基于未來課堂的初中生物探究式教學模式設計分析

任麗

摘 要：受新課程改革的影響，初中生物探究教學要求教師堅持以學生為主的教學理念，注重培養學生的自主學習能力以及探究能力，推崇通過引導學生展開自主探究學習活動獨立完成初中生物知識技能的學習和運用。而在當前教育技術的不斷發展下，人們認為會出現一種具有較高技術含量以及互動性的未來課堂。文章將在這一背景下，立足未來課堂，結合初中生物教學實例，對未來課堂下的初中生物探究式教學模式設計進行簡要分析。

關鍵詞：未來課堂；初中生物；探究式教學

中圖分類號：G633.91 文獻標識碼：A 收稿日期：2018-07-05

作者簡介：任 麗（1979—），女，遼寧昌圖人，一級教師，本科，研究方向：生物學。

一、未來課堂的基本內涵

在現代教育技術的持續發展下，有研究人員提出了未來課堂這一全新理念，其旨在通過結合具體教學情況靈活運用多樣化的現代教育技術，為學習者打造一個技術性與互動性較強，且擁有豐富教育資源的學習環境。立足技術角度，需要由物理硬件層、云虛擬化層以及教育中間層、應用接口層共同構建起完整的未來課堂環境模型[1]。其中第一層由服務器集群以及各種網絡設備等組合而成的物理硬件層，屬于基礎層，即未來課堂得以成立的根本基礎。第二層為云虛擬化層，其主要構成部分包括云數據庫、云存儲等各項與云技術有關的課堂基礎設施。第三層為教育中間層，其負責連接著云虛擬化層和應用接口層，用于為課堂教學提供各種各樣的平臺系統以及管理軟件，如課堂直播、遠程教學等系統，在對其進行集成化處理后使之均可以集中在同一云平臺中。第四層為應用接口層，在該層當中，用戶的各種移動設備，如智能手機、平板電腦等通過與標準應用接口相互連接，進而使得用戶可以利用此類移動終端對云端設備以及服務進行有效訪問，以便可以隨時隨地完成線上學習、資源下載等活動。與當前的教學課堂相比，未來課堂的技術性更強，并且通過對各項網絡技術、云技術等進行靈活運用，也有助于加強學生之間、師生之間的高效互動和溝通，加快教育資源以及相關信息數據的共享和傳輸速度，以達到增強教學靈活性、優化教學成效以及學生學習效果的根本目的。

二、未來課堂下的探究式教學模式設計要素

1.形成性評價

與當前教學課堂下的教學模式相同的是，基于未來課堂的探究式教學模式中同樣需要包括形成性評價，但其形成性評價需要得到相應技術支持。一方面教師可以通過利用包括思維導圖、IRS系統等在內的眾多現代教育技術手段搜集整理學生在學習過程中的各項新的相關信息數據，如學生在探究活動中獲得的研究成果、考試成績等，在自動對其進行分類整理和深入分析下從而可以全方位地對學生的課堂表現、知識技能掌握程度、自主探究能力、學習能力等進行綜合、客觀評價[2]。另一方面，依照具體探究任務，教師通過依托各種高技術性的現代教育手段，將實驗設計的科學性、實驗數據的真實性、學生在小組合作探究中的貢獻等作為具體評價指標，結合探究式教學的開展流程制定出完善的評價工作單，從而根據學生在整體探究教學過程中的真實表現給出相應分數。最后將評價結果直接上傳至云端中共享給全體學生，使其可以真實客觀地了解自身在探究式教學模式中存在的優勢與不足，進而可以更有針對性地進行調整改善，以達到有效提高探究式教學成效的目的。

2.探究學習支架

基于未來課堂的探究式教學模式中，教師通過立足實際情況運用各種先進的現代教育技術手段，可以有效豐富和拓展教學資源，使得學生的主觀能動性在探究式教學課堂中得以充分發揮。但值得注意的是，雖然此種教學方式能夠有效體現出學生的主體地位，但因其對學生的自覺性要求相對較高，因此如果初中生本身缺乏較高的自覺性和自主性，就很難真正參與到探究式教學活動中。為此需要教師能夠結合學生的實際情況與興趣愛好，靈活設計探究任務，并根據學生具體表現適時為其提供相應的指導幫助。這也要求在未來課堂下，設計探究式教學模式的過程中，教師應當立足探究任務的具體特點，運用多元化的現代教育技術手段構建多維的學習支架，使得學生可以通過利用網絡隨時在線提出問題并獲得相應反饋與幫助。利用遠程教學指導系統以及可視化技術等，未來課堂中的教師也可以隨時觀察了解學生的探究學習情況，以便能夠對設計建立的探究學習支架進行相應調整，使其可以充分滿足學生的多樣化學習需求。

3.課后教學反思

基于未來課堂的探究式教學模式設計中同樣也需要包括課后教學反思在內的內容。在未來課堂中開展探究式學習活動的過程中，無論是在課前的教學目標與導入設計，還是學生實際制訂探究計劃、執行探究任務中，均會生成包括影音視頻、探究成果、課堂討論與問答記錄等在內的各種教育資源。在未來課堂中，教師通過運用相關現代教育技術可以自動完成探究式教學過程中各類生成型資源的記錄、分析整理和存儲，在此基礎上，教師可以通過對比實際教學成效與教學目標是否相符或是觀看課堂教學錄像回顧整個探究式教學模式開展情況等，對教學設計進行深入反思。在對學生認知結構、學習能力等方面的變化情況進行歸納總結下，及時發現在探究式教學中存在的問題，以便可以為評估具體教學成效以及優化探究式教學模式設計提供必要幫助。

三、基于未來課堂的初中生物探究式教學模式設計——以《種子的萌發》一課為例

1.教學目標設計

在核心素養理念下，在《種子的萌發》一課的教學目標設計中，教師要以激發學生對初中生物學習的興趣、調動其內在積極性，幫助學生盡可能掌握更多生物基礎知識和探究技能，并讓學生樹立正確探究精神與科學態度為主要目的。因此在采用探究式教學模式下，教師可將《種子的萌發》一課的教學目標設計成掌握植物種子的基本構造，明確植物種子在合適的條件下可以發芽的特性；要求學生能夠學會自行完成探究計劃的制訂，并可以合理利用現有實驗條件有序執行探究計劃，且認真觀察相關自然現象，做好各項信息數據的記錄與分析工作，從而可以明確各種環境因素對種子萌發所產生的實際影響[3]。

2.課前預習設計

在基于未來課堂的初中生物探究式教學模式設計中，在課前預習環節，教師需要立足具體教學內容，并在主動了解學生興趣愛好、學習特點的基礎上，設計一份課前預習清單以及有關探究計劃制訂方法的教案或PPT。隨后直接利用網絡將其傳輸至教學系統當中，以微信、QQ或是短信的方式通知學生登錄進入教學系統，讓其下載瀏覽課前預習清單以及探究計劃制訂方法PPT或教案，要求其根據清單以及PPT等當中的指示要求展開課前預習活動。如在《種子的萌發》一課中，教師通過將種子萌發的動態視頻、相關圖片等上傳至教學系統當中，要求學生根據系統中給出的預習清單，完成種子的萌發條件、可能影響種子萌發的因素等問題的提前預習，并在完成課前預習清單的填寫后直接發送給教師。此外，學生還需要通過瀏覽關于如何制訂探究計劃的PPT以初步掌握制訂探究計劃的具體方法，教師在接收到學生預習清單后將由系統對問題解答正確與否等進行自動評判和分析，而教師則可以根據其呈現的分析結果大致掌握學生的預習情況。

3.探究任務設計

（1）提出合理的假設猜想。在課前預習的過程中，學生通過教師上傳至教學系統中的視頻動畫、圖片資料等可以基本掌握種子的發芽過程。此時教師可以通過帶領學生回顧種子發芽需要經歷的具體階段，向學生提出種子萌發會受到何種環境條件影響的探究問題，隨后依照學生的實際學習水平將其依次分為若干學習小組，引導學生以小組為單位展開討論分析并提出相應的假設與猜想。通過利用IRS系統直接向電子白板發送學生所提出的各種假設與猜想之后，教師需要引導學生對其進行進一步分析，將其中不可能因素、不成立條件等逐一排除。隨后根據經過篩選分析的假設環境因素將其歸納成相應的子問題，如光的強弱、水量多少、溫度高低等是否會影響種子的萌發以及具體會產生何種影響等。此時教師則可以鼓勵學生根據自身實際情況任意挑選一個子問題在小組當中展開討論和探究。

（2）制訂與完善探究計劃。教師應要求學生在小組內針對預習階段學習的探究計劃制訂方法，依照小組所選的探究子問題設計出相應的探究計劃。此后教師可以從資源庫中調取探究計劃模板，引導學生將所制訂的探究計劃與其進行相互比較，及時調整其中的錯誤之處，并補全遺漏內容，而后將更改調整后的探究計劃上傳至電子白板處。此時需要由教師進行批閱，針對其中存在的問題引導學生繼續進行探究計劃的完善，在此過程中教師可以通過利用電子白板的分屏功能將各小組制訂的探究計劃進行相互比對展示，使得學生可以通過相互學習以進一步完善探究計劃。

（3）實施計劃及結果討論。在完成探究計劃的制訂后，教師則需要重點指導學生嚴格依照探究計劃的步驟要求展開具體的探究活動。要求學生利用手機等移動終端定期對種子的萌芽情況進行拍照記錄，確定萌芽的高度、顏色、彎曲度等，并按照要求完成實驗觀察記錄單的填寫。將記錄單以及探究過程中拍攝的種子萌芽照片等上傳至討論群中，就種子的萌芽狀態是否與預期目標相符、種子在萌芽過程中如何受到環境因素影響等展開討論，以小組合作探究的方式解答問題。對于小組內無法解答的問題，教師則可以鼓勵其將問題上傳至在線學習系統中，由其他同學進行分析和解答。如學生均無法對其進行解答，則再由教師進行統一講解。最后要求學生對探究過程中獲取的照片、數據等進行分類整理，并使用Excel功能分析出具體的實驗結論，由小組成員共同完成PPT的制作，并要求各小組利用電子白板依次展示PPT并進行實驗結果的匯報。

4.教學反思設計

在教學的最后，教師需要結合學生在探究活動中表現、所獲取的探究成果等多個方面展開客觀評價，指出學生在探究活動中所表現出的優勢與問題。另外，教師也可以積極引導學生展開自我評價和小組點評，使其能夠對自我有更加全面的認知。隨后，利用思維導圖，教師需要對《種子的萌發》一課中種子萌發的條件、影響種子萌發的具體因素以及影響表現、規律等重要概念進行梳理和重點強調，以此有效深化學生的學習成效。在完成課程講解之后，教師則可以通過重新觀看系統錄制的教學視頻、課堂錄像等來回顧整體探究式教學設計情況，對此進行深刻的教學反思，在完成教學日志的撰寫之后直接將其上傳至云端即可。

在未來課堂當中，通過實現各種現代教育技術手段的有機整合，可以在有效豐富教學資源、拓展教學路徑的同時，達到增強師生交互與教學靈活性等目的。在基于未來課堂的初中生物探究式教學設計中，教師應當注意未來課堂的具體特點，充分結合學生學情與教學內容，以此有效保障教學設計的合理性和有效性。

參考文獻：

[1]劉智明，武法提，殷寶媛.信息生態觀視域下的未來課堂——概念內涵及教學體系構建[J].電化教育研究，2018（5）：40-46.

[2]羅開榮.探究式教學在初中生物教學中的實施[J].中國教育技術裝備，2015（13）：122-123.

[3]孫 麗.探究式教學在初中生物教學中的運用[D].臨汾：山西師范大學，2015.