朱 莉 段昌群 方元平 金衛(wèi)斌 張家亮

（1. 黃岡師范學院 生物與農業(yè)資源學院／經濟林木種質改良與資源綜合利用湖北省重點實驗室，湖北 黃岡 438000；2. 云南大學 生態(tài)學與環(huán)境學院／云南省高原山地生態(tài)與退化環(huán)境修復重點實驗室，云南 昆明 650091）

十九大報告明確指出，建設生態(tài)文明是中華民族永續(xù)發(fā)展的千年大計［1］。 同時，建設生態(tài)文明也是落實聯(lián)合國《2030 可持續(xù)發(fā)展議程》的中國擔當［2］。 師范院校承擔著為社會和經濟發(fā)展培養(yǎng)教師資源的重任，其中本科生態(tài)學課程是培養(yǎng)生態(tài)文明建設力量的主要陣地。 基于以上時代背景，師范院校的生態(tài)學課程建設的重大意義尤為凸顯。 當前，師范院校雖大力引進高學歷人才，但他們大多并無教育學背景，擅長學術匯報卻不擅長將其轉化成適用于本科生的教學設計。 另外，自2018 年啟動師范專業(yè)認證工作以來，各參與認證的高校依據“以學生為中心、以產出為導向、持續(xù)質量改進”的理念，改進并完善了人才培養(yǎng)方案。 但人才培養(yǎng)方案如何落實卻缺少可參照的樣板。 因此，摸索出一個高效可行的課程和教學設計路徑，是師范院校提高師資水平和落實人才培養(yǎng)方案的關鍵所在。

一、生態(tài)學課程教學存在的問題

根據筆者調查，目前生態(tài)學教學中普遍存在以下幾個突出問題：

（一）以教材為中心，以知識為中心，導致灌輸式教學并脫離真實需求

傳統(tǒng)教學模式下，教師往往以教材為主要依據來編寫大綱和設計教學過程，很難做到真正從學生出發(fā)。 這導致兩種不良結果：一是教師為了趕進度滿堂灌，導致學生抓不到重點，對學過的內容缺乏真正理解［3］。 二是由于教材本身的滯后性與輕實踐，教師無法及時把握學科新動態(tài)和社會真實需求，導致學生普遍缺乏學習興趣［4］。

（二）成績評定形式多樣，但評定內容與課程目標脫節(jié)，導致課程目標達成度低

教師只是在形式上增加了除閉卷考試以外的其他考核形式，但沒有充分考慮評定內容是否真正考查了學生對學科大概念和核心理念的掌握程度，以及是否可以遷移應用。 開放性任務也可能僅僅膚淺地考查了記憶性知識，閉卷考試也可以設計出考查學生遷移能力、生態(tài)素養(yǎng)的題目。

（三）盲目跟從新的教學模式和技術，教學模式不可持續(xù)

一方面，教師選擇混合式教學模式，但往往盲目追求教學形式多樣。 近年來，高校教改不斷推新，令人應接不暇，但大多數(shù)教師只是在形式上跟隨，來不及習得精髓。 另一方面，選擇了混合式教學的課程，為了打造一門“金課”或“一流課程”，往往需要師生花費大量時間和精力［5］。 從整個學科建設來看，這種模式不可能在所有課程上推廣，是不可持續(xù)的。

已有學者對生態(tài)學教學存在的問題進行梳理，但多是給出若干零散建議［6-7］，并未提供系統(tǒng)性的操作路徑，而對于大多數(shù)并無教育學背景的生態(tài)學教師來說，知道好的課堂是什么樣子，并不等于知道怎樣做到。 因此，本文將依據追求理解的教學設計理念與三階段課程設計框架，為師范院校的生態(tài)學教學提供一個可供遷移的設計樣板。

二、追求理解的教學設計簡述

追求理解的教學設計（Understanding by De?sign，簡稱UbD）由兩位美國教育專家G.Wiggins和J.McTighe 開創(chuàng)，是一種逆向設計的教學設計思維框架，強調理解和遷移［8］。 所謂逆向設計的三個階段：階段一，明確預期學習結果（即理解目標）；階段二，確定能證明學生達到預期學習結果的證據（即設計評估任務）；階段三，設計和安排相應的學習體驗（即教學過程）。 這樣的順序有效確保了整個教學流程始終圍繞理解目標進行。

階段一在整個教學設計中起導向性作用。 在階段一，最關鍵的是從諸多教學內容中篩選出學生需要獲得的持久理解，一般是可遷移的關鍵概念、原理、觀點和過程。 它們將零散的事實和技能性知識結合起來，使學生可以舉一反三，真正具備遷移能力，因此可以破解“滿堂灌”的教學困境。

UbD 模式的一個重大突破是提升了評估的優(yōu)先級，教師在設計學習體驗之前就先計劃好如何評估學生，即什么樣的評估方式和內容可以檢驗學生對理解目標的掌握程度［9］。 如果教師能夠先圍繞理解目標設計評估任務，然后根據評估任務設計學習體驗，就可以較好地規(guī)避“評定內容與課程目標脫節(jié)”的問題。 UbD 提倡為每個單元設計2～3 個基于真實情境的表現(xiàn)性任務作為評估，可以有效考查學生理解和遷移能力［10］。 大學生已具備基本的知識儲備，提供具有一定挑戰(zhàn)性的表現(xiàn)性任務，非常有助于激發(fā)大學生的學習動機和提高大學生的學習成效。

在階段三，教師從已確立的理解目標和評估任務出發(fā)，來設計和安排相關的學習體驗。 學習體驗的形式沒有好壞之分，唯一的標準就是是否匹配理解目標和評估任務。 高校教師往往容易從自己擅長的教法、熟悉的教材出發(fā)，或者從當下力推的教學模式和技術出發(fā)來設計教學過程，這兩者都容易忽視學生的理解目標。 UbD 模式以至少涵蓋2～3 次課的單元為單位來設計，相比傳統(tǒng)的以單次課為單位進行設計，更容易聚焦關鍵理解，并且在后續(xù)的教學設計上更加靈活。 同理，如果我們把尺度進一步放大到一門課程的設計，UbD 模式就可以幫助教師對整個學科的教學進行統(tǒng)籌規(guī)劃，使學生掌握處于學科核心地位的、可遷移的關鍵理解。

UbD 體系的兩位開創(chuàng)者都是貫穿理論和實踐的學者，他們長期與一線教師共同工作，使得UbD 體系得到了持續(xù)不斷的、扎根于實踐的發(fā)展。 他們在《追求理解的教學設計》一書中也強調，UbD 其實并無基礎理念上的創(chuàng)新［8］；并且讀者也會發(fā)現(xiàn)，該書中的理念基礎無外乎建構主義、以學習者為中心、體驗式學習、真實情境學習等已有的教育理念。 該體系的可貴之處在于提供了一個實操性很強的、可以直接遷移使用的三階段設計框架。 當然，框架是否能用好，關鍵在于使用者對“理解”目標的把握以及設計好的表現(xiàn)性任務，階段三的學習體驗則應該根據前兩個階段來靈活選用相應教學策略。

三、基于UbD 模式的生態(tài)學課程和教學設計

生態(tài)文明建設背景下，生態(tài)學作為生物科學師范專業(yè)的一門專業(yè)課程，越來越受到重視。 黃岡師范學院在2020 年通過二級師范專業(yè)認證之后，將生態(tài)學由專業(yè)選修課提升為專業(yè)核心課，但仍只安排32 學時。 因此，只有把握住生態(tài)學的“精髓體系”，才能在有限的學時內既不漏掉“重點”內容，又不破壞生態(tài)學的科學體系［11］。 用UbD 模式設計課程框架，既可以幫助教師始終把握“精髓體系”，還可以避免教學團隊成員各自孤立設計單元而導致整個課程不連貫［8］。 下文將以黃岡師范學院為例，對生態(tài)學課程目標進行重新界定，并運用UbD 理念來設計整個課程框架。我們首次提煉出學科大概念和核心理念，用于指導評估任務設計、教學設計等各個環(huán)節(jié)。

（一）重新確立課程目標

依據黃岡師范學院生物師范專業(yè)人才培養(yǎng)方案，我們設定了5 個課程目標（見表1）。 但在執(zhí)行過程中仍存在重知識輕能力、重理論輕實踐等頑疾，因此我們嘗試重新凝練出更具有可行性且能夠引導追求理解的教學設計的課程目標。

表1 用UbD 理念設計生態(tài)學課程框架

（續(xù)表1）

我們考慮從以下幾個方面進行調整。 第一，課程目標應該強調學科大概念和核心理念，不再將學科知識點列為目標。 知識是無窮的，核心理念和大概念卻是有限的、可把控的，掌握了后者就可以靈活地遷移到新情境中。 第二，生態(tài)學課程目標應特別強調對生態(tài)文明建設的貢獻，將“認同生態(tài)文明理念和可持續(xù)發(fā)展觀”單獨列出。 第三，為突出以實踐為導向，將生態(tài)學學科特色的實踐任務單獨列出。 第四，為對接師范專業(yè)認證理念下的學科育人要求，將生態(tài)教育實踐也作為目標列出。 調整后的生態(tài)學課程目標更加具體，操作性更強，同時兼顧生態(tài)學學科特色和師范特色，也更容易指導隨后的UbD 單元教學設計。

（二）明確生態(tài)學學科大概念和核心理念

UbD 模式提出以理解為先，理解一門學科的關鍵是梳理出該學科特有的大概念和核心理念。大概念是指那些抽象的、通用的、反復出現(xiàn)的、具有遷移性的概念、觀點、理論或原則。 它們發(fā)揮著“概念魔術貼”的作用，將零散的知識和技能整合起來。 面對數(shù)量眾多且與日俱增的教學內容，只有我們把大概念和與之相對應的表現(xiàn)性任務擺在優(yōu)先位置，教學過程才能做到重點突出且有成效。

經過反復咀嚼所用教材［12］，查閱國內外相關文獻［13-16］，以及團隊成員間反復研討，我們最終總結出7 條學生最應該掌握的學科大概念（見表1）。 它們是對生態(tài)學、種群生態(tài)學、群落生態(tài)學以及生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)學各個領域的關鍵理解，是眾多生態(tài)學研究的高度提煉，是生態(tài)學家思考的精華；它們是提供給學生的一個概念性工具，既為已有知識賦予內涵，也為新知識的解釋、新問題的處理提供基本思路［17］。 另外，綜合考慮人類面臨的重大生態(tài)環(huán)境問題、我國生態(tài)文明建設需求以及聯(lián)合國可持續(xù)發(fā)展目標，我們篩選出5 條核心理念（表1）作為生態(tài)學課堂思政以及實踐環(huán)節(jié)的主要依據。 這些學科大概念以及核心理念將作為生態(tài)學教學各個環(huán)節(jié)始終圍繞的核心。

需要說明的是，真正重要的大概念、理念或者理解常常是跨單元的，比如“環(huán)境的限制作用”“適應性進化”這樣的大概念，會在多個章節(jié)反復出現(xiàn)——環(huán)境不僅包括非生物環(huán)境（有機體與環(huán)境、生態(tài)系統(tǒng)中的無機組分），還包括各個尺度下的生態(tài)環(huán)境（種內與種間關系、群落成員、生態(tài)系統(tǒng)中的食物鏈），而生物對這些環(huán)境都會產生適應性進化。 這樣的大概念值得反復探討，直至學生真正理解。 而對它們的深入理解，才能使學生真正具備學科素養(yǎng)。

（三）以指向學科大概念和核心理念的學期任務引導學生自主探究

調整后的生態(tài)學成績評定是以學期任務和單元任務為主，單元測試、期末考試等為輔。 學期任務直接對應課程目標3 和4。 例如黃岡師范學院2021 年生態(tài)學課程中，對應課程目標3 的學期任務是，學生深度參與生態(tài)校園公益項目中；對應課程目標4 的學期任務是，學生主講一次面向中小學生的遺愛湖濕地公益課堂，科普生態(tài)學原理和傳遞可持續(xù)發(fā)展理念。

學期任務會在學期開始就布置給學生，學生分組合作完成，并在課程結束時展示過程和結果。學期任務以解決真實問題為目的，引導學生自主學習和探索；學生將綜合運用生態(tài)學學科能力和教學能力，積累積極體驗和有益經驗，體現(xiàn)出“認知、體驗和實踐一體化”的課程建設思想。

（四）圍繞單元涵蓋的學科大概念、核心理念來設計和組織學習活動

1. 路徑一：理解目標—基本問題—學習活動

對于一個特定單元，先確定單元涵蓋的學科大概念和核心理念，然后細化為單元理解目標，并寫出對應的基本問題。 基本問題的靈活使用意義非凡：不僅可以幫助教師針對性地組織和開展教學過程，而且在教學過程中幫助學生關聯(lián)知識，激發(fā)學生思考，引導學生探索。 最重要的是，整個教學過程將始終圍繞課程目標而不容易偏離。

以“有機體與環(huán)境”為例（見表2），其中一個理解目標是：生物會對非生物環(huán)境產生適應性進化；極端環(huán)境和周期性變化環(huán)境下更容易觀察到適應性特征。 可以寫出基本問題：生物如何在極端環(huán)境中生存？ 生物只在極端環(huán)境下才主動適應嗎？ 由此可以直接延伸出一個課堂討論活動：北極狐為什么不怕凍？ 隨著學生對這個話題討論地不斷深入，將逐漸能夠回答上述基本問題和理解上述學科大概念。 同理，對于“有機體與環(huán)境”的一個核心理念“生態(tài)和環(huán)境問題已威脅到人類自身的生存和發(fā)展，可持續(xù)發(fā)展是最優(yōu)選擇”，可以寫出基本問題：可持續(xù)發(fā)展真的是唯一選擇嗎？由此可以延伸出一場課堂辯論會：第六次生物大滅絕已經開始了嗎？

2. 路徑二：理解目標—基本問題—單元任務—學習活動

對于一個特定單元，還可以根據基本問題設計出單元任務。 學習就圍繞基本問題和單元任務展開。 單元任務跟學期任務一樣，可以引導學生自主學習和探索，以及避免教學過程與單元目標脫節(jié)。 不同的是，單元任務可以是真實情境任務，也可以創(chuàng)設或模擬真實情境。 仍以“有機體與環(huán)境”為例，我們可以設計如下3 個單元任務（見表2）：（1）提供一段關于沙漠動物如何逆境生存的紀錄片片段，請學生配解說詞。 （2）請學生代入科學家阿倫的角色給好友寫信，闡述阿倫規(guī)律的發(fā)現(xiàn)歷程。 （3）請學生代入生態(tài)恢復專家的角色，針對1998 年長江洪災，分析造成災難的各種因素并提供生態(tài)重建方案。 可以看出，學生需深入理解單元的學科大概念才能完成。

下一步，就是根據單元任務，設計和組織具體的學習活動。 這一步其實是思考：如果想讓學生完成單元任務，學生需要經歷哪些體驗、探索？ 掌握哪些知識？ 做哪些準備？ 仍以“有機體與環(huán)境”為例，我們設計了14 項學習活動（見表2），并根據各活動之間的邏輯關系與學生的認知規(guī)律，將學習活動安排到包含6 個學時的學習計劃中。

表2 使用UbD 理念對“有機體與環(huán)境”進行單元教學設計

（續(xù)表2）

在這一單元的學習中，學生在課前通過線上平臺，花少量時間知曉單元任務并自學基本概念；課堂上教師的角色是激發(fā)學生的興趣和引導學生思考，學生根據老師提供的資料和信息去發(fā)現(xiàn)、總結和演繹，針對問題或者情境進行討論、辯論或提供解決方案。 另外，除了用學生微課的形式提高

自主學習能力，我們還邀請校外專家通過騰訊會議的形式給學生上課，使課堂學習更接地氣、更面向學生未來的職業(yè)發(fā)展。

每一項學習活動都可以對應到單元任務，繼而對應到學科大概念或核心理念，從而保證了課程目標的達成。 例如案例中的學習活動4：對比北極狐和大耳狐照片，尋找差異并解釋差異。 課堂上學生通過討論以及老師的引導，一步步深入理解內溫動物適應低溫環(huán)境的幾大規(guī)律：貝格曼規(guī)律、阿倫規(guī)律、威爾遜法則和葛洛格法則，進而有助于完成上述單元任務。

（五）給予學生反饋、選擇和反思的機會

本學期課程伊始，我們調查了學生對生態(tài)學課堂內容和形式的偏好，我們欣慰地發(fā)現(xiàn)，學生的需求和我們調整的方向幾乎完全一致。 學生的建議集中在以下幾個方面，我們將給予重點關注：（1）提前在線上平臺預告學習目標。 （2）有側重地講解，不要滿堂灌。 （3）多使用案例、視頻等增加趣味性。 （4）多提問，多與學生互動。 （5）多講真實問題、熱門話題，關注校園周邊生態(tài)問題。（6）有戶外體驗課。

另外，學期任務和單元任務可先向學生征集，以此激發(fā)學生的內生動力；最好同時布置多個任務，以供學生自主選擇；學習活動中，根據學生的理解現(xiàn)狀靈活調整。 在學習活動與評估環(huán)節(jié)，多給予學生自我評估、修改和迭代的機會，以此提高學生的反思能力。

（六）初步實踐的效果和教師的反思

經過一學期的實踐嘗試，我們初步體驗到了UbD 模式的效果和魅力。 學期任務中，學生以小組形式深入參與“減少校園一次性餐具使用”公益項目，在前期多項調查研究的基礎上，撰寫關于一次性餐具的科普知識和行動倡議的公眾號文章，在課程最后幾周陸續(xù)發(fā)布于學校官方公眾號，并在校廣播站同步錄制節(jié)目。 學生不僅鞏固了生態(tài)學知識和原理，也在解決實際問題中培養(yǎng)了生態(tài)素養(yǎng)；學生的自我效能感得以提升，內驅力得以激發(fā)，使得他們主動要求持續(xù)參與生態(tài)校園公益項目。 當我們圍繞學科大概念和核心理念進行教學時，學生對生態(tài)現(xiàn)象的理解更加深入，解決抽象問題和復雜問題的能力大大提升，這些進步體現(xiàn)在學生在單元任務中給出的有建樹的答案上。 我們在采用UbD 教學法后，深刻領會到如何“以學生為中心”：只有當你跳出自己的已有經驗，站在學生的視角上，引領學生重新體驗科學家發(fā)現(xiàn)生態(tài)原理和規(guī)律的過程，重新體驗“歸納事實—提出假設—設計觀察和實驗方法—得出結論”的思考過程，才能真正做到以學生的深入理解為中心。

四、小結

當前，生態(tài)文明建設的大背景給高等師范院校的生態(tài)學課堂提出了新的要求和挑戰(zhàn)，同時也給生態(tài)學課程建設提供了良好的發(fā)展機遇。 我們以追求深度理解為生態(tài)學課程改革的終極目標，首先確立了4 條兼具學科特色和師范特色的課程目標，并首次梳理出7 條學科大概念和5 條核心理念。 其次圍繞課程目標、大概念和核心理念來創(chuàng)建學期任務和單元任務。 最后針對性地設計兼具吸引力和課程目標達成度的學習體驗。 通過三階段環(huán)環(huán)相扣的逆向設計，始終圍繞課程目標和師范專業(yè)人才培養(yǎng)方案中的畢業(yè)要求，對師范院校本科生態(tài)學課程進行了全方位重塑。 始終以學生的理解和興趣為中心，使學生在生態(tài)學課堂中進行充分的思維探險，在真實任務中充分錘煉，最終成長為生態(tài)文明理念的優(yōu)秀傳播者和堅定踐行者。