基于UbD 理论的地理单元教学设计——以“地球上的水”为例

陈文方 王 茜 何永德 罗 威

（北京市十一学校,北京 100039）

《普通高中地理课程标准（2017年版）》（以下简称“课标”）提出，在教学过程中要注重培养学生的地理核心素养，注重提高学生综合运用知识、解决实际问题的能力。因此，教师需要基于课标设计教学目标和教学过程，落实对学生地理核心素养的培养，提升学生的高阶思维能力和深度学习能力。本文基于我国高中地理课程改革的背景，以“地球上的水”为例，探索UbD理论在地理单元教学设计中的应用，培养具备人地协调观、综合思维、区域认知、地理实践力等核心素养的社会主义接班人。

一、基于UbD理论的单元教学设计思路

1.UbD 理论

美国课程与教学专家格兰特•威金斯博士（Grant Wiggins）和杰伊•麦克泰格（Jay McTighe）提出了“理解为先”（Understanding by Design，以下简称“UbD”）的单元教学设计理论，指出要从“预期结果”出发，在课程设计之初思考为了达到学习目标，学生需要什么，将关注点从教师的“教”转化为学生的“学”。[1]UbD理论强调，教育的首要目的是实现有效的教学迁移。因此，从学生长远的综合学业表现出发，对课程进行逆向设计有利于实现“真正的学习”。此外，UbD理论主张将教学内容根据逻辑关系整合为大单元，从过去的单课时教学设计转变为单元课时教学设计，侧重教学内容的整体性、综合性、联系性和阶梯性。

首先依据课标及具体教学内容，将每个学期的教学内容划分为几个较大的单元，然后按照UbD理论进行单元设计。UbD教学设计分为三个阶段。[2][3]阶段一，确定单元学习的预期结果。每个单元的预期结果要符合课标要求，可以结合学情及其他实际情况将课标要求的内容分解为具体的学习目标。阶段二，确定合适的评估证据。在该阶段要确定能够证明学生实现预期结果的证据，即教师如同评估员一般，根据收集的评估证据来判断学生的学习成果。阶段三，设计学习活动和教学。在明确预期结果和评估证据之后，再设计教学的细节，包括教学方法、教学顺序以及可用资源和材料等。

UbD理论的关键在于阶段一和阶段二，尤其是在阶段一，教师需要细致思考学习目标。UbD理论将预期结果分解为目标、基本问题、预期的理解、知识和技能四个不同层次。经过实践发现，这种分解方法在实际的教学过程中欠缺可操作性，从学生和教师的角度来看都不易理解。因此，笔者尝试采用韦伯的知识深度（Depth of Knowledge，DOK）模型对目标进行分解。

2.DOK 模型

DOK模型是美国教育评价专家韦伯（Norman Webb）于1997年提出的用于评估美国各洲学生学业成就与国家标准及洲标准是否一致的一套程序、方法和具体技术。后经过美国课堂的实践和推广，评价领域逐渐延伸和拓展到课堂教学设计领域，成为课堂教学设计的重要理论和方法。[4]

DOK模型将学习深度分为DOK1——回忆与复述（Recall）、DOK2——技能与概念（Skill/Concept）、DOK3——策略性思维（Strategic Thinking）和DOK4——拓展性思维（Extended Thinking）四个层次。有学者对该表述稍作修正，转化为对学习目标层次的描述，即DOK1——回忆与复述（学生能够回忆或复述出事实、信息、过程或细节）、DOK2——技能与概念（学生能够掌握相关技能和概念以回答问题、解决问题、完成任务或分析和提取信息）、DOK3——问题解决与应用（学生能够理解知识如何应用于问题的解决和评估）、DOK4——思维迁移和创造（学生能够将学到的知识加以综合应用，以解决其他情境下的真实问题）。

借助DOK模型，可以分解教学目标，针对DOK3和DOK4层次的目标收集相应的评估证据、设计相关的教学活动或环节，以提升学生的高阶思维，实现知识的迁移与应用。下文将以“地球上的水”单元教学为例，阐述UbD理论结合DOK模型在地理教学中的应用，并结合实践经验对其效果进行总结和评估。

二、“地球上的水”单元教学设计

1.基于DOK 模型确定学习目标

人教版高中必修《地理1》第三章“地球上的水”，在“地球上的大气”之后，“地貌”之前，承接了大气运动对水循环的影响，为后面学习水循环对地貌的塑造奠定了基础。根据课标及教材，梳理本单元内容的逻辑结构（见图1）。

图1 “地球上的水”单元内容的逻辑结构

根据课标及DOK理论，对“地球上的水”这一单元的学习目标进行分解（见表1）。从表1中可以看出，韦伯的DOK目标分层法使得单元教学目标更为清晰和合理，其中“DOK4 思维迁移与创新”所对应的学习目标即为UbD理论所强调的“理解”，该目标旨在提升学生的高阶思维，是整个单元的核心学习目标。从整体上看，DOK1、DOK2落实了课标对基础知识的要求；DOK3、DOK4实现了落实地理学科核心素养的要求。

表1 基于DOK理论的“地球上的水”单元目标分解示例

2.确定合适的评估证据

为了判断是否实现不同层级的单元目标，教师需要确定合适的评估证据。评估证据可以分为两大类，一类为表现性任务，另一类为传统评估方式。表现性任务是指能够证明学生具备知识应用和迁移能力的任务，即主要对应DOK3和DOK4的目标。其中，为知识迁移而设计的任务被称为单元的核心任务。传统评估方式，例如课堂小测、随堂问答等，可以检测学生是否掌握基本的概念、知识和技能，即达成DOK1和DOK2层次的目标。因此，表现性任务，尤其是核心任务的设计，是UbD单元教学设计的重点。

为知识迁移而设计的核心任务通常要求学生将所学知识应用于一个真实、复杂的情境中，即学生能够为现实生活中发生的问题提供解决方案。由于核心任务一般具有开放性、多维性，为了使学生能够顺利达成学习目标，通常需要教师为核心任务提供量规。量规既能够为学生完成核心任务提供指导，又能为教师评估学生的表现提供评价标准。

针对“地球上的水”单元所设定的DOK4层级的“分析所在城市的水循环过程，设计海绵城市（校园）”这一目标，设计了单元核心任务及其评价量规（见表2）。

表2 “海绵城市（校园）”设计图的评价量规

上述量规中，“功能完备”“生态优先”和“安全为重”这三条指标是海绵城市的设计原则，符合真实情境的要求。其中，“功能完备”需要学生理解水循环的原理以及水圈与其他圈层的联系；“生态优先”“安全为重”要求学生充分调查实际情况，考虑海绵城市（校园）的建设对周围生态环境及人员安全的影响。

学生按照量规完成“海绵城市（校园）”规划图。获得“明星设计师”等级的学生达成DOK4的迁移目标。针对DOK3的学习目标，采用课堂提问、学生分组讨论的形式进行评估；针对DOK1、DOK2的学习目标，主要采用课堂小测的形式进行评估。

3.设计学习体验与教学

本单元的学习主要采用自主探究、地理实验、小组合作等方式，强化学生的自主学习能力。为了实现核心任务，设计若干个子任务。其中，为了让学生深入理解水循环的过程，设计“水循环过程的模拟”“不同下垫面对下渗和地表径流的影响”2个子实验，如表3、表4所示。通过2个地理实验，使学生理解水循环的成因以及植被对水循环的影响，培养学生的地理实践力和综合思维。

表3 “水循环过程的模拟”实验过程

表4 “不同下垫面对下渗和地表径流的影响”实验过程

三、总结与反思

UbD理论提出“核心任务是指任何领域中最重要的表现要求，是证明学生理解了所学知识的一个重要评估证据。具有真实挑战性的核心任务体现了我们的教育目标：学校教育的目的是使学生在真实世界能得心应手地生活…”[6]具有真实性、挑战性的核心任务是实现课程目标的手段，也是提高学生学科核心素养、理解和迁移能力的核心途径。[5]

本文针对高中地理的学习内容，通过划分大单元、梳理单元学习目标、设计单元核心问题，设计符合真实情境的核心任务，激发学生学习的内动力。从教师填鸭式、满堂灌的教学模式转变为学生自主探究、解决现实问题的学习模式。通过本单元学习任务的落实，激发学生对地理学习的兴趣，提高学生运用所学知识解决实际问题的能力。同时，通过对“海绵校园”“洋流与漂流瓶”等问题或话题的探究，培养学生热爱家园、热爱地球的情感。单元教学的意义在于实现真正的学习，使学生思考并尝试解决真实世界中的问题，提高学生的社会责任感，成为21世纪具有核心竞争力的人才。

单元教学也存在一些问题。动手操作型任务相对于常规任务存在不确定性，其时间的可把控性更差，因此在课堂上需要侧重于教学重点、难点，注意平衡各教学内容。在任务设计时预设可能出现的问题，设计应对方案，以免影响整体的教学进度。对于开放型的学习任务需要重点关注量规的设计，引导学生注重对知识的理解和运用。实验型的任务由于部分学校的地理实验教学设备还不完善，教师要自己设计和配备实验用具。教师可以权衡实验成本和学习效果，部分时候可以使用视频等方式替代实验。总之，在教学设计中应用UbD理论对于学生的学习是有益的，对其中存在的具体问题还需要更多的尝试和探讨。