摘 要：在高中生物學(xué)課堂教學(xué)中仍舊存在課堂教學(xué)設(shè)計的目標(biāo)性不強(qiáng)、無法對目標(biāo)教學(xué)的達(dá)成情況進(jìn)行評測以及師生過于注重知識的傳授與獲取、過于注重表層學(xué)習(xí)等現(xiàn)象，從而使生物學(xué)教學(xué)效率較低，學(xué)生無法對知識進(jìn)行內(nèi)化與遷移。面對此種情況，高中生物學(xué)教師必須積極轉(zhuǎn)變自身教學(xué)模式與教學(xué)理念。以“細(xì)胞的生存需要能量和營養(yǎng)物質(zhì)，并通過分裂實現(xiàn)增殖”為單元主題對逆向教學(xué)設(shè)計在高中生物學(xué)課堂中的應(yīng)用進(jìn)行深入研究，希望可以借此幫助一線教師對此生物學(xué)大概念的逆向設(shè)計進(jìn)行深入理解與融會貫通。

關(guān)鍵詞：高中生物學(xué);逆向教學(xué);實踐應(yīng)用;教學(xué)評價

如今正是知識經(jīng)濟(jì)時代，學(xué)生僅僅對程序性知識以及事實性知識進(jìn)行記憶無法達(dá)到社會對人才的需求，學(xué)生要對復(fù)雜概念進(jìn)行深入理解，并可以根據(jù)此種理解生成新的理論與知識。促使學(xué)生對知識進(jìn)行深層次的理解是教育者永恒的追求，但在高中生物學(xué)教學(xué)課堂中，很多教師通常會遇到學(xué)生無法順利完成知識遷移的情況，說明學(xué)生對知識、概念的理解是不到位的。盡管新課改推行十幾年，一些教師在教學(xué)設(shè)計與教學(xué)模式應(yīng)用中還會陷入誤區(qū)。而逆向教學(xué)模式的應(yīng)用為師生雙方提供了明確的學(xué)與教的框架，保證整體教學(xué)活動始終圍繞課程核心與重點內(nèi)容開展，以提高課堂教學(xué)的有效性。

一、逆向教學(xué)設(shè)計概述

逆向教學(xué)設(shè)計是應(yīng)用逆向思維對教學(xué)程序進(jìn)行設(shè)計的一種新型教學(xué)模式，與傳統(tǒng)的教學(xué)模式設(shè)計應(yīng)用框架極為不同。在傳統(tǒng)教學(xué)過程中，生物學(xué)教師往往是根據(jù)已有材料中出現(xiàn)的知識點對教學(xué)目標(biāo)進(jìn)行設(shè)置，而后確定教學(xué)重難點，正確實施教學(xué)活動，最后再根據(jù)反饋對學(xué)生學(xué)習(xí)情況進(jìn)行評估，教學(xué)設(shè)計順序為目標(biāo)—活動—評價。而逆向設(shè)計則提倡設(shè)計優(yōu)先，教師根據(jù)教學(xué)內(nèi)容、學(xué)生情況以及標(biāo)準(zhǔn)對教學(xué)目標(biāo)進(jìn)行設(shè)定[1]。思考學(xué)生需要掌握何種技能才可以達(dá)成學(xué)習(xí)目標(biāo)，有哪些可以被最終認(rèn)為學(xué)生學(xué)習(xí)結(jié)果的證明，如何利用課堂活動，促進(jìn)學(xué)生提升能力，提升素養(yǎng)，所依據(jù)的是目標(biāo)—評價—活動的教學(xué)設(shè)計。逆向設(shè)計教學(xué)模式的應(yīng)用最終是為了實現(xiàn)學(xué)生的深層次理解，因此其教學(xué)活動與評價形式的開展都指向理解。在教學(xué)活動開展的過程中，也格外注重學(xué)生對知識理解能力的形成過程，通過多元化的評價方式對學(xué)生的學(xué)習(xí)情況進(jìn)行反饋，并最終指引教學(xué)活動的開展，直至學(xué)生達(dá)成預(yù)期教學(xué)目標(biāo)。因此，逆向設(shè)計又被稱為重理解的課程設(shè)計。先考慮評價、再考慮教學(xué)活動的設(shè)想，與傳統(tǒng)模式下先學(xué)習(xí)后評價的教學(xué)設(shè)計截然不同，因此被稱為逆向設(shè)計。

二、逆向教學(xué)設(shè)計操作步驟

美國教育學(xué)家為了克服傳統(tǒng)教學(xué)評價模式的弊端，提出了注重理解的逆向設(shè)計理論。逆向設(shè)計教學(xué)模式將傳統(tǒng)的教學(xué)形式進(jìn)行翻轉(zhuǎn)，將目標(biāo)作為導(dǎo)向開展教學(xué)，總體分為確定學(xué)習(xí)目標(biāo)、選用合適的評估方式、設(shè)計教學(xué)活動三個階段。在課堂教學(xué)開始時確定預(yù)期的教學(xué)目標(biāo)，而后圍繞整體目標(biāo)設(shè)定合理的評估證據(jù)，并將教學(xué)活動設(shè)計放于最后，這是傳統(tǒng)教學(xué)模式與逆向教學(xué)模式兩者的核心區(qū)別。

教師在確定學(xué)習(xí)目標(biāo)之前需要進(jìn)行深入思考：何種學(xué)習(xí)內(nèi)容是學(xué)生值得在課堂中進(jìn)行深入理解的？制訂何種學(xué)習(xí)目標(biāo)可以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)能力與技巧？如何在現(xiàn)有目標(biāo)中標(biāo)注學(xué)生應(yīng)展現(xiàn)的學(xué)習(xí)能力與學(xué)習(xí)內(nèi)容？因此，教師首先應(yīng)以現(xiàn)有的標(biāo)準(zhǔn)作為思考內(nèi)容，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)深入理解學(xué)生應(yīng)當(dāng)達(dá)到何種學(xué)習(xí)結(jié)果，而后根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力與認(rèn)知水平對學(xué)情進(jìn)行深入分析，考慮教學(xué)目標(biāo)達(dá)成的可行性，教師需要對整體教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行有針對性的篩選，確定學(xué)生在課堂中應(yīng)獲取的知識與技能[2]。最后，教師需要利用合理的方式對學(xué)習(xí)目標(biāo)進(jìn)行敘述。學(xué)習(xí)目標(biāo)是教學(xué)活動以及評價開展的重要依據(jù)，但整體學(xué)習(xí)目標(biāo)并不是一成不變的，教師需要在預(yù)設(shè)學(xué)習(xí)目標(biāo)的基礎(chǔ)上，根據(jù)教學(xué)實際情況進(jìn)行有波動的變化，保證最優(yōu)教學(xué)效果。

在選用合理的評估方式時，教師需要考慮以下問題：如何讓學(xué)生在課堂中達(dá)到預(yù)期學(xué)習(xí)目的？為學(xué)生開展的評價方式可否為期望的結(jié)果提供足夠的、有效的證據(jù)？能否通過教學(xué)任務(wù)的設(shè)置充分呈現(xiàn)學(xué)生技能的掌握情況？是否可以采用合理的評價方式對學(xué)生的課堂表現(xiàn)進(jìn)行深入評價？能否讓學(xué)生開展自我評價？當(dāng)然，教師需要對學(xué)習(xí)目標(biāo)進(jìn)行深入正向的理解，并積極選用合理的評價方式。評價方式可以分為表現(xiàn)性任務(wù)、開放性問答、日常性考試以及隨堂評價等多種形式。評價活動的開展既可以評估學(xué)生是否對相關(guān)知識點進(jìn)行有效掌握，對知識進(jìn)行內(nèi)化，還有利于教師根據(jù)評估過程的反饋信息對自身教學(xué)模式進(jìn)行有針對性的改進(jìn)。

好的教學(xué)活動必須能牢牢吸引學(xué)生的目光，教師在設(shè)計教學(xué)活動時，必須考慮其與評價標(biāo)準(zhǔn)及教學(xué)目標(biāo)是否一致，教學(xué)活動的開展是否可以推動學(xué)生積極主動地投入到課堂探究活動中。雖然在初始階段教師就已對評價標(biāo)準(zhǔn)與學(xué)習(xí)目標(biāo)進(jìn)行預(yù)設(shè)，為教學(xué)活動的安排指明方向，但實際上學(xué)生的理解是一個不斷生成的動態(tài)過程，教師需要根據(jù)課堂實際情況對評價標(biāo)準(zhǔn)以及學(xué)習(xí)目標(biāo)進(jìn)行適當(dāng)?shù)男薷?。將學(xué)、評、教三者有機(jī)結(jié)合，推動課堂教學(xué)的有效開展。

三、以“細(xì)胞的生存需要能量和營養(yǎng)物質(zhì)，并通過分裂實現(xiàn)增殖”為例

（一）逆向教學(xué)設(shè)計實踐

1.確定學(xué)習(xí)目標(biāo)

在傳統(tǒng)教學(xué)模式下，高中生物學(xué)大概念課程通常是遵從引入課程、內(nèi)容講解、鞏固練習(xí)、教學(xué)內(nèi)容總結(jié)、布置作業(yè)等順序開展教學(xué)，此種教學(xué)模式雖然可以向?qū)W生講解現(xiàn)有知識點，但極易促使師生雙方陷入教與學(xué)教材的誤區(qū)。而教學(xué)評價方式往往又過多考查學(xué)生對知識的記憶能力，評價方式過于單一，無法全面地對學(xué)生的學(xué)習(xí)能力進(jìn)行評價，也無法掌握學(xué)生的實際學(xué)習(xí)情況[3]。在逆向設(shè)計教學(xué)模式下，教師首先需要明確教學(xué)目標(biāo)，教材中的任何章節(jié)都有其固定主題，從而貫穿單元概念教學(xué)主線。生物學(xué)教師可以從教材中的重要概念提取關(guān)鍵詞，而后結(jié)合教學(xué)內(nèi)容整合成為一個大的單元主題。本文主要以“細(xì)胞的生存需要能量和營養(yǎng)物質(zhì)，并通過分裂實現(xiàn)增殖”為大概念單元主題，其中對應(yīng)“物質(zhì)的輸入與輸出、細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用及細(xì)胞的生命歷程三個重要概念。此次課程主要以大概念單元下的“細(xì)胞的能量貨幣——ATP”為例展開講解，ATP作為細(xì)胞能量的直接供應(yīng)者，在細(xì)胞代謝環(huán)節(jié)具有極為關(guān)鍵的作用，通過本次課程的講解，不僅可以加深學(xué)生對主動運輸知識點的理解，還可以為后續(xù)光合作用以及呼吸作用課程的開展奠定良好的基礎(chǔ)，具有承上啟下的重要作用。通過本次課程的深入學(xué)習(xí)，學(xué)生可以熟練地寫出ATP的分子簡式，了解ADP與ATP之間可以轉(zhuǎn)化，可以對ATP是細(xì)胞生命活動的直接能源物質(zhì)進(jìn)行解釋，且通過ADP與ATP之間的動態(tài)平衡，建立良好的生態(tài)觀與平衡觀，提升學(xué)生生物學(xué)核心素養(yǎng)。

2.運用逆向教學(xué)法對課堂導(dǎo)入環(huán)節(jié)進(jìn)行創(chuàng)新

在教學(xué)中，為了順利導(dǎo)入課堂主題，激發(fā)學(xué)生探究欲望，提高學(xué)生學(xué)習(xí)原動力，教師可以通過趣味性課堂活動的開展吸引學(xué)生目光，從而順利完成主題導(dǎo)入。例如，在上課前，教師可以向?qū)W生提問：你見到過螢火蟲發(fā)光嗎？它發(fā)光的時候體內(nèi)會出現(xiàn)何種能量轉(zhuǎn)化呢？將一系列的具體問題作為教學(xué)課堂導(dǎo)入，可以指引學(xué)生對相關(guān)知識點進(jìn)行自主探討，有利于學(xué)生開展合作性學(xué)習(xí)，幫助學(xué)生在探究過程中不斷向教學(xué)目標(biāo)靠近，并最終對其產(chǎn)生深入理解。此種導(dǎo)入形式，既可以滿足學(xué)生認(rèn)知發(fā)展需求，還兼顧了學(xué)生的心理需要，可以推動學(xué)生快速融入課堂氛圍中。再如，教師講解“細(xì)胞分裂”知識點時，可以在課堂初始環(huán)節(jié)為學(xué)生播放人從受精卵、胚胎發(fā)育、個體發(fā)育以及成長的各個階段，向?qū)W生提出問題：從生理上而言，人的一生經(jīng)過了哪些變化？從細(xì)胞水平上進(jìn)行分析，這些變化是如何實現(xiàn)的[4]？指引學(xué)生從細(xì)胞的角度對分裂、分化、衰老、凋亡等生命進(jìn)程進(jìn)行深入探究，視頻可以給予學(xué)生強(qiáng)烈的視覺沖擊，易于學(xué)生對所學(xué)內(nèi)容形成生動形象的理解。最后教師可以讓學(xué)生仔細(xì)觀察青年人與老年人的圖片，觀測老年人的體貌特征，并向?qū)W生提問：人體為何會衰老？讓學(xué)生理解細(xì)胞凋亡的意義[5]。

3.積極開展教學(xué)活動

生物學(xué)課程具有極強(qiáng)的抽象性與實驗性，在學(xué)生缺乏具體體驗的情況下，僅僅讓學(xué)生通過教材中的文字對知識點進(jìn)行深入探索較為不現(xiàn)實。因此，教師需要在課堂中積極開展體驗活動，幫助學(xué)生對生物學(xué)概念進(jìn)行深入理解。教學(xué)可以開展資料分析、具體提問引導(dǎo)、模型建構(gòu)、觀察總結(jié)等活動，教師在課堂中需要配合學(xué)生為其提供大量的數(shù)據(jù)，幫助學(xué)生在知識探索過程中提升歸納、分析、概括等能力。在課堂中，教師可以向?qū)W生提問：細(xì)胞是如何保持自身的正常運動的？其物質(zhì)主要是通過何種形式運輸?shù)?？?xì)胞是通過何種方式將能量轉(zhuǎn)化的？而后教師可以利用多媒體技術(shù)為學(xué)生展示順濃度梯度與逆濃度梯度物質(zhì)進(jìn)入細(xì)胞的方式，采用視頻與音頻結(jié)合的形式，促使學(xué)生在觀察過程中進(jìn)行深入思考，為后續(xù)課程的推進(jìn)奠定良好的基礎(chǔ)。

4.運用逆向教學(xué)法促使學(xué)生多角度看待生物學(xué)問題

在學(xué)習(xí)的初始階段，學(xué)生可能無法一時間理解過多抽象復(fù)雜的概念，也不會清晰了解事物的本質(zhì)，理解是一個動態(tài)性過程，教師需要結(jié)合學(xué)生的反饋對逆向教學(xué)進(jìn)行不斷調(diào)整與嘗試，幫助學(xué)生從多個角度客觀看待生物學(xué)問題，提高學(xué)生的理解能力。以“光合作用”為例，需要合理應(yīng)用學(xué)生的“最近發(fā)展區(qū)”，將已掌握的呼吸作用的知識作為基礎(chǔ)，指引學(xué)生將知識正向遷移。首先，教師需要指引學(xué)生將二者進(jìn)行聯(lián)系，光合作用生成的產(chǎn)物剛好是呼吸作用的生成物，而呼吸作用的產(chǎn)物是光合作用的生成物，兩者之間配平后系數(shù)完全相同。其次，教師需要帶領(lǐng)學(xué)生一同對各個元素進(jìn)行觀察，可以看出呼吸作用是將光合作用生成的有機(jī)物進(jìn)行分解并釋放能量，維持生命體的運動。將逆向思維應(yīng)用于此次課程中，可以幫助學(xué)生溫故知新、知新鞏故，指引學(xué)生從看似獨立的知識點中找到聯(lián)系，增強(qiáng)學(xué)生的知識遷移能力。應(yīng)用逆向思維，教師可以推動學(xué)生從關(guān)鍵詞分析、橫縱向?qū)Ρ?、問題驅(qū)動等多個角度對生物學(xué)問題與現(xiàn)象進(jìn)行深入分析，提高學(xué)生的生物學(xué)核心素養(yǎng)，促使學(xué)生深刻理解生物學(xué)核心概念。

5.利用逆向思維法解決生物學(xué)問題

逆向設(shè)計模式的應(yīng)用不僅可以讓學(xué)生對知識進(jìn)行深入理解與體會，還可以促使學(xué)生應(yīng)用已掌握的知識有效解決新情境下的生物學(xué)問題，利于學(xué)生更好地了解事物的本質(zhì)，對自我產(chǎn)生清晰的認(rèn)知。教師教學(xué)結(jié)束后，可以采用多種形式促使學(xué)生利用已掌握的知識有效解決生物學(xué)問題，例如，教師可以在課后為學(xué)生布置通過小組合作對細(xì)胞有絲分裂過程中染色單體、染色體、核DNA的數(shù)量變化制作數(shù)量模型，并利用表格法對有絲分裂各個時期的有關(guān)數(shù)量變化進(jìn)行整理，指引學(xué)生對數(shù)學(xué)模型與物理模型之間存在的不同點進(jìn)行對比，感悟數(shù)學(xué)建模的探究形式[6]。

（二）逆向教學(xué)設(shè)計教學(xué)評價探究

教師不要等全體教學(xué)活動結(jié)束后再對學(xué)生開展教學(xué)評價，而應(yīng)在教學(xué)活動開展過程中采用多種形式與方法搜集大量評價證據(jù)。整體評估方式應(yīng)包含伴隨性評價、開放性問答評價、隨堂測試評價以及表現(xiàn)性任務(wù)評價。伴隨性評價主要包括教師在教學(xué)活動的口頭提問、詳細(xì)觀察，檢測學(xué)生的解題與邏輯思維，是一種非正式的檢查形式。此種結(jié)果可以為師生的教學(xué)提供反饋，但無須對其進(jìn)行打分。開放性問答不僅可以對學(xué)生的知識掌握情況進(jìn)行有效考查，還可以對學(xué)生主觀行為進(jìn)行判定，其可以有效考查學(xué)生的思考能力。開放性問答并沒有唯一的答案，在回答問題的過程中學(xué)生需要用到比較、綜合、分析等多種策略，像糖類是生命體的主要能源物質(zhì)，當(dāng)我們運動后脫力時可以選擇哪些方式補(bǔ)充體力呢？隨堂測試與教學(xué)內(nèi)容相對應(yīng)，涉及部分簡單問題，但其一般多為簡答性或選擇性題目，只能對事實性概念與信息進(jìn)行評價，且答案具有唯一性，如ATP作為直接能源物質(zhì)，其結(jié)構(gòu)是怎樣的？表現(xiàn)性任務(wù)評價是一種更為復(fù)雜的評價形式，其往往是在模擬情境中開展，從而對學(xué)生深層次理解能力的情況進(jìn)行深入考查，不僅要對學(xué)生知識的回憶能力進(jìn)行考評，還需要對學(xué)生的知識遷移水平進(jìn)行考查，更注重學(xué)生完成任務(wù)的過程，如對ADP與ATP之間的轉(zhuǎn)化過程關(guān)系式進(jìn)行探究，并分析為何ATP被人們稱為“能量貨幣”？在逆向設(shè)計中，學(xué)生的理解程度是隨著反思與探究活動的形成發(fā)生動態(tài)變化的，因此教師對學(xué)生能力的評估也應(yīng)是隨著教學(xué)活動的開展而逐漸形成的證據(jù)集合，并不是單個證據(jù)存在。教師應(yīng)針對不同層次的評價目標(biāo)，選用帶有針對性的評價方法，對于一般事實性知識，僅僅通過課堂測試或口頭提問就可以執(zhí)行，而對于要求部分需要學(xué)生長久理解與掌握的知識而言，應(yīng)在模擬情境中激發(fā)學(xué)生的生物學(xué)潛能與生物學(xué)素養(yǎng)。

（三）逆向教學(xué)設(shè)計啟示

通過本次課程的實施，可以明顯發(fā)現(xiàn)表現(xiàn)性任務(wù)的設(shè)計需要耗費師生雙方的大量精力，尤其是高中生學(xué)習(xí)時間緊張、課業(yè)壓力繁重，教師可以充分考慮利用在校業(yè)余時間幫助學(xué)生對表現(xiàn)性任務(wù)錄制視頻，也可讓學(xué)生自行對表現(xiàn)性任務(wù)進(jìn)行錄制，而后在課堂中利用多媒體技術(shù)回放視頻，并開展小組互評。雖然表現(xiàn)性任務(wù)是判定學(xué)生理解程度的評價形式之一，但其并不是每堂課都要運用這樣的評價方式，即不是每一節(jié)課都要在逆向教學(xué)設(shè)計中布置表現(xiàn)性任務(wù)。高中生物學(xué)教師應(yīng)注意不要為了評價而強(qiáng)行評價，應(yīng)結(jié)合課程時間與教學(xué)進(jìn)度合理選擇表現(xiàn)性任務(wù)。與此同時，小組成員合作可以充分發(fā)揮團(tuán)隊的力量，這在逆向設(shè)計教學(xué)過程中具有極為關(guān)鍵的功效。高中生物學(xué)教師需要對小組合作過程進(jìn)行督促與指導(dǎo)，為學(xué)生及時提供幫助，帶領(lǐng)學(xué)生一同對活動任務(wù)進(jìn)行分工，既有明確分工，又要建立學(xué)習(xí)共同體。

四、結(jié)語

逆向設(shè)計是一個新興的教學(xué)理論，其包含理解力培養(yǎng)、教學(xué)活動、教學(xué)評價等多個領(lǐng)域，是較為先進(jìn)的教育理念，發(fā)展?jié)摿薮?。本次生物學(xué)課程主要以“細(xì)胞的生存需要能量和營養(yǎng)物質(zhì)，并通過分裂實現(xiàn)繁殖”單元主題為主，促使學(xué)生對新單元具有深入認(rèn)知，有效聯(lián)絡(luò)各個單元之間的知識點，利于學(xué)生在腦海之中構(gòu)建完善的生物學(xué)體系。但理解的過程并不是一蹴而就的，因此教師在重要知識概念教學(xué)過程中，需要給予學(xué)生一定時間與空間進(jìn)行反思，幫助學(xué)生對掌握的知識進(jìn)行梳理，明確學(xué)習(xí)過程中存在的困難，對教學(xué)模式進(jìn)行有針對性的優(yōu)化調(diào)整。在不斷地推進(jìn)過程中，促使學(xué)生對生物學(xué)知識產(chǎn)生深層次的理解。

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基金項目：本文系2021年度河南省基礎(chǔ)教育教學(xué)研究項目

“基于理解的高中生物學(xué)逆向教學(xué)設(shè)計案例研究”（課題編號：JCJYC2108zy066）的研究成果。

作者簡介：劉爽（1977—），女，本科，商丘市第一高級中學(xué)高級教師，研究方向：高中生物學(xué)教育。