基于UbD模式的高三生物学单元复习教学设计

摘 要：UbD模式意为追求理解的教学设计模式，它强调理解的重要作用，建议基于逆向设计思路设计教学。在教学中实施UbD模式是实现新课程倡导“教—学—评”一致性的有效途径之一。基于UbD模式设计高中生物学单元复习教学时，应按照确定预期学习结果、设计合适的评价任务、规划学习体验和教学活动的顺序进行。

关键词：UbD模式；单元教学设计；逆向设计；高中生物学；高三复习

中图分类号：G63 文献标识码：A 文章编号：0450-9889（2024）32-0057-04

在新课程标准实施的背景下，高三教师面临众多的挑战，包括如何在复习课上进一步提升学生的学科核心素养、如何设计评价任务来测评学科核心素养等。要实现学科核心素养的培养，仅靠一堂课是远远不够的，教师需要围绕大概念进行整体设计，创设真实的问题情境，规划出由若干节课组成的大单元。因此，在高三复习课的设计中，教师需要重构教材内容，瞄准学科核心素养目标，构建跨越教材章节的综合性复习单元。

为了科学地设计单元教学，UbD（Understanding by Design）模式在美国应运而生。UbD模式是由教育专家格兰特·威金斯和杰伊·麦克泰格二人合作提出的，被译为“追求理解的教学设计”或“理解为先模式”。这一模式深入剖析“理解”的内涵，并创新地提出了单元教学的逆向设计思路，同时提供了一套引导设计的模板和质量标准。UbD模式与国内倡导的“教—学—评”一致性理念相契合，并且国外有报道，运用这一模式能显著提升学生的学业成绩［1-2］。本文以高三生物学“体液调节”复习单元教学设计为例，论述如何利用UbD模式的三阶段设计框架，设计符合《普通高中生物学课程标准（2017年版2020年修订）》（以下简称《课程标准》）要求的教学单元。

一、确定预期学习结果

（一）基于课程标准分析教学目标

UbD模式指导下的单元教学设计始于教学目标的分析与设计。《课程标准》对新授课和复习课都具有指导意义，高三教师也应做到“依标备考”。《课程标准》要求教学内容聚焦大概念，因此教师先要对照《课程标准》梳理学生应形成的概念层级，接着从生物学学科核心素养的四个方面——生命观念、科学思维、科学探究和社会责任来确定教学目标，以确保教学活动能有效地提升学生的生物学学科核心素养。

例如，“体液调节”单元对应《课程标准》中的大概念1：生命个体的结构与功能相适应，各结构协调统一共同完成复杂的生命活动，并通过一定的调节机制保持稳态。重要概念1.4：内分泌系统产生的多种类型的激素，通过体液传送而发挥调节作用，实现机体稳态。次位概念1.4.1：说出人体内分泌系统主要由内分泌腺组成，包括垂体、甲状腺、胸腺、肾上腺、胰岛和性腺等多种腺体，它们分泌的各类激素参与生命活动的调节。次位概念1.4.2：举例说明激素通过分级调节、反馈调节等机制维持机体的稳态，如甲状腺激素分泌的调节和血糖平衡的调节等。次位概念1.4.3：举例说出神经调节与体液调节相互协调共同维持机体的稳态，如体温调节和水盐平衡的调节等。

（二）基于UbD模式分析教学目标

1.运用“理解六侧面”辅助分析目标

UbD模式是以“追求理解”为目标的，理解意味着能发掘知识及技能背后的意义，并能迁移到解决新问题的过程中。该模式认为，真正的理解应该包含解释、阐明、应用、洞察、神入以及自知等六侧面［3］92-118。这六个侧面对应着学生理解所学内容后的行为变化，有助于教师细化教学目标，并为下一阶段的设计提供依据。例如，在“体液调节”单元中，可设定理解六侧面如表1所示。

2.使用基本问题点燃思维火花

UbD模式引入了一个新概念——基本问题（essential question），它紧扣之前确定的理解六侧面，是整个单元的学习线索，引导学生深入理解大概念。基本问题通常不能用“是”“否”或一个句子简单地回答，甚至可能没有明确的答案。在确定教学目标时提出基本问题旨在激发学生的学习兴趣并促使其进行思考，将学习从表象引向深层。基本问题既可以是着眼于本单元本模块的专题性基本问题，又可以是跨学科的综合性基本问题。例如本单元可以用两个基本问题引领：导致人患糖尿病的病因有哪些？如何让他人也确信以上病因与糖尿病之间存在因果关系？这里的第一个问题属于专题性基本问题，第二个问题则属于综合性基本问题。

基于上述分析，确定“体液调节”单元的生物学学科核心素养培养目标如表2所示。

二、设计合适的评价任务

一般的教学设计会把设计作业或练习等评价任务置于设计教学过程之后，而UbD模式则采用了逆向设计的思路，将设计评价任务提前到设计教学过程之前。这样做的目的是紧扣第一阶段确定的教学目标，并且强调通过评价任务收集学生是否理解的证据。

（一）重视表现性评价

表现性评价是对学生在完成评价任务的行为表现而进行的评价。UbD模式强调，如果学习目标是掌握基本事实和技能，可以通过测试进行评估；而如果学习目标是深入理解大概念，则应以现实世界中真实存在的问题为评价任务，以学生解决问题时的真实表现作为评价对象。学生仅依靠记忆就能回答的问题，就不适合用于评价学生是否理解。在高三复习阶段，纸笔测试是最便捷的评价方式，但是表现性任务更接近日常生活中遇到的问题，这些任务不会明显地提示要运用到哪些知识及技能，因此教师更能真实地看出学生对知识的理解运用情况。同时，表现性任务还能让学生脱离“题海”，进而持续提高学生学习的兴趣。

UbD模式中提出可利用GRASPS模板来辅助设计表现性任务，GRASPS的六个字母分别代表目标、角色、对象、情境、表现和标准这个六个要素［3］177-178。教师依次思考六个要素，就容易设计出与日常实际生活紧密联系的表现性任务。例如本单元的表现性评价任务是让学生扮演制药公司的医药代表，为糖尿病患者普及糖尿病的相关知识，同时在此基础上介绍公司研制出的新药的作用机理。

（二）综合考虑过程性评价和终结性评价

以往的教学侧重在单元教学结束时进行终结性评价，通过终结性评价结果评估教学目标是否实现。终结性评价没有评价学生在单元学习的过程中是否“掉队”，没有给予时间让学生对自己的学习策略和认知方式进行充分反思。因此，为发挥评价对学生学习的反馈指导作用，在单元教学设计中增加过程性评价是有必要的。过程性评价既在时间上贯穿整个学习过程，又在评价内容和形式上具有多样性。例如，本单元设计了课堂讨论题、绘制概念模型、反思学习策略等过程性评价。

（三）提高评价的信度和效度

信度通常表示评价工具的稳定程度。纸笔测试的信度可以通过公式计算得出，但是表现性任务的信度不能用公式计算。为减少主观因素对评价结果的影响，提高评价的信度，教师可以分析表现性任务的维度，然后设计出相应的量表。例如，“体液调节”单元的终结性任务完成情况可以使用表3进行评价。运用量表的评价能起到较好的反馈作用，学生不仅能知道评价的等级或分数，还明确了自己仍需提升的方向。

效度表示评价结果反映评价目标的程度。追求理解的教学达成的标志之一，就是评价能真实代表学生的理解程度。为提高评价的效度，教师可以追问自己两个问题：尚未理解的学生是否会得到高分？已理解的学生是否会得到低分？教师设计的评价任务应使这两个问题的答案都是否定的。因此在本单元表现性任务的评价量表（如表3所示）中，科学性和逻辑性的权重较大、艺术性权重较小，从而提高评价任务的效度。

于是，“体液调节”单元的表现性任务设计为假设你是制药公司的医药代表，公司已研发出治疗糖尿病的新型药物，现需要你制作一则短视频，向广大患者普及糖尿病的相关知识和介绍这种新药的作用机理。制作视频时请考虑糖尿病患者的真实需求。提交作业后，小组之间利用表3的量表进行互评。其他证据为尝试提出假说、设计实验思路、绘制血糖调节的概念模型等。

三、规划学习体验和教学活动

（一）遵循单元教学设计的WHERETO原则

UbD模式认为优秀的教学设计应遵循WHERETO原则。该原则包含七个要素：学习方向、吸引和保持、探索和体验、反思、评价、量身定制、组织，依次对应WHERETO中的七个字母，这七个要素指导着整个单元教学设计［3］220。“体液调节”单元的WHERETO要素设计如表4所示。

（二）规划探究式和论证式教学活动

UbD模式认为学生对概念的理解不能靠灌输实现，而应通过精心设计的教学活动去揭示知识的来龙去脉，使学生自主内化概念。因此在高三的复习课中，教师不能机械地重现知识，而要融入对概念的应用和探究论证，力求从多角度加深学生的理解。例如，复习“体液调节”单元引用了我国生理学之父林可胜先生发现肠抑胃素的实验，让学生经历科学家提出假说和设计实验等探究环节，揭示了如何研究激素功能这一关键问题。“体液调节”单元中的一个活动展现了科学家不寻常的发现——口服葡萄糖比静脉注射等量葡萄糖刺激分泌的胰岛素更多，最终科学家才发现了肠道内葡萄糖促进小肠分泌的抑胃肽不仅能抑制胃酸分泌，还能促进胰岛素分泌。这则资料让学生体会到，不符合预期的实验结果也需要认真分析，因为其中也许蕴含着新的发现。

（三）对单元教学进行整体规划

单元教学设计的核心在于转变传统教学设计仅关注单一课时内容的做法，对单元进行整体规划。为此，教师要先考虑课时之间的内在逻辑联系，确保整个单元构成一个服务于培育核心素养的有机整体。教师在设计教学活动前要明确知识之间的逻辑网络，然后在统一情境下按子任务、关键问题和教学活动三个层级架构大单元活动。教学活动的顺序可以打破教材中的知识呈现顺序，重新按科学发现的时间顺序、从简单到复杂的逻辑顺序或解决问题的步骤顺序等建构。例如，“体液调节”单元教学设计如表5所示。

回顾“体液调节”单元复习教学设计，可以发现它有以下三个特点。

首先，本次单元复习教学将UbD模式与生物学学科核心素养相融合。为符合《课程标准》的要求，本文将UbD模式的设计模板进行了调整。例如，将阶段1确定预期学习目结果的“知识与技能”目标转变为生物学学科核心素养四个方面的子目标，从而强化核心素养的指导地位。同时，本单元提出的问题摒弃了选择题和判断题，转而采用问答题的形式，学生需要使用大量的文字语言作答，这样可以充分展示学生思考的过程。此外，通过本单元的学习，学生不仅复习了教材中参与血糖调节的激素，还体验了科学家发现新的激素的历程，培养了批判性思维和创新思维。

其次，本节课利用UbD模式实现了“教—学—评”一致性。UbD模式遵循逆向设计理念，先从确定教学目标出发，之后立即设计评价任务，将评价融入教学活动的各环节中。评价任务的多样性丰富了教学内容，实现了以评促教和以评促学；科学设计了评价量表，提高了表现性任务的信度和效度。

最后，利用统一的真实情境贯穿整个单元教学。传统的教学侧重于单节课的教学，课时之间的情境各不相同。在本单元中，始终贯穿着研发治疗糖尿病的新型药物这一真实的任务情境，让学生在情境中浸润式地深入实践，加深他们对知识和技能的理解，达到提升生物学学科核心素养的目标。这种教学方式鼓励学生跳出解题的固有思维，专注于解决实际问题。

UbD模式是一个能有效推进新课程改革的单元教学设计模式，教师可以利用该模式的三阶段框架设计出指向深度理解的学习单元，进而从更高的视角优化日常教学。

参考文献

［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，麦克泰格.追求理解的教学设计［M］.第2版.闫寒冰，宋雪莲，赖平，译.上海：华东师范大学出版社，2017.

注：本文系南宁市教育科学“品质课堂”建设专项课题“新课程标准背景下基于UbD模式的高中生物学大单元教学实践研究”（2022PZKT001）的研究成果。

（责编 刘小瑗）