逆向、整体、可操作： UbD理论视角下化学单元教学设计

时间：2024-05-04

倪胜军付绍武艾进达

摘要： “理解为先”的教学设计通过重构教学流程，避免了传统教学设计中“活动导向”及“教材覆盖”两大误区。以九年级“化学方程式”为例进行单元教学设计，表明该理念下的化学教学设计有三个方面的优势：一是以终为始，促进教学评一体化;二是操作性强，促进学科素养落地;三是连续整体，促进学生学习理解。

关键词： UbD理论; 理解性教学; 化学方程式; 单元教学设计

文章编号： 1005-6629（2021）12-0048-05

中图分类号： G633.8

文献标识码： B

2017年版高中新课标中提出教学应以素养为本，同时提倡“教、学、评”一体化[1]，从“评价”入手倒逼教学设计的变革，呼唤观念统领的大概念教学[2]，呼唤整体连续的大单元教学[3]，呼唤以终为始的一体化教学，呼唤基于能力迁移的理解性教学[4]。崔允漷教授据此提出了指向学科核心素养的大单元教学设计的六个要素，即名称与课时、单元目标、评价任务、学习过程、作业与检测、学后反思[5]。

美国两位教育评估专家格兰特·威金斯（Grant Wiggins）和杰伊·麦克泰（Jay McTighe）基于对理解性学习的思考并针对传统教学设计中“活动导向”及“教材覆盖”两大误区，提出“理解为先”的教学设计方案（The Understanding by Design，简称UbD，下同）[6]。UbD设计理念与崔允漷教授的大单元设计六要素有“所见略同”之处，为学科核心素养的落地指明了方向与方法。本文以人教版九年级化学第五单元“化学方程式”为例，结合UbD理论探索初中化学课程中如何进行理解为先的单元教学设计。

1 基于UbD理论的教学设计

UbD教学设计分为三个阶段：阶段1——明确预期学习结果，即可迁移到新情境的目标，需要深入理解的目标，需要掌握知能的目标;阶段2——确定恰当评估证据，即真实情境表现性证据，测验考试等其他证据，学生自我评估和反思的证据;阶段3——设计学习体验，即设计有效、参与度高的学习活动。

1.1 阶段1：明确预期学习结果

UbD单元设计中的学习目标是在“掌握知能（知识与技能）”的基础上，提出达成长期的学习目标要求，即“实现迁移”和“理解意义”。尤其是后者中的“核心问题（essential question）”更是指向学科本质和学科理解：为什么、怎么办、这意味着什么、它是什么、意义何在，这与学科核心素养要求不谋而合。本单元是初中化学的重要内容，也是学生后续学习化学反应及其规律的基础。质量守恒定律在本单元有两个功能，一是从“量”的角度认识变化，二是化学方程式书写和化学计算的理论基础。作为重要的化学用语，化学方程式是连接宏观与微观的桥梁。根据化学方程式进行简单的计算，是学生解决实际问题的初步尝试，有利于了解化学在实际生产、生活中的应用。涉及到的核心素养有：宏微结合、变化守恒、证据推理、科学探究、社会责任[7]。根据UbD设计理念，结合本单元课程标准要求，阶段1的设计如表1所示。

1.2 階段2：确定恰当评估证据

该阶段要求设计者以评估者的角色思考什么样的证据可以证明达到了阶段1的预期目标。该阶段的评估方法突破传统的测验和考试，根据不同的目标匹配不同的评估方法，从短期到长期、从封闭到开放、从良构到劣构、从非真实到真实情境，如图1[8]所示。

具体到“化学方程式”这一单元，学生应掌握的核心任务是了解定量研究的化学史及作用，运用控制变量法设计探究实验，从“质”与“量”以及“宏”与“微”的视角解释质量守恒定律，以及用化学方程式定量解决真实情境中的问题。而对于化学方程式代表的含义及书写等需要熟悉的知识，利用测试或测验等评估方法即可。综上分析，根据UbD理论设计思想及方法，结合阶段1的预期目标，本单元的阶段2设计如表2所示。

为更好地检验学生对化学方程式单元知识的理解，有必要对阶段2中的3个表现性任务进行深描：该任务评估哪些目标、完成任务的标准是什么、需要哪些证据等，如表3所示。

1.3 阶段3：设计学习体验

根据UbD设计理念，确定预期结果和评估证据后，将设计实现预期结果的教学策略和学习经验。为了教学设计兼具吸引力和有效性，在教学活动设计中建议考虑WHERETO要素（如图2[10]所示）。

理解是发生在教与学过程中的一种意义重构活动[11]，Wiggins和McTighe认为“理解”有别于“知道”，而是一个多侧面的视角——理解六维度，即真正理解时，应当能解释（Explanation，系统合理地解释现象、事实或数据）、能释义（Interpretation，从客观或自己的角度来揭示事物的意义）、能应用（Application，在复杂的真实环境中运用和调整所学）、能洞察（Perspective，评判性地看待或聆听观点）、能移情（Empathy，从他人的角度看待问题）、能自知（Self-knowledge，显示元认知意识）[12]。根据阶段1和阶段2的设计，综合WHERETO要素和理解六维度，本单元阶段3的活动设计如表4所示。

2 基于UbD理论进行化学教学设计的优势

UbD理论对化学教学设计的促进主要表现在三个方面：以终为始的逆向教学设计促进了教学评的一体化;理念、框架、流程、工具的系统性和可操作性促进了化学学科核心素养的落地;UbD设计的连续性和整体性促进了学生对学习的理解和应用。

2.1 以终为始：促进教学评一体化

传统教学设计的流程一般是“目标-活动-评价”，而基于UbD的教学设计流程是“目标-评价-活动”，将“评价”调整到离“目标”更近的第2阶段，优势是设计者更容易“聚焦”将目标转化成相应的评估证据[13]。更重要的是，接下来第3阶段的教学活动设计会更关注学生在活动中表现出来的相关证据，使得活动的针对性更强，从而避免出现“活动导向”设计的误区。这种对教学设计的重构，更有利于促进教学评的一体化。

2.2 操作性强：促进学科素养落地

学科育人价值可以通过学科核心素养来体现——关键能力、必备品格与价值观念[14]，而UbD教学设计能够促进学科核心素养的生发。首先，UbD教学设计在“目标”上，除了注重掌握传统的“知能（知识与技能）”，同时更加注重“学习迁移”和“意义理解”，这与化学学科核心素养中要求学生“理解学科的核心观念，并能够在社会生活等陌生情境中识别并能解决相关化学问题”是相一致的。其次，在“评价”上，与学科核心素养一样都重视“证据”，且提供了很多可操作性的工具，如“评估证据的收集设计工具”“使用理解六维度产生评估想法设计工具”“运用GRASPS构建表现任务情境设计工具”“评估任务蓝图设计工具”及“分析性量规框架”等[15]。最后，在“活动”上，课标倡导“创设真实问题情境”与UbD倡导的“真实性表现任务”相一致;课标倡导“开展以实验为主的探究活动”与UbD倡导活动设计要考虑“E（explore探索、experience体验）”要素相一致;课标倡导“重视教学内容的结构化设计”与UbD倡导活动设计要考虑“O（organized有组织）”要素相一致;课标倡导“激发学生学习化学的兴趣”与UbD倡导活动设计要考虑“H（hooked会被吸引）”要素相一致。可以看出，UbD教学设计理念与课标要求开展“素养为本”的教学“不谋而合”，而且因为其可操作性强，进一步促进了学科核心素养的落地。

2.3 连续整体：促进学生学习理解

UbD教学设计的切入点是“单元”，它上接“课程”下接“课时”，能让教学更好地贯彻课标的意图，起到承上启下的作用，避免课标、课堂“两张皮”，达到教学设计的连续性。现代汉语词典中对“单元”的定义为：整体中自成段落、系统，自为一组的单元[16]。因此，基于UbD理论的单元教学设计，可以更好地组织结构化知识，更有利于学生对学习的理解和应用，达到教学设计的整体性。

参考文献：

[1][14]中华人民共和国教育部制定. 普通高中化学课程标准（2017年版）[S]. 北京：人民教育出版社， 2018： 1～4.

[2]张丹，于国文. “观念统领”的单元教学：促进学生的理解与迁移[J]. 课程·教材·教法， 2020， 40（5）： 112～118.

[3]崔允漷. 学科核心素养呼唤大单元教学设计[J]. 上海教育科研， 2019，（4）： 1.

[4]葛丽婷，施梦媛，于国文. 基于UbD理论的单元教学设计——以平面解析几何为例[J]. 数学教育学报， 2020， 29（5）： 25～31.

[5]崔允漷. 指向学科核心素养的教学即让学科教育“回家”[J]. 基础教育课程， 2019，（Z1）： 5～9.

[6]Grant Wiggins， Jay McTighe著. 盛群力等译. 理解为先模式：单元教学设计指南（一）[M]. 福州：福建教育出版社， 2020： 11～12.

[7]王鋒编著. 核心素养视野下初中化学教学策略研究[M]. 福州：福建教育出版社， 2020： 181～190.

[8][12]Grant Wiggins， Jay McTighe著. 闫寒冰等译. 追求理解的教学设计（第二版）[M]. 上海：华东师范大学出版社， 2019： 188～190， 103～104.

[9]维基百科. 中国载人航天工程[DB/OL]. https：//zh.wikipedia.org/wiki/中国载人航天工程#新一代载人飞船， 2020-12-29.

[10]Grant Wiggins， Jay McTighe著. 盛群力等译. 理解为先单元教学设计实例[M]. 宁波：宁波出版社， 2020： 215.

[11]罗燕，辛继湘，邹军. 教学理解：一种教学的新理解[J]. 湖南师范大学教育科学学报， 2019， 18（1）： 119～123.