逆向设计在初中生物教学中的运用——以“人体的神经调节”为例

吴 婷

（苏州市吴中区木渎南行中学 江苏苏州 215101）

合理而有效的教学设计是保证教学既有效果又有效率的前提和基础。那么，怎样的教学设计最能够让学生理解呢？美国课程研究专家格兰特·威金斯和杰伊·麦克泰格在《追求理解的教学设计》一书中提出了一种有效教学设计方法，即逆向设计。

1 逆向设计的定义

逆向设计是一种教学设计方法，也是一种设计过程。先确定预期结果即学生应该知道什么，理解什么，能够做什么；然后，确定合适的评价证据用于证实预期学习是否已完成；最后，在前面的基础上，考虑最合适的教学方式即设计学习体验和教学活动。逆向设计的三个阶段如图1所示。

2 采用逆向设计的原因

很多教师从输入端开始思考教学，即从固定的教材、擅长的教法，以及常见的活动开始思考教学，而不是从输出端开始思考教学，即从预期结果开始思考教学。由于思考角度的问题，太多的教师只关注自己的“教”而不是学生的“学”，造成了教学设计中的两大误区——聚焦活动的教学和聚焦灌输的教学。这两种教学都没有恰当地回答有效学习的核心问题：什么是重要的？核心是什么？教学活动如何帮助学生达到学习目的？在学生完成整个学习任务过程中，由于教学设计没有突出强调清晰的目的和明确的表现性目标，所以学生无法作出令人满意的反馈。于是，笔者将习惯的做法进行了翻转，进行了逆向设计。这种做法能够确保具体的教学活动与学习目标相匹配，而且使教师的教学活动完全是以预期的学习结果为中心，不至于偏离方向，保证了教学的有效性。

3 逆向设计的教学实例

以苏科版《生物学》八年级上册“人体生命活动的调节”中“人体的神经调节”一节为例，阐述逆向设计在初中生物教学中的实际运用。

3.1 阶段1——确定预期结果

该阶段中，教师需要解决以下问题：学生应该知道什么？理解什么、能够做什么？

结合课标，本节课学生应该知道人体神经调节的基本方式是反射；理解反射弧的组成；能够判断反射的类型。

3.2 阶段2——确定合适的评估证据

该阶段中，教师需要解决以下问题：如何知道学生是否达到了预期结果？哪些证据能够证明学生的理解和掌握程度？

结合教材内容，制定以下评估证据：通过3个活动体验，学生自主构建反射的定义；探究实验“膝跳反射”，找出反射弧个组成，结合模式图简述膝跳反射的过程；自主学习书本知识，将课堂上的3个小活动和膝跳反射进行对比，得出非条件反射和条件反射的区别；联系本节内容，反思如何更好地学习并提出一些建议。

3.3 阶段3——设计学习体验和教学

教师在有了清晰明确的结果和合适的评估证据后，接着全面考虑最适合的教学活动，要关注教学方法、教学顺序，以及资源材料的选择。教师应该依据课程标准灵活地、创造性地使用教材，并且思考如何通过教学设计，使学生真正理解他们所要学习的知识。

课前准备：PPT、白纸、硬币、小橡皮锤、话梅。

教学过程如下：

（1）活动导入，激发兴趣。

活动1——硬币走迷宫：白纸上画有20个圆圈，学生将20个不同的数字随机填写在圆圈内。同桌之间互相交换纸，让硬币沿着从小到大的顺序“走完”这20个数字，比比谁的硬币“走”的快，并回答问题——完成刚才的小游戏，需要人体的哪些器官参与？

活动2——“品”梅：学生品尝话梅，说出口腔所发生的反应以及参与这个反应的器官。

活动3——“看”梅：学生观看话梅图片30 s，说出口腔所发生的反应以及参与这个反应的器官。

设计意图：课堂一开始教师设计了3个活动，当学生在完成第一个活动时，虽然积极性很高，然而对反射的定义其实还是模糊的。学生在完成第二个、第三个活动时，因为有了第一个活动做铺垫，会很容易地找出参与反应的器官，并逐渐体会到人体在神经系统的调节下，能够对刺激做出反应。

（2）归纳提炼，自主定义。

教师：如果我们将“眼睛看到数字”“舌头品尝到酸味”“眼睛看到话梅”概括成“刺激”；将“手部运动”“唾液腺分泌唾液”概括成“反应”；将“大脑”“脑干”概括成“神经系统”，请你用“刺激”“反应”“神经系统”这三个关键词来定义“反射”。学生的回答如图2所示。

设计意图：在传统的教学中，教师会直接给出反射的定义，一切看似水到渠成。然而，学生对反射定义掌握了多少，教师并不清楚。所以，教师要让学生自己进行归纳，用自己的话说出反射的概念。这样既可以锻炼学生的语言组织能力，还可以评价学生对“反射”的掌握程度。

图2 学生自主建构出的反射定义

（3）深入浅出，突破难点。

活动4——膝跳反射：每两人一组进行实验，实验完毕讨论问题。如，受测同学的小腿有什么反应？参与这个反应的结构有哪些？你可以按照“刺激”“反应”“神经系统”来找到对应的3个器官或结构吗？

设计意图：有了前面的3个活动，学生可以很顺利地找到“韧带”“小腿向前弹起”“脊髓”，在此基础上提炼反射弧的三个组成。

教师：老师手上有三个名词“感受器”“效应器”“神经中枢”，根据你的理解将其贴到对应的框里，说说为什么你要这样贴？

设计意图：将此环节设计成将名词贴到对应的框里，一方面要求学生理解这三个名词，另一方面也是在帮助学生构建反射弧的组成。

教师：我们过河需要桥或者坐船，同样感受器接受刺激后产生的神经冲动要到达神经中枢也需要“桥”，老师给出了两座桥——“传入神经”和“传出神经”，请你将其架在合适的位置，并说说你的理由。学生完成图3。

图3 学生完成的填图示意

设计意图：这节课出现了很多新的专业名词，像反射弧的5个组成，教科书并未对其专门作出解释，教师要做的就是将抽象知识简单化、形象化。通过架桥，学生在不知不觉中已经将反射弧的5个组成全部找出，并理解其含义。

教师播放膝跳反射的动画，学生观看并将完整的过程描述出来。教师要求学生回答：你是如何来理解反射纸的这五个组成部分的？

设计意图：学生是课堂的主体，教师要提供各种让学生敢说、会说的机会。第一个学生在描述的时候可能不完整，紧接着第二个学生进行补充或修改，到第三个学生回答的时候基本上表达已经很完善了。让学生输出知识、自我完善知识结构，比教师单向的给学生输入知识要有效得多。

（4）层层递进，辨析类型。

教师：请同学们自主学习书本第39页“反射的类型”相关知识，然后将黑板上罗列的四个反射分成两类，同时说说你的理由？

设计意图：教师引导学生从4个具体的事例出发，通过归纳对比的方法将其分成两类，从而形成非条件反射、条件反射的概念。

（5）学以致用，融会贯通。

教师联系学生的生活，提出问题：

①医生在检测患者神经系统方面疾病时，在患者完全放松的情况下做膝跳反射测试，病人能感觉到敲击，但无膝跳反射活动，问题可能出现在反射弧的哪个结构？如何才能保证反射活动的正常进行？

②生活中有许多谚语、成语，描述的就是人的条件反射，你能说出几个？

③学习也是一种建立条件反射的过程，反思自己的学习，请提出一些建议帮助大家更加有效的学习？

设计意图：衡量理解的一个基本指标就是能把所学的知识迁移到新的环境和挑战中，而不仅仅是知识的回忆和再现。教师通过设计符合学生学习和认知规律的内容，培养学生主动建构意义和学习迁移的能力，真正实现学以致用、融会贯通的学习效果。

4 逆向设计的教学反思

逆向设计应注意以下几点:（1）设计的过程应根据实际需要不断调整和完善；（2）设计的内容应既有“有效性”又有“趣味性”，才能让学生更积极地投入学习过程；（3）提供探究发现的机会，学生才有可能透过书本知识发现更深层次的含义，得到有意义的推论。

逆向设计能够确保具体的教学活动与学习目标相匹配，既能让学生更积极地投入学习过程，同时又能较好地达到预定目标，实现理解。在初中生物教学中，教师合理地将逆向设计运用于教学实践中，能够让课堂更有效！