新課標視域下UbD理論在初中生物學教學中的應用

袁誼 徐揚

摘 要 在新課標理念的指導下，以“植物的營養”復習課為例，按照UbD逆向設計模式，將教學目標和教學評價前置，將大概念轉變為學生頭腦中的概念結構，幫助學生搭建層級化的知識體系。并通過設計真實情境下的活動，促進學生對概念的理解和遷移應用，落實新課標理念下發展學生生物學核心素養的目的。

關鍵詞 新課標 UbD單元教學設計 大概念 復習課中圖分類號 Ｇ633. 91 文獻標志碼 B

依據《義務教育生物學課程標準（2022年版）》 （以下簡稱《課程標準》）中對于初中階段教學評價設計的原則，倡導以素養為導向，強化過程評價和增值評價，發揮學校、教師和學生等多元評價主體的作用，達成“以評促學”“以評促教”以及“多元多樣”的教學育人目標。而要實現這一目標，基于以往大量的教學實踐研究，發現通過學科大概念組織教學內容和教學活動，可以有效幫助學生解決生物學相關的實際問題；同時，通過評價前置能夠實現對師生教學過程及其質量的引導與監控，為改進學生學習和教師教學提供依據。

因此，為落實生物學核心素養，教師首先需要優化教學設計，思考如何將生物學學科大概念轉化到實際的教學活動之中，用恰當的評價方式促進學生的學習和發展。UbD逆向教學設計理論為教師提供了一種有效的思維方式，下面將依據UbD逆向設計模式對初中生物學教學展開實踐探索。

1 UbD理論下的初中生物學教學設計模式

UbD理論最早由美國教學理論專家格蘭特·威金斯（Grant Wiggins）和杰伊·麥克泰（Jay McTighe）提出，被稱為“追求理解的教學設計”（Understanding by De?sign，UbD）。UbD理論遵循“以終為始”的原則，即以預期的學習結果作為逆向設計課程的起始點。通常UbD教學設計分為3個主要階段：① 明確預期學習結果；②確定恰當的評估方法；③ 規劃相應的學習活動。相比于傳統的教學設計，UbD教學設計模式以教學目標為導向，更加關注評價的引導功能，致力于達成“教、學、評”一致，與新課標的理念相契合。因此，在初中生物學教學中，教師可按照UbD模式，將教學目標和教學評價前置，將大概念轉變為概念結構，幫助學生搭建層級化的知識體系，并通過真實情境的活動設計，促進學生對概念的理解和遷移應用，發展生物學核心素養。

2 UbD理論下的單元教學設計和實踐理論結構模型

研究團隊依據《課程標準》中的課程理念，以“植物的營養”復習課為例，構建了UbD理論下單元教學設計和實踐的理論結構模型（圖1）。該理論結構模型將生物學核心素養的落實轉化為三個實現階段。首先，階段一重點關注教師如何依據《課程標準》和教材的內容，結合學生學情，進行教學目標的具體轉化。其次，階段二進一步明確教師如何依據教學目標，設計具有針對性的測評工具進行過程性與結果性評價。最后，在第三階段，將不同維度的評價指標轉化為教師課堂上的實際教學活動，使得每一項教學活動都具有其專屬職能，以匹配《課程標準》的具體要求，避免冗余及無效教學活動的產生。三個階段間具有密切的邏輯關聯，實現教學環節上的“環環相扣”，各階段均以上一個階段作為轉化的基礎，形成一個完整、統一的教學過程，也讓整體教學脈絡更加清晰。下文將具體解析教師如何依據UbD教學理論，實現新課標中對學生核心素養的培養要求。

2.1 明確預期學習結果

2.1.1 教學背景分析，搭建知識層級結構

教師在教學設計前期就應明確學生預計取得的學習結果，幫助學生搭建系統化的知識層級結構。“植物的營養”涵蓋北京版生物學七年級上冊“綠色植物的生活需要水和無機鹽”和“綠色植物的光合作用”，以及七年級下冊“植物體內的物質運輸”“綠色植物的呼吸”和“呼吸與呼吸作用”等章節。該內容屬于“植物的生活”學習主題，對應的大概念是：植物可以制造有機物，直接或間接地為其他生物提供食物，參與生物圈中的水循環，并維持碳氧平衡。這一大概念的核心詞包括“有機物”和“水”，即植物的營養物質。圍繞營養物質的運輸、利用和轉化等，將下位的重要概念、一般概念與事實建立聯系。根據胡玉華教授構建的大概念統攝下的知識層級結構圖，對“植物的營養”概念體系做如下分析（圖2），為精簡教學內容，實現主干知識的復習做好準備。

2.1.2 從學習結果出發，制定教學目標

以往的復習課通常按照教材中知識出現的順序，依次復習相應的內容。學生往往會因為學習內容缺乏新意和挑戰性，出現消極、倦怠的情緒。同時，零散的知識不利于學生形成整體認識。因此，為實現學生知識層級結構的搭建，需要整合教學內容并進行目標轉化。通過本單元復習，學生將深入理解植物生命活動的過程和原理，并探索、解決生產生活中的實際問題。根據以上分析，在大概念的統攝下構建“植物的營養”單元教學設計，選擇“甘蔗的營養”作為真實情境和問題主線，依據《課程標準》的具體要求，圍繞學科核心素養制定如下教學目標：

（1）通過分析“如何給甘蔗澆水施肥”情境下的真實問題，說明植物吸收、運輸水和無機鹽的結構與其功能。

（2）通過探討“南蔗北種”方案及分析案例，闡明植物光合作用和呼吸作用的原理及其在生產上的應用，初步形成物質和能量觀，提升運用所學知識分析和解決問題的科學思維能力。

（3）通過對甘蔗的經濟價值和甘蔗渣再利用的情境分析，體會植物對生物圈的重大作用，形成愛護綠植的責任意識。

2.2 確定評估證據

2.2.1 過程性評價

《課程標準》提出要強化過程評價，關注學生發現問題、提出問題、分析問題以及實踐操作等方面的能力發展，根據評價結果發現教學中的問題，獲得有針對性的改進措施。因此，教師依據教學目標設計了過程性評價量表，以“探討南蔗北種方案”為例，分別在以下3個維度進行多元主體評價設計（表1），包括自評、互評和師評。評價設計以素養為導向，重點關注學生是否理解本單元大概念及下位的概念體系，并將其應用于生產實踐中。

在實際課堂中，教師發現學生對“間作套種、合理密植”的認識停留在記憶層面，因此對教學內容加以改進，編制了“甘蔗的田間管理”資料，幫助學生理解生產實踐中提高作物產量的具體措施。

2.2.2 結果性評價

本單元的結果性評價工具包括課堂作業和概念圖，以達到復習課提升并鞏固學生已有知識的學習效果。在完成核心知識的復習后，布置書面課堂作業，發揮其診斷評價功能。選題仍以“甘蔗”為情境，包括甘蔗的營養、甘蔗渣的回收利用等，旨在將知識串成完整的故事。一方面核查學生對概念的理解程度；另一方面使學生體會到植物對生物圈的重大作用，提升其愛護綠植的責任意識。結果性評價設計如圖3所示。

評價結果表明，少數學生對“結構層次”的理解不準確，誤將第一空寫成“莖”，教師指出要認真審題，“莖”屬于“器官”層次。而有個別學生混淆了“光合作用”和“呼吸作用”的概念，說明大概念的建立難以一蹴而就，需要自下而上，由低層次到高層次逐步推進。最后請學生繪制“植物的營養”概念圖并進行交流與評價。課堂實踐中，由于學生存在個體差異，繪制的概念圖各具個人特色，該過程將助力學生實現知識內化，提升思維水平。概念圖的繪制有利于學生以甘蔗為線索，厘清植物光合、呼吸和蒸騰三大生理作用內在的聯系，構建完整的知識體系，為新情境下知識的應用奠定基礎。

2.3 設計學習活動

UbD第三階段的任務是依據教學目標和評價設計合理的學習活動。為落實“內容聚焦大概念”的理念，將大概念滲透到具體學習活動中，需使UbD的三個階段緊密關聯，以活動作為核心素養落實的有效載體。單元教學中，首先要喚醒學生潛在的生活經驗，為此教師創設了“吃甘蔗”的生活情境，以談話的形式提問：① 甘蔗是什么味道的？② 甘蔗中的水分和糖類物質從何而來？③ 營養物質如何在甘蔗體內運輸？引導學生從整體上感知甘蔗具有的“結構和功能”和含有的“物質和能量”。隨后，通過創設如何給甘蔗澆水施肥的問題情境和“南蔗北種”的探究情境，引起思維沖突，應用問題引導、資料分析等方式促使學生積極探究、主動學習，以此復習“植物的營養”主干知識。再創設“甘蔗與生物圈”的作業題情境，拓展學習的廣度和深度，及時反饋評價。最后，引導學生以甘蔗為主線建構“植物的營養”概念圖，實現知識的結構化，促進對大概念理解的進一步深化。

3 反思與總結

本案例按照UbD逆向教學設計的三個階段進行教學實踐，采用多種評價方式分析教學效果，結合《課程標準》內容有以下幾點思考。

3.1 大概念指向的目標設計，關注學生終身發展

UbD逆向設計理論認為單元設計是大概念教學的基本單位。在目標設計之前，應系統地分析教學要素，明確該單元對應的生物學大概念，根據大概念自上而下確定有邏輯的知識結構。再從理解、遷移和應用知識的角度出發，制定本單元教學目標，希望學生能運用分析推理、抽象概括等的思維方法，實現對“植物的營養”相關概念的深入理解，提升陌生情境下的問題解決能力。

3.2 緊扣目標的評價設計，深入理解大概念

《課程標準》重視以評促學，通過評價來判斷目標的達成情況，與UbD逆向設計的思想不謀而合。本單元教學中，圍繞目標先進行評價設計，再設計學習活動，用多元評價衡量學生的理解程度，并根據反饋及時調整教學。基于“甘蔗”情境的評價內容不是對知識的簡單記憶，而是引導學生將習得的知識作為方法去解決實際問題，因此該過程有助于學生深入理解大概念。

3.3 連續情境下的活動設計，發展核心素養

按照UbD逆向設計理論，學習活動的設計應利于達成目標和有效評估。本單元教學圍繞“甘蔗”創設一系列情境，使目標、評價和活動的情境相統一。同一情境貫穿于整個學習活動，使學生的學習有連貫性，思維上有遞進性，實現深度學習。學生在問題引領下，運用科學探究的思維方法，形成一定的生命觀念和責任意識。綜上，UbD理論下的初中生物學教學以發展和深化學生的理解為目標，有利于核心素養的培養，體現了生物學的育人價值。

參考文獻：

［1］中華人民共和國教育部.義務教育生物學課程標準（2022年版）［S］.北京：北京師范大學出版社，2022：37，40.

［2］［美］格蘭特·威金斯，杰伊·麥克泰.理解為先模式 — — 單元教學設計指南（一）［M］.盛群力，沈祖蕓，柳豐等譯. 福建：福建教育出版社，2018：5-129.

［3］胡玉華.基于核心素養的學科大概念及其教學策略［J］.基礎教育課程，2021 （12）：13-21.

［4］鄭國華，徐揚.基于UbD逆向教學理論的“傳染病”單元教學設計［J］.中學生物教學，2020 （01）：25-27.

［5］吳成軍.生物學學科核心素養的教學與評價［M］.上海：華東師范大學出版社，2020：118-119.