基于UbD模式的大單元教學活動設計

[中圖分類號] G633.91 [文獻標識碼] A[文章編號] 1674-6058（2025）17-0079-06

UbD（UnderstandingbyDesign），即追求理解的教學設計，是由美國教育學者格蘭特·威金斯和杰伊·麥克泰格1于1998年提出的一種以學生理解為中心的教學方法。該方法采用逆向設計思路，從預期的學習結果出發，反向規劃教學過程，以確保學生能夠實現深度理解。

一、UbD模式在大單元教學中的應用價值

《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）秉持以下基本理念：核心素養為宗旨、內容聚焦大概念、教學過程重實踐和學業評價促發展[2]。核心素養是知識、技能、過程、方法、情感與行為習慣等多維度的綜合體現。傳統聚焦單一知識的教學難以有效落實核心素養。隨著新課程改革的不斷深人，教學目標已升級為素養目標，這要求教師對教學內容進行結構化整合，大單元教學設計應運而生。大單元作為一種學習單位，是指向素養的、相對獨立且體現完整教學過程的課程單位。在新課程標準理念下，大單元既可以是教材中原有的單元，也可以是根據實際情況，依據課程標準對教材進行重組而形成的新單元。大單元通常以大概念為統領，通過內容的結構化整合，整體推進教學，并在教學過程中強調真實性問題的解決和任務的突破，進而促進學生核心素養的提升[3]。

UbD模式與課程標準理念基本契合，主要體現在以下幾個方面

（1）促進深度學習：UbD模式強調通過逆向設計方法，從預期的學習結果出發，反向規劃教學過程，以此促進學生的深度理解和學習遷移。

（2）培養核心素養：UbD模式指導教師反思教學過程和教學方法，確保核心素養目標得到落實。

（3）優化教學設計：UbD模式提供了一套系統的教學設計框架，包括大概念教學、理解的六個側面、基本問題的設計、評估與反饋以及“WHERETO”原則等，幫助教師更有效地規劃和實施教學活動。

（4）關注大概念的理解：在確定預期學習結果的階段，UbD模式指導教師關注目標內容中的大概念。

（5）強化評估與反饋：在UbD模式下，評估是教學設計的重要組成部分，通過有效的評估和反饋機制，教師能夠及時了解學生的學習情況，并據此調整教學策略。

綜上所述，UbD模式不僅為落實核心素養提供了有效途徑，還充分體現了“教一學一評”一體化教學理念。

二、基于UbD模式的大單元教學活動設計流程

為了在教學實踐中落實核心素養，筆者以UbD模式為基礎，參考現行大單元教學設計流程，并依據模型構建的相關原則，構建了基于UbD模式的生物學大單元教學活動設計流程（如圖1）。該流程分為三個階段：確定預期的學習結果、設計合適的評估證據和設計學習體驗[1]。其中，預期的學習結果是以核心素養為目標，依據課程標準和課程內容來確定，是整個設計流程的核心。它不僅引領著評估證據的構建，還為后續的教學活動設計提供了明確的方向。評估證據是導向，起診斷、激勵和促進學生學習與發展的作用。它能夠為教學過程的設計提供精確指導，確保在教學過程中有效滲透核心素養。

圖1基于UbD模式的大單元教學活動設計流程

本文選取人教版高中生物學選擇性必修3中的“基因工程”一章作為大單元研究對象，參照流程設計該單元教學活動，為UbD模式的應用提供一個具有可行性的實踐案例。

三、基于UbD模式的大單元教學活動設計一

（一）確定預期的學習結果

“基因工程\"大單元選自人教版高中生物學選擇性必修3《生物技術與工程》的第3章。依據UbD模式中逆向設計的理念，首先深人研究課程標準，明確本章聚焦的大概念、重要概念和次位概念，并結合教材內容，制訂本單元基于核心素養的整體教學目標。鑒于本單元屬于工程學課程范疇，著重培養學生的理論與實際相結合的能力，應設計一個能吸引學生且真實的科研情境來引出單元基本問題。整個單元活動將圍繞基本問題展開探究，使學生在探究過程中，逐步獲得對基本問題的理解。然后，確定課時內容和課時教學目標，將單元基本問題拆解成一系列遞進的問題鏈，再分配到各個課時中?！盎蚬こ獭币徽轮小按_定預期的學習結果”階段的相關設計如表1所示。

表1“確定預期的學習結果”階段的相關設計

續表

（二）設計合適的評估證據

課程標準要求教學過程重實踐，強調讓學生積極參與動手和動腦活動，通過探究性學習完成工程學任務[1]?；谶@一要求，在設計合適的評估證據時，需注重學生在活動過程中的表現，以及對任務的理解和完成度?！盎蚬こ獭币徽轮小霸O計合適的評估證據\"階段的相關設計如表2所示。

表2“設計合適的評估證據”階段的相關設計

（三）設計學習體驗

根據預期的學習結果和評估證據設計學習體驗，可分三步進行：首先構建單元概念圖譜，其次設計任務群，最后參照WHERETO要素設計具體教學過程。

1.構建單元概念圖譜

本單元圍繞“基因工程”主題，介紹了基因工程用到的基本工具和操作程序、基因工程的應用和蛋白質工程，知識結構完整，且與其他單元存在緊密聯系。學生在學習過程中，需結合基因的本質、基因的表達、發酵工程、細胞工程等相關章節的知識，厘清單元概念（如圖2）。

2.設計任務群

本單元的基本問題是：動物胰島素提取法獲得的胰島素很少，不能滿足醫療所需，你能提出高效的胰島素生產方式嗎？此單元基本問題即為單元目標任務，可按照課時將其拆解為課時關鍵問題，并據此設計課時任務。課時任務之間在知識層面上應相互關聯，以確保學生在學完本單元后，能夠解決單元基本問題。本單元課時任務群設計如圖3所示。

3.參照WHERETO要素設計具體教學過程

追求理解的教學設計，在學習活動和組織方面存在一定的共性，UbD模式將這種共性總結為WHERETO要素（各要素的具體含義見表 3^[1] ）?！盎蚬こ獭眴卧木唧w教學過程可參照WHERETO要素進行設計。

表3WHERETO要素的具體含義

首先要確保學生了解所學單元的目標及原因（W要素），并且從一開始就吸引學生并保持他們的注意力（H要素）。例如，在引入課程內容時，可從傳統生產胰島素的方法產量少、質量不高的實際情況出發，提出“如何高效生產人胰島素\"這一真實情境問題。在教師的引導下，學生發揮想象力，提出可將人的胰島素基因轉移至繁殖力強、個體數量多的細菌體內，利用細菌大量生產人胰島素。然后，教師引導學生明確本單元的學習目標為理解并掌握用基因工程的方法改變生物性狀，并能夠將其應用于人類需要的各方面。此環節的討論，能激發學生的興趣，使學生產生求知欲。在各個課時中，教師的任務和問題都應明晰、具體并能讓學生保持興趣。如在課時3“基因工程的基本操作程序”的教學中，教師可提問：如果你是科學家，要用大腸桿菌生產人胰島素，你的具體操作過程是怎樣的？為什么這么做？在課時7“蛋白質工程的原理和應用\"的教學中，可提問：你已經解決了人胰島素產量低的問題，現在臨床方面反映天然胰島制劑容易形成二聚體和六聚體，延緩了療效，請你提出研發速效胰島素的簡要方案。

教師應該在每個課時的探究任務中為學生提供必要的經驗、工具、知識來完成表現性任務（E）[]。例如，在課時1\"重組DNA技術的基本工具”的教學中，可設計用紙條模擬DNA分子、用剪刀模擬限制酶、用訂書機模擬DNA連接酶的剪切和拼接活動。教師需講授基因工程的三種分子工具的作用，并清楚地展示道具和進行功能演示，之后活動才能順利開展。在課時3的“構建基因工程技術模型圖\"的任務中，除人胰島素基因導入大腸桿菌所涉及的技術之外，教師還需講授目的基因導入植物細胞和動物細胞的技術方法、檢測方法，然后提供一個技術模型圖的大致框架，讓學生小組合作完善模型圖。在課時7的“提出改造天然胰島素方案”的探究活動中，教師可給學生提供人胰島素晶體的相關資料，使學生能從資料中了解到天然胰島素制劑療效緩慢的原因，提出通過改變多肽鏈的氨基酸來抑制胰島素聚合的觀點，再小組合作討論如何實現該設想，形成方案流程。

同時，教師要為學生評估探究性任務進展和自我評價提供機會（E），并引導學生重新思考、修正自己的設計（R）。教師合理組織，以使學生對大概念獲得深刻理解（O）[1]。例如，課時6\"基因工程的應用”的教學中，教師組織學生分享課前查閱到的資料，說出基因工程的其他應用。小組之間可相互提問和回答，教師把控課堂進程和方向。在學生不斷交流和展示的過程中，基因工程的應用實例不斷豐富，學生最終收獲了教材之外的知識，拓展了對基因工程應用的理解。又如，在課時7“蛋白質工程的原理和應用”的教學中，教師要求學生通過閱讀相關文獻資料，提出改造天然胰島素的方案。教師可組織學生分小組討論，請小組代表上臺分享探究過程、解說改造方案，通過師生評價、補充和修正，共同打磨出最合理的方案。最后，讓學生嘗試對蛋白質工程下定義，總結改造蛋白質工程的基本思路。在此過程中，學生對“基因工程賦予生物新的遺傳特性”這個大概念有了更深刻的理解，認識到基因工程并不能解決所有問題，蛋白質工程的發展很有必要且大有前景。

教師在設計教學活動和課后作業方面，要考慮學生的學習風格和知識水平之間的差異（T），讓學生選擇有能力完成的部分去參與，增強學生的信心和獲得感。如在課時6“基因工程的應用\"教學中，教師布置學生課前收集資料，可先由小組依照興趣和能力來初選收集哪方面的資料，再由教師統籌協調，確保各方面都有小組負責收集。各課時的探究活動中，教師鼓勵學生分享小組分工與合作成果。課后作業可分層次設計，包括全體學生必須完成的基礎題、可選擇性完成的拓展題和沒有唯一答案的開放性問題等。這些方式有利于教師對學生學習效果的評估。

四、教學反思

UbD模式在高中生物學大單元教學設計中具有較強的適用性與實踐性。筆者構建了具有廣泛適用性的基于UbD模式的大單元教學活動設計流程。參照該流程，并結合UbD的設計標準，能夠較好地把控教學質量。經過反復實踐，可逐步形成以逆向思維、評估思維和多面思維為核心的教學思維模式?；赨bD模式的大單元教學指向核心素養，體現課程的育人價值，是促進學生深度理解的有效途徑。值得注意的是，在實踐當中，課前需結合學情對學生學習結果進行預期，并設計評估證據和教活動。在教學過程中，要求教師具有較強的課堂掌控能力，同時善于收集評估證據，并根據評估證據和反饋及時調整教學策略。課后可通過學生訪談、量表填寫等方式收集教學反饋信息，以此優化教學過程，促進UbD模式更好地落地。

[參考文獻]

[1]威金斯，麥克泰格.追求理解的教學設計[M].上海：華東師范大學出版社，2017.

[2]中華人民共和國教育部.普通高中生物學課程標準：2017年版2020年修訂[M].北京：人民教育出版社，2020.

[3]李亞娟.基于UbD理論的生物學大單元教學設計流程構建與優化研究[D].濟南：山東師范大學，2024.

（責任編輯 羅艷）