逆向教学设计在高中生物学教学中的应用研究

2022-07-02郭铃范曾丽

教育界·A 2022年13期

郭铃范曾丽

【摘要】在新课改背景下，促进学生生物学核心素养的形成日渐成为生物学教学的核心导向[1]。逆向教学设计以明确的教学结果为导向，为学生获得有效的学习体验提供了一种途径，能有效促进学生生物学核心素养的发展。文章以“生态系统的组成成分”的教学为课例，展示了逆向教学设计的一般步骤，为其在高中生物学教学中的应用提供一定的参考。

【关键词】逆向教学设计;生物学教学;应用

【基金项目】四川省科技厅项目（2020JDRC0092），四川省教育厅项目（2018自编11），四川省教育发展研究中心2019年度重点课题（CJF19004），南充市社科联“十四五”规划项目（NC21B228）。

作者简介：郭铃（1998—），女，西华师范大学生命科学学院教育硕士在读。通讯作者：范曾丽（1981— ），女，西华师范大学生命科学学院。

生物学是高中教学体系中的一门重要学科，其首要任务在于发展学生的生物学学科核心素养[2]。在生物学教学过程中，学生学科核心素养的形成有赖于学生积极主动地参与、获取和理解知识。而逆向教学设计更加注重学生的学习体验，能够促使学生主动参与课堂活动，提高学生的学习迁移能力。因此，在新课改背景下，逆向教学设计的运用可以作为高中生物学教学中发展学生生物学核心素养的有效实践方法[3]。

一、逆向教学设计的基本理念

逆向教学设计是一种“以始为终”的教学方法，强调从学习结果开始逆向思考，整体可以分为三个阶段[4]，如图1所示。逆向教学设计在高中生物学课堂教学中具有以下两方面优势。一方面，逆向教学设计以结果作为导向，教学活动与教学目标互相对应，教学目标明确，确保了教学的有效性，避免了无效教学。另一方面，生物学核心素养是学生在学习生物学的过程中逐渐发展起来的，是学生在解决真实情境中的实际问题时所表现出来的正确价值观念、必备品格与关键能力[5]。而逆向教学设计从学生的理解出发，反对知识的简单回忆或再现，要求学生将所学的知识迁移应用到新的环境中，应对新的挑战，与生物学核心素养的内涵一致。

二、逆向教学设计的实例

笔者以人教版高中生物选择性必修2“生态系统的组成成分”为例，展示逆向教学设计在高中生物学教学中的具体实施步骤。

（一）确定预期结果

首先，教师要对“生态系统的组成成分”的教学内容进行梳理。结合高中生物学课程标准，教师可以明确该部分内容中需要学生掌握的重要概念与内容。其次，教师要进一步明确学生应该在本节课上思考的基本问题以及应该达到的预期理解效果。最后，基于以上环节的思考，教师确立符合生物学学科核心素养的四维目标。该课教学目标具体如表1所示。

（二）确定合适的评估证据

对学生的理解进行评估，要求教师能够根据学生的表现性任务了解学生的思维情况，掌握学生对知识的理解程度。根据本节课的教材内容和学习目标，教师可以安排设计“月面微型生态系统”以及构建生态系统模型两个表现性任务，制订一些其他评估证据，如表2所示，帮助学生自主构建生态系统的相关概念。

（三）设计教学和学习活动

明确了教学目标和评估证据后，教师需要思考如何增强学生的学习体验，如何设计教学才能使课堂兼具吸引力和有效性。参考格兰特·威金斯和杰伊·麦克泰格在《追求理解的教学设计》一书中提出的教学计划的WHERETO要素[6]，筆者设计了关键的教学和学习活动，如表3所示。

（四）教学过程展示

通过逆向教学设计，教师将对课堂的教学环节和学生活动有更清楚地认知，具体的教学过程如下。

1.创设真实情境，导入新课（W-H：学习方向和原因）

教师展示中国在农业方面的成就，如杂交水稻种植技术、盐碱地种植技术、南极温室种植技术等，创设问题情境：能否实现“月宫种菜”呢？结合月球的环境，教师让学生从生态系统的角度出发思考问题。

设计意图：将“月宫种菜”作为本节课的情境主线，一方面，体现我国科技的进步;另一方面，新颖的事例能够增强课堂的趣味性，激发学生的学习兴趣，提高学生的学习积极性[7]。

2.对比观察，自主定义（E-O：体验、准备与组织）

教师展示地球上已有的生态系统，通过对比观察，引导学生思考“生态系统的共同组成成分有哪些？”接着教师向学生展示农田生态系统，请学生小组合作对农田生态系统中的要素进行分类并说明分类理由，完成对生态系统各组成成分的归纳和定义。

设计意图：在以往的课堂中，教师对“生态系统组成成分”的教学常采用“满堂灌”的形式，直接陈述或照着书本念定义，这样的教学并不能让教师明确学生是否已经理解了课本的概念。因此，教师可以让学生自己从课本中获取信息，再结合问题情境，将课本中的文字用自己的话表达，既锻炼了学生的表达能力，又让教师掌握了学生的知识吸收情况。

3.合作探究，理解应用（E-T：探索与量身定做）

教师点明利用生态系统实现“月宫种菜”设想的难点，并提供不同的生物物种选项，引导学生小组合作，让学生根据课堂所学内容，自主设计“月面微型生态系统”方案。接着教师请各小组代表上台讲解自己小组的方案，其余学生在班级范围内展开讨论。

设计意图：首先，学生是课堂的主体，本环节充分发挥了学生的主观能动性，调动了学生的学习积极性。其次，学生在对“月面微型生态系统”方案进行探究的过程中，需要将课本的知识迁移到新的现实情境中并加以利用，即只有当学生明确了生产者、消费者以及分解者之间的关系和作用时，才能正确地设计方案。最后，教师就可以通过学生的表现来判断其是否对知识有了正确的理解。

4.抽丝剥茧，突破重难点（E-R：探索与反思）

教师展示“嫦娥四号”搭载的“生物科普实验载荷”，带领学生一起分析实验中的微型生态系统选择的马铃薯、棉花、油菜、拟南芥、酵母菌、果蝇等生物之间的关系，并填充图2。E3810554-203F-4989-AEB4-2ECE547005E0

设计意图：“生物科普实验载荷”方案的分析，不只是回归了“月宫种菜”的问题主线，也是对学生自主探究结果的检验，这一过程不仅能再次激发学生的学习兴趣，帮助学生获得在“生态系统中，生产者、消费者和分解者是缺一不可的”概念性知识，还能让教师对之前教学的效果有一定的了解和掌握。

5.归纳总结，模型建构（R：评价与反思）

教师引导学生从“月面微型生态系统”的特殊性联想生态系统的普遍性，并进行归纳总结，绘制生态系统的结构模型，如图3所示。

设计意图：帮助学生构建系统化、结构化的生态系统知识网络，同时教师通过学生的模型绘制情况，能够明确学生是否对生态系统以及生态系统的组成成分等概念有全面的认知。

6.情感升华，结束课堂（H：吸引与保持）

教师播放科研视频，向学生讲述“月宫种菜”不是因一时奇思妙想而产生的，而是对保障航天员生命安全具有重大意义。

设计意图：了解我国科技的进步与成就可以让学生体会国家的强大，激发学生的民族自豪感，从而激发其为国奋斗的热情。

三、教学反思

通过逆向教学设计，一方面，教师有效避免了因教学活动漫无目的而造成的无效教学，确保了教学趣味性和有效性的统一;另一方面，学生的课堂积极性有所提高，能够在面对真实情境时做到主动参与、主动思考。

结语