解決實際問題。

（3）能通過觀察、記錄等方式歸納昆蟲、兩棲動物、鳥類在生殖發育上的異同，構建變態發育的概念，認同鳥卵的結構與陸地生活相適應的觀點。

（4）能通過收集我國養蠶的歷史資料了解蠶絲文化，培養愛國情懷和文化自信。

（5）能通過各種素材分析兩棲動物減少的原因，認同保護水環境的重要性。

（6）能通過分析資料形成生物的生殖發育受環境影響，為適應其生存環境，將不斷進化和發展的觀點。

3.2 實現目標所需要的評估證據

筆者根據已經確定的教學目標，結合學生的實際學情與《義務教育生物學課程標準（2022年版）》（以下簡稱《義教課標》）提到的評價建議，確定每個教學目標的評估證據。

達成目標（1）需要學生構建被子植物開花結果及種子形成過程的概念模型（成果展示、互評）；從遺傳變異角度解釋有性生殖在生物進化上的地位（問答）。達成目標（2）需要學生分析馬鈴薯、椒草等植物的生殖過程，分享自己感興趣的無性生殖方式，討論并歸納無性生殖的概念和特點（合作討論，展示成果）；根據人類對不同作物的需求，選擇適合特定作物的培育方式并說明理由（自主學習，設置課堂檢測）；課后實踐中嘗試用扦插或嫁接栽培一種植物（實踐報告）。達成目標（3）需要學生觀看昆蟲生殖發育過程的視頻資料，自制表格對比不同昆蟲生殖發育的特點（設計表格、互評）；觀察鳥卵結構，完成實驗報告；在課后實踐中自制合適的裝置，飼養家蠶或其他昆蟲、蝌蚪或其他兩棲動物，觀察記錄其生活史及習性（實踐報告展示、互評、質疑）。達成目標（4）需要學生在課前活動中收集我國養蠶的歷史資料，了解歷史上重大蝗災的情況及成因，認識家蠶和蝗蟲的生長發育特點及其與人類的關系（撰寫活動小結并在課堂中分享）。達成目標（5）需要學生在實踐活動中收集和分析資料，制作創意畫或視頻素材展現兩棲動物的生存現狀，宣傳保護兩棲動物的重要性。達成目標（6）需要教師以選擇題和資料分析題為主要形式，命制試題并進行測試、互評和完善答案（測評）。

3.3 使用WHERETO模式設計學習任務

根據預期結果和評估證據要求，筆者以“從生物的生殖發育看多年生稻的種植和防蟲”為主題創設主情境，將本單元學習任務設計為四個課時，每課時學習任務單及WHERETO設計要素分析如表1所示。

教師創設主情境：我國云南大學胡鳳益團隊研制的多年生稻可利用地下莖越冬和無性繁殖，播種一次后，從第二季起無需買種、耙田、育苗，只需做好田間管理、科學灌溉和防蟲就可連續收割3～5年，大大節約了人力成本。這一成果成功入選2022年度全球十大科學突破。本專題將帶領我們探尋多年生稻一種多收的秘訣，從昆蟲的生殖發育特點中找到科學防蟲方法。

4 教學實施過程中遇到的問題及反思

4.1 深入剖析典型實例，從具體到抽象，成功構建上位概念

在構建有性生殖概念時，教師應先引導學生從被子植物的傳粉受精、人的生殖等熟悉實例中感知有性生殖的特征，進而再從試管嬰兒、蜜蜂孤雌生殖等特殊實例中抽象出有性生殖的實質。而在構建無性生殖的概念時，教師則需引導學生從馬鈴薯用塊莖繁殖、綠蘿枝條水培可生根等實例出發，聯系真菌孢子生殖、水螅出芽生殖、細菌分裂生殖、病毒自我復制等已有概念，從中把握無性生殖的實質，最后再將概念遷移至克隆、植物組織培養等案例上。

4.2 進化適應觀應貫穿單元教學的始終

生物的生殖發育方式是長期自然選擇的結果。竹子在環境適宜時進行無性生殖，而遇干旱等逆境時則轉為有性生殖；渦蟲在夏季通過身體某些細胞的分裂分化形成新個體，而在秋冬季節則一般進行有性生殖。此外，昆蟲、兩棲動物等生物通過變態發育得以在不同環境和資源條件下生存繁衍，提高物種的適應能力，增加生存機會，這些都體現了生物生殖方式與環境的相互作用關系。單元小結中，教師可以引導學生按照進化的順序梳理動物界和植物界生殖方式的大致進化歷程，促進學生深度學習，并將進化與適應觀根植于學生心中。

4.3 課后實踐成果展評

在本單元教學過程中，雖然教師在第四個課時中設計了實踐成果展示與分享環節，但受課堂時間限制，小組展示內容僅限于其整理出的視頻或PPT。為及時指導并為學生提供更多展示機會，教師可創建實踐成果交流群，學生遇到困難可隨時在群中討論研究。

4.4 實踐活動量表的設計應體現多維度和不同層次的評估

在學生飼養動物的過程中，教師可從參與活動的態度、記錄表的科學性和完整性、裝置設計和記錄方式上的創新性、實踐成果的完整性和呈現程度等方面設計評價量表。本文提供以下實踐活動評價量表作為參考（見表2）。

參考文獻

［1］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.上海：華東師范大學出版社，2017：23.