例析高中生物逆向教学单元设计之作业设计

周瑞山 刘芳敏

【摘要】高中生物逆向教学设计从学习者对核心概念的理解出发，经历明确目标、确立评估方式以及教学设计的过程，实现以学生为中心的教学，达成核心素养的全面提升。作业设计在逆向教学设计中不仅是课堂教学的反馈，更是教学评估的主要途径之一。本文以《细胞的结构》单元为例，设计具有评估价值的作业，以完善核心素养导向下的高中生物逆向教学设计。

【关键词】核心素养；生物教学；逆向教学设计；作业设计

当核心素养培育成为教育的共识时，教学设计正逐渐从“灌输式学习”转变为“活动导向的设计”。但也正如格兰特·威金斯与杰伊·麦克泰格在《追求理解的教学设计》（第2版）中提到的，当教师聚焦在教学中的活动设计时，虽然能够提升学生在课堂中的参与度，但该模式缺乏对存在于学习者头脑中的重要概念和恰当的学习证据的明确关注。学生认为自己的任务只是参与，认为学习只是活动，而不是对活动意义的深刻思考。

当教师从学习者的“理解”出发，确定课程的预期结果，从而确定合适的评估证据，以此为依据设计学习体验和教学时，学生不仅能够“知道”，还能够进行应用和迁移、进而发展科学思维的能力。这样的“逆向教学设计”，不仅仅是一种教学方式的创新，同样也是学生核心素养实现的有效路径。

早期的作业大都作为巩固知识的方法，即知识操练，用以巩固和强化课堂中所学的知识，而现如今作业还兼具了培养良好习惯与训练科学思维的功能。但在“逆向教学”中，作业不仅仅是课堂教学的反馈，更是教学设计的依据，即达到预期理解的证据之一。这意味着作业的设计需要优先于教学设计，并成为教学的指导与评估手段。

一、明确教学的方向———制定教学目标

逆向设计是以目标为导向，因此作业的设计最终是为了指向具体的目标。以《细胞的结构》为例，《普通高中生物学课程标准（2017版）》对于该部分内容给出了本单元需要实现的核心概念“细胞各部分结构既分工又合作，共同执行细胞的各项生命活动”，在此基础上进一步细分为四个水平层次：（如表1所示）

同时在课程标准中，具體的学习内容要求如下：

1.概述细胞都由质膜包裹，质膜将细胞与其生活环境分开，能控制物质进出，并参与细胞间的信息交流；

2.阐明细胞内具有多个相对独立的结构，担负着物质运输、合成与分解、能量转换和信息传递等生命活动；

3.阐明遗传信息主要储存在细胞核中；

4.举例说明细胞各部分结构之间相互联系、协调一致，共同执行细胞的各项生命活动。

分析上述水平要求和具体内容要求，为我们的教学目标设计指明了方向。

因此，基于核心素养视角下的本单元的具体目标可以制定为：

生命观念：能够运用结构与功能观，阐释细胞组成结构和功能的关系，并能够将科学、技术、工程学和数学（STEM）知识和能力运用在实践活动中。（水平等级四）

科学思维：能够从洋葱表皮细胞质壁分离现象中总结细胞膜选择透过性的特点，并预测细胞处于不同环境中的形态变化。（水平等级三）

科学探究：能够正确使用工具进行观察，并选用合适的材料与他人合作搭建细胞模型，以口头或书面的形式介绍所搭建的模型及其特点。（水平等级二）

社会责任：运用细胞吸水和失水的原理，解释生活和生产中的有关生命现象，并将其原理应用于生活中。（水平等级四）

当然，在分课时教学设计时，可以将单元教学目标进行相应的分解与细化。

二、确定合适的评估证据———作业设计

作业作为教学评估的主要证据，设计时不仅需要对标教学的目标，同时也需要让学生能够明确呈示其学习结果。在《细胞的结构》单元中，我们设计了能够体现目标的课程作业。

1.单元长周期作业

为了实现“细胞各部分结构既分工又合作，共同执行细胞的各项生命活动”的单元总目标，在该单元教学实施之际，设计开展细胞“亚显微结构”模型制作大赛。以小组为单位完成作业，随作品同时递交作品情况表，须标明模型结构名称、制作者的分工情况。作业中鼓励同学表现创意，但不得出现科学性错误。学生在单元学习过程中，依据学习知识选取合适的材料，搭建完整的细胞结构模型（如图1所示）。

在完成该份作业的过程中，学生需要充分运用STEM知识与能力，还有小组尝试运用3D打印的技术，获得更为精细化的细胞器模型。在完成模型搭建的同时，学生需要对模型作品进行说明，阐释各个细胞结构的特点和其行使功能间的关系，以达成较高的学业水平要求目标。

2.分课时作业

针对单元内各个教学环节需要达成的目标，可以以基本的检测题作为作业进行评估。在作业的设计中，同样需要关注学生能够达成的知识、技能、理解的预期目标。

以上述单元作业设计为例，以“课时作业”设计指向达成较低层次的教学目标评估；同时以“单元长周期”教学设计，指向单元的核心概念，对单元的整体学习情况进行总结与评估，并以此指导课堂教学设计的实施。当学生能够完成上述“分课时作业”，说明课堂教学达成预期目标，当学生小组能够完成“长作业”并进行详细的模型说明则说明本单元的教学达成预期目标，学生对核心观念达到理解的程度。

三、设计学习体验，给学生更多的成长空间

基于“单元长作业”的设计，在教学设计时采用PBL（Proj ect - Based Learni ng）教学模式，以“如何搭建细胞亚显微结构模型”为课程的驱动性问题，学生需要进行自主学习并运用所学到的知识来完成作业任务。

例如学生在课堂教学中学习了细胞膜以磷脂双分子层与蛋白质为基本骨架，具有选择透过性及半流动性的特点，在课后就需要选择合适的材料来体现细胞膜的结构特性与功能特性。又比如，在学习细胞器相关内容时，学生围绕核心问题，通过自主学习或教师引导了解细胞中与蛋白质的合成、加工与分泌过程有关的细胞器及其功能，整合信息后分析、描述出合成加工的具体过程。那么，在模型搭建的过程当中，学生就需要根据蛋白质合成、加工、分泌的具体过程，考虑细胞中核糖体、内质网、高尔基体等细胞器在细胞中的相对空间位置，甚至表现出囊泡的胞吐过程，并在模型说明中进行具体的阐述。

综上所述，从学习者的“理解”出发，教师通过设计真实情境下的真实任务，为学生的学习提供明确的方向，学生在学习的过程中不仅仅是简单地积累知识，更是将抽象的知识转化为具像的实际问题。学生也并不是一次性地完成某次作业，而是在学习的过程中，对自己的作业进行不断地反思与改进，最终形成一项经过反复思考与修改的学习成果，通过模型的展示与交流，将自己的学习成果同学习伙伴共享，不仅仅能够实现学科知识的目标，更是核心素养的全面体现。

【参考文献】

[1]格兰特威金斯，杰伊麦克泰格.闫寒冰，宋雪莲，赖平译.追求理解的教学设计[M].上海：华东师范大学出版社，2017

[2]周瑞山等.例析高中生物逆向教学设计的方法与原则[J].教育，2019（8）

[3]中华人民共和国教育部.普通高中生物学课程标准（2017年版）[M].北京：人民教育出版社，2018

[4]刘恩山，曹保义.普通高中生物学课程标准（2017年版）解读[M].北京：高等教育出版社，2018：120- 124

（上海市晋元高级中学，上海200333）（上海市曹杨第二中学，上海200333）