基于KUD模式促進生物學學科的概念性理解

摘 要：本文基于KUD模式，以人教版義務教育教科書《生物學·八年級·上冊》“哺乳動物”一節為例，從教學目標、知識的結構、引導式教學、引導性問題、表現性評價等維度進行教學設計，引導學生協同思考，促進概念性理解。

關鍵詞：KUD模式；中學生物學教學；哺乳動物；教學設計

文章編號：1003-7586（2024）06-0023-03 中圖分類號：G633.91 文獻標識碼：B

1 基于KUD模式的教學的內涵

基于KUD（Know，Understand，Do）模式的教學是美國埃里克森（H.Lynn Erickson）和蘭寧（Lais A.Lanning）博士提出的以觀點為中心的教學模式，旨在聚焦概念性視角，提出引導性問題，使學生在事實性層面上“知道”；在概念性層面上“理解”；在技能和過程層面上“做”。^［1］繼而引導學生將事實層面的思考與概念層面的思考結合起來，促使學生獲得深層次理解，即激發學生的協同思考，促進其概念性理解。

與傳統教學相比，基于KUD模式的教學可以引導教師有效避免教學設計中的“一英寸的深度，一英里的寬度”現象。教學不止聚焦于事實與技能以及對單個概念的理解，而是更多地轉向創造深層知識與概念之間的聯系、理解與遷移。

2 基于KUD模式的生物學教學設計

基于KUD模式的教學設計包含教學目標、知識的結構、引導式教學、引導性問題和表現性評價等多個組成部分，各部分既相互獨立又相互關聯。筆者以人教版義務教育教科書《生物學·八年級·上冊》“哺乳動物”一節為例進行生物學教學設計。

生物學教學目標的制訂必須超越知識和技能，它必須涵蓋更有深度的、可遷移性的理解，進而發掘新舊知識之間的聯系。另外，教師在制訂課時目標時，還要整體考慮單元教學目標的制訂，在大概念和重要概念的統領下，統籌次位概念的教學目標和教學內容，使相關次位概念的教學形成相互支撐、層層遞進的發展關系。^［2］

2.1 教學目標

（1）K——掌握知識術語：哺乳、胎生、被毛、牙齒分化、體溫恒定等。

（2）U——理解哺乳動物適應其生活方式和環境的主要特征；根據生物的形態結構、生理功能以及繁殖方式等，可以將生物分為不同的類群。

（3）D——根據鴨嘴獸的生活方式和環境，設計一個適于其生活的棲息地。描述鴨嘴獸需要具備哪些的

適應環境的變化特征才能夠適應該環境。

2.2 知識的結構

基于KUD模式的知識結構需要教師清晰地展示主題、事實、概念，并概括其與生物學原理之間的關系。其中，概念是從學習內容中得出的，是以共同屬性框定一組實例的心智建構；概括是表述兩個及以上的概念之間關系的句子，是跨時間、跨文化、跨情境且可遷移的理解；原理是對概念之間關系的表述，與概括相比，上升到了更高的層次且不含有限定詞。概括是由事實來支撐的，同時呈現了概念之間的聯系，即對可遷移的理解。最頂端的是理論，它是一個推論或一系列用來解釋某種現象或實踐的概念性觀點。^［3］

基于上述理論，筆者確定了哺乳動物一節的知識結構（見圖1）。

基于KUD模式的知識結構，與《義務教育生物學課程標準（2022年版）》教學建議中“圍繞大概念組織教學內容和教學活動”的要求具有高度一致性。其目的都是“以大概念的核心內涵為綱，將相關的重要概念、次位概念按照其內在邏輯關系編織成網絡化的概念體系，最終促進學生對概念的構建和理解。”

2.3 引導式教學

基于KUD模式的教學設計的另一個重要方面就是“引導式教學”，即教師從真實的情境中提出有價值的問題，引導學生針對性地提出問題，并通過科學觀察、調查、實驗探究等途徑獲取證據，進行邏輯推理并得出結論，最終嘗試解決情境中的問題。

教師在“哺乳動物”一節的教學中，可以進行如下的引導式教學，以此促進學生的概念性理解。①以鯨的乳汁是黏稠還是稀薄為切入點，引導學生經歷科學推測、科學探究過程，概括“哺乳”對動物生存的意義；②以脊椎動物的產卵（仔）量與后代成活率的關系為支架，引導學生思考哺乳動物后代成活率高的真正原因，概括哺乳動物的后代能更好適應復雜環境的原因；③以鯊魚、鱷魚牙齒在攝食和消化上遇到的障礙為鋪墊，引導學生對比兔、狼牙齒的特點，概括哺乳動物的牙齒分化能增強適應環境的能力；④以北極狐的換毛過程為例，引導學生認識到北極狐的毛色是一種保護色，體會生物與環境之間的相互作用關系；⑤將棕熊的冬眠現象與北極熊在寒冷冬季的捕食行為作比較，深入理解哺乳動物具有恒定的體溫從而能夠更好地適應環境。

概念為本的教學提倡引導式教學，鼓勵學生能夠獨立地探索并構建概念體系，其強調“基于實踐的課堂是生成性的，是充滿不確定性的”。引導式教學將靜態的知識獲取變成了動態的知識生成，為概念的構建和遷移創造了有利條件。

2.4 引導性問題

基于KUD模式的教學設計要求教師提出的問題能夠涉及事實性知識以及概念性理解。引導性問題包括三類，分別是事實性問題、概念性問題和激發性問題。事實性問題通常鎖定特定的時間、地點或情境；概念性問題能夠跨時間、跨文化、跨情境遷移；激發性問題是具有開放式的、爭議性的辯論式問題。

針對“哺乳動物”一節中“‘胎生’使哺乳動物能夠適應更為復雜的環境”和“‘牙齒分化’提高了哺乳動物攝食和消化的能力，增強了適應環境的能力”的概念性理解為例，創設以下引導性問題（見表1）。

教師基于表1中引導性問題的分類設置可以發現：事實性問題可以有效調動學生已有的知識經驗，而這種特定的經驗性實例正是構建概念體系的基礎；概念性問題可以在事實性問題的基礎上將某種觀點或概念之間的聯系凸顯出來，指向對概念的理解；激發性問題能夠培養學生運用概念發散性地解釋問題的能力。教師通過配合設置三類引導性問題，可以使生物學課堂中問題的指向性更加明確，促使學生理解、應用、分析、綜合，從而使批判性思維的訓練更加具有針對性，這也是思考基于KUD理論的概念為本的教學重點。

2.5 表現性評價

KUD模式下的表現性評價任務必須緊扣教學目標。教師設計和評價教學內容的關鍵是“通過事實性知識的學習及在學習過程中運用的策略、技能的相互作用，達成由低階思維向高階思維的轉化，實現概念性理解”（見圖2）。^［4］

教師在進行表現性評價任務的設計時，既要關注學生的事實性知識技能及其相應的評估，還要高度關注并評估學生在事實和相關的概念性理解之間發現模式和聯系的能力。

教師在開發表現性評價任務時，不僅要開發活動內容，還要將該內容與本單元的概念聯系起來，以此證明學生可以使用事實來支持概念性理解，并評估其對更深層次學科內容的理解程度。另外，教師進行表現性任務評價時，需要制定評價量表，從而有利于教師了解學生在任務之前的預期表現，也利于師生、生生之間進行有效評估（見表2）。

3 基于KUD模式的概念為本教學模式的反思

基于KUD模式的概念為本的教學模式，既適用于單元教學，也適于課時教學。教師除了需要高度關注目標、知識結構、引導式教學、引導性問題和表現性評價外，還應關注學生的自主學習、合作學習、探究性學習等能力，鼓勵學生在實踐活動中自主利用概念性視角聚焦學習內容并進行協同思考，根據事實和邏輯進行科學論證與科學解釋，從而促進學生獲得深層次的概念理解和遷移。

參考文獻

［1］林恩·埃里克森，洛伊斯·蘭寧.以概念為本的課程與教學：培養核心素養的絕佳實踐［M］.上海：華東師范大學出版社，2018：2．

［2］林修愚.學業質量標準導向下高中生物學教學目標的制訂與表述［J］.生物學教學，2022，47（8）：23-25．

［3］林恩·埃里克森，洛伊斯·蘭寧.以概念為本的課程與教學：培養核心素養的絕佳實踐［M］.上海：華東師范大學出版社，2018：26-27．

［4］孫杰.KUD模式下基于生物學大概念的單元目標及課時目標確立——以“細胞的結構”單元為例［J］.中學生物教學，2022，390（13）：34-37．