金術(shù)超

摘要 以“細胞的基本結(jié)構(gòu)”教學為例，闡述基于“UbD”理論的開展大單元教學設(shè)計實踐，以期促進學生從片段化、零碎的學習向深度學習轉(zhuǎn)變。

關(guān)鍵詞 UbD理論 大單元 教學設(shè)計 細胞結(jié)構(gòu)

中圖分類號G633. 91 文獻標志碼B

以往的生物學教學設(shè)計一般按照“明確教學目標、組織教學、評價教學”的順序進行設(shè)計。這類教學設(shè)計中，教師習慣以“活動為導向開展教學設(shè)計”，容易出現(xiàn)過分關(guān)注活動本身，學習的結(jié)果可能導致學生“只動手沒動腦”，學生沒能對活動意義進行深度思考。此類教學也不能很好地關(guān)注學生頭腦中重要概念的構(gòu)建及恰當學習證據(jù)設(shè)計與評估，也不能很好地實現(xiàn)知識和技能的應用與遷移。

美國專家格蘭特，威金斯和杰伊，麥克泰格提出了“追求理解”的教學設(shè)計（Understanding by Design，UbD），為課堂教學提供了全新的思路?；凇癠bD”理論的教學設(shè)計分為三個階段，即確定預期結(jié)果、確定合適的評估證據(jù)、設(shè)計學習體驗和教學。由于這一設(shè)計與傳統(tǒng)教學設(shè)計不同，又稱為“逆向教學設(shè)計”。“UbD”教學設(shè)計理論聚焦學生的理解、應用、遷移能力的提升，與人的學習認知過程相一致，開展基于“UbD”的教學研究對學生素養(yǎng)的提升具有重要的意義。下面以人教版高中生物《必修1.分子與細胞》中“細胞的基本結(jié)構(gòu)”為學習內(nèi)容進行大單元逆向教學設(shè)計。

1 “UbD”教學模式的特點

“UbD”教學模式是一種能夠比較好地實現(xiàn)從“教”到“學”轉(zhuǎn)變的新型課程設(shè)計模式?！癠bD”教學設(shè)計注重“以學生為中心、為促進理解而教、重視理解”，進而實現(xiàn)學生在理解的基礎(chǔ)上深度學習的終極目標。教師采用“UbD”模式開展教學設(shè)計，能幫助學習者實現(xiàn)從多層面對知識與技能的持久性理解。而“UbD”理論提出了“解釋、釋義、應用、洞察、移情和自知”6個理解維度，幫助教學設(shè)計者厘清了“理解與知識的關(guān)系”，區(qū)分了“表層理解和深層理解”，而且還體現(xiàn)出“認知與情感的協(xié)調(diào)統(tǒng)一”，突出了學習者自我調(diào)節(jié)的重要性?；凇癠bD”理念的教學設(shè)計能夠彌補傳統(tǒng)教學設(shè)計的不足，有利于學生的學習效果達成理解、應用和遷移等深層目標。

2 基于“UbD”理論的“細胞的基本結(jié)構(gòu)”大單元教學設(shè)計

2.1 階段1：確定預期結(jié)果

依據(jù)《普通高中生物學課程標準（2017年版）》（以下簡稱《課程標準》）和“UbD”理論持久性理解的6個維度，為了實現(xiàn)讓學生在單元教學結(jié)束時應該知道什么、能做什么、最終實現(xiàn)對知識和技能的持久性理解，據(jù)此“細胞的基本結(jié)構(gòu)”大單元教學設(shè)計需要完成四個確定。

2.1.1 確定預期目標

如何將《課程標準》中的“內(nèi)容要求標準”轉(zhuǎn)化成“學習標準”呢？這就需要教師找出“內(nèi)容要求標準”中出現(xiàn)頻率高的名詞、限定詞，并依此提取出大概念和核心問題，從“內(nèi)容要求標準”的“動詞”中提取出對學生的具體要求，并結(jié)合學生認知規(guī)律和學生實際情況等進行整合?；凇墩n程標準》的“內(nèi)容要求標準”，本單元學習目標為：概述細胞各部分結(jié)構(gòu)及功能并構(gòu)建出細胞結(jié)構(gòu)知識框架圖;解釋細胞各部分結(jié)構(gòu)與功能及各種結(jié)構(gòu)之間的聯(lián)系，并能構(gòu)建出細胞的三維結(jié)構(gòu);舉例說明細胞各部分結(jié)構(gòu)是如何相互聯(lián)系、協(xié)調(diào)一致，共同執(zhí)行細胞各項生命活動;聯(lián)系實際，闡明細胞在適應環(huán)境過程中細胞結(jié)構(gòu)可能會發(fā)生的變化并創(chuàng)新設(shè)計出“未來細胞”。

2.1.2 確定需要深入持久理解的內(nèi)容。

“細胞的基本結(jié)構(gòu)”這一單元涉及到的知識點比較分散，包括細胞膜的功能、細胞膜結(jié)構(gòu)的探索、細胞器之間分工與合作、細胞核等內(nèi)容。若利用傳統(tǒng)教學設(shè)計模式進行教學，每一節(jié)課內(nèi)容的呈現(xiàn)都是零散、片段話的?，F(xiàn)利用“UbD”課程設(shè)計法，經(jīng)過優(yōu)選后，將“細胞的基本結(jié)構(gòu)”內(nèi)容進行單元設(shè)計，大單元教學。開展大單元教學既能夠幫助學生從整體上學習“細胞的基本結(jié)構(gòu)”的知識，圍繞大概念設(shè)計核心任務與子任務，進而實現(xiàn)知識的應用與遷移，從而實現(xiàn)學生對“細胞的基本結(jié)構(gòu)”深入持久理解，進而實現(xiàn)對知識和技能的遷移應用。教師要圍繞大概念和基本問題來組織教學，為每一個關(guān)鍵問題設(shè)計具體的探究活動，讓教學內(nèi)容成為問題答案。例如，針對單元大概念：細胞各部分結(jié)構(gòu)既分工又合作，共同執(zhí)行細胞的各項生命活動。教師希望學生能夠理解：①細胞是一個有機體，各部分相互協(xié)調(diào)配合，共同完成一系列活動。②細胞的結(jié)構(gòu)與相應的功能相適應。因此，設(shè)置問題：①細胞基本結(jié)構(gòu)由幾部分構(gòu)成？②細胞膜具有哪些特點與功能？③細胞器之間是如何分工與合作的？④細胞核作為細胞控制中心的依據(jù)是什么？⑤適應環(huán)境變化的細胞結(jié)構(gòu)可能會發(fā)生哪些適應性的變化？

2.1.3 確定核心問題

設(shè)計出富有吸引力的問題是引導學生自帶動力進行自主學習的必要條件。自帶動力的核心問題的設(shè)計不僅能夠讓學習明確解決核心問題需要具備哪些知識和技能，并能夠在自主學習過程中幫助學生實現(xiàn)對“細胞的基本結(jié)構(gòu)”單元知識和技能的應用與持久理解。

在學習導入部分，教師可以用能夠引發(fā)學生思考的問題作為核心問題。本單元確定的核心問題是：在適應（霧霾、干旱等）環(huán)境變化過程中，細胞結(jié)構(gòu)可能發(fā)生哪些變化？這一問題很容易吸引住了學生眼球，從而促進學生自主思考。為了很好地解決核心問題確定出適切的核心任務，教師還要為學生的學習認知過程搭好腳手架，圍繞核心任務設(shè)計出適切的子任務，進而幫助學生真正地實現(xiàn)知識和技能的理解、應用、遷移，最終實現(xiàn)深度學習提升素養(yǎng)。

2.1.4 確定重要的知識和技能

明確了核心問題后，教師要設(shè)計出相應的任務從而幫助學生明確學習哪些重要知識和技能。通過設(shè)計子任務一這些知識和技能是與單元的核心內(nèi)容緊密相連的，能為實現(xiàn)深入持久的理解提供條件和支持，所以教師在設(shè)計單元課程時還需要把這些知識技能包括進來。作為本單元的學習結(jié)果，學生還將會獲得如下重要的知識和技能：①學生將掌握的知識：說出細胞各部分的結(jié)構(gòu)特點及功能;準確描述出細胞膜的結(jié)構(gòu)與功能;能夠描述細胞器之間的分工與合作;理解環(huán)境對細胞結(jié)構(gòu)產(chǎn)生影響。②學生將形成的技能：學會高倍鏡的使用;解釋細胞膜結(jié)構(gòu)與功能相適應;學會構(gòu)建模型;學會創(chuàng)新思考。

2.2 階段2：確定合適的評估證據(jù)

教師要想知道學生是否已經(jīng)達到了預期的教學目標;是否能夠證明學生掌握和理解了相關(guān)內(nèi)容。這就需要教師正確的選擇并確定出一系列的評價方式和評價標準。用此來評估每個學生學習單元的掌握情況，為更客觀地評估學生的學業(yè)成績提供有效的反饋信息，進而幫助教師調(diào)整教學、為學生的深度學習做好保障。教師可以設(shè)計表現(xiàn)性任務，并根據(jù)不同任務設(shè)定相應的評估標準;也可以通過診斷、總結(jié)、學習反思等方式了解學生達成目標的情況（表1）。

2.3 設(shè)計學習體驗和教學

設(shè)計教學體驗是為了給學生創(chuàng)設(shè)出真實的學習情境，為學生真實學習的發(fā)生提供良好的學習體驗，進而激發(fā)學習的積極性和學習的內(nèi)動力，最大限度地促進學生發(fā)展，提升學生對本單元的理解力，進而實現(xiàn)對知識和技能的應用與遷移，實現(xiàn)深度學習。教師可以根據(jù)學生學習需要對教材內(nèi)容進行整合，圍繞核心目標，為學生的學習奠定好基礎(chǔ)。

例如，細胞的基本結(jié)構(gòu)單元設(shè)計的關(guān)鍵教學環(huán)節(jié)包括：

教師出示生活在不同環(huán)境下的動植物圖片（仙人掌、胡楊等、沙漠狐等），提出問題：這些生物有哪些獨特的形態(tài)結(jié)構(gòu)特點？影響形態(tài)結(jié)構(gòu)變化的因素可能是什么？為了更好地適應不良環(huán)境，這些生物的細胞結(jié)構(gòu)是否會產(chǎn)生一定的變化？接著，出示幾張霧霾天氣、干旱缺水區(qū)域、新裝修房屋等圖片，提出問題：生物長時間生活在不良的環(huán)境下，細胞結(jié)構(gòu)是否會發(fā)生變化？若發(fā)生變化，哪些結(jié)構(gòu)可能發(fā)生適應性改變？要了解到相應的改變，需要具備哪些知識呢？

接著，教師介紹本單元的核心問題、核心任務、學習目標，展示本單元最終要完成的子任務（探秘細胞結(jié)構(gòu)及其相互的關(guān)系、構(gòu)建細胞結(jié)構(gòu)模型、細胞變變變）、學習工具、學習資源、評估量規(guī)等。學生自主學習相關(guān)內(nèi)容與學習資源，明確細胞的基本結(jié)構(gòu)，初步掌握每部分的結(jié)構(gòu)及其功能。根據(jù)任務一的量規(guī)要求，每位學生繪制出本單元有關(guān)細胞基本結(jié)構(gòu)的知識框架圖。

然后，教師提供細胞結(jié)構(gòu)動畫視頻并出示細胞各部分結(jié)構(gòu)圖片信息，著重強調(diào)葉綠體、線粒體等重要的細胞器的結(jié)構(gòu)與功能，并擴充相關(guān)知識。在學生完成子任務一之后，引導學生課后構(gòu)建出細胞的三維結(jié)構(gòu)模型，進一步鞏固學生對細胞結(jié)構(gòu)的認識，實現(xiàn)知識與技能的應用。

通過班級內(nèi)部展示、評比的方式，評比出模型制作最佳若干名，并請同學分享制作心得。學生根據(jù)子任務三提供的學習資源和任務要求，繪制出細胞適應環(huán)境變化可能產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)變化的情況。學生科學表述自己的設(shè)計思路，說出細胞結(jié)構(gòu)發(fā)生變化的部分及其可能具有的功能。針對子任務三學生提交的設(shè)計圖，學生評選出最佳創(chuàng)意設(shè)計獎。

最后，教師利用課后診斷，進一步掌握學生知識和技能的綜合運用情況。學生通過診斷與反饋情況對學習效果進行自評，并針對學習目標，反思學習達成情況。

3 教學實施實踐與反思。

基于“UbD”理論的逆向教學設(shè)計的三個環(huán)節(jié)環(huán)環(huán)相扣，形成了有機的整體。此類教學設(shè)計注重學生的理解力提升，進而實現(xiàn)知識的應用與遷移，最終實現(xiàn)深度學習。此類教學設(shè)計通過提出核心問題、明確核心任務，并根據(jù)核心任務設(shè)計出適切的子任務，學生在學習過程中在真實的情境中運用知識解決實際問題。在解決問題過程中，教師能夠提供恰當?shù)膶W習資源、學習工具，從而幫助學生解決了自主學習過程中遇到的問題。適切的評估量規(guī)為學生任務的完成提供重要參考標準，有利于最終實現(xiàn)學科素養(yǎng)的培育與提升。

本單元學習中，學生完成了三個子任務，構(gòu)建出了知識框架、細胞三維模型、繪制了適應環(huán)境變化的未來細胞結(jié)構(gòu)。整個學習過程中，學生自主學習，根據(jù)細胞結(jié)構(gòu)設(shè)計出了細胞未來的變化，實現(xiàn)了知識的遷移。但學生在設(shè)計思路和表述上還不夠科學，不能夠很好地運用學科術(shù)語，有些設(shè)計思路的科學性還需要探討。這也啟示筆者在任務的設(shè)計中要給學生提供更加有效的量規(guī)，讓學生有據(jù)可依。

參考文獻：

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