微課與模型相融，演繹精彩的課堂

洪偉澤　林雪花

模型是人們為了某種特定目的而對認識的對象所做的一種簡化的概括性描述。高中生物學教學中常見的模型有：物理模型、數學模型、概念模型。新課程改革的理念之一是：倡導探究式學習，力圖轉變學生由被動學習變為主動探究。模型構建正是學生搜集和處理信息的過程，是學生動手和動腦結合的過程，是學生分析和解決問題的過程。模型法作為高中生必需掌握的科學方法之一，不僅可以培養學生創新思維和動手能力，還可以培養合作交流的能力，同時還有助于學生抽象思維的訓練。在高中生物學教學中，物理模型應用得非常廣泛，教師可指導或引導學生構建物理模型，如生物膜的結構、減數分裂過程中染色體數目變化、DNA雙螺旋結構等。教師利用實物教學，有利于培養學生通過現象揭示本質的洞察力，深化對知識的理解，最終實現有效教學。而微課是指基于教學設計思想，使用多媒體技術在5～10 min內就一個知識點進行針對性講解的一段音頻或視頻，主要用于抽象的微觀教學與重難點知識的突破與鞏固之中。那么模型構建與微課技術相結合，能否提高教師的教和學生學的效率呢？2016年11月24日在漳州市漳浦縣龍成中學，來自于漳浦一中林雪花老師（微課與物理模型相結合教學方式）與龍成中學林云鳳老師（PPT多媒體教學方式）共同開展了“生物膜的流動鑲嵌模型”一課，展示了模型構建與微課相結合的精彩課堂?，F對以上教學進行如下分析。

1 “生物膜的流動鑲嵌模型”知識點分析

1.1 知識目標

簡述生物膜的結構；嘗試利用磁體、電線、黑板擦等制作生物膜模型；通過分析科學家建立生物膜模型的過程，闡述科學知識發現的一般規律。

1.2 教學重點

科學家對生物膜結構的探索歷程；生物膜的流動鑲嵌模型學說的基本內容。

1.3 教學難點

對科學探究過程的分析，如何體現生物膜的結構與功能相統一；生物膜的空間立體結構；生物膜的流動性特點

2 “生物膜的流動鑲嵌模型”的物理模型構建過程

“生物膜的流動鑲嵌模型”的物理模型的構建見表1。

3 生物膜物理模型構建過程的呈現方式

3.1 常用教學方法調查

3.1.1 問卷調查

問卷調查結果見表2。

3.1.2 原因分析

調查人數雖不是很多，但從中也反應出一些問題。從調查中可知，在具備了多媒體設備的中學教師基本上100%都直接選擇了PPT教學模式，而在設備不夠的或是有一定年紀的教師，則更多采用板畫和板書的教學方式。在三種教學模型中實物方式教學方法被采用的機率是最小的。原因在于兩個方面：（1） 教學方式的優缺點所決定：PPT教學模型相對而言，較形象直觀、具備動態效果，教學方式能較輕松駕馭，同時又能突破本節課的教學難點；而實物模型教學需要教師花費相當多時間去制作或尋找適當的教具，同時在設計教學時，需要花精力去思考教學過程中可能會遇到的問題。（2） 教師個人素質起到影響作用：具備個人特色的教學模型是需要付出相當多的時間和精力的，不僅需要觀摩大量優質課的視頻和同事的教學過程，還需在教具的制備和克服教學過程中師生配合時時間的限制。這就需要教師在實踐教學中一遍遍的反思和修改。種種原因使得物理模型的教學方式被教師較少采用。

3.2 “生物膜的流動鑲嵌模型”各種教學方法分析

3.2.1 PPT多媒體展示方式

主要授課模式是用幻燈片展示本節課中生物膜結構的探索歷程，輔助手段是師生繪制磷脂雙分層基本支架。

優點分析：層層遞進，由宏觀到微觀引導學生分析理解模型的建構過程；學生理解得快，對結構模型的特點掌握準確性高。

缺點分析：學生動手時間少，不利于培養學生通過現象揭示本質的洞察力。由于PPT的播放順序和模型構建過程不能同進出現，因此對于模型的構建過程缺乏具體形象的了解。

3.2.2 物理模型構建教學方式

主要授課模式是利用磁體、電線、黑板擦等制作生物膜模型，并結合PPT多媒體技術。教師在PPT中展示本節課中生物膜結構的探索歷程，引導學生思考生物學中結構與功能相適應的觀點；同時使學生體會科學知識的發展離不開科學技術的支持。通過磁體、電線制作的磷脂分子的物理模型，利用教學中所用的圓形與方形的黑板擦表示在磷脂雙分子層中分布方式不同的蛋白質分子。通過教師的引導和學生的親自動手在黑板上再現科學的探索過程，一步一步構建出生物膜的結構模型。

優點分析：通過建構模型，增強了學生的探究能力，培養了學生嚴謹的科學態度和科學精神，并能增強學生的合作意識。缺點分析：模型保存是一個問題，比如橡皮泥制作的較大的物理模型。學生難以把握制作的實物模型精確度和科學性。教師對課堂進度較難掌控，對學生引導需要達到自如程度。同時在黑板上展示物理模型，對于四維空間和動態展示相對不足。

3.2.3 板畫加板書的教學方式

優點分析：學生能根據模型構建歷史過程和師生模型構建內容相結合，從而對模型構建的過程有具體的了解。缺點分析：對流動性這個特點缺乏動態的了解。

3.2.4 物理模型建構、PPT技術及微課技術相結合教學模型

主要授課模型是：（1） 先用微課展示一個植物細胞質壁分離、復原最后脹破的過程，引導學生思考生物膜的功能之一：選擇透過性。（2） 通過PPT展示生物膜結構的探索歷程，同步探索歷程，用磁體、電線、黑板擦等實物制作生物膜模型。（3） 以微課方式整體展示生物膜的流動鑲嵌模型。微課視頻的設計思路是：① 截取一小片細胞膜；② 從顯微結構到亞顯微結構展示細胞膜的流動鑲嵌模型；③ 立體展示細胞膜的空間結構，即磷脂雙分子層及蛋白質分布情況；④ 展示細胞膜中糖被的分布；⑤ 體現蛋白質分子和磷脂分子的流動性。

總的設計思路：要通過微課體現生物膜成分及各種成分所形成的結構，同時要體現生物膜結構中“流動”及“鑲嵌”特點。更重要的是要突破其他教學方式中所不足的地方，即體現細胞膜的立體空間結構。

優點分析（與物理模型構建教學方式相比較）：對微觀世界通過聲、畫、音等方式展示，激發了學生的對微觀世界探索的興趣，導入情景設置合理；最后以微課模型從四維空間角度展示整個生物膜流動鑲嵌模型，進行課堂教學的總結；克服了板畫加板書的教學方式黑板展示中缺乏四維空間和流動性不足的缺點。

缺點分析：做一個微課容易，但做一個好的微課實屬不易，需要教師自身對微課錄制技術和專業知識進行結合。同時微課使用中由于是對一個知識點的講解和突破，在問題思考中往往不能根據實際留有適當的思考時間，在教學安排中靈活性相對不夠，且師生之間的互動性也稍顯不足。

4 微課使用情況調查

4.1 調查學生的學習效率

通過測試題來檢測學生的學習效率，以下是部分測試題，主要從微觀角度來檢測學生對生物膜結構的理解。

【例1】 構成細胞膜的基本骨架是（ ）

A. 蛋白質分子 B. 一層磷脂分子

C. 兩層磷脂分子 D. 核酸分子

【例2】 脂溶性維生素D能較水溶性維生素優先通過細胞膜，這是因為（ ）

A. 細胞膜以磷脂雙分子層作基本支架

B. 磷脂雙分子層內鑲嵌著蛋白質

C. 細胞膜的結構特點是具有一定的流動性

D. 細胞膜是選擇透過性膜

【例3】 如果一分子CO2從葉肉細胞的線粒體基質中擴散出來進入相鄰細胞的葉綠體，那么這個CO2分子共穿過幾層磷脂分子（ ）

A. 4 B. 8 C. 6 D. 5

4.2 測試結果數據分析

測試結果見表3。

數據顯示：使用微課中班級高分率比常規教學模式高出22.76%；最高分相差8分，距離比較??；但是最低分之間則相差12體現出了較大差距。這說明在于幫助學生對抽象知識的理解方面和立體結構的了解中，微課起到一個很重要作用。

4.3 “生物膜的流動鑲嵌模型”微課應用，學生學習效率反饋情況分析

學生學習效率反饋見表4。

數據是對使用微課教學的高一（5）班學生的調查結果，可能存在著小部分學生沒有根據自己內心實際出發做出回答，不過也能從中得出微課使用的一些建議。從數據中可見微課在顯示微觀世界中給學生帶來極大震撼效果，100%學生認為應當常用這樣的教學方式進行與微觀世界有關知識的學習，如細胞器的結構及功能。而對空間結構認識，有3.5%學生認為用與不用沒有什么差別。課后教師也對這一部分學生進行了解，發現這一部分學生在學習中邏輯思維能力都是比較強的，學習素質相對都是比較高的。也就是說微課在空間立體結構顯示方面對于學習素質相對較弱的學生而言，效果會比較好。

微課在教學模型構建中使用還在探索過程中，先以此案例與各位同仁商榷，請不吝賜教。正如PPT技術曾經經歷過的：從全盤接受到多數的否定，最后去其糟粕取其精華，微課也可能經歷這樣的一個過程。

參考文獻：

[1] 樊英，物理模型構建在高一生物教學中應用研究[D].西安陜西師范大學，2014.

[2] 張燕，高中生物教學中“物理模型”的嘗試[J].考試與評價，2012（10）.