基于UbD模式的高中生物學單元教學設計研究

《普通高中生物課程標準（2017年版2020年修訂）》作為課堂教學的綱領性文件，凝練出了生物核心素養(yǎng)，明確了高中生物學科的育人目標．而生物核心素養(yǎng)在課堂上的落實，則依賴于一定的教學方式．目前，受到多種因素的影響，當前高中生物教師在組織課堂教學時，常常以課時教學形式，對學生進行知識灌輸，在這種機械化、碎片化教學模式下，學生學習效率低下，且阻礙了核心素養(yǎng)在生物課堂上的落實．在這一背景下，及時變革教學觀念，立足于知識的內(nèi)在邏輯，從整體的視角出發(fā)，積極開展單元教學已成為培養(yǎng)學生核心素養(yǎng)的有力抓手；同時，鑒于UbD模式內(nèi)涵，以“逆向”教學設計為思路，積極創(chuàng)新生物單元教學設計，為高中生物單元教學注入了新鮮的血液，進一步提升了生物單元教學的有效性．

一、單元教學和UbD模式內(nèi)涵剖析

1．單元教學模式概述

新課標視域下，單元教學模式逐漸走進教師的視野．關于單元教學模式內(nèi)涵的研究，學者們“仁者見仁智者見智”，筆者結(jié)合以往諸位學者的研究認為，單元教學設計是教師從整體的視角出發(fā)，圍繞某一主題對單元內(nèi)容進行了整合，之后聚焦生物核心素養(yǎng)的要求，整合教學資源，編制單元目標、設計教學方案和教學評價，使學生在系統(tǒng)化、結(jié)構(gòu)化的學習中，促進核心素養(yǎng)的形成與發(fā)展．

和傳統(tǒng)教學模式相比，單元教學模式具備三個顯著的特點：

（1）整體性，單元教學建立在單元內(nèi)容的內(nèi)在邏輯關系之上，要求教師從宏觀的角度出發(fā)，從整體的視角上分析教學內(nèi)容，理清教學內(nèi)容和新課標的內(nèi)在聯(lián)系，并在此基礎上設計教學目標、教學過程和教學評價，具備極強的整體性．

（2）遞進性．單元教學設計立足于知識的內(nèi)在邏輯關系和學生的認知發(fā)展規(guī)律，要求教師從易到難設計教學目標，有計劃地開展課堂教學，同時，單元教學模式下，課時之間具備一定的內(nèi)在聯(lián)系，前一節(jié)課是后一節(jié)課的基礎，教學內(nèi)容之間呈現(xiàn)出極強的層次性和關聯(lián)性，有助于學生更好地理解和吸收知識．

（3）生本性，單元教學模式要求學生從學生的角度出發(fā)，遵循學生的認知規(guī)律，科學設計課堂教學方案，使學生在主動思考和討論探究中完成既定的學習任務．

2．UbD模式

UbD模式又被稱之為“逆向教學設計”、“基于理解的教學設計”等，該教學設計模式主張“以始為終，逆向設計”的原則，要求教師在設計課堂教學方案時，先聚焦核心素養(yǎng)內(nèi)涵設計預期目標，再確定教學目標達成的評估證據(jù)，最后依據(jù)教學目標設計課堂教學活動并在教學過程中隨時關注目標的達成情況．

和傳統(tǒng)的教學設計模式相比，UbD教學設計具備三個流程：

流程一：明確預習的學習結(jié)果，在這一過程中，教師根據(jù)課程標準的要求，思考：學生通過本節(jié)課學習，應該知道什么、理解什么、能夠做什么？什么內(nèi)容值得理解等，在此基礎上，形成本節(jié)課教學目標．

流程二：確定合適的評估證據(jù)．UbD理論的核心是“逆向設計”，倡導評價先行的原則．因此，教師在設計完教學目標后，還應思考“如何證明學生已經(jīng)達到了預期的學習效果？通過哪些證據(jù)可證明學生的知識理解程度？”在此基礎上，結(jié)合核心素養(yǎng)的要求，構(gòu)建與教學過程相吻合的評價標準．

流程三：設計體驗式教學過程．UbD理論下，教師必須遵循“以生為本”的理念，聚焦教學目標為學生設計出具備吸引力的課堂教學方案，使學生在具吸引力、有效性的教學互動中，達成教學目標，獲得高層次發(fā)展．

二、基于UbD模式的高中生物學單元教學設計研究

新課標視域下，基于UbD模式設計單元教學方案，是落實生物核心素養(yǎng)的必然選擇．對此，筆者結(jié)合“基因突變及其他變異”教學實踐為例，針對其展開如下探究．

1．分析單元內(nèi)容，確定單元主題

鑒于單元教學模式的內(nèi)涵，單元主題在整個學習活動中具備概括和統(tǒng)領的價值，直接影響單元教學模式的順利開展．而要達到這一目標，教師在開展課堂教學之前，必須要對新課程標準、教材內(nèi)容和學生實際學情展開深層次解讀．明確教學內(nèi)容在整個高中生物課中的地位，了解本章節(jié)知識和其他內(nèi)容之間的內(nèi)在聯(lián)系；同時，教師還應在核心素養(yǎng)和學業(yè)質(zhì)量標準的要求下，理清本章節(jié)的重要概念，找準教學內(nèi)容和核心素養(yǎng)的連接點，設計出更為具體、細致化的學業(yè)質(zhì)量標準．在此基礎上，結(jié)合班級內(nèi)學生已有的知識和經(jīng)驗，凝練出最佳的單元學習主題．

在“基因突變及其他變異”教學實踐中，教師就遵循上述原則展開分析：

首先，分析教材內(nèi)容．本單元位于必修2《遺傳與進化》，其內(nèi)容和人類的生活、健康息息相關．就“基因突變及其他變異”這一章節(jié)內(nèi)容來說，是對前幾章內(nèi)容的繼續(xù)，可幫助學生在學習中更好地理解“結(jié)構(gòu)與功能觀”，并為生物進化的學習奠定基礎，具備承上啟下的價值，在本章節(jié)中，一共包含了三節(jié)內(nèi)容，分別從“基因、染色體和遺傳”三個角度進行了介紹，另外，在本章節(jié)內(nèi)容中，“染色體變異”的內(nèi)容相對抽象、微觀，對學生的想象能力要求比較高，“人類遺傳病”的內(nèi)容貼近實際生活，并且教學內(nèi)容豐富多樣，涵蓋了科技、社會和數(shù)據(jù)分析等，具備十分重要的現(xiàn)實意義．

其次，解讀新課程標準．新課標明確了生物核心素養(yǎng)的培養(yǎng)目標，強調(diào)以大概念統(tǒng)領學科內(nèi)容，注重上下位概念內(nèi)在邏輯關系，通過一系列的學習活動幫助學生更好地理解大概念．就“遺傳與進化”這一單元來說，在核心大概念“遺傳信息控制生物形狀，并代代相傳”的引領下，圍繞“由基因突變、染色體變異和基因重組引起的變異是可遺傳的”這一重要概念展開，之后再結(jié)合每一節(jié)中的次要概念展開.

最后，分析學情．高一學生已經(jīng)初步掌握了遺傳物質(zhì)、外部環(huán)境等知識，并了解了減數(shù)分裂、受精作用、染色體在細胞分裂過程中的行為等知識，同時，高一學生具備了一定的問題意識、邏輯思維，具備一定的歸納總結(jié)、實踐探究能力等.

鑒于上述分析，確定了本單元學習的主題：“由基因突變、染色體變異和基因重組引起的變異是可遺傳的”．

2．基于UbD理念設計單元教學方案

（1）確定預期學習結(jié)果

在UbD理念下，教師在設計單元教學方案時，首先應在單元主題的引領下，結(jié)合教學內(nèi)容、新課標和學情分析，形成明確的預期學習結(jié)果，明確本章節(jié)內(nèi)容學習是為了學生理解什么、學會什么、做什么．

就“基因突變及其他變異”單元教學實踐中，教師就遵循UbD的理念，經(jīng)過課程標準、教學內(nèi)容和學情分析，確定學生的預期學習目標：

①通過對基因突變和染色體變異實例分析，結(jié)合遺傳病發(fā)病機制，認識遺傳信息在遺傳過程中精確性是相對的，偶爾會發(fā)生錯誤，進而在學習中形成生物的進化與適應觀；

②對生物變異類型進行歸納，分析遺傳病分類依據(jù)、基因突變的特點和原因，明確基因和形狀之間的關系，并促進歸納、概括和比較思維能力的發(fā)展；

③對人類遺傳病發(fā)病率、遺傳方式進行調(diào)查，從中掌握調(diào)查方法、資料和數(shù)據(jù)獲取、分析能力；結(jié)合低溫誘導探究實驗，體驗染色體數(shù)據(jù)加倍方法，促進科學探究能力、科學態(tài)度和科學精神的形成；

④調(diào)查周邊人群遺傳病，并開展案例分析，并由此形成正確的價值觀，認識到婚檢、遺傳咨詢、產(chǎn)前診斷的重要性，并逐漸養(yǎng)成健康的生活方式．

此外，在UbD理念下，教師在設計單元整體教學方案時，還應明確學生通過本章節(jié)學習應該掌握的基本問題和預期理解．就本章節(jié)來說，預期問題主要包括：生物體變異包括哪些類型？發(fā)生這些變異的本質(zhì)和意義？哪些疾病屬于人類的遺傳病，其發(fā)病機制是什么？能否對其進行檢測和預防？如果可以，應采取哪種手段？如此做的意義是什么？預期理解則包括生物變異的類型、概念和影響，以及人類遺傳病產(chǎn)生的機理、檢測、預防等．

（2）確定合適評估證據(jù)

在UbD理念下，教師在確定完預期學習結(jié)果之后，還應聚焦預期學習結(jié)果，為學生選擇合適的評估證據(jù)．一方面，教師在設計評價任務時，應避免一味地進行提問和測驗，還應將形成性評價和終結(jié)性評價結(jié)合起來，以便于教師全方位了解學生的學習情況；同時，UbD理念下，教師在設置評價任務時，還應增加學生自我評價和互相評價的內(nèi)容，使學生在高效完成評價任務的過程中，高效達成既定的教學目標；另一方面，堅持“真實性、全面性、標準化”的原則，收集學生學習證據(jù)，由此形成更為全面的評價標準．

在“基因突變及其他變異”單元教學實踐中，教師結(jié)合單元教學目標，形成了具體的評價內(nèi)容和標準，并結(jié)合實際情況形成了具體的評價方式（表1）．

（3）設計單元教學活動

教學活動是促進教學目標落地的關鍵環(huán)節(jié)，在UbD教學理念下，教師應尊重學生的主體地位，為學生設計探究學習方案，使學生在探究任務的引領下展開學習．

在“基因突變及其他變異”單元教學實踐中，教師聚焦教學目標，結(jié)合教學評價的內(nèi)容，對整個課堂教學方案進行科學地設置．例如，在“染色體變異”這一課時教學中，教師就借助了問題式教學模式，在教學目標的引領下，結(jié)合教學內(nèi)容，為學生展示了馬鈴薯和香蕉的染色體書目表，并向其提出問題“馬鈴薯和香蕉染色體數(shù)目和野生祖先之間為什么出現(xiàn)了很大的差異？這些數(shù)目差異是如何產(chǎn)生的？”進而指導學生以小組為單位圍繞這一核心問題展開探究學習．需要說明的是，在UbD下的單元教學活動中，教學過程不僅要指向預先設計的教學目標，還應與教學評價相契合，使學生在主動探究中完成既定的學習要求．

綜上所述，單元教學模式契合了新課程標準的要求，UbD為單元教學設計注入了新鮮的血液，真正提升了高中生物課堂教學設計效果，鑒于此，教師必須要改變以“課時”為單位的設計方案，明確單元教學主題，并結(jié)合UbD理論的內(nèi)涵，科學設計預期教學目標、確定教學評價、開展課堂教學等，使學生在高品質(zhì)生物課堂學習中，促進核心素養(yǎng)的形成與發(fā)展．

（收稿日期：2024 - 06 - 12）