2027届高三地理二轮复习 教学设计 基于UbD理论的高中地理二轮复习逆向设计研究——以大气受热过程为例

基于UbD理论的高中地理二轮复习逆向设计研究 ——以“大气受热过程”为例 杨舒惠 （化州市第二中学，广东 茂名 525100） 【摘 要】高三二轮复习普遍存在重知识罗列、轻理解迁移、教学与评价脱节等问题。UbD理论倡导“以终为始”的逆向设计，为此提供了破解路径。本文以“大气受热过程”专题为例，按“确定预期结果—确定评估证据—设计学习体验”三阶段展开逆向设计，围绕“北极放大效应”真实情境设计递进式问题链与评估证据，构建六环节复习流程，实现“教—学—评”一致性。 【关键词】UbD理论；逆向教学设计；高中地理；二轮复习；大气受热过程 高三二轮复习的核心任务不再是知识的简单重复，而是知识整合、能力提升与思维深化。当前复习课上，“以题带点”“教师讲、学生记”的模式仍较普遍，教学目标笼统、评价滞后，学生难以将原理迁移到陌生情境。《中国高考评价体系》强调以问题情境为载体考查应对复杂问题的能力，UbD理论倡导的逆向教学设计为此提供了新思路。 一、UbD理论及其逆向设计流程 UbD（Understanding by Design，追求理解的教学设计）由美国课程专家威金斯和麦克泰格提出。该理论认为，理解不同于知道，学生只有能够解释、阐释、应用、洞察、神入并自知，才算真正理解；课程内容应围绕大概念组织，使理解具有持久性与可迁移性。 与传统“先定内容、再想活动、最后出考卷”的正向设计不同，逆向设计要求从学习结果出发倒推教学全过程，包括三个阶段：阶段一，确定预期结果，明确学生应持久理解的大概念、应持续思考的基本问题及可迁移的知识技能；阶段二，确定合适的评估证据，在活动设计之前先回答“学生怎样才算理解了”，据此确定表现性任务与其他证据，使评价从“对学习的评价”走向“为了学习的评价”；阶段三，设计学习体验与教学活动，依据WHERETO要素编排活动序列，确保目标、评估与活动的一致性。 这种“目标—评价—活动”的倒置逻辑，与二轮复习“整合、提升、深化”的定位高度契合。 二、“大气受热过程”二轮复习的逆向设计 （一）阶段一：确定预期结果 课标要求“运用示意图等，说明大气受热过程原理，并解释相关现象”，行为动词均指向原理运用。从考情看（表1），近年高考多以辐射收支曲线、气温变化为载体，在陌生情境中考查原理迁移，据此确定预期结果（表2）。 表1 “大气受热过程”专题近年广东高考考情 年份 情境素材 主要考查内容 2026 北京昌平气象站周边地形 + 气温、相对湿度、风速日变化曲线（焚风过程） 由“升温＋降湿＋大风”要素组合反推天气过程；辨析一天中太阳辐射、气温、地面长波辐射的峰值及滞后关系——直接考查受热过程日变化规律 2025 惠州山区秋季清晨多雾、午后雾气消散 地面辐射冷却与水汽凝结、午后太阳辐射增强致雾消散——削弱作用与保温作用的生活化应用；另有一组“城市地下热岛效应”题与之关联 2024 云南西双版纳热带季雨林林冠层向上长波辐射（L↑）与大气逆辐射（L↓）月平均变化 “有效辐射”概念的获取与迁移、大气逆辐射的影响因素（云雾、干湿季）——即你课堂限时训练的那组真题 年份 情境素材 主要考查内容 2023 长沙观测站往返式探空气球记录的太阳短波辐射量随高度变化 大气削弱作用（吸收、反射、散射）随海拔的变化 2022 云顶赛场与古杨树赛场气象站气温日变化对比（冬奥会背景） 下垫面性质（冰雪面反射率）对气温的影响 表2 阶段一：预期结果设计 要素 具体内容 持久理解 （大概念） 削弱作用与保温作用共同决定地表热量收支，气温变化本质是辐射收支的改变 基本问题（Q） 大气是如何受热的？ 为什么北极升温速率约为全球平均的2倍？ 学生将知道（K） “三个过程、两个热源、两个作用”； 四种辐射判读； 气温变化规律 学生将能做到（S） 绘制并判读受热过程示意图； 运用原理解释真实情境； 建构并迁移思维模型 对应素养 综合思维、区域认知、人地协调观、地理实践力 （二）阶段二：确定评估证据 依据预期结果，本节课设计了以表现性任务为核心、多元证据互补的评估体系（表3）：表现性任务围绕“北极放大效应”设置三个递进探究任务，以思维可视化图式呈现推理路径；其他证据覆盖课前、课中、课后。 表3 阶段二：评估证据设计 证据类型 具体证据 对应的预期结果 表现性任务（T) “北极放大效应”三个探究任务及思维可视化作答 原理运用与迁移 其他证据(OE) （1）课前检测：2026年广东卷北京昌平气象站周边地形 + 气温、相对湿度、风速日变化曲线判读题 基础知识诊断 （2）课堂限时训练：2025年广东卷惠州山区秋季清晨多雾、午后雾气消散题组 图表判读与迁移 （3）课后作业：2024年新课标卷泥炭湿地题等 远迁移能力 （4）思维导图式课堂小结 结构化理解 （三）阶段三：设计学习体验与教学活动 本节课按“考情导航—课前诊断—知识回顾—情境探究—模型建构—迁移运用”六个环节展开，教学活动与评估证据对应。 1. 考情导航，明确方向 教师呈现表1考情，引导学生归纳考查特点：情境新、综合性强，重在原理的迁移运用。师生共同明确本课基本问题——“大气是如何受热的？为什么北极升温速率约为全球平均的2倍？”（W）。 2. 课前诊断，查漏补缺 学生课前构建大气知识网络、绘制受热过程示意图并完成大湾区联考辐射曲线判读题。课堂上教师投影典型答卷，围绕易错点“四种辐射曲线判读”组织点评，共同提炼“找特殊值法”（表4）：先看时间，白天才有、夜晚消失的是太阳辐射和地面反射太阳辐射；再看数值，全天存在且昼间变化明显的是地面长波辐射，数值小且平缓的是大气逆辐射。再以2024年安徽卷辐射通量题变式巩固（E）。 表4 四种辐射的判读方法 辐射类型 时间变化特征 数值特征 太阳辐射 仅白天出现，正午达峰值 量最大 地面反射太阳辐射 仅白天出现，与太阳辐射同步 量较小 地面长波辐射 全天存在，昼间略高 大于大气逆辐射 大气逆辐射 全天存在，变化平缓 小于地面长波辐射 3. 必备知识回顾，夯实原理 教师以示意图为支架，引导学生用“三个过程、两个热源、两个作用”梳理原理：太阳暖大地，大气对太阳辐射的吸收、反射、散射即削弱作用；大地暖大气，地面长波辐射是近地面大气的直接热源；大气还大地，大气逆辐射补偿地面热量损失，起保温作用。学生标注辐射箭头，落实地理实践力。 4. 真实情境探究，思维可视化（核心环节） 教师呈现“北极放大效应”材料与北极下垫面反射示意图，布置探究任务1：结合大气受热过程，分析北极放大效应的机制。为帮助学生跨越“知道原理”与“运用原理”的鸿沟，教师将其分解为递进式问题链（表5）。学生先独立思考再小组讨论约10分钟，随后两位学生投影导学案讲解思路。教师展示“起点（全球气候变暖）—终点（北极增温明显）—补充过程（从文字与图像中寻找材料）”的思维可视化路径：由“水汽含量增加”推知大气吸收地面辐射增多；由“下垫面反射率不同”推知海冰融化、地面吸收太阳辐射增多、地面辐射增强，两条线索均指向气温升高。学生对照答案自评互评，完善因果链。 表5 探究任务1的问题链设计 序号 问题 思维指向 1 “放大”体现在哪里？ 材料给出哪些关键信息？ 获取解读信息 2 北极下垫面有何不同？ 海冰融化如何改变反射率？ 区域认知 3 反射率降低后，各辐射环节将如何变化？ 受热过程原理 4 水汽增加会增强大气的哪种作用？ 保温作用 5 请用完整因果链表述其机制 逻辑表达 探究任务2分析北极放大效应对水循环环节的影响，问题链引导： ①升温将首先影响哪些环节？ ②蒸发增强对水汽与降水有何影响？ ③冰雪融水如何改变地表径流？ ④冻土融化对下渗和地下径流有何影响？ 学生借助图式自主推理：蒸发增加、水汽增多、对流加强、降水增加；冰雪融水使地表径流增加；冻土融化使下渗和地下径流增加，建立大气圈与水圈的关联，训练综合思维。 探究任务3为进阶任务：结合“热融湖塘与甲烷释放”材料，说明热融湖塘增多与全球气温变化的关系。 学生独立绘制思维路径：热融湖塘增多，反射率下降，地面吸收太阳辐射增加，地面辐射增强，大气增温；冻土释放甲烷等温室气体，保温作用增强，加剧增温，由此领悟气候“正反馈”机制。 三个任务由扶到放，实现方法迁移。 5. 模型建构，结构化梳理 师生共同建构“受热过程—影响因素”思维模型：以“大气升温”为终点逆推——大气吸收的地面辐射取决于温室气体含量与天气状况；地面辐射取决于地面吸收的太阳辐射，受下垫面反射率制约；到达地面的太阳辐射受天气与大气透明度影响；到达大气上界的太阳辐射由纬度决定。学生以思维导图总结，形成结构化知识。 6. 真题迁移，评估理解 限时完成2024年广东卷“有效辐射”题组，读图问题链：①L↑与L↓的大小关系？②有效辐射（L↑−L↓）何时最大、最小？③差值为正说明热量如何传递？④差值越大，加热效果越强还是越弱？学生作答后同桌互批，教师针对易错项组织讨论：2—4月为干季，云雾少、大气逆辐射弱；有效辐射冬春最大、夏季最小且全年为正，林冠层始终是其上大气的热源。课后完成泥炭湿地等真题，使评估证据闭环。 三、教学反思 本节课遵循“以终为始”的逆向设计逻辑，预期结果与评估证据先于教学活动确定，课堂始终指向“运用原理解释真实情境”这一核心目标。从课堂表现看，“起点—终点—补充过程”的思维可视化路径有效降低了综合题的思维负荷，学生因果链表述的完整性明显改善。不足在于：一是探究任务对知识基础要求较高，个别基础薄弱学生参与度不足，应设计分层任务单与差异化问题链；二是情境探究环节用时超出预设，压缩了真题讲评时间，部分评估证据收集不充分；三是评估主体仍以教师为主，可引入小组互评量表，使“作为学习的评价”落地。 参考文献 [1] 格兰特·威金斯，杰伊·麦克泰格. 追求理解的教学设计（第二版）[M]. 闫寒冰，宋雪莲，邹群，译. 上海：华东师范大学出版社，2017. [2] 中华人民共和国教育部. 普通高中地理课程标准（2017年版2020年修订）[S]. 北京：人民教育出版社，2020. [3] 王丽，郑鹏飞. 基于UbD理论的高中地理逆向教学设计——以“农业区位因素及其变化”为例[J]. 地理教学，2021（21）. [4] 教育部考试中心. 中国高考评价体系[M]. 北京：人民教育出版社，2019. 学科网（北京）股份有限公司 $