基于UbD理念下的模型思想教学设计－－以“月相”为例

基于 UbD理念下的模型思想教学设计－－以“月相”为例

吴婷婷

杭州英特外国语学校

摘要：文章在UbD理念的指导下，以浙教版“月相”教学为例，开展三阶段的逆向设计，尝试用建模的方法引导学生探究月相变化规律，设计多种评估方式检验学生的学习有效性，并以小组合作形式实施具体的教学路径。

关键词：UbD理念；逆向设计；模型思想；小组合作学习

1 UbD理念简述

UbD (Understanding by Design)理念旨在呼吁教育工作者通过精心、独特的教学设计而达到证明学生已真正理解所学内容的教学效果，又称作“为理解而教”。该理念推崇“以终为始”的逆向设计，如图1，要求教育者在开展教与学活动之前，先确定预期的课程目标（阶段一），再确定合适的评估证据以检验学生是否达到了预期的理解（阶段二），最后着重地设计学习体验和教学（阶段三）。同时，该理念强调，阶段二的证据评估不仅仅是通过课后习题的方式检验学生的学习效果，更强调在课堂中以合适的评估方式证明学生学到了预期的知识或技能。

图1 UbD理念”逆向设计“三阶段

2 基于UbD理念的“月相”教学设计

基于UbD理念，关于“月相”第一课时的教学设计，笔者分为目标、测验、活动三个模块展开，尝试实现目标落地的教学效果。每个模块的具体关联和展开路径如图2所示。

图2 UbD理念下的“月相”教学三模块设计

2.1预设学习目标，设置促进探究的基本问题

（1）总体目标：经历模型建构的一般过程，并运用模型探究月相变化规律。

（2）具体目标：在科学观念上，能说出月相的概念、名称、出现的时间；在科学思维上,能建构出月相观察模型，并运用模型发现一个月中月相在亮面面积和亮面朝向上的规律变化，在模拟实验过程中体会日、地、月三者相对位置改变带来月相的变化；在科学态度与责任上，能体会“突出主要因素、忽略次要因素”的模型建构思想，在组内成员的交流与评价中经历团队协作、再提升的探究精神。

（3）围绕学习目标，确定几个启发性问题，并预设学生通过回答问题将会收获相关的知识与技能，如表1所示。

表1 本课时的几个基本问题

2.2设计检验学生实现预期学习目标的评估标准

围绕学习目标，确定本次教学的中心问题和基本问题之后，需要在课堂中设计多种方式并进行多次评估，检验学生对问题的理解是否达到教学预期，以及学生有否真实地收获相对应的模型建构能力和月相变化规律。

（1）通过组间成员的相互评价与反馈评估模型建构的有效性。围绕基本问题2，学生将会对日、地、月三者从外观、大小到运动情况进行初步分析，随后各小组间会共享小组讨论方案，并评价对方小组的模型优劣，如图3所示。通过学生组内和组间的表达与交流，教师能够初步评估出学生对模型的理解与建构情况。

图3 学生小组间进行模型的交流与评价

（2）通过真实的表现性任务评估学生应用模型解决问题的能力。任务一：在完成基本问题3之后，学生会得到一个公认的最优模型。教师要求各小组成员运用“最优模型”，选择合适的工具器材，进行模拟实验，观察指定的八个空间点位的月相，要求观察者能说出此时的月相，如图4所示。通过观察学生活动时组员之间的配合情况，教师可以进一步评估学生是否真正理解所建构的模型，清楚日、地、月三者的运动情况。任务二：在组内成员均完成此次模拟实验后，教师要求各小组将观察到的月相变化顺序用磁贴图片的形式展示在黑板上，如图4所示。通过校对学生磁贴展示的月相顺序图的正确性，教师可以直接评估学生是否初步具备应用模型解决问题的能力。

图4 学生进行模拟实验、展示成果

（3）通过课堂习题辅助评估学生是否掌握月相变化规律。根据学生获得的月相成果图，围绕基本问题4，教师可以进一步向学生提问一个月中月相亮面朝向、面积变化规律，并形成书面性的结论。接着，如图5所示，设置两道习题，要求学生判断不同位置的月相，特别关注上下弦月的月相位置。并询问学生为什么在同一个位置，地球上的观察者和地球外的观察者看到的月球亮面会有不同？通过学生书写的答案，教师可以评估学生对月相规律变化的掌握程度。同时，可以强化在月相判定问题上要以地球上观察者的视角进行判断这一要点，促进学生体会“观察视角不同，观察结果不同”的参考系选择问题。

图5 判断四处月相的两道习题

2.3 设计目标导向的学习与体验活动，增强学生学习的有效性和参与性

确定了学生月相学习的总目标和课堂内检验学习有效性的评估方式后，教育者需要设计相关的学习形式和体验活动，展开教学，促进目标落地。

（1）创设真实的问题情景。在新课导入时，教师向学生讲述美国总统在做律师时，巧借月相断案，为贫民辩护的故事，并以简图形式还原案件内容，邀请学生尝试破案。教师通过展示真实故事中利用月相解决实际问题的实例，激发学生探索月相奥秘的兴趣，亦能使学生在情感上达成学习科学能够服务于社会的共鸣。

（2）以小组合作的形式进行模型建构与优化过程和模拟实验活动。在整节课的活动设计中，学生绝大多数时候以小组合作的形式开展活动。

在建构月相模型时，教师要求学生以小组讨论的形式，解决以上建模需要考虑的问题，并给每组一张白板要求简要画出模型。讨论结束后，各小组派组员上台进行解说和展示。经过模型汇总与交流，让学生有机会再次优化模型。小组内讨论与组间评价的学习形式，使学生有充足的机会经历科学探究的过程，并能根据教师和组员的反馈，不断地完善他们的表现，多次并及时地修改模型，逐步趋近预期目标。

图6 小组合作学习之模型建构与优化

在小组进行模拟实验的活动时，教师提前明确各小组间成员的任务分配，明确活动时间和最终的成果展示形式，让学生获得更加有组织和有效的参与体验。如表2所示。

表2 小组合作学习之模拟实验活动分工

（3）联系生产与生活，感受学习科学的时代价值。在认识了月相变化的周期规律之后，教师向学生展示世界上最早的带有月相的绘画作品，以及法国的布朗夏尔附近的天文爱好者在动物骨骼上留下的月相图画，提问学生认识月相规律会对人们的生产生活带来哪些便利？学生通过思考、交流与回答，使他们有机会反思和评价自己所学内容的意义与价值，激发他们学习科学内在的持久驱动力。

3 反思与总结

UbD理念下的三阶段教学设计，以目标为导向，设立标准评估学生学习的有效性，最终落脚于活动的设计与体验等具体的实施路径，以终为始的逆向设计，能够帮助教育者开展有效的教学，服务于学生真实学习的需要。

在此理念下，笔者尝试设计了以探究月相变化规律和经历模型建构为总学习目标，并围绕总目标提出促进探究的几个基本问题；以组内成员的讨论、组间成员的评价与交流等非正式检查形式，模拟月相成因、展示成果等表现性任务，以及课堂习题检测作为评估学生有效学习的手段；以真实的情景创设，小组合作学习活动，作为实施路径贯穿模型建构教学，帮助学生达成预期的学习目标。在具体的教学实践尝试中，学生在课堂评估中表现良好，基本实现教师既定的教学目标。基于UbD理念下的教学设计，仍旧需要我们教育工作者不懈的尝试，深刻体会逆向设计，丰富评估方式和课堂体验活动，实现“为理解而教”。

4 参考文献

［1］格兰特.维金斯，杰伊.麦克泰格.追求理解的教学设计：第二版[M].上海：华东师范大学出版社.2017

［2］杨锦悦, 任新成. 基于逆向教学设计的科学思维能力培养研究——以"静电场"中部分概念教学为例[J]. 物理教师, 2019, 40(05):4-7.

［3］冯超, 马绿茵. 基于UbD理念促进深度学习的教学设计——以"大气压强"为例[J]. 中学理科园地, 2020, 016(001):32-33.