基于移動互聯網現代化生物教學模式的研究

傅闖 沈陽大學生命科學與工程學院

劉玉紅 沈陽大學馬克思主義學院

生物學是一門以實驗為基礎的自然科學科。伴隨著課程改革的不斷深入，“教書育人”中育人為先的觀念更是深入人心。素質教育下的今天，注重的是孩子動手能力、創新意識的培養。通過對沈陽市大東區多所中小學生物實驗課程、科學實驗課程開設情況的調查研究發現，生物實驗教學、科學實驗課程的開設情況普遍存在共性問題，這些問題的存在嚴重阻礙了孩子實踐能力和創新意識的提高。筆者結合當下互聯網的迅猛發展，提出互聯網與實驗教學有機結合的全新生物教學模式。該模式對于彌補生物實驗教學不足，改善生物實驗教學現狀提供了寶貴借鑒。

一、當前國內外生物教學研究現狀

現階段生物實驗教學相關課程開設難度較大，實驗周期過長，很多實驗存在較大的風險，無法面對面的向學生展示原理和現象。同時大多數學校的實驗設備嚴重不足，教師觀念落后，教學課時有限等客觀因素，導致生物實驗教學的效果并不理想。[1]很多學校的實驗教學僅僅停留在書本上，讓學生死記硬背實驗步驟與實驗現象，導致學生學習生物課興趣不濃、效果不好。一些生物學科的社會愛好者也苦于無法利用學校的實驗教學資源，直接影響他們對生物知識的理解。

美國重視培養學生動手操作的實驗能力與探究精神。在美國生物教學安排中，生物實驗課程的課時超過生物教學總學時的一半。英國生物實驗教學注重學生真實的實驗體驗。通過真實的實驗體驗給學生提供完整的知識結構。當存在無法切實保證學生安全時，老師會采用微視頻、微課技術，將生物實驗搬到屏幕上。既滿足了教學需求，又確保了學生安全。

當前，國外教學微視頻的研究已經得到政府的高度關注與大力支持，我國教師對“微型課程”的認識也越來越深入，為此創造大規模的包括生物學科在內的網絡課程，依托迅速普及的網絡課程，大、中、小學的各個階段學習者包括生物學科愛好者都可以實現自主學習。但是網絡課程由于自身開發與使用平臺的局限性，存在時間、空間、手機類型等方面的特殊要求。而微信小程序因其使用靈活性和視頻的形象生動性彌補了網絡課程的缺憾。

互聯網與生物實驗課程的結合旨在于，讓學生通過視頻學習增強對知識點的形象感知，進一步提升學生的學習興趣和學習效果。激發學生參與實驗的熱情，從而自覺提升學生實踐能力和創新能力。教師通過采用相關視頻輔助理論教學，彌補實驗教學不足，從而提升教學效果。打破時間和空間限制，隨時隨地滿足其獲取形象的、生動的、有趣的生物知識的愿望。

二、當前生物教學存在的突出問題

（一）實驗觀念不足

通過對沈陽市大東區多所中小學進行調查研究，我們發現實驗儀器設備的缺乏大多數是由于校領導的不重視，專任教師不重視實驗課程的開設，家長、學生的“唯分數論”只注重升學考試涉及的部分。如果校領導能夠轉變當下只重視理論輕視實驗教學的觀念，就可以很大程度改變現階段生物實驗教學不受重視的現狀。

（二）實驗形式單一

絕大多數老師僅僅傳授教材中涉及的實驗，并且對于危險系數較大、實驗材料受限的實驗直接不做，而生物實驗教學以演示實驗為主，只讓學生死記硬背實驗現象和步驟，教師在講臺上講解實驗現象，沒有注重學生的動手操作能力，更不重視實驗結果的觀察， 忽視實驗過程的評價，缺乏探究和思考的環節，導致學生實踐能力低下。[2]

（三）實驗考核陳舊

生物學科的考察方式受限于筆試。[3]現階段升學考試形式仍是筆試的天下，對于生物、化學、物理等實驗科學無法考察學生動手操作能力、創新能力和實踐能力。陳舊的考試形式使老師、學生、家長不重視實驗課程開設，課程改革應以學生為主。培養出具有豐富實踐能力、動手能力的21世紀新型人才。

（四）實驗技術貧乏

現階段的生物實驗教學形式單一，無法調動孩子的興趣和積極性。教師應通過適當的帶領孩子進行課堂采集、家庭小實驗、小組競賽等能調動孩子興趣的教學形式。使得孩子能夠喜歡生物，主動參加到生物課堂中。不能將有豐富實踐形式的學科，絞死于教科書和教室中。同時，基于互聯網技術本身的廣泛性、迅捷性等優勢，能夠將實驗過程直觀且快速展示給所需人群，以彌補生物教學的不足且同時滿足相關群體對探求生物知識的渴望。

三、改革建議及舉措

通過對我國現階段生物實驗教學現狀的分析，當代生物實驗教學可以對如下方面進行調整：

（一）加入情景式教學：類比情景教學，生物實驗教學也應與生活場景相融合，讓枯燥的實驗變得生動形象

例如，光合色素提取實驗中我們可以通過一年四季中樹葉的顏色變化進行導入。事實上，葉的顏色變化是色素含量變化所導致的。夏天葉綠素含量高顯綠色，而到了秋天類胡蘿卜素和葉黃素含量高顯黃色[4]。通過生動的導入讓學生帶著疑問去學習，加深他們對于實驗的渴望，提高學習效果。我們也可以帶領學生參觀農場或植物園，親身體會接觸。能加強學生理解與記憶。我們可以學習日本的中學小雞孵化實驗，由學生親自照顧（分組排班），親眼見證小雞成長過程，加深理解與認識。而在這一方面，我國的能力相對要弱的多，需要對這一方面進行加強。

（二）進行數字化教學與互動教學

生物實驗教學可以大量運用多種媒介包括：使用計算機軟件，加入生物學的玩具和游戲，提供有生物學性質的紀念品、獎品，將日常生活中與生物學有關的教材引進課堂，講有關生物學的故事，等等。采用這種全新的教學方式可以提高學生的學習熱情，提高學習效率。

（三）科普動畫

國外的科普動畫產業已相當成熟，并極好地融入到生物教學中，加深理解與認識。甚至一些發達國家的學校已經開始了虛擬仿真教育，而我國仍應留在課本甚至有部分地區由于資源（如師資、器材）等問題并未開展相關課程。所以，我國應支持類似科研項目的投入。增加生物實驗教學手段。

筆者圍繞互聯網技術與生物實驗有機結合的可行性及實施舉措在沈陽周邊開展了問卷調查研究。在研究過程中筆者采用了比較研究法、SPSS數據分析法等科學數據分析方法，對調查問題和采樣數據進行歸納整理，得出二者結合的必要性和緊迫性這一結論。為此我們致力于開發一款將生物實驗教學與微課微視頻相結合的應用型微信小程序，在設計的過程中，首先是針對課程標準中要求的知識點設計實驗 ，并以此為依托錄制實驗視頻、后期通過剪輯+插入動畫，最后上傳+推廣。在試驗的過程中，筆者發現這種通過將實驗錄制成視頻的全新授課方式受到了老師和同學們的一致認可。同時通過線上線下結合的推廣模式，擴大項目輻射范圍。

線上通過生物實驗與微視頻有機結合，依托微信小程序便捷性，圍繞生物學科重要知識點，制作與開發活靈活現的實驗演示，通過觀看和體驗加深學習者對知識點的把握與理解，激發學習者學習熱情，提升公眾的科學素養，提高學生實踐能力和創新能力，體現實際應用價值和現實意義。

線下依托現有教育職能公司，通過科普講座、“我是實驗室主角”的現場體驗、舉辦“博物館奇妙夜”活動等宣傳方式對推行微信小程序，提高對微信小程序的關注度與知名度。

該項目更多致力于實現科普推廣和公益價值。為學生、教師、生物愛好者提供更加有效的學習和體驗交流平臺。從教育未來的發展趨勢看，該項目作為一種理論與實踐結合的探索方式，為以實驗為基礎的學科開展教學方法改革提供寶貴思路和有益借鑒。

針對學校生物實驗類教學的開展：我們將拍攝與課本相關生物實驗過程的視頻，對其進行剪輯，標注，細節放大化、多角度拍攝及分析講解等，以輔助教師生物實驗授課，解決生物實驗課程授課難的問題，同時學生可以隨時隨地進行疑惑點的學習或興趣點的研究，進行碎片化學習。從知識學習方面來說，本項目所開發的微信小程序將極大的提高學生的生物實驗知識接受度。

針對社會群體對于生物知識的需求：我國目前有大部分人群對生物學及自然界相關概念、規律存在一定誤解，而對于生物類知識傳播，我國目前還局限于學校教學及專業文刊。本項目所開發的微信小程序將解決這一問題。我們將定期發布相關科普文章視頻、更新相關知識點以及制作一些貼近生活的生物實驗微視頻。

將生物實驗與依托于互聯網的微課相結合的創新性：

1.突破性：將生物實驗教學與微課、微視頻結合。這樣的結合可以很大程度的規避現階段絕大多數學校生物實驗教學的限制因素。如，需要每個學校都配備專業的實驗儀器和實驗室、生物實驗過程耗時較長、學生過多教師精力不夠等。

2.靈活性：將拍攝的視頻投放到互聯網上。隨著互聯網的高速發展、手機和平板電腦的普及，微信小程序相較于網頁投放等其他方式更加的靈活。對于學生來講完全可以利用零散的時間來進行生物實驗的預習與復習。

3.公益性：在互聯網上，除了投放生物課程中涉及的實驗，還會投放大學中一些典型的實驗，讓更多的學生及生物愛好者了解生物專業，了解簡單的生命科學。此外還會投放一些簡單的家庭實驗，提供簡單實驗的指導。

4.科普性：觀看視頻仍然無法滿足一部分學生對于生物實驗的好奇。微信小程序的影響力達到一定程度是，我們會組織一部分學生現場觀看實驗或者讓他們作為我們視頻中的主角。我們也會定期組織一些科普類的實驗，如簡單葉脈標本的制作、動植物細胞的觀察等。