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基于UbD理论的高中化学分层教学设计研究——以北京十一学校为例

更新时间:2009-03-28

一、分层教学的实践现状

“分层教学”是当代中国基础教育教学实践中较受青睐的“教学方法”[1],是基础教育改革与实践的一个重要方面,也是教育、教学发展的必然趋势。分层教学的通俗理解便是按照学生现有的知识、能力水平和潜力倾向等方面的差异把学生科学地分成各自水平相近的群体,在课程标准、教学组织、教学原则、教学方法策略、课堂教学环节和设计以及教学评价等方面区别对待,通过恰当的分层策略使学生都能得到最好的发展和提高。

如何分层,可以说是分层教学的核心问题。其客观性和科学性直接决定分层教学的目标、方式、内容及其效果的实现。正是由于分层的重要性,目前从理论到实践,我们把分层教学的重心放在了如何分层上[2],而忽略了分层之后如何教学的问题,准确地说是分层之后如何实现教学的标准化。

正妻。典型代表是金铨的夫人,及白夫人。正妻判词是“外圆内方”,操持整个大家庭实属不易,正妻都有很重的责任感,端庄而稍显沉闷。而白夫人比金夫人却要更高明,这也是金铨有两个姨太太而白雄起只有一个夫人的缘故吧。

以北京十一学校的教学实践为例,分层走班是目前采取的主要教学模式,其最大的特征便是每个学科都开设了不同层级的课程,以适应学生的不同需求。以化学为例,十一学校的化学课程分四层:化I,人文社科倾向的学生;化II,理工倾向的学生;化III,自主学习能力强的理工倾向学生;化IV,将来从事化学相关研究的学生。从分层依据上不难发现,目前课程的分层,主要是根据学生的未来发展方向,按照对化学有不同需求的学生类别进行的分层。支撑这种分层教学的最大基础来源于不同的校本教材。不同层级的化学班级采用的教材广度和深度均有区分,教师和学生依据这些教材进行分层教学和分层学习。由此可见,目前广泛实施的分层教学,更大基础上还是对学生类别和教学内容的分层。

在学习方式和教学方式上,化学学科倡导“大单元五环节”教学法,如图1所示,不同层级的化学课程在每个环节的具体时间分配以及能力要求上会有区别,然而这些区别更多依赖教师的个人经验,缺乏明确的标准。

  

图1“大单元五环节“教学流程示意图

由此可见,目前所广泛实施的分层教学,其基础是对学生类别和教学内容的分层,同时在课堂方式和能力要求上做一定区分。除了学生类别和教材内容有一定的标准之外,如何把控课堂,更多的还需要凭借教师自身经验,因而缺乏标准。但是,我们并不是否定目前所做的分层教学。老师们辛苦建立的一套分层课程体系,为不同需求的学生打开了一扇新的窗口,为学生的个性发展和选择性学习创造了良好的环境。实践证明,这样的分层教学能够更好地“因材施教”,大大提高了教学和学习的效率。

问题二:哪些具体特征可以用来判断他们达到了哪些预期效果?

在没有进行深入研究之前,我们也做了很多关于高三化学分层教学的实践。比如,在一堂课上会对低阶和高阶的学生自学和授课时间做不同区分,课后也会对学生的作业难度和时间进行不同要求,包括考试题的正确率和答题速度等方面也会做一些区分,在很多细节的处理上都渗透着“分”的思想。然而这些分层教学一个最大的共性就是——凭经验,目前急需一种更为标准化、操作性更强的方式来支撑分层教学未来的发展,进而把这些经验性的分层教学实践转化为标准化的教学流程。《追求理解的教学设计(Under⁃standing by Design)》[3]一书中关于教学设计的相关理论(简称UbD理论),让这个问题得到了很好的解答,从一个全新的角度重新看待分层教学。原来,在对理解做不同维度的区分后,相同教学内容下的分层教学是可以摒弃教师的个人经验,做到标准化和精准化的。这种基于学生能力的分层,更科学,更有高度,也更有成效。

二、UbD理论在国内的实践现状

国际上,“理解”在教学中的价值早已被高度重视。[4]国内,UbD理论早在十几年前就得到了认可和推崇[5],并有人根据国内教学的实践进行了适当的修正和完善。[6]近几年,UbD理论在国内的中小学课堂得到更为广泛的推广实践,取得了较好的教学效果。这些实践,把我国教学实践中流行的基于“任务”的教学设计转化为基于“理解”的教学设计,把课堂中教师以知识传授为目标、完成教学任务为价值追求的传统教学方式转变为引导学生探寻知识的内在关系。以学生能力发展为目标的教学模式,引领了课堂教学改革的方向。[7]

在与UbD理论相关的研究成果中,涉及学科较为广泛,包括语文[8]、数学[9]、英语[10][11]、科学[12]、生物[13]、生理[14]等学科,这说明了 UbD 理论的普适性。然而纵观这些研究成果,思路都较为单一,其研究和实践的重心都在于如何利用UbD模式来进行一堂课的教学设计,从一个新颖的“逆序设计”流程出发,通过对教学单元设计的优化和内容的筛选,达到发展学生能力的目的。

阶段一就是为教学设定一个目标。以北京十一学校高三化学课程为例,在高考背景下,对于不同层级的化学课程,均采用相同的课程标准、考试说明、教材和同一套诊断试题,单元学习目标和课时学习目标也几乎类似,只是在进度上可能会有稍许差异,这种背景下如何体现分层教学?这需要首先理解“理解的六个维度”[15],也称为“理解的六个侧面”,如图3所示。

三、UbD理论对分层教学的实践思考

UbD理论主要包括三个主要阶段,如图2所示,是一种逆序设计,强调从我们所期望达到的学习结果出发,而不是从我们所擅长的教法、教材和活动中导出。也就是说,教学设计是从“终点”(学生的学习结果)出发,逆推到教学活动即学生上课的状态。让我们来看一下在教学实践中如何利用UbD理论完成“标准”的优化,进而实现分层教学的标准化。

值得一提的是,英达就地热再生技术施工时,不仅上、下面层为热粘结,纵向接缝也为热粘结。这与传统摊铺施工工艺的冷接缝完全不同,彻底避免了接缝处雨水过量下渗而造成层间界面脱离所产生的病害。施工后路面的强度、耐久性、抗剪强度和抗推移的能力,都明显高于传统喷洒粘层油、加铺罩面施工工艺的路面结构。

  

图2 UbD理论的三个阶段

(一)阶段一:明确预期学习结果

从已有的研究成果中不难发现,目前对UbD理论的应用更多在于传统教学设计和教学流程的颠覆,基本上围绕怎样根据标准选择、制定明确教学目标,通过目标来规范教学活动及评测方式。UbD理论作为理解标准化教学的一把钥匙,教学者依次在标准的基础上协调教学活动各环节。整个过程最核心的“标准”其实并没有改变,大家都围绕着如何实现这些“标准”开展研究。本文对UbD理论的应用则从一个全新的视角展开,那就是利用UbD理论对“标准”进行优化,进而完成逆序设计。

为了评估基于SOM的统计模型的预测性能,图4给出了该模型下吉林省各站点的MAE、RMSE、SBrier和Ssig箱线图。根据中位数情况,MAE和RMSE分别为3.12 mm和6.13 mm,SBrier和Ssig分别为0.06和0.51。所有站点对应的MAE均小于4.49 mm,RMSE主要集中在9.25 mm以下,SBrier值几乎都小于0.09;Ssig值均大于0.35,最大达到0.82。RMSE异常值出现在集安和桦甸,SBrier异常值出现在长岭。除了这3个站点,吉林省绝大部分站点的逐日降水预测性能都较好,误差和评分指标都通过了检验。

  

图3 理解的六个维度(即理解的六个侧面)

理解的六个维度是始终贯穿UbD理论的重要概念,是我们划分分层教学课程标准,进行逆序设计的核心基础。各个维度之间有从低到高的关系,但是需要注意的是,某些较高维度的掌握,并不代表较低维度就一定掌握得很好。比如一个化学的知识性概念,学生可以灵活地运用这个概念来解释生活中的一些现象,即达到“应用”维度,但并不代表这个学生就能很好地阐述这个概念的定义以及适用范围等。

有了对理解维度的划分,我们就可以把原来依赖区分教材内容所做的分层进一步转化为对相同知识有不同理解维度要求的分层。于是,即使课程目标和诊断内容相同,我们也可以根据学生学习能力的不同,对相同的知识点划分不同的理解维度要求,还可以对相同理解维度要求下达标人数进行区分,最终达到学生学习能力和思维能力的分层。最重要的是,这样的划分具有明确的标准。

[2]李长勤.新课程背景下分层教学研究[D].华中师范大学,2008.

以化学科目里“合成氨的反应”为例,这是需要高温、高压、催化剂条件的化学平衡反应。在这个反应里,某些条件(高压)对平衡具有促进作用,某些条件(高温)则对平衡具有抑制作用。对于选择化学低层的学生,可能只需要了解这些条件怎样影响了平衡,即达到解释、阐明、应用三个理解的维度;而对于高层的学生,还需要知道这些具有矛盾的条件在一个真实的化工生产中,我们如何权衡,能够用批判的眼光看待问题,即达到解释、阐明、应用、洞察这四个理解的维度。如果我们能够依据理解的不同维度对所有的知识点进行细分,那么教师教学和学生学习时,即使是相同的教材,也可以做到进行有理有据的分层教学。

(二)阶段二:确定恰当的评估办法

熟练的:能够熟练运用知识和技能,以及能在适当变化和苛刻的环境下调节自己的理解与之适应;

本课题组前期研究还发现,一种天然来源(主要是十字花科植物萝卜)的异硫氰酸酯类化合物莱菔素(sulforaphene,分子式为C6H9NOS2)LFS-01能够抑制多种类型的淋巴瘤细胞增殖,并且套细胞淋巴瘤对该化合物的敏感性更强[15]。在此基础上,本研究进一步分析套细胞淋巴瘤中CRM1的表达情况,并探讨LFS-01抑制套细胞淋巴瘤细胞增殖的具体机制。

问题一:需要什么类型的证据证明学生达到了教学目标和理解层级?

不同灌注液量在经皮肾镜术中对容量变异指数的影响……廖 飞,陈静宜,朱雁鸿,陈粤丽,李永兴,黄 靖(43)

常见的证据类型包括四类:表现性任务(通过复杂的挑战反映出人面临的问题和困难)、问答题(要求学生进行批判性思考的开放性问题)、随堂测验和考试(有熟悉的评价格式,包括简单的、聚焦内容的题目)和对理解的非正式检查(伴随性评估,包括教师提问、观察等,为教师和学生提供反馈)[16]。有了对证据类型的划分,我们就可以把课程重点和证据类型进行关联,为预期结果提供合适的证据。例如,如果学生的目标是学习基本事实和技能,那么书面测试和随堂测验一般就能提供充分有效的评估措施。然而,当学生的目标是深层理解时,我们需要凭借学生更复杂的表现来判断我们的目标是否达到。

还是结合刚才化学学科里合成氨的例子,结合证据的类型,就知道在后续的教学设计中,高层学生的评估办法必须包括问答题或者表现性任务,才能够让学生表现出是否达到“洞察”维度。这样化学低层和高层的教学设计在学生活动设置上就有了明显的不同。

有了合适的证据,还需要有适切的指标对证据进行判断。这就需要考虑第二个问题。

如前所述,教材是支持分层教学的一种重要资源,也可以说,教材是目前分层教学能够进行标准化实施的根基,给分层教学提供了明确的课程目标和学习目标,使不同层级的课程“有章可循”。然而,到了高三年级,不同层级的学生都要面临高考,教学目标会变成相同的,所以,毕业年级的很多教学就会面临从分到合的现状。在毕业年级,不同层级的学生使用的教材一致,每次诊断的试题内容也一致,似乎原有分层体系下最具有标准性的内容丧失了,这还如何实现分层教学?

UbD理论的另一个明显的优点是在教学设计里涉及的各个环节都提供了特定的模板,有可参考的依据,可以做到标准化。在阶段一,我们围绕理解的六个维度设定学习目标,在阶段二,我们仍然可以围绕理解的六个维度选择评估指标,这些维度对于使用明确的指标和结构化的量规来评估理解程度是很有帮助的。有了这些指标,对证据的判断也有了合适的模板和合理的依据。

不同的学习对象具有不同的性质,所以指标可以是千变万化的。UbD理论里提供了一些常见的指标,例如解释维度的指标可以包括准确的、连贯的、合理的、系统的、可预测的;阐明维度的指标可以包括有意义的、富有洞察力的、重要的、有说明性的、有启发性的[17]……这些指标可能适用于某门学科,也可能不适用。但是从这些指标的描述上,我们可以感受到这种层层递进的关系。所以不同学科的教师可以根据自己学科特点制定相应指标。标准化的、能够反映学科特点的指标划分,可以帮助我们评估真正重要的内容,而不仅是那些容易观察到的,容易打分的内容。

基于这些指标,我们怎样才能加强对理解各个维度的区分和判断呢?还是结合刚才合成氨的例子。在第一个问题里我们谈到,高层学生的评估办法必须包括问答题或者表现性任务,才能够让学生表现出来是否达到“洞察”维度。在设置高层学生的评估办法时就需要考虑到那些能够反映“洞察”的指标。在高考化学中,这部分内容是简答题常见的考点,也就是通过问答题来评估,这是与“洞察”维度相匹配的评估证据。接下来,我们就可以看学生的问答内容是否符合“洞察”的指标,从而判断是否达到这个理解的维度。

当低层和高层预期学习结果对理解的维度要求是一样的时候,分层教学又怎么体现呢?这需要引入“量规”的概念。量规是对指标的再划分。指标的要求层层叠叠,量规也是如此。以理解的第三个维度“应用”中指标之“有效的”为例,量规可以包括[18]

精熟的:流利的、灵活的、高效的,能够在不同的情境中很好地运用知识和技能的能力——熟练的迁移能力;

两组受检者的胆红素测评指标包括血清总胆红素、直接胆红素与间接胆红素三项指标水平,同时对两组受检者的尿酸水平进行检测比较。

UbD理论是一种逆向的教学设计,不是在目标设计好后直接考虑教学,而是先寻求能够被看作是成功学习的证据。在阶段二中我们需要考虑:针对阶段一的预期结果,哪些证据能够证明学生的理解和掌握程度?如何判断学生已经达到了预期结果?可以通过三个问题来解决。

有能力的:有限的但不断增长的能力,在使用知识和技能时表现出适应性和创新性;

学徒的:依赖于生活中有限的技能,能够在一些熟悉或者简单的环境中执行;有限地使用判断,对反馈的反应有限;

仅感受诗歌华丽的辞藻和美妙的韵律,或者把诗当作宣传的工具,作“不负责任的宣传”,均非对待诗歌的正确态度,“诗同一切的艺术应是时代底经线,同地方底纬线所编织成的一匹锦”[15]118。将诗歌置于时间和空间的双重考量之中,才是闻一多的论诗方式。

新手的:只有在教练指导或者照本宣科的情况下能执行,单一的“填空式”(一成不变、机械性的)的技能或方法。

从这些描述我们看到,不论是指标还是量规,理解各个维度都呈现了从简单(基础)到复杂(高级)的阶段变化,这正是以理解为先的分层教学的核心。

综上所述,理解为先的分层教学,理解的各个维度始终贯穿UbD理论的三个阶段,是我们实施分层教学的核心。即使课程目标和考试说明一致的情况下,我们也可以依据理解的六个维度对学生进行分层教学,从而设置不同的评估办法和教学活动,从原有的内容主导的分层方式转向为学生学习能力和思维能力的分层教学。这是把学生能力水平、优势特点等各方面组合起来的更有针对性的分层教学,是一种学习内涵上的能力分层,是一种更科学、更精准的分层教学,更是一种在教学多个环节均可实现标准化的分层教学。然而,理解为先的分层教学要得以真正广泛的实施,需要我们从根源——课程标准上下功夫,把课程标准与证据类型、指标、量规等进行标准化的对应,这将是一个非常庞大的工程。尽管任务庞大且繁重,尽管从理论到真正的推广实施还需要一段时间,但是注重理解、对话、沟通的标准化教学必将是未来教学的发展走向。

第二个问题是指标、量规发挥作用的地方,第三个问题则与检测评估的信度和效度有关。换句话说,证据(阶段二)与目标(阶段一)的匹配度如何,结果足够明确吗?最合适的指标从何而来?如何将量规的说明描述得更加具体?这些必须是综合了多个具体案例后产生的。这说明指标需反映某一水准上大量工作所呈现的特质。因此一个量规只有在试评过工作并被证明有效后才算形成,而对于不同水准的工作的分析有助于将指标的说明描述得更好。换句话说,这是一个反复实践、反复修改的、可循环的、漫长的过程,如图4所示。

  

图4 评估理解的效度

(三)阶段三:规划相关教学过程

现在,在前两个阶段的充分准备上,我们可以开始设计在课堂中占有核心地位的学习活动。

在这个阶段,我们需要完成一个全面的教学计划,在标准的基础上设计各个教学环节,同时考虑预期理解和评估证据,还需要考虑学生的学习背景以及他们最感兴趣的是什么。

虽然最初的设想是把理解六侧面作为评估理解应用的指标(阶段二),但实践证明,它们对于架构教学设计也很有用。我们可以将理解六侧面列出来,然后集体讨论可能的活动。UbD理论对于每个维度提供的问题是非常有用的思想启动器。我们可以参考这些问题进行具体教学活动的设计[19],如图5所示。

  

图5 规划相关教学过程

合成氨的事例中,对于高层学生而言,在教学过程中,针对这个知识目标,就需要设置能够反映“洞察”理解维度的活动。对于某些理解力层级要求相同的课时目标,可以使用相同的教学设计,但是评估方法的量规是不一样的,所以,即使是相同的教学设计,也可以通过量规的不同而实现分层教学。

酒款亮点:澳洲狂徒系列葡萄酒是澳大利亚王都酒庄(Kingston Estate)旗下品牌,王都酒庄是澳大利亚规模前十大酒庄之一。酒庄历史可以追溯到1965年,如今,酒庄由比尔·莫兰德斯(Bill Moularadellis)及其家人共同打理。王都酒庄酿制的葡萄酒酒体丰满,果味浓郁,并在日益竞争激烈的澳大利亚葡萄酒市场中,以其始终如一的品质传递着高性价比的葡萄酒形象。凭借其出众的表现,酒庄在各博览会上均获得了成功,并广受媒体的赞誉。曾获得:国际葡萄酒与烈酒大赛金奖、澳洲西拉挑战赛金奖、美国旧金山国际葡萄酒大赛金奖、墨尔本国际葡萄酒挑战赛金奖等。

问题三:我们所计划的证据能推断出学生的知识、技能和理解吗?

参考文献:

[1]叶琳.分层教学的历史、现状及其反思[D].内蒙古师范大学,2003.

对知识进行理解力维度的划分,并不是UbD理论最新颖的地方。其实,在课程标准和考试说明里面,也有关于学生能力层级的要求,但这些描述相对宽泛,不容易把握,而且缺乏与能力层级对应的评估证据,不易实施。在UbD模式下,这些相对模糊的描述可以得到更精准的阐述。

1362年法令明确规定治安法官每年举行四次开庭,除了在17世纪英国资产阶级革命时期因为战争无法正常开庭有些例外外基本没有出现中断过,这就是著名的季审法庭,由一名主席主持开庭,是治安法官行使司法权的场所。至于季审法庭程序法令并没有明确的规定,因此法庭审理程序非常灵活,治安法官也拥有很大的自由裁量权。尤其是小审法庭出现后,开庭的地点和程序更是灵活,不需陪审团的参加,可以独立作出判决,结案更是迅速。

3.90 后是新生代卡车司机,与前辈们不同,他们更爱彰显个性,但也习惯动脑思考,接受新事物的能力更强。

[3][15][16][17][18][19][美]格兰特 .威金斯,杰伊 .麦克泰格.追求理解的教学设计[M].上海:华东师范大学出版社,2017.

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此外,农民还能享受到多元化服务。湖南省卫红米业有限公司总经理周正春介绍,自己公司的“粮食银行”实施“215”模式,“2”是指卫红米业与专业合作社成立子公司(卫红米业占股51%);“1”是指一家“粮食银行”主要服务周边667公顷耕地;“5”是指服务内容涉及农资供销、技术信息服务、农机服务、烘干服务和存储兑换服务。

其中,GSO2代表二氧化硫产生量,B代表煤炭消耗量,S代表煤炭中硫含量。当前,中国煤炭中的79%用于直接燃烧,而根据有关数据统计,煤中含硫量平均为0.0136502。以此为基础,得到以下公式:

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2013年11月,习近平总书记首次提出“扶贫要精准扶贫”[1],指出“扶贫要实事求是,因地制宜。要精准扶贫,切忌喊口号,也不要定好高骛远的目标”。2018年3月,李克强总理在政府工作报告再次强调了要加大精准扶贫的力度。2015年7月,在国务院印发的《关于积极推进“互联网+”行动的指导意见》中,“互联网+”现代农业作为11个方面的具体行动之一提了出来。将现代信息技术引入农业,大力发展智能农业、生态农业,转变传统农业生产方式、运作模式和销售模式,积极探索“互联网+”现代农业的有效途径,激发内部活力,实施精准扶贫,实现精准脱贫。

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余彩芳
《教育参考》 2018年第02期
《教育参考》2018年第02期文献

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