Understanding by Design (UbD) dimaknai sebagai sebuah desain untuk sebuah pemahaman secara mendalam dengan alur yang disebut dengan backward design atau desain mundur yang bertujuan untuk mengingat tugas yang harus diselesaikan agar guru dapat merencanakan kegiatan untuk mencapainya atau bisa disebut pelatihan terencana. Mulai dengan hasil akhir yang diinginkan (sasaran atau standar) kemudian diturunkan berdasarkan bukti pembelajaran (diperoleh melalui penilaian berdasarkan tujuan dan standar), dan selanjutnya baru perencanaan pengalaman belajar dan pembelajaran (Wiggins & McTighe, 2005). Pendekatan pembelajaran ini memiliki pola pembelajaran terbalik dari biasanya. Desain UbD ini berorientasi dari menentukan tujuan hasil belajar sehingga guru dapat menyusun dan merencanakan bentuk penilaian serta strategi proses pembelajaran sesuai tujuan pembelajaran yang ingin dicapai.

Terdaapt 6 aspek yang dapat mengukur pemahaman dalam UbD antara lain :

1) Mempu menjelaskan mengungkapkan pengetahuan yang dimiliki, pengetahuan berasal dari pendapatnya sendiri, mampu menjabarkan secara rinci, dan dapat membuktikan pengetahuan yang diungkapkan adalah benar. Contohnya siswa mampu menjelaskan perbedaan massa jenis menyebabkan 2 cairan tidak bisa bercampur, minyak diatas dan air dibawah.

2) Mampu menafsirkan dengan menceritakan masalah belajar dengan penuh makna; menawarkan terjemahan yang tepat; memberikan dimensi historis atau pribadi yang terbuka untuk ide dan peristiwa; Mengkonstruksi objek sesuai pemahaman pribadi atau dapat diakses melalui gambar, anekdot, analogi, dan model. Contoh siswa sudah mampu menjelaskan analogi dari rumus fisika yang digunakan, misalnya pada materi momen gaya. Siswa sudah mampu menentukan arah putaran dari gambar yang diberikan sehingga dia mampu menerjemahkan gambar bahwa ketika searah jarum jam maka nilai gaya positif dan jika berlawanan arah jarum jam maka nilai gaya negatif.

3) Mampu menerapkan dengan bukti secara efektif menggunakan dan menyesuaikan apa yang mereka ketahui dalam konteks yang beragam dan nyata atau siswa dapat “melakukan” berdasarkan pemahaman teori, petunjuk prosedur. Contoh jika massa dibuat tetap, gaya tarik diperbesar dalam 3 kali percobaan maka hasilnya semakin besar pula nilai percepatan. Kemudian siswa mampu memberikan bukti bahwa hal itu sesuai dengan Hukum Newton II yang menyatakan bahwa resultan gaya sebanding dengan percepatannya.

4) Memiliki perspektif dengan kemampuan sudut pandang siswa secara kritis, mampu membangun gambaran mengenai materi/teori/prosedur belajar. Contoh jika siswa sudah memiliki perspektif maka siswa sudah mampu memahami dan menyelesaikan masalah dari sudut pandang dirinya sendiri maka dia mampu menghubungkan dua persamaan fisika misalnya pada soal materi Usaha (W) namun yang diketahui, hanya massa benda, perpindahan, dan percepatan maka siswa mampu menentukan langkah (prosedur) bahwa untuk mencari W=F.s maka siswa harus mencari F terlebih dahulu menggunakan rumus F = m.a atau siswa mampu menggabungkan persamaan menjadi W = m.a.s

5) Memiliki empati menerima pesan dan kritikan yang bersifat terbuka terhadap pendapat dan saran dari orang lain. Siswa mampu menghindari kata-kata negatif, menatap dengan ramah, dan mampu menyampaikan gagasan dengan jelas dan sistematis.

6) Memilkiki kesadaran pengetahuan diri memahami gaya pribadi, prasangka, proyeksi, dan kebiasaan pikiran yang membentuk pemahaman siswa sendiri; Siswa mampu merenungkan arti pembelajaran dan pengalaman. Contoh kesadaran pengetahuan diri misalnya pada setiap proses menghitung soal fisika maka siswa harus terbiasa dengan mengubah satuan CGS menjadi satuan SI. Siswa yang memiliki pengetahuan diri, tanpa diminta akan menghapalkannya.

Pendekatan UbD ini sangat dibutuhkan karena UbD tidak hanya dapat diterapkan pada bidang pendidikan khususnya oleh seorang guru untuk mendesain proses pembelajaran tetapi pendekatan UbD ini juga akan efektif diterapkan oleh banyak desainer dari berbagai profesi seperti arsitek, insinyur, atau desainer grafik. Mereka juga harus mengerti tentang audiens sebagai klien mereka. Efektifitas rancangan akan akan sangat berkorelasi apakah mereka telah memenuhi tujuan/capaian dari klien mereka atau tidak. Jelasnya, siswa adalah klien utama kita, mengingat bahwa efektivitas kurikulum, penilaian dan rancangan pembelajaran sangat ditentukan dengan prestasi pembelajaran yang diinginkan.