“神奇的微生物”的逆向教學(xué)設(shè)計(jì)

張婷

教師該如何進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)，并通過實(shí)施教學(xué)設(shè)計(jì)，使更多的學(xué)生真正理解他們所要學(xué)習(xí)的知識(shí)呢？美國(guó)課程與教學(xué)專家格蘭特·威金斯和杰伊·麥克泰格在《追求理解的教學(xué)設(shè)計(jì)》簡(jiǎn)稱UbD中提出：最好的教學(xué)設(shè)計(jì)是“以終為始”，從學(xué)習(xí)結(jié)果開始的逆向思考——即逆向設(shè)計(jì)。與傳統(tǒng)的教學(xué)設(shè)計(jì)相比，逆向設(shè)計(jì)提出在思考如何開展教與學(xué)活動(dòng)之前，先要努力思考此類學(xué)習(xí)要達(dá)到的目的到底是什么，以及哪些證據(jù)能表明學(xué)習(xí)達(dá)到了目的，再設(shè)計(jì)對(duì)應(yīng)的學(xué)習(xí)活動(dòng)。因此，逆向設(shè)計(jì)的3個(gè)階段依次為：確定預(yù)期結(jié)果、確定合適的評(píng)估證據(jù)、設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)體驗(yàn)和教學(xué)。文章借鑒UbD的逆向教學(xué)設(shè)計(jì)思路和模板，對(duì)蘇教版《生物學(xué)》中“神奇的微生物”形成了教學(xué)設(shè)計(jì)，并應(yīng)用于課堂實(shí)踐。

一、最近發(fā)展區(qū)下的預(yù)期結(jié)果分析

這里的預(yù)期結(jié)果是學(xué)生的“理解”，也是教學(xué)設(shè)計(jì)的目標(biāo)。作為有持續(xù)性的理解，要基于學(xué)科內(nèi)容，關(guān)注可遷移的大概念。當(dāng)學(xué)生真正理解了之后才能做出有意義的判斷，能遷移運(yùn)用知識(shí)與技能到新的環(huán)境和挑戰(zhàn)中。

在蘇教版八上教材中，先以學(xué)生較為熟悉的植物、動(dòng)物入手，明確不同類群的生物各有其特征，在生物圈中具有不同的作用。有了這些內(nèi)容的鋪墊，學(xué)生在對(duì)于微生物部分的學(xué)習(xí)過程中能進(jìn)一步的運(yùn)用比較分析、歸納等思維方式認(rèn)知各類微生物的特征。在時(shí)代迅猛發(fā)展的背景下，當(dāng)有陌生的事物出現(xiàn)時(shí)，學(xué)生也同樣能利用科學(xué)的思維方式來探尋事物的本質(zhì)。

關(guān)于微生物，在學(xué)生的前概念中往往存在一些誤解。如：知道細(xì)菌、真菌這兩類生物的存在，但是生活中容易混為一談;會(huì)誤認(rèn)平菇、靈芝等大型真菌是植物;會(huì)將細(xì)菌、真菌、病毒等微生物與有害建立等價(jià)關(guān)系，無法對(duì)其形成正確的生命觀念。

結(jié)合課程標(biāo)準(zhǔn)及蘇教版教材，制定教學(xué)目標(biāo)如下：

1.明確微生物包括病毒、細(xì)菌、真菌等類群。

2.通過觀察、比較、分析等方法，明確真菌、細(xì)菌、病毒的主要特征，進(jìn)一步形成結(jié)構(gòu)與功能觀。

3.通過探究霉菌的生活環(huán)境，知道真菌一般的生活環(huán)境;并進(jìn)一步推理出防止家中食品或衣物霉變的具體措施和培養(yǎng)大型真菌需要提供的一般條件。

4.能舉例說出一些細(xì)菌、真菌、病毒與人類生活的關(guān)系，認(rèn)同微生物與人類的關(guān)系密切，進(jìn)一步形成“尊重自然、順應(yīng)自然、與自然和諧共生”的生命觀念。

二、“理解”六維度下的評(píng)估證據(jù)勘定

理解是復(fù)雜的多維的，那么如何證明學(xué)生已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了預(yù)期結(jié)果——理解呢？UbD中提出理解的六側(cè)面：解釋、闡明、應(yīng)用、洞察、神入、自知，多元化的層次引導(dǎo)評(píng)估證據(jù)的選擇。

有效的評(píng)估不僅僅是在教學(xué)結(jié)束時(shí)一次考試，而應(yīng)在教學(xué)過程中使用各種方法和形式收集大量的證據(jù)，包括口頭提問、觀察、對(duì)話、隨堂測(cè)試及表現(xiàn)性任務(wù)。而其中真實(shí)情境的表現(xiàn)性任務(wù)往往更能深入揭示學(xué)生的理解。

對(duì)應(yīng)理解的六維度及所期達(dá)到的指標(biāo)，制定的評(píng)估證據(jù)闡述如下：

1.解釋層面：學(xué)生能準(zhǔn)確的、系統(tǒng)的、全面的呈現(xiàn)各類微生物的主要特征。

評(píng)估證據(jù)如下：先通過觀察明確各類微生物的結(jié)構(gòu)，推測(cè)其生理功能。再通過繪制思維導(dǎo)圖，例舉出各類微生物，并歸納其主要特征及功能，比較不同類群的異同點(diǎn)。

2.闡明層面：學(xué)生能合理的、有感染力的演繹、表述各類微生物的本質(zhì)。

評(píng)估證據(jù)如下：“我為細(xì)菌代言”，以第一人稱的角度來闡明細(xì)菌是一種什么樣的生物。學(xué)生可以從細(xì)菌結(jié)構(gòu)的角度闡述，也可以具體舉例說明某種細(xì)菌的生活習(xí)性與人類生活的關(guān)系等。論述平菇、靈芝等大型真菌為什么不是植物而是真菌。病毒沒有細(xì)胞結(jié)構(gòu)，但也是一種生物。這兩個(gè)問題也是學(xué)生前概念中容易產(chǎn)生誤解的，若能正確論述這兩個(gè)問題，能有力的佐證教學(xué)目標(biāo)的達(dá)成。

3.應(yīng)用層面：學(xué)生能在新的情境中運(yùn)用已有知識(shí)和技能。

評(píng)估證據(jù)如下：說出生活中有效防止食物腐敗、衣物發(fā)霉的方法。理解這些生活小技巧背后的科學(xué)知識(shí)原理，若有創(chuàng)新的合理的設(shè)計(jì)或做法可評(píng)為“生活小達(dá)人”。能利用現(xiàn)成的菌包成功培養(yǎng)出一種可食用大型真菌。細(xì)心澆灌，每天觀察真菌的生長(zhǎng)變化，形成觀察記錄。過程中學(xué)生所收獲的不僅僅是食物本身，還收獲到在文字?jǐn)⑹鲋胁荒荏w會(huì)到的情感。

4.洞察層面：學(xué)生能明確微生物對(duì)人類既有利又有害的兩面性。

評(píng)估證據(jù)如下：正確判斷微生物對(duì)人類是不是有害無利。說出微生物對(duì)人類的有利和有弊的例子。如，新冠病毒引發(fā)新冠肺炎，酵母菌可以釀酒，乳酸菌可以制作酸奶等。

5.神入層面：能接納微生物在生物圈中的存在，嘗試了解它們，研究它們，從而和諧共存。

評(píng)估證據(jù)如下：嘗試培養(yǎng)菌群，也可以通過觀察生活中食物的腐爛過程。觀看弗萊明、張文宏等科學(xué)家的故事，認(rèn)同科學(xué)家對(duì)微生物的情感態(tài)度。

6.自知層面：在之后的生活中，能注重衛(wèi)生健康;能辨識(shí)真?zhèn)涡畔ⅰ?/p>

評(píng)估證據(jù)如下：小組合作設(shè)計(jì)自評(píng)表，評(píng)價(jià)并反思自己的生活習(xí)慣。

三、活動(dòng)要素視角下的學(xué)習(xí)活動(dòng)鋪陳

設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)體驗(yàn)時(shí)，教師要從原來只需思考我們（作為設(shè)計(jì)者）想要完成的內(nèi)容，轉(zhuǎn)向思考以下問題：誰是學(xué)習(xí)者（最終設(shè)計(jì)的使用者）？他們需要的是什么？在UbD中提出最佳的設(shè)計(jì)要兼具吸引力和有效性，要思考教學(xué)計(jì)劃中的WHERETO要素。W表示學(xué)習(xí)方向和原因，學(xué)生有清晰的學(xué)習(xí)目標(biāo)，這是“最佳設(shè)計(jì)”的首要特征。H表示吸引和保持，E1表示探索、體驗(yàn)、準(zhǔn)備和使能，R表示反思、重新思考與修改，E2表示評(píng)價(jià)工作及進(jìn)展，T表示量身定制，O表示為最佳效果而組織。教學(xué)設(shè)計(jì)過程如下：

1.創(chuàng)設(shè)情境，比較各類微生物的主要特征

教學(xué)過程：酸奶、甜米酒是如何制作出來的？所需的原料是什么？如何證明其中有微生物的存在呢？使用高倍顯微鏡觀察甜米酒中的酵母菌。出示乳酸菌的圖片，比較乳酸菌和酵母菌形態(tài)、結(jié)構(gòu)等的異同點(diǎn)。

設(shè)計(jì)意圖：學(xué)生對(duì)美味食物的體驗(yàn)，很容易激起學(xué)生的熱情。八年級(jí)的學(xué)生已經(jīng)有一定的顯微鏡使用經(jīng)驗(yàn)，進(jìn)一步的嘗試使用高倍鏡來觀察酵母菌是能實(shí)現(xiàn)的。因?yàn)槿樗峋^小，所以直接呈現(xiàn)圖片，學(xué)生通過比較能發(fā)現(xiàn)，酵母菌有細(xì)胞核而乳酸菌沒有成形的細(xì)胞核，形成概念原核生物、真核生物等一般概念;乳酸菌是分裂生殖、酵母菌的出芽生殖等。

教學(xué)過程：視頻呈現(xiàn)新冠肺炎的介紹，明確病毒的結(jié)構(gòu)、種類、生活方式等。

設(shè)計(jì)意圖：新冠肺炎是目前對(duì)人們影響較近較大的疾病，學(xué)生之前來自各種途徑獲得的經(jīng)驗(yàn)將在課堂上概念化、系統(tǒng)化，對(duì)病毒形成正確的較全面的認(rèn)識(shí)。

教學(xué)過程：繪制思維導(dǎo)圖，例舉出各類微生物，并歸納各類微生物的主要特征，比較不同類群的異同點(diǎn)。

分析資料，判別甲烷菌、肺炎雙球菌、足癬菌、埃博拉病毒等是哪種生物。

我為微生物代言：用自己的話來描述微生物是怎樣的一類生物。

設(shè)計(jì)意圖：學(xué)生可以個(gè)性化的呈現(xiàn)出對(duì)微生物主要特征的基本理解，完成之后學(xué)生展示，學(xué)生之間互相評(píng)價(jià)，進(jìn)一步修改完善。基于理解，面對(duì)不熟悉的生物時(shí)，能嘗試由結(jié)構(gòu)推測(cè)其功能，由功能表現(xiàn)推測(cè)或理解其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，進(jìn)一步判別其所屬類別，形成一定的結(jié)構(gòu)與功能觀。

2.遷移運(yùn)用，了解微生物對(duì)生物圈的影響

教學(xué)過程：按探究的一般步驟進(jìn)行研究影響霉菌生長(zhǎng)的生態(tài)因素，并完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告。明確真菌一般的生活環(huán)境。

舉例說明有效防止食物腐敗、衣服發(fā)霉的方法，并分析原理。

通過霉菌生活環(huán)境推測(cè)，其他大型真菌一般的生長(zhǎng)環(huán)境，并嘗試培養(yǎng)幾種大型真菌。

分析“蘋果為什么會(huì)腐爛？”“蘋果的腐爛對(duì)于生物圈有什么意義？”

設(shè)計(jì)意圖：在通過探究活動(dòng)明確霉菌的生活環(huán)境的基礎(chǔ)上，培養(yǎng)大型真菌這個(gè)真實(shí)情境，能有效檢驗(yàn)學(xué)生遷移知識(shí)的能力。另外往往培養(yǎng)的過程中會(huì)遇到困難，教師要持續(xù)關(guān)注引導(dǎo)學(xué)生科學(xué)品質(zhì)的形成。關(guān)于“蘋果”的兩個(gè)問題，讓學(xué)生能辯證的認(rèn)識(shí)同一事物、同一事件的兩面性。

3.自我認(rèn)知，如何與微生物和諧共存

教學(xué)過程：觀看張文宏醫(yī)生《感染病：人類與微生物的故事》演講視頻。

觀察蘋果、桔子、酸奶等食物腐爛的過程，分辨細(xì)菌、真菌菌落的不同。過程中，注意有一定的自我防護(hù)措施，如帶手套、口罩等。

小組合作設(shè)計(jì)衛(wèi)生習(xí)慣自我評(píng)價(jià)表，定期自評(píng)。

設(shè)計(jì)意圖：直觀感知微生物的存在，微生物與人類之間的密切關(guān)系，從而認(rèn)同“人與自然和諧共生”的生命觀念。通過視頻，感受科學(xué)家們?cè)诿鎸?duì)微生物進(jìn)行科學(xué)研究時(shí)不畏懼不草率的科學(xué)精神，認(rèn)同學(xué)習(xí)生物學(xué)以促進(jìn)人類社會(huì)發(fā)展的價(jià)值。小組合作，根據(jù)實(shí)際情況設(shè)計(jì)衛(wèi)生習(xí)慣評(píng)價(jià)表，能在之后的生活中時(shí)時(shí)督促自己注意個(gè)人衛(wèi)生，健康生活。

四、教學(xué)實(shí)踐后的感悟

UbD設(shè)計(jì)清晰的目標(biāo)導(dǎo)向，使學(xué)生的理解更深。學(xué)生作為終身學(xué)習(xí)者，當(dāng)其任務(wù)被明確為學(xué)科的“核心”——大概念時(shí)，會(huì)促進(jìn)他們的思維，連接不同的知識(shí)片段，運(yùn)用多種技能去實(shí)現(xiàn)目標(biāo)。過程中，也許會(huì)出現(xiàn)“誤解”（是嘗試了看似有道理卻不成功的知識(shí)遷移）。但只要有明確的、正確的方向，“誤解”終能打破。UbD設(shè)計(jì)清晰的目標(biāo)導(dǎo)向，更有利于教師“用教材”，重組教學(xué)內(nèi)容，教學(xué)設(shè)計(jì)直擊核心概念。教師需要提出的是具有啟發(fā)性的問題和創(chuàng)設(shè)真實(shí)有挑戰(zhàn)性的表現(xiàn)性任務(wù)，來引導(dǎo)學(xué)生達(dá)成目標(biāo)。但教師的教學(xué)設(shè)計(jì)都應(yīng)遵循一個(gè)循環(huán)：計(jì)劃——修訂——教學(xué)——評(píng)估——反思——調(diào)整，不斷循環(huán)往復(fù)。所以，筆者在認(rèn)為UbD教學(xué)理念和嘗試實(shí)踐的路上，還需持續(xù)努力。

【參考文獻(xiàn)】

[1] 格蘭特·威金斯、杰伊·麥克泰 著;閆寒冰、宋雪蓮、賴平 譯. 追求理解的教學(xué)設(shè)計(jì)[M]. 上海：華東師范大學(xué)出版社，2017.

[2] 鄭國(guó)華、徐揚(yáng). 基于UbD逆向教學(xué)理論的“傳染病”[J]. 中學(xué)生物教學(xué)，2020（1）：25-27.

（作者單位：江蘇省常州市新北區(qū)實(shí)驗(yàn)中學(xué)）