基于移動(dòng)終端的微課程系統(tǒng)設(shè)計(jì)

周苑 孫寧 張一蕙

創(chuàng)新整合點(diǎn)

《植物生長(zhǎng)素的發(fā)現(xiàn)》一課作為基于微視頻資源的翻轉(zhuǎn)課堂課例，由課前自主學(xué)習(xí)和課堂協(xié)作探究組成。首先，教師利用微信公眾平臺(tái)向?qū)W生推送微視頻，再現(xiàn)達(dá)爾文、詹森、拜爾、溫特等科學(xué)家對(duì)植物向光性研究的經(jīng)典實(shí)驗(yàn)。然后，在自主學(xué)習(xí)任務(wù)單的引領(lǐng)下，通過(guò)問(wèn)題引導(dǎo)、任務(wù)驅(qū)動(dòng)，讓學(xué)生利用智能手機(jī)移動(dòng)終端展開個(gè)性化學(xué)習(xí)，理解科學(xué)的本質(zhì)和科學(xué)研究的方法。課堂學(xué)習(xí)圍繞學(xué)生自主學(xué)習(xí)的過(guò)程中向微信公眾平臺(tái)推送的典型問(wèn)題設(shè)計(jì)，在基于真實(shí)情境的探究問(wèn)題引領(lǐng)下展開對(duì)植物向光性原因的探究活動(dòng)，然后利用智能手機(jī)與希沃授課助手配合展示小組的合作學(xué)習(xí)成果—接受質(zhì)疑—做出闡釋，最終實(shí)現(xiàn)內(nèi)化知識(shí)拓展能力的課堂學(xué)習(xí)目標(biāo)。整個(gè)課程的實(shí)施過(guò)程都是利用移動(dòng)終端使信息技術(shù)與學(xué)科教學(xué)有機(jī)整合，培養(yǎng)了學(xué)生的批判精神和創(chuàng)新意識(shí)，促進(jìn)核心素養(yǎng)落地。

教材分析

《植物生長(zhǎng)素的發(fā)現(xiàn)》是人教版生物必修3第3章第1節(jié)的內(nèi)容，參考課時(shí)為1課時(shí)，與后續(xù)植物激素的生理作用以及生產(chǎn)生活實(shí)踐聯(lián)系緊密。教材以科學(xué)家對(duì)植物向光性的研究為情境脈絡(luò)展開，再現(xiàn)達(dá)爾文、詹森、拜爾、溫特等科學(xué)家的經(jīng)典實(shí)驗(yàn)。它隱含著科學(xué)研究的步驟和方法，體現(xiàn)了人們對(duì)科學(xué)理論的認(rèn)識(shí)過(guò)程，是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)研究能力的很好的載體。

學(xué)情分析

經(jīng)過(guò)之前的學(xué)習(xí)，學(xué)生對(duì)植物向光生長(zhǎng)這一自然界普遍存在的現(xiàn)象并不陌生，對(duì)生物實(shí)驗(yàn)中應(yīng)遵循的原則和注意事項(xiàng)已有所了解。但是，學(xué)生對(duì)植物向光性的原因還不清楚，對(duì)實(shí)驗(yàn)的嚴(yán)謹(jǐn)性分析還沒(méi)有系統(tǒng)的學(xué)習(xí)。所以，本節(jié)微課程系統(tǒng)設(shè)計(jì)將技術(shù)融入學(xué)與教之中，用計(jì)算機(jī)模擬科學(xué)發(fā)現(xiàn)過(guò)程，通過(guò)分析經(jīng)典實(shí)驗(yàn)來(lái)體驗(yàn)科學(xué)的嚴(yán)謹(jǐn)性及科學(xué)發(fā)現(xiàn)之美，來(lái)培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力，從而體會(huì)科學(xué)家不懈的探索精神。學(xué)生對(duì)智能手機(jī)的嫻熟使用為課前利用微視頻進(jìn)行自主學(xué)習(xí)提供了強(qiáng)有力的支持，解決了課堂時(shí)空的限制，融視聽于一體。這樣，在問(wèn)題引導(dǎo)、任務(wù)驅(qū)動(dòng)下，學(xué)生基本都能達(dá)成課前自主學(xué)習(xí)目標(biāo)，為微課堂的深度學(xué)習(xí)奠定了基礎(chǔ)。

教學(xué)目標(biāo)

《植物向光性的研究》一課作為基于移動(dòng)終端的翻轉(zhuǎn)課堂課例，由課前自主學(xué)習(xí)和課堂協(xié)作探究組成。

1.課前自主學(xué)習(xí)目標(biāo)

①通過(guò)觀看微視頻、閱讀教材第46～47頁(yè)，完成學(xué)習(xí)任務(wù)1、2、3、4、5，了解詹森、拜爾、溫特、郭葛等科學(xué)家的實(shí)驗(yàn)過(guò)程及結(jié)論。

②能發(fā)現(xiàn)達(dá)爾文、詹森所做實(shí)驗(yàn)中的不足之處，養(yǎng)成理性思維的習(xí)慣，形成批判精神和創(chuàng)新意識(shí)。

③能通過(guò)分析科學(xué)家的實(shí)驗(yàn)結(jié)論理解植物向光生長(zhǎng)的原因。

2.課堂學(xué)習(xí)目標(biāo)

①能夠評(píng)價(jià)科學(xué)家的實(shí)驗(yàn)過(guò)程及結(jié)論，針對(duì)科學(xué)家實(shí)驗(yàn)的漏洞，創(chuàng)意出具有說(shuō)服力的解決方案，訓(xùn)練邏輯思維的嚴(yán)密性。

②通過(guò)探究植物向光性的原因，掌握科學(xué)探究的方法。

③在協(xié)作探究的過(guò)程中逐漸達(dá)成對(duì)生長(zhǎng)素的產(chǎn)生、運(yùn)輸和作用機(jī)理的了解和內(nèi)化。

教學(xué)過(guò)程

1.課前自主學(xué)習(xí)

學(xué)生在自主學(xué)習(xí)任務(wù)單的引領(lǐng)下，利用智能手機(jī)等移動(dòng)終端進(jìn)行課前自主學(xué)習(xí)。為了達(dá)成課前自主學(xué)習(xí)目標(biāo)，我們?cè)谡n前自主學(xué)習(xí)任務(wù)單中設(shè)計(jì)了如下的學(xué)習(xí)任務(wù)：

①通過(guò)觀看《達(dá)爾文的實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)》微視頻、閱讀教材第46頁(yè)相關(guān)內(nèi)容，回答下列問(wèn)題：達(dá)爾文的實(shí)驗(yàn)推論是什么？達(dá)爾文是否驗(yàn)證了自己的假說(shuō)？

②通過(guò)觀看《詹森和拜爾的實(shí)驗(yàn)》微視頻，閱讀教材第47頁(yè)相關(guān)內(nèi)容，回答下列問(wèn)題：詹森的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是什么？能否驗(yàn)證達(dá)爾文的推論？

③通過(guò)觀看《詹森和拜爾的實(shí)驗(yàn)》微視頻，閱讀教材第47頁(yè)的相關(guān)內(nèi)容，完成下列問(wèn)題：a.沒(méi)有了單側(cè)光，胚芽鞘還會(huì)發(fā)生彎曲？由此能得出什么結(jié)論？b.拜爾的結(jié)論實(shí)驗(yàn)結(jié)論是什么？

為了幫助學(xué)生順利完成上述學(xué)習(xí)任務(wù)，我們錄制了相應(yīng)的微視頻輔助學(xué)習(xí)。視頻的內(nèi)容主要包括達(dá)爾文、詹森、拜爾、溫特等科學(xué)家發(fā)現(xiàn)生長(zhǎng)素的相關(guān)實(shí)驗(yàn)及結(jié)論，短時(shí)間內(nèi)再現(xiàn)了科學(xué)家的實(shí)驗(yàn)探究過(guò)程，使抽象問(wèn)題具體化。

學(xué)生通過(guò)觀看微視頻、閱讀教材相關(guān)內(nèi)容，不斷地解決任務(wù)單上的問(wèn)題，完成相應(yīng)的學(xué)習(xí)任務(wù)，最終達(dá)成課前自主學(xué)習(xí)目標(biāo)。

移動(dòng)終端使學(xué)生擺脫課堂時(shí)空的限制，按照自己的方法和步驟去學(xué)習(xí)，實(shí)現(xiàn)個(gè)性化學(xué)習(xí)。無(wú)論學(xué)生處于什么樣的智力水平，只要沒(méi)有病理因素的影響，都能掌握基本概念、原理、方法所包含的意義，發(fā)現(xiàn)達(dá)爾文、詹森所做實(shí)驗(yàn)中的不足之處，養(yǎng)成理性思維的習(xí)慣，形成批判精神和創(chuàng)新意識(shí)，并能夠通過(guò)分析科學(xué)家的實(shí)驗(yàn)結(jié)論理解植物向光生長(zhǎng)的原因，為課堂的深度學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)、掃清障礙。

2.課堂協(xié)作學(xué)習(xí)

環(huán)節(jié)一 ：課始檢測(cè) 基礎(chǔ)回顧

①圖1中哪組實(shí)驗(yàn)可用于探究植物胚芽鞘感受單側(cè)光刺激的部位？

A.①② B.①③

C.②③ D.③④

②上頁(yè)圖2所示4個(gè)實(shí)驗(yàn)中燕麥胚芽鞘能繼續(xù)伸長(zhǎng)生長(zhǎng)的是（ ）。

A.①③ B.①②

C.①④ D.②③

③下面是生長(zhǎng)素發(fā)現(xiàn)過(guò)程中的部分實(shí)驗(yàn)示意圖（如上頁(yè)圖3），下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（ ）。

A.實(shí)驗(yàn)一是達(dá)爾文的兩組相互對(duì)照實(shí)驗(yàn)，證明了感受單側(cè)光刺激的是胚芽鞘尖端，而不是尖端以下。

B.實(shí)驗(yàn)二是鮑森·詹森的實(shí)驗(yàn)，證明胚芽鞘尖端產(chǎn)生的“影響”可以通過(guò)瓊脂片傳遞給下部，將瓊脂片換成云母片不能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?/p>

C.實(shí)驗(yàn)三是拜爾的實(shí)驗(yàn)，證明胚芽鞘尖端產(chǎn)生的“影響”在其下部分布不均勻會(huì)造成胚芽鞘的彎曲生長(zhǎng)，此實(shí)驗(yàn)必須在黑暗下進(jìn)行。

D.實(shí)驗(yàn)四是溫特的實(shí)驗(yàn)，證明瓊脂塊中的生長(zhǎng)素進(jìn)入去掉尖端胚芽鞘的方式是主動(dòng)運(yùn)輸，若要達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康倪€需增加一對(duì)照組。

課始檢測(cè)的目的并不是查缺補(bǔ)漏，與“課前自主學(xué)習(xí)任務(wù)單”給出的學(xué)習(xí)任務(wù)相關(guān)聯(lián)，主要目的是夯實(shí)基礎(chǔ)，體驗(yàn)學(xué)習(xí)成就感，對(duì)課前自主學(xué)習(xí)內(nèi)容進(jìn)行簡(jiǎn)單回顧，使學(xué)生能夠有所準(zhǔn)備，滿懷信心和期待地投入到內(nèi)化知識(shí)、拓展能力的課堂深度學(xué)習(xí)中。

環(huán)節(jié)二：展示問(wèn)題 頭腦風(fēng)暴

集中展示學(xué)生自主學(xué)習(xí)過(guò)程中在微信公共平臺(tái)提出的最具代表性的問(wèn)題：①達(dá)爾文是否驗(yàn)證了自己的推論？②詹森的實(shí)驗(yàn)中用瓊脂塊將尖端和尖端下部隔開的目的是什么？詹森的實(shí)驗(yàn)是否存在漏洞？

學(xué)生首先圍繞“達(dá)爾文是否驗(yàn)證了自己的推論”展開頭腦風(fēng)暴。因?yàn)榻鉀Q上述問(wèn)題是為了滿足自己的學(xué)習(xí)需求，所以學(xué)生的積極性強(qiáng)、參與度高。他們暢所欲言、觀點(diǎn)碰撞、智慧共享，很快認(rèn)同達(dá)爾文實(shí)驗(yàn)的不足之處，掌握了實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的步驟和方法。有了這樣的理論基礎(chǔ)，學(xué)生敏銳地意識(shí)到詹森實(shí)驗(yàn)的漏洞，為接下來(lái)創(chuàng)意嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶?shí)驗(yàn)方案奠定了基礎(chǔ)。

環(huán)節(jié)三：協(xié)作探究 完善方案

適時(shí)地拋出下面的問(wèn)題：怎樣利用圖示的實(shí)驗(yàn)材料（PPT展示相應(yīng)的圖片素材）設(shè)計(jì)方案，完善詹森的實(shí)驗(yàn)？問(wèn)題驅(qū)動(dòng)使學(xué)生情不自禁地積極思考，全身心地投入到實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)當(dāng)中。然后學(xué)生以小組為單位進(jìn)行研討，爭(zhēng)先恐后地表達(dá)自己的創(chuàng)意和解決方案，在協(xié)作探究的過(guò)程中形成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶?shí)驗(yàn)方案。這一過(guò)程培養(yǎng)了學(xué)生的批判精神和創(chuàng)新意識(shí)，使他們對(duì)詹森的實(shí)驗(yàn)有了深刻理解和內(nèi)化。

環(huán)節(jié)四：展示交流 思維碰撞

通過(guò)智能手機(jī)與希沃授課助手配合在大屏幕直觀呈現(xiàn)各個(gè)小組的實(shí)驗(yàn)方案（如圖4），并在仔細(xì)比對(duì)的同時(shí)對(duì)實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行質(zhì)疑評(píng)價(jià)。這個(gè)時(shí)候各個(gè)小組派代表針對(duì)同學(xué)的質(zhì)疑進(jìn)行相應(yīng)的闡釋，全班學(xué)生都在仔細(xì)聆聽審視。這一過(guò)程很容易暴露學(xué)生的知識(shí)漏洞并發(fā)現(xiàn)新的問(wèn)題，引發(fā)一波未平一波又起的探究活動(dòng)，不斷使實(shí)驗(yàn)方案得到完善，逐步趨于成熟。這一過(guò)程促進(jìn)了學(xué)生思維的發(fā)展，實(shí)現(xiàn)了知識(shí)要素的遷移和多重連接，最終使學(xué)生掌握了科學(xué)實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)步驟和方法，同時(shí)這也為接下來(lái)的課堂協(xié)作探究作了必要的階梯型的知識(shí)儲(chǔ)備，再次展示了移動(dòng)終端在課程實(shí)施過(guò)程中的巨大魅力。

環(huán)節(jié)五：協(xié)作探究 內(nèi)化知識(shí)

堅(jiān)實(shí)的理論依據(jù)為接下來(lái)的基于真實(shí)情境的探究問(wèn)題引導(dǎo)課堂教學(xué)方式創(chuàng)新奠定了基礎(chǔ)?？茖W(xué)史上對(duì)植物彎向光源生長(zhǎng)的原因一直存在爭(zhēng)議。那么胚芽鞘彎向光源生長(zhǎng)的主要原因是單側(cè)光照使向光側(cè)的生長(zhǎng)素分解了還是轉(zhuǎn)移到了背光側(cè)？帶著這樣的來(lái)自真實(shí)情境的問(wèn)題，學(xué)生以小組為單位進(jìn)行協(xié)作探究，利用教師提供的模型教具設(shè)計(jì)對(duì)照實(shí)驗(yàn)，并將自己的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路呈現(xiàn)在展示板上分享交流。然后，教師利用移動(dòng)終端將各種情況分別展示，使學(xué)生們腦洞大開，迸發(fā)出更多的設(shè)計(jì)思路和靈感。用“以學(xué)為主”的課堂取代“以講為主”的課堂，實(shí)現(xiàn)了課前自主學(xué)習(xí)、課堂協(xié)作學(xué)習(xí)及微視頻三大模塊導(dǎo)學(xué)一體的教學(xué)模式。

環(huán)節(jié)六：生成作品 拓展能力

布置課后作業(yè)：完成自己的盆景造型作品，說(shuō)出設(shè)計(jì)依據(jù)。

教學(xué)反思

本節(jié)課首先圍繞學(xué)生課前自主學(xué)習(xí)中發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題“達(dá)爾文是否驗(yàn)證了自己的推論”展開頭腦風(fēng)暴，緊接著對(duì)詹森實(shí)驗(yàn)的嚴(yán)謹(jǐn)性進(jìn)行了重新審視。自主學(xué)習(xí)過(guò)程中普遍存在的問(wèn)題使問(wèn)題取向更加具有針對(duì)性，有助于引發(fā)學(xué)生的關(guān)注和積極思考，更加滿足學(xué)生的學(xué)習(xí)需求，極大地調(diào)動(dòng)了學(xué)生的積極性和參與熱情。這一過(guò)程能夠呼喚學(xué)生的靈光閃現(xiàn)，出現(xiàn)觀點(diǎn)碰撞，實(shí)現(xiàn)智慧共享，使他們?cè)谥匦聦徱曔_(dá)爾文和詹森實(shí)驗(yàn)的同時(shí)充分認(rèn)識(shí)實(shí)驗(yàn)的不足之處，在不知不覺中掌握生物實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的步驟和方法，為進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)奠定基礎(chǔ)。讓學(xué)生體驗(yàn)發(fā)現(xiàn)生長(zhǎng)素的過(guò)程和方法，及科學(xué)家不懈的探索精神，明白科學(xué)是嚴(yán)謹(jǐn)?shù)?，?lái)不得半點(diǎn)馬虎。同時(shí)，培養(yǎng)了學(xué)生的批判精神和創(chuàng)新意識(shí)，促進(jìn)核心素養(yǎng)落地。

來(lái)自真實(shí)情境的探究主題“胚芽鞘彎向光源生長(zhǎng)的主要原因是單側(cè)光照使向光側(cè)的生長(zhǎng)素分解了還是轉(zhuǎn)移到了背光側(cè)”引導(dǎo)的課堂協(xié)作探究活動(dòng)將課堂協(xié)作學(xué)習(xí)推向高潮。為了達(dá)到對(duì)植物相關(guān)性生長(zhǎng)的原因的深刻理解和認(rèn)知，掌握生長(zhǎng)素的產(chǎn)生、運(yùn)輸及作用機(jī)理，課前對(duì)學(xué)生活動(dòng)進(jìn)行了充分的預(yù)設(shè)，精心準(zhǔn)備了模型道具。學(xué)生拿著模型道具進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究的過(guò)程更加投入和直觀，思維始終處于興奮活躍狀態(tài)，有效助推了學(xué)生認(rèn)知水平的發(fā)展，完成課堂學(xué)習(xí)目標(biāo)。

利用移動(dòng)終端對(duì)學(xué)生發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行了展示，利用模型道具對(duì)學(xué)生的協(xié)作探究結(jié)果也進(jìn)行了充分的展示。在不斷地展示、接受質(zhì)疑的過(guò)程中進(jìn)行了有效的教學(xué)評(píng)價(jià)，使生生評(píng)價(jià)、師生評(píng)價(jià)貫穿整個(gè)教學(xué)活動(dòng)的始終。最后學(xué)生在不斷接受質(zhì)疑作出闡釋的過(guò)程中循序漸進(jìn)地獲取新知，提高了能力。

設(shè)計(jì)亮點(diǎn)

設(shè)計(jì)課前自主學(xué)習(xí)任務(wù)單指導(dǎo)學(xué)生課前自主學(xué)習(xí)，使學(xué)生擺脫了課堂有限時(shí)間和空間的限制，利用移動(dòng)終端在微視頻的幫助下按照自己的步驟和方法去學(xué)習(xí)，基本都能了解達(dá)爾文、詹森、拜爾、溫特及郭葛等科學(xué)家的實(shí)驗(yàn)過(guò)程及結(jié)論。同時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，為課堂的進(jìn)一步協(xié)作探究活動(dòng)奠定基礎(chǔ)。課堂教學(xué)中基于課前自主學(xué)習(xí)中發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題而展開的協(xié)作探究活動(dòng)，實(shí)現(xiàn)已有知識(shí)的的重組和不斷訪問(wèn)、知識(shí)要素的遷移和多重鏈接，并利用移動(dòng)終端展示自己的學(xué)習(xí)成果，使學(xué)生在不斷的“展示—質(zhì)疑—闡釋”中內(nèi)化知識(shí)、拓展能力，發(fā)展核心素養(yǎng)；基于真實(shí)情境的探究問(wèn)題引導(dǎo)課堂教學(xué)方式創(chuàng)新，使學(xué)生具備能夠運(yùn)用植物的向光性原理解決生產(chǎn)生活中實(shí)際問(wèn)題的能力。