基于UbD模式的高中生物学单元教学设计研究

《普通高中生物课程标准（2017年版2020年修订）》作为课堂教学的纲领性文件，凝练出了生物核心素养，明确了高中生物学科的育人目标．而生物核心素养在课堂上的落实，则依赖于一定的教学方式．目前，受到多种因素的影响，当前高中生物教师在组织课堂教学时，常常以课时教学形式，对学生进行知识灌输，在这种机械化、碎片化教学模式下，学生学习效率低下，且阻碍了核心素养在生物课堂上的落实．在这一背景下，及时变革教学观念，立足于知识的内在逻辑，从整体的视角出发，积极开展单元教学已成为培养学生核心素养的有力抓手；同时，鉴于UbD模式内涵，以“逆向”教学设计为思路，积极创新生物单元教学设计，为高中生物单元教学注入了新鲜的血液，进一步提升了生物单元教学的有效性．

一、单元教学和UbD模式内涵剖析

1．单元教学模式概述

新课标视域下，单元教学模式逐渐走进教师的视野．关于单元教学模式内涵的研究，学者们“仁者见仁智者见智”，笔者结合以往诸位学者的研究认为，单元教学设计是教师从整体的视角出发，围绕某一主题对单元内容进行了整合，之后聚焦生物核心素养的要求，整合教学资源，编制单元目标、设计教学方案和教学评价，使学生在系统化、结构化的学习中，促进核心素养的形成与发展．

和传统教学模式相比，单元教学模式具备三个显著的特点：

（1）整体性，单元教学建立在单元内容的内在逻辑关系之上，要求教师从宏观的角度出发，从整体的视角上分析教学内容，理清教学内容和新课标的内在联系，并在此基础上设计教学目标、教学过程和教学评价，具备极强的整体性．

（2）递进性．单元教学设计立足于知识的内在逻辑关系和学生的认知发展规律，要求教师从易到难设计教学目标，有计划地开展课堂教学，同时，单元教学模式下，课时之间具备一定的内在联系，前一节课是后一节课的基础，教学内容之间呈现出极强的层次性和关联性，有助于学生更好地理解和吸收知识．

（3）生本性，单元教学模式要求学生从学生的角度出发，遵循学生的认知规律，科学设计课堂教学方案，使学生在主动思考和讨论探究中完成既定的学习任务．

2．UbD模式

UbD模式又被称之为“逆向教学设计”、“基于理解的教学设计”等，该教学设计模式主张“以始为终，逆向设计”的原则，要求教师在设计课堂教学方案时，先聚焦核心素养内涵设计预期目标，再确定教学目标达成的评估证据，最后依据教学目标设计课堂教学活动并在教学过程中随时关注目标的达成情况．

和传统的教学设计模式相比，UbD教学设计具备三个流程：

流程一：明确预习的学习结果，在这一过程中，教师根据课程标准的要求，思考：学生通过本节课学习，应该知道什么、理解什么、能够做什么？什么内容值得理解等，在此基础上，形成本节课教学目标．

流程二：确定合适的评估证据．UbD理论的核心是“逆向设计”，倡导评价先行的原则．因此，教师在设计完教学目标后，还应思考“如何证明学生已经达到了预期的学习效果？通过哪些证据可证明学生的知识理解程度？”在此基础上，结合核心素养的要求，构建与教学过程相吻合的评价标准．

流程三：设计体验式教学过程．UbD理论下，教师必须遵循“以生为本”的理念，聚焦教学目标为学生设计出具备吸引力的课堂教学方案，使学生在具吸引力、有效性的教学互动中，达成教学目标，获得高层次发展．

二、基于UbD模式的高中生物学单元教学设计研究

新课标视域下，基于UbD模式设计单元教学方案，是落实生物核心素养的必然选择．对此，笔者结合“基因突变及其他变异”教学实践为例，针对其展开如下探究．

1．分析单元内容，确定单元主题

鉴于单元教学模式的内涵，单元主题在整个学习活动中具备概括和统领的价值，直接影响单元教学模式的顺利开展．而要达到这一目标，教师在开展课堂教学之前，必须要对新课程标准、教材内容和学生实际学情展开深层次解读．明确教学内容在整个高中生物课中的地位，了解本章节知识和其他内容之间的内在联系；同时，教师还应在核心素养和学业质量标准的要求下，理清本章节的重要概念，找准教学内容和核心素养的连接点，设计出更为具体、细致化的学业质量标准．在此基础上，结合班级内学生已有的知识和经验，凝练出最佳的单元学习主题．

在“基因突变及其他变异”教学实践中，教师就遵循上述原则展开分析：

首先，分析教材内容．本单元位于必修2《遗传与进化》，其内容和人类的生活、健康息息相关．就“基因突变及其他变异”这一章节内容来说，是对前几章内容的继续，可帮助学生在学习中更好地理解“结构与功能观”，并为生物进化的学习奠定基础，具备承上启下的价值，在本章节中，一共包含了三节内容，分别从“基因、染色体和遗传”三个角度进行了介绍，另外，在本章节内容中，“染色体变异”的内容相对抽象、微观，对学生的想象能力要求比较高，“人类遗传病”的内容贴近实际生活，并且教学内容丰富多样，涵盖了科技、社会和数据分析等，具备十分重要的现实意义．

其次，解读新课程标准．新课标明确了生物核心素养的培养目标，强调以大概念统领学科内容，注重上下位概念内在逻辑关系，通过一系列的学习活动帮助学生更好地理解大概念．就“遗传与进化”这一单元来说，在核心大概念“遗传信息控制生物形状，并代代相传”的引领下，围绕“由基因突变、染色体变异和基因重组引起的变异是可遗传的”这一重要概念展开，之后再结合每一节中的次要概念展开.

最后，分析学情．高一学生已经初步掌握了遗传物质、外部环境等知识，并了解了减数分裂、受精作用、染色体在细胞分裂过程中的行为等知识，同时，高一学生具备了一定的问题意识、逻辑思维，具备一定的归纳总结、实践探究能力等.

鉴于上述分析，确定了本单元学习的主题：“由基因突变、染色体变异和基因重组引起的变异是可遗传的”．

2．基于UbD理念设计单元教学方案

（1）确定预期学习结果

在UbD理念下，教师在设计单元教学方案时，首先应在单元主题的引领下，结合教学内容、新课标和学情分析，形成明确的预期学习结果，明确本章节内容学习是为了学生理解什么、学会什么、做什么．

就“基因突变及其他变异”单元教学实践中，教师就遵循UbD的理念，经过课程标准、教学内容和学情分析，确定学生的预期学习目标：

①通过对基因突变和染色体变异实例分析，结合遗传病发病机制，认识遗传信息在遗传过程中精确性是相对的，偶尔会发生错误，进而在学习中形成生物的进化与适应观；

②对生物变异类型进行归纳，分析遗传病分类依据、基因突变的特点和原因，明确基因和形状之间的关系，并促进归纳、概括和比较思维能力的发展；

③对人类遗传病发病率、遗传方式进行调查，从中掌握调查方法、资料和数据获取、分析能力；结合低温诱导探究实验，体验染色体数据加倍方法，促进科学探究能力、科学态度和科学精神的形成；

④调查周边人群遗传病，并开展案例分析，并由此形成正确的价值观，认识到婚检、遗传咨询、产前诊断的重要性，并逐渐养成健康的生活方式．

此外，在UbD理念下，教师在设计单元整体教学方案时，还应明确学生通过本章节学习应该掌握的基本问题和预期理解．就本章节来说，预期问题主要包括：生物体变异包括哪些类型？发生这些变异的本质和意义？哪些疾病属于人类的遗传病，其发病机制是什么？能否对其进行检测和预防？如果可以，应采取哪种手段？如此做的意义是什么？预期理解则包括生物变异的类型、概念和影响，以及人类遗传病产生的机理、检测、预防等．

（2）确定合适评估证据

在UbD理念下，教师在确定完预期学习结果之后，还应聚焦预期学习结果，为学生选择合适的评估证据．一方面，教师在设计评价任务时，应避免一味地进行提问和测验，还应将形成性评价和终结性评价结合起来，以便于教师全方位了解学生的学习情况；同时，UbD理念下，教师在设置评价任务时，还应增加学生自我评价和互相评价的内容，使学生在高效完成评价任务的过程中，高效达成既定的教学目标；另一方面，坚持“真实性、全面性、标准化”的原则，收集学生学习证据，由此形成更为全面的评价标准．

在“基因突变及其他变异”单元教学实践中，教师结合单元教学目标，形成了具体的评价内容和标准，并结合实际情况形成了具体的评价方式（表1）．

（3）设计单元教学活动

教学活动是促进教学目标落地的关键环节，在UbD教学理念下，教师应尊重学生的主体地位，为学生设计探究学习方案，使学生在探究任务的引领下展开学习．

在“基因突变及其他变异”单元教学实践中，教师聚焦教学目标，结合教学评价的内容，对整个课堂教学方案进行科学地设置．例如，在“染色体变异”这一课时教学中，教师就借助了问题式教学模式，在教学目标的引领下，结合教学内容，为学生展示了马铃薯和香蕉的染色体书目表，并向其提出问题“马铃薯和香蕉染色体数目和野生祖先之间为什么出现了很大的差异？这些数目差异是如何产生的？”进而指导学生以小组为单位围绕这一核心问题展开探究学习．需要说明的是，在UbD下的单元教学活动中，教学过程不仅要指向预先设计的教学目标，还应与教学评价相契合，使学生在主动探究中完成既定的学习要求．

综上所述，单元教学模式契合了新课程标准的要求，UbD为单元教学设计注入了新鲜的血液，真正提升了高中生物课堂教学设计效果，鉴于此，教师必须要改变以“课时”为单位的设计方案，明确单元教学主题，并结合UbD理论的内涵，科学设计预期教学目标、确定教学评价、开展课堂教学等，使学生在高品质生物课堂学习中，促进核心素养的形成与发展．

（收稿日期：2024 - 06 - 12）