UbD模式下高中生物学深度学习案例研究

摘 要：UbD模式以追求理解的逆向教学设计为深度学习提供了新的范式。本文从明确预期结果—确定评估证据—规划教学过程三个方面践行深度学习，从出发目标的设计改变了教学结束才进行评价的不足，提高教师基于证据进行评价并及时反馈的能力。通过以评促学的方法，实现以学生为主体、以理解为核心的深度学习。

关键词：UbD模式；教学评价；深度学习

文章编号：1003-7586（2024）06-0045-03

中图分类号：GG33.91 文献标识码：B

深度学习是学生在教师引领下，以理解为核心，在真实情境中积极体验、获得发展的进阶式学习过程。^［1］UbD模式是美国课程改革专家威金斯（Grant Wiggins）和麦克泰（Jay McTighe）提出的“以学生为主体，旨在提高学生深度理解和持久性学习能力”的逆向设计教学模式。UbD模式聚焦大单元设计，让课时计划跟随大单元计划，使单课教学更加具有方向性和连续性，有利于实现复杂的教学目标。UbD模式的特点是评价设计先于教学活动，其评估方案包括“学什么”以及“学到什么程度”，旨在引导学生进行深度学习。UbD模式围绕进阶式学习目标设计相应的评价内容，使教学活动指向具体目标，有利于实现“为理解而教”的深度学习，为深度学习提供了新的范式。该模式包含明确预期结果、确定评估证据和规划教学过程三个方面。本文以“基因的表达”一节为例，阐述基于UbD模式的深度学习过程。

1 明确预期结果

UbD模式的目标是具有深远影响的长期迁移目标，是学生通过一段时间学习后获得的学科核心素养。教师要充分强调长期迁移目标，才能使教学设计聚焦教学重点，使各课时目标形成一个相互关联的系统，避免教学中各课时的联系不够紧密。

《普通高中生物学课程标准（2017年版2022年修订）》（以下简称《课程标准》）统领教学活动，是审视各单元需要落实的核心素养和关键能力的标准。学业质量标准展示了学生学习成就的表现，由低到高划分为4个层次，用于检测学生核心素养的发展水平。本文结合高一学生的学情，通过综合分析《课程标准》的内容要求、学业质量标准和教材的单元知识网络（见图1），确定“基因的表达”一节的预期学习目标包括以下3个方面（见表1）：

2.构建转录过程的模型

2 确定评估证据

根据预期结果设计UbD模式的评价方案，应先明确目标达成时的表现，并设计相应任务作为目标达成的证据，再设计学案、评价标准等作为评估工具，最后从预期目标角度再次审查评价方案是否评价了所有目标。^［3］

评价方法的多样化有利于全面获取评价证据。“基因的表达”一节内容的形成性评价方案从知识与技能、理解意义、长期迁移三个维度展开设计（见表2）。知识与技能目标通常与识记性任务和操作性任务相匹配，常用的评价方式有提问、课堂观察、纸笔测试等。但理解教学目标与长期迁移目标是一种内隐的科学素养，仅通过单一的、短期的评价方式无法获得足够的评价证据。因此，设计表达性任务、表现性任务和相应的评价标准是获取充足的评价证据的保障。

3 规划教学过程

UbD模式从预期结果逆向思考教学设计。明确教学过程的预期结果才能选择合适的教学内容、方法和活动。学生学习“基因的表达”内容需要理解大量抽象的分子生物学观点和特殊的研究方法，因此自主体验和主动构建是获得观点和方法的重要途径，仔细设计表达性任务和表现性任务是教学设计的重要环节。

3.1 设计表达性任务

学生通过分析RNA与DNA的结构异同点，从表格中找出支持RNA作为DNA信使的证据。教师再提出，以上分析仅是理论水平上的可能性，RNA是否是DNA的信使还需要实验证据的支撑，并引导学生根据提供的科学史材料设计实验验证该观点。应用论证式概念学习模式进行深度学习，有助于学生重新体验概念的形成过程，实现深度学习目标（见图2）。

设计意图：以真实科学实验创设情境，推理得出连接细胞核和细胞质的“桥梁”是RNA，最后生成基因表达的概念。该活动使教学紧扣目标，避免师生在比较RNA与DNA异同点时花费大量精力，同时提高学生论证与设计实验的能力水平。

3.2 运用转录模型

小组分工合作，合理选择材料构建转录模型。学生将不断提出问题：如何确定RNA合成的模板链？DNA两条链的碱基序列与mRNA碱基序列有哪些异同？这对保证遗传信息的准确传递有什么意义？转录与DNA复制有什么共同之处？此外，在小组代表的演示过程中，常出现“随机选择RNA链的延伸方向”“随机选择DNA的一条链做模板”等错误观念。通过小组合作和讨论交流，学生能将RNA聚合酶识别DNA上的特殊位置与新链合成方向是5′端→3′端的知识点联系起来，逐步归纳决定转录模板链的因素，从而完善转录过程的模型。然后应用转录过程的模型，分析“同一个体的不同细胞中含有不同蛋白质”的资料，总结影响细胞中基因转录过程的可能因素。

设计意图：通过小组合作构建模型，引导学生不断思考遗传信息精确传递的原因及影响遗传信息传递的因素。然后引导学生用自己的语言阐述转录过程和实质，从而认同遗传信息传递是物质、能量和信息统一作用的结果。

3.3 设计表现性任务

作品展示能评价长期迁移目标的达成情况。完成表现性任务时，能最大限度地激发学生发现问题和解决问题的潜力。教师以“2023年诺贝尔生理学或医学奖获奖项目与新冠病毒的mRNA疫苗的关系”为情境，旨在确保任务的真实可靠，有利于激发迁移、引出证据、及时评价。

评价标准是利用一定衡量标准来反映学生在表现性任务中的表现，并及时作出相应反馈的评价工具。与其他评估工具相比，标准的三个维度都含有入门、初级、熟练、突出四个水平。在综合分析学习目标、评价方式和学情的基础上，使评价标准以学生能理解的表述方式呈现（见表3）。

根据量规的衡量标准，设计以下表现性任务：2023年诺贝尔生理学或医学奖率先揭晓，科学家卡塔林·卡里科（Katalin Kariko）和德鲁·魏斯曼（Drew Weissman）获奖，以表彰他们在针对新冠感染的mRNA疫苗开发方面的贡献。新冠病毒的某种蛋白质能激活免疫系统，而mRNA不能激活免疫系统。那么，为什么mRNA能被用于制作疫苗？如何制造针对新冠病毒的mRNA疫苗？请收集资料，制作宣传海报并在学校宣传栏中展示。

设计意图：转录受多种因素影响，生命活动具有复杂性。应用该评价标准能呈现学生在各维度的现有水平，为教师和学生提供反馈，促进学生自主学习，有利于发展学生的元认知水平。

4 总结

在“三新”背景下，传统课堂需向“教—学—评”一体化的课堂转型，而教师的评价能力限制了课堂转型。采用UbD模式进行教学设计能让教师尽快尝试评价设计并沉浸体验“教—学—评”一体化过程。但UbD模式并不是一种万能的模板，“明确预期结果—确定评估证据—规划教学过程”并不是简单的线性流程。在设计过程中，教师要不断思考不同阶段的关联性。教师要不断提高理论修养和专业能力，主动将教育理论与教学实践有机结合，从而促进学生深度学习，逐步落实“教—学—评”一体化理念。

参考文献

［1］郭华.深度学习及其意义［J］.课程·教材·教法，2016（11）：25-32．

［2］赵萍，郭泽琳.深度学习视域下逆向单元教学设计在高中数学教学中的应用成效［J］.华南师范大学学报（社会科学版），2022（3）：54-65+206．

［3］谢冬梅.基于科学史实发展科学思维的教学设计——以“基因指导蛋白质的合成”第1课时为例［J］.生物学教学，2022（4）：55-56．