新课标视域下UbD理论在初中生物学教学中的应用

袁谊 徐扬

摘 要 在新课标理念的指导下，以“植物的营养”复习课为例，按照UbD逆向设计模式，将教学目标和教学评价前置，将大概念转变为学生头脑中的概念结构，帮助学生搭建层级化的知识体系。并通过设计真实情境下的活动，促进学生对概念的理解和迁移应用，落实新课标理念下发展学生生物学核心素养的目的。

关键词 新课标 UbD单元教学设计 大概念 复习课中图分类号 Ｇ633. 91 文献标志码 B

依據《义务教育生物学课程标准（2022年版）》 （以下简称《课程标准》）中对于初中阶段教学评价设计的原则，倡导以素养为导向，强化过程评价和增值评价，发挥学校、教师和学生等多元评价主体的作用，达成“以评促学”“以评促教”以及“多元多样”的教学育人目标。而要实现这一目标，基于以往大量的教学实践研究，发现通过学科大概念组织教学内容和教学活动，可以有效帮助学生解决生物学相关的实际问题；同时，通过评价前置能够实现对师生教学过程及其质量的引导与监控，为改进学生学习和教师教学提供依据。

因此，为落实生物学核心素养，教师首先需要优化教学设计，思考如何将生物学学科大概念转化到实际的教学活动之中，用恰当的评价方式促进学生的学习和发展。UbD逆向教学设计理论为教师提供了一种有效的思维方式，下面将依据UbD逆向设计模式对初中生物学教学展开实践探索。

1 UbD理论下的初中生物学教学设计模式

UbD理论最早由美国教学理论专家格兰特·威金斯（Grant Wiggins）和杰伊·麦克泰（Jay McTighe）提出，被称为“追求理解的教学设计”（Understanding by De?sign，UbD）。UbD理论遵循“以终为始”的原则，即以预期的学习结果作为逆向设计课程的起始点。通常UbD教学设计分为3个主要阶段：① 明确预期学习结果；②确定恰当的评估方法；③ 规划相应的学习活动。相比于传统的教学设计，UbD教学设计模式以教学目标为导向，更加关注评价的引导功能，致力于达成“教、学、评”一致，与新课标的理念相契合。因此，在初中生物学教学中，教师可按照UbD模式，将教学目标和教学评价前置，将大概念转变为概念结构，帮助学生搭建层级化的知识体系，并通过真实情境的活动设计，促进学生对概念的理解和迁移应用，发展生物学核心素养。

2 UbD理论下的单元教学设计和实践理论结构模型

研究团队依据《课程标准》中的课程理念，以“植物的营养”复习课为例，构建了UbD理论下单元教学设计和实践的理论结构模型（图1）。该理论结构模型将生物学核心素养的落实转化为三个实现阶段。首先，阶段一重点关注教师如何依据《课程标准》和教材的内容，结合学生学情，进行教学目标的具体转化。其次，阶段二进一步明确教师如何依据教学目标，设计具有针对性的测评工具进行过程性与结果性评价。最后，在第三阶段，将不同维度的评价指标转化为教师课堂上的实际教学活动，使得每一项教学活动都具有其专属职能，以匹配《课程标准》的具体要求，避免冗余及无效教学活动的产生。三个阶段间具有密切的逻辑关联，实现教学环节上的“环环相扣”，各阶段均以上一个阶段作为转化的基础，形成一个完整、统一的教学过程，也让整体教学脉络更加清晰。下文将具体解析教师如何依据UbD教学理论，实现新课标中对学生核心素养的培养要求。

2.1 明确预期学习结果

2.1.1 教学背景分析，搭建知识层级结构

教师在教学设计前期就应明确学生预计取得的学习结果，帮助学生搭建系统化的知识层级结构。“植物的营养”涵盖北京版生物学七年级上册“绿色植物的生活需要水和无机盐”和“绿色植物的光合作用”，以及七年级下册“植物体内的物质运输”“绿色植物的呼吸”和“呼吸与呼吸作用”等章节。该内容属于“植物的生活”学习主题，对应的大概念是：植物可以制造有机物，直接或间接地为其他生物提供食物，参与生物圈中的水循环，并维持碳氧平衡。这一大概念的核心词包括“有机物”和“水”，即植物的营养物质。围绕营养物质的运输、利用和转化等，将下位的重要概念、一般概念与事实建立联系。根据胡玉华教授构建的大概念统摄下的知识层级结构图，对“植物的营养”概念体系做如下分析（图2），为精简教学内容，实现主干知识的复习做好准备。

2.1.2 从学习结果出发，制定教学目标

以往的复习课通常按照教材中知识出现的顺序，依次复习相应的内容。学生往往会因为学习内容缺乏新意和挑战性，出现消极、倦怠的情绪。同时，零散的知识不利于学生形成整体认识。因此，为实现学生知识层级结构的搭建，需要整合教学内容并进行目标转化。通过本单元复习，学生将深入理解植物生命活动的过程和原理，并探索、解决生产生活中的实际问题。根据以上分析，在大概念的统摄下构建“植物的营养”单元教学设计，选择“甘蔗的营养”作为真实情境和问题主线，依据《课程标准》的具体要求，围绕学科核心素养制定如下教学目标：

（1）通过分析“如何给甘蔗浇水施肥”情境下的真实问题，说明植物吸收、运输水和无机盐的结构与其功能。

（2）通过探讨“南蔗北种”方案及分析案例，阐明植物光合作用和呼吸作用的原理及其在生产上的应用，初步形成物质和能量观，提升运用所学知识分析和解决问题的科学思维能力。

（3）通过对甘蔗的经济价值和甘蔗渣再利用的情境分析，体会植物对生物圈的重大作用，形成爱护绿植的责任意识。

2.2 确定评估证据

2.2.1 过程性评价

《课程标准》提出要强化过程评价，关注学生发现问题、提出问题、分析问题以及实践操作等方面的能力发展，根据评价结果发现教学中的问题，获得有针对性的改进措施。因此，教师依据教学目标设计了过程性评价量表，以“探讨南蔗北种方案”为例，分别在以下3个维度进行多元主体评价设计（表1），包括自评、互评和师评。评价设计以素养为导向，重点关注学生是否理解本单元大概念及下位的概念体系，并将其应用于生产实践中。

在实际课堂中，教师发现学生对“间作套种、合理密植”的认识停留在记忆层面，因此对教学内容加以改进，编制了“甘蔗的田间管理”资料，帮助学生理解生产实践中提高作物产量的具体措施。

2.2.2 结果性评价

本单元的结果性评价工具包括课堂作业和概念图，以达到复习课提升并巩固学生已有知识的学习效果。在完成核心知识的复习后，布置书面课堂作业，发挥其诊断评价功能。选题仍以“甘蔗”为情境，包括甘蔗的营养、甘蔗渣的回收利用等，旨在将知识串成完整的故事。一方面核查学生对概念的理解程度；另一方面使学生体会到植物对生物圈的重大作用，提升其爱护绿植的责任意识。结果性评价设计如图3所示。

评价结果表明，少数学生对“结构层次”的理解不准确，误将第一空写成“茎”，教师指出要认真审题，“茎”属于“器官”层次。而有个别学生混淆了“光合作用”和“呼吸作用”的概念，说明大概念的建立難以一蹴而就，需要自下而上，由低层次到高层次逐步推进。最后请学生绘制“植物的营养”概念图并进行交流与评价。课堂实践中，由于学生存在个体差异，绘制的概念图各具个人特色，该过程将助力学生实现知识内化，提升思维水平。概念图的绘制有利于学生以甘蔗为线索，厘清植物光合、呼吸和蒸腾三大生理作用内在的联系，构建完整的知识体系，为新情境下知识的应用奠定基础。

2.3 设计学习活动

UbD第三阶段的任务是依据教学目标和评价设计合理的学习活动。为落实“内容聚焦大概念”的理念，将大概念渗透到具体学习活动中，需使UbD的三个阶段紧密关联，以活动作为核心素养落实的有效载体。单元教学中，首先要唤醒学生潜在的生活经验，为此教师创设了“吃甘蔗”的生活情境，以谈话的形式提问：① 甘蔗是什么味道的？② 甘蔗中的水分和糖类物质从何而来？③ 营养物质如何在甘蔗体内运输？引导学生从整体上感知甘蔗具有的“结构和功能”和含有的“物质和能量”。随后，通过创设如何给甘蔗浇水施肥的问题情境和“南蔗北种”的探究情境，引起思维冲突，应用问题引导、资料分析等方式促使学生积极探究、主动学习，以此复习“植物的营养”主干知识。再创设“甘蔗与生物圈”的作业题情境，拓展学习的广度和深度，及时反馈评价。最后，引导学生以甘蔗为主线建构“植物的营养”概念图，实现知识的结构化，促进对大概念理解的进一步深化。

3 反思与总结

本案例按照UbD逆向教学设计的三个阶段进行教学实践，采用多种评价方式分析教学效果，结合《课程标准》内容有以下几点思考。

3.1 大概念指向的目标设计，关注学生终身发展

UbD逆向设计理论认为单元设计是大概念教学的基本单位。在目标设计之前，应系统地分析教学要素，明确该单元对应的生物学大概念，根据大概念自上而下确定有逻辑的知识结构。再从理解、迁移和应用知识的角度出发，制定本单元教学目标，希望学生能运用分析推理、抽象概括等的思维方法，实现对“植物的营养”相关概念的深入理解，提升陌生情境下的问题解决能力。

3.2 紧扣目标的评价设计，深入理解大概念

《课程标准》重视以评促学，通过评价来判断目标的达成情况，与UbD逆向设计的思想不谋而合。本单元教学中，围绕目标先进行评价设计，再设计学习活动，用多元评价衡量学生的理解程度，并根据反馈及时调整教学。基于“甘蔗”情境的评价内容不是对知识的简单记忆，而是引导学生将习得的知识作为方法去解决实际问题，因此该过程有助于学生深入理解大概念。

3.3 连续情境下的活动设计，发展核心素养

按照UbD逆向设计理论，学习活动的设计应利于达成目标和有效评估。本单元教学围绕“甘蔗”创设一系列情境，使目标、评价和活动的情境相统一。同一情境贯穿于整个学习活动，使学生的学习有连贯性，思维上有递进性，实现深度学习。学生在问题引领下，运用科学探究的思维方法，形成一定的生命观念和责任意识。综上，UbD理论下的初中生物学教学以发展和深化学生的理解为目标，有利于核心素养的培养，体现了生物学的育人价值。

参考文献：

［1］中华人民共和国教育部.义务教育生物学课程标准（2022年版）［S］.北京：北京师范大学出版社，2022：37，40.

［2］［美］格兰特·威金斯，杰伊·麦克泰.理解为先模式 — — 单元教学设计指南（一）［M］.盛群力，沈祖芸，柳丰等译. 福建：福建教育出版社，2018：5-129.

［3］胡玉华.基于核心素养的学科大概念及其教学策略［J］.基础教育课程，2021 （12）：13-21.

［4］郑国华，徐扬.基于UbD逆向教学理论的“传染病”单元教学设计［J］.中学生物教学，2020 （01）：25-27.

［5］吴成军.生物学学科核心素养的教学与评价［M］.上海：华东师范大学出版社，2020：118-119.