基于UbD模式的高三生物學單元復習教學設計

摘 要：UbD模式意為追求理解的教學設計模式，它強調理解的重要作用，建議基于逆向設計思路設計教學。在教學中實施UbD模式是實現新課程倡導“教—學—評”一致性的有效途徑之一。基于UbD模式設計高中生物學單元復習教學時，應按照確定預期學習結果、設計合適的評價任務、規劃學習體驗和教學活動的順序進行。

關鍵詞：UbD模式；單元教學設計；逆向設計；高中生物學；高三復習

中圖分類號：G63 文獻標識碼：A 文章編號：0450-9889（2024）32-0057-04

在新課程標準實施的背景下，高三教師面臨眾多的挑戰，包括如何在復習課上進一步提升學生的學科核心素養、如何設計評價任務來測評學科核心素養等。要實現學科核心素養的培養，僅靠一堂課是遠遠不夠的，教師需要圍繞大概念進行整體設計，創設真實的問題情境，規劃出由若干節課組成的大單元。因此，在高三復習課的設計中，教師需要重構教材內容，瞄準學科核心素養目標，構建跨越教材章節的綜合性復習單元。

為了科學地設計單元教學，UbD（Understanding by Design）模式在美國應運而生。UbD模式是由教育專家格蘭特·威金斯和杰伊·麥克泰格二人合作提出的，被譯為“追求理解的教學設計”或“理解為先模式”。這一模式深入剖析“理解”的內涵，并創新地提出了單元教學的逆向設計思路，同時提供了一套引導設計的模板和質量標準。UbD模式與國內倡導的“教—學—評”一致性理念相契合，并且國外有報道，運用這一模式能顯著提升學生的學業成績［1-2］。本文以高三生物學“體液調節”復習單元教學設計為例，論述如何利用UbD模式的三階段設計框架，設計符合《普通高中生物學課程標準（2017年版2020年修訂）》（以下簡稱《課程標準》）要求的教學單元。

一、確定預期學習結果

（一）基于課程標準分析教學目標

UbD模式指導下的單元教學設計始于教學目標的分析與設計。《課程標準》對新授課和復習課都具有指導意義，高三教師也應做到“依標備考”。《課程標準》要求教學內容聚焦大概念，因此教師先要對照《課程標準》梳理學生應形成的概念層級，接著從生物學學科核心素養的四個方面——生命觀念、科學思維、科學探究和社會責任來確定教學目標，以確保教學活動能有效地提升學生的生物學學科核心素養。

例如，“體液調節”單元對應《課程標準》中的大概念1：生命個體的結構與功能相適應，各結構協調統一共同完成復雜的生命活動，并通過一定的調節機制保持穩態。重要概念1.4：內分泌系統產生的多種類型的激素，通過體液傳送而發揮調節作用，實現機體穩態。次位概念1.4.1：說出人體內分泌系統主要由內分泌腺組成，包括垂體、甲狀腺、胸腺、腎上腺、胰島和性腺等多種腺體，它們分泌的各類激素參與生命活動的調節。次位概念1.4.2：舉例說明激素通過分級調節、反饋調節等機制維持機體的穩態，如甲狀腺激素分泌的調節和血糖平衡的調節等。次位概念1.4.3：舉例說出神經調節與體液調節相互協調共同維持機體的穩態，如體溫調節和水鹽平衡的調節等。

（二）基于UbD模式分析教學目標

1.運用“理解六側面”輔助分析目標

UbD模式是以“追求理解”為目標的，理解意味著能發掘知識及技能背后的意義，并能遷移到解決新問題的過程中。該模式認為，真正的理解應該包含解釋、闡明、應用、洞察、神入以及自知等六側面［3］92-118。這六個側面對應著學生理解所學內容后的行為變化，有助于教師細化教學目標，并為下一階段的設計提供依據。例如，在“體液調節”單元中，可設定理解六側面如表1所示。

2.使用基本問題點燃思維火花

UbD模式引入了一個新概念——基本問題（essential question），它緊扣之前確定的理解六側面，是整個單元的學習線索，引導學生深入理解大概念。基本問題通常不能用“是”“否”或一個句子簡單地回答，甚至可能沒有明確的答案。在確定教學目標時提出基本問題旨在激發學生的學習興趣并促使其進行思考，將學習從表象引向深層。基本問題既可以是著眼于本單元本模塊的專題性基本問題，又可以是跨學科的綜合性基本問題。例如本單元可以用兩個基本問題引領：導致人患糖尿病的病因有哪些？如何讓他人也確信以上病因與糖尿病之間存在因果關系？這里的第一個問題屬于專題性基本問題，第二個問題則屬于綜合性基本問題。

基于上述分析，確定“體液調節”單元的生物學學科核心素養培養目標如表2所示。

二、設計合適的評價任務

一般的教學設計會把設計作業或練習等評價任務置于設計教學過程之后，而UbD模式則采用了逆向設計的思路，將設計評價任務提前到設計教學過程之前。這樣做的目的是緊扣第一階段確定的教學目標，并且強調通過評價任務收集學生是否理解的證據。

（一）重視表現性評價

表現性評價是對學生在完成評價任務的行為表現而進行的評價。UbD模式強調，如果學習目標是掌握基本事實和技能，可以通過測試進行評估；而如果學習目標是深入理解大概念，則應以現實世界中真實存在的問題為評價任務，以學生解決問題時的真實表現作為評價對象。學生僅依靠記憶就能回答的問題，就不適合用于評價學生是否理解。在高三復習階段，紙筆測試是最便捷的評價方式，但是表現性任務更接近日常生活中遇到的問題，這些任務不會明顯地提示要運用到哪些知識及技能，因此教師更能真實地看出學生對知識的理解運用情況。同時，表現性任務還能讓學生脫離“題海”，進而持續提高學生學習的興趣。

UbD模式中提出可利用GRASPS模板來輔助設計表現性任務，GRASPS的六個字母分別代表目標、角色、對象、情境、表現和標準這個六個要素［3］177-178。教師依次思考六個要素，就容易設計出與日常實際生活緊密聯系的表現性任務。例如本單元的表現性評價任務是讓學生扮演制藥公司的醫藥代表，為糖尿病患者普及糖尿病的相關知識，同時在此基礎上介紹公司研制出的新藥的作用機理。

（二）綜合考慮過程性評價和終結性評價

以往的教學側重在單元教學結束時進行終結性評價，通過終結性評價結果評估教學目標是否實現。終結性評價沒有評價學生在單元學習的過程中是否“掉隊”，沒有給予時間讓學生對自己的學習策略和認知方式進行充分反思。因此，為發揮評價對學生學習的反饋指導作用，在單元教學設計中增加過程性評價是有必要的。過程性評價既在時間上貫穿整個學習過程，又在評價內容和形式上具有多樣性。例如，本單元設計了課堂討論題、繪制概念模型、反思學習策略等過程性評價。

（三）提高評價的信度和效度

信度通常表示評價工具的穩定程度。紙筆測試的信度可以通過公式計算得出，但是表現性任務的信度不能用公式計算。為減少主觀因素對評價結果的影響，提高評價的信度，教師可以分析表現性任務的維度，然后設計出相應的量表。例如，“體液調節”單元的終結性任務完成情況可以使用表3進行評價。運用量表的評價能起到較好的反饋作用，學生不僅能知道評價的等級或分數，還明確了自己仍需提升的方向。

效度表示評價結果反映評價目標的程度。追求理解的教學達成的標志之一，就是評價能真實代表學生的理解程度。為提高評價的效度，教師可以追問自己兩個問題：尚未理解的學生是否會得到高分？已理解的學生是否會得到低分？教師設計的評價任務應使這兩個問題的答案都是否定的。因此在本單元表現性任務的評價量表（如表3所示）中，科學性和邏輯性的權重較大、藝術性權重較小，從而提高評價任務的效度。

于是，“體液調節”單元的表現性任務設計為假設你是制藥公司的醫藥代表，公司已研發出治療糖尿病的新型藥物，現需要你制作一則短視頻，向廣大患者普及糖尿病的相關知識和介紹這種新藥的作用機理。制作視頻時請考慮糖尿病患者的真實需求。提交作業后，小組之間利用表3的量表進行互評。其他證據為嘗試提出假說、設計實驗思路、繪制血糖調節的概念模型等。

三、規劃學習體驗和教學活動

（一）遵循單元教學設計的WHERETO原則

UbD模式認為優秀的教學設計應遵循WHERETO原則。該原則包含七個要素：學習方向、吸引和保持、探索和體驗、反思、評價、量身定制、組織，依次對應WHERETO中的七個字母，這七個要素指導著整個單元教學設計［3］220。“體液調節”單元的WHERETO要素設計如表4所示。

（二）規劃探究式和論證式教學活動

UbD模式認為學生對概念的理解不能靠灌輸實現，而應通過精心設計的教學活動去揭示知識的來龍去脈，使學生自主內化概念。因此在高三的復習課中，教師不能機械地重現知識，而要融入對概念的應用和探究論證，力求從多角度加深學生的理解。例如，復習“體液調節”單元引用了我國生理學之父林可勝先生發現腸抑胃素的實驗，讓學生經歷科學家提出假說和設計實驗等探究環節，揭示了如何研究激素功能這一關鍵問題。“體液調節”單元中的一個活動展現了科學家不尋常的發現——口服葡萄糖比靜脈注射等量葡萄糖刺激分泌的胰島素更多，最終科學家才發現了腸道內葡萄糖促進小腸分泌的抑胃肽不僅能抑制胃酸分泌，還能促進胰島素分泌。這則資料讓學生體會到，不符合預期的實驗結果也需要認真分析，因為其中也許蘊含著新的發現。

（三）對單元教學進行整體規劃

單元教學設計的核心在于轉變傳統教學設計僅關注單一課時內容的做法，對單元進行整體規劃。為此，教師要先考慮課時之間的內在邏輯聯系，確保整個單元構成一個服務于培育核心素養的有機整體。教師在設計教學活動前要明確知識之間的邏輯網絡，然后在統一情境下按子任務、關鍵問題和教學活動三個層級架構大單元活動。教學活動的順序可以打破教材中的知識呈現順序，重新按科學發現的時間順序、從簡單到復雜的邏輯順序或解決問題的步驟順序等建構。例如，“體液調節”單元教學設計如表5所示。

回顧“體液調節”單元復習教學設計，可以發現它有以下三個特點。

首先，本次單元復習教學將UbD模式與生物學學科核心素養相融合。為符合《課程標準》的要求，本文將UbD模式的設計模板進行了調整。例如，將階段1確定預期學習目結果的“知識與技能”目標轉變為生物學學科核心素養四個方面的子目標，從而強化核心素養的指導地位。同時，本單元提出的問題摒棄了選擇題和判斷題，轉而采用問答題的形式，學生需要使用大量的文字語言作答，這樣可以充分展示學生思考的過程。此外，通過本單元的學習，學生不僅復習了教材中參與血糖調節的激素，還體驗了科學家發現新的激素的歷程，培養了批判性思維和創新思維。

其次，本節課利用UbD模式實現了“教—學—評”一致性。UbD模式遵循逆向設計理念，先從確定教學目標出發，之后立即設計評價任務，將評價融入教學活動的各環節中。評價任務的多樣性豐富了教學內容，實現了以評促教和以評促學；科學設計了評價量表，提高了表現性任務的信度和效度。

最后，利用統一的真實情境貫穿整個單元教學。傳統的教學側重于單節課的教學，課時之間的情境各不相同。在本單元中，始終貫穿著研發治療糖尿病的新型藥物這一真實的任務情境，讓學生在情境中浸潤式地深入實踐，加深他們對知識和技能的理解，達到提升生物學學科核心素養的目標。這種教學方式鼓勵學生跳出解題的固有思維，專注于解決實際問題。

UbD模式是一個能有效推進新課程改革的單元教學設計模式，教師可以利用該模式的三階段框架設計出指向深度理解的學習單元，進而從更高的視角優化日常教學。

參考文獻

［1］FAHED A T.The Impact of Using Understanding by Design（UbD） Model on 8th-Grade Student’s Achievement in Science［J］.European Scientific Journal，ESJ，2017：13（4），301.

［2］Minbiole J.Improving Course Coherence amp; Assessment Rigor：“Understanding by Design” in a Nonmajors Biology Course［J］.The American Biology Teacher，2016，78（6）：463-470.

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

注：本文系南寧市教育科學“品質課堂”建設專項課題“新課程標準背景下基于UbD模式的高中生物學大單元教學實踐研究”（2022PZKT001）的研究成果。

（責編 劉小瑗）