“逆向设计”的抽象概念教学实践-初中-生物学-论文

“逆向设计”的抽象概念教学实践——以人教版“能量流动”为例姚晨陕西省西安国际港务区铁一中陆港高级中学【摘要】基于“逆向设计（UbD）”进行教学设计和实践，以任务和问题为驱动课堂，实施高中生物学的抽象概念教学，构建批判型和质疑型的课堂，培养和发展学生的生物学核心素养。【关键词】逆向设计抽象概念能量流动教学实践“逆向设计（UbD）”的目的是促进学生对知识的真正理解——不是简单的识记，而是通过探索性学习理解知识、迁移知识和应用知识。其核心理念是围绕重要概念和核心问题组织课程内容；围绕要求知识迁移和应用的真实性评估任务来设计教学。与传统教学模式最大的区别在于评价先行即逆向设计。结合教学实践，确定教学框架为三步骤。第一，确定预期结果。明确课程标准，确定学生的学习目标。第二，确定评价方式。即在明确学习目标后，确定以何种方式评价学生是否已经获得预期的结果。第三，设计概念教学过程。在已有明确的预期结果和评价方式的基础之上进行学习过程的设计。2基于“UbD”框架的“能量流动”概念教学案例2.1分析学习内容和新课标，确定学习任务和目标新课标强调“大概念”。本节课在课标中对应的大概念是生态系统中的各种成分相互影响，共同实现系统的物质循环、能量流动和信息传递，生态系统通过自我调节保持相对稳定的状态；对应的重要概念是生物群落与非生物的环境因素相互作用形成多样化的生态系统，完成物质循环、能量流动和信息传递；对应的次位概念有三个，分别是①分析生态系统中能量在生物群落中单向流动并逐级递减的规律；②举例说明利用能量流动规律，人们能够更加科学、有效地利用生态系统中的资源；③解释生态金字塔表征了食物网各营养级之间在个体数量、生物量和能量方面的关系。教材是课程资源的一种，新课程理念提倡用教材而非教教材。本节课内容选自2019年人教版高中生物教材《选择性必修2·生物与环境》第3章第2节的内容。内容主要包括能量流动的过程、能量流动的特点、生态金字塔以及研究能量流动的实践意义四部分内容，其次还有一个探究实践（调查实验)和思维训练（分析和处理数据）。能量流动是生态系统最重要的功能。教学目标：通过分析能量在营养级间的流动情况，建立生态系统能量流动模型，概述生态系统中能量流动的过程；通过定量分析赛达伯格湖的能量流动，概述生态系统能量流动的特征；通过实例数据分析，建立生态金字塔，表征食物网各营养级之间在个体数量、生物量和能量方面的关系；从生态系统整体出发，调查、分析具体的生态系统内各成分之间的关系，归纳研究生态系统能量流动的意义。（2）教学重点：能量流动的概念和特点2.2注重情境设置和任务驱动设计教学框架（1）创设情境，激发探究兴趣先播放视频1min，引起兴趣，激发求知欲，然后展示教材中关于生存策略的问题探讨。先画出食物链，后组织学生讨论：选择策略的判断依据是什么？学生思考回答后，引导学生对该问题的实质即分析对象如何获得能量？获得多少能量？进行思考。（2）建立模型，分析过程，生成次位概念1.构建概念模型，是问题具体化。以“玉米→鸡→人”食物链为对象进行分析，直击问题。任务1：分析生产者的能量来源和去路学生活动1：教师给出带有阳光的玉米地图片，讨论、思考问题：1.玉米的能量来自哪里？2.照射在玉米上的太阳能都被吸收了吗？3.玉米吸收太阳能后，以何种形式储存？有哪些去向？学生讨论后，教师肯定、总结。学生活动2：学生阅读教材94页前两段内容，并绘制出第一营养级能量输入和输出的概念图。让学生展示结果并讨论，利用建构的概念图，分析第一营养级能量的来源和去向。教学意图是通过分析能量的来源和去路，得出第一营养级的能量流动示意图。学生讨论后，教师总结。追问：1.生产者固定的能量W，呼吸耗散的能量a......,各能量之间的数量关系是什么？2.b=c+d还是b>c+d?如果b>c+d，则b-（c+d）表示什么能量？在哪里存在？学生讨论，回答以后，教师规范说明，转入第二营养级能量的分析。图1.第一营养级能量流动图1.第一营养级能量流动图图2.第二营养级能量流动图任务2：分析初级消费者能量的来源和去路学生活动3：给出一只鸡和鸡群的图片，讨论、思考问题：母鸡的能量来自哪里？鸡粪便中含有的能量属于谁的能量？母鸡吸收能量后，以何种形式储存？有哪些去向？学生活动4：学生绘制、展示第二营养级的能量的输入和输出，与教材94页图5-8比较。分析总结第二营养级的输入和输出。学生讨论后，教师总结。追问：1.初级消费者的摄入量啊，同化的能量a，呼吸耗散的能量b......,各能量之间的数量关系是什么？2.d=e+f还是d>e+f?如果d>e+f，则d-（e+f）表示什么能量？在哪里存在？3.分析次级消费者和顶级消费者能量的去向与初级消费者是否相同？图4.能量流动过程图4.能量流动过程图3.能量流动模型学生活动5：教师展示食物链模型和能量流动模型，总结能量流动的概念。教学意图：运用由特殊到一般思维方法，将具体的食物链上升到一般的能量流动过程，并对内部能量转化进行分析解释，总结出能量流动的概念。即食物链（网）中能量的输入、转化、传递和散失的过程。3教学实践反思能量流动是生态系统的主要功能，属于抽象概念。基于“UbD”框架的“能量流动”一例教学，在实践中促进学生对抽象概念的理解和探究。教学活动设计主要是通过任务组织学生会活动，构建概念模型描述生态系统能量流动的过程，以学生活动为载体，重视次位概念至大概念的生成，以问题驱动学习过程，重视逻辑思维训练。在生态系统能量流动特点的过程中提升科学思维能力和合作探究能力；最后利用能量流动原理分析生产生活实践，提升社会责任感，升华了主题。教学实践中以学生为学习和研究主体，以构建生态系统的核心概念为载体，将能量的观念通过分析进行而获取，着眼于学生自主学习和合作探究能力的提高；目的在于使学生形成生命观念的能量观、物质观，着力于生物学核心素养的渗透和提升。参考文献：[1]中华人民共和国教育部.普通高中生物学课程标准（2017年版2020修订）[M].北京：人民教育出版社，2020.[2]中华人民共和国教育部.义务