StarC平臺助力生物學核心素養發展的教學設計

【摘 要】本文以“與生物學有關的職業—— 林業工程師”一課為例，在分析教材的基礎上，提出依托 StarC 平臺的信息化創設適當情境，以問題為主線、以學生為主體進行合理的教學設計，以深入推進交互活動。

【關鍵詞】生物學 核心素養 教學設計 StarC 平臺

【中圖分類號】G ?【文獻標識碼】A

【文章編號】0450-9889（2019）08B-0102-03

生物學核心素養可以通過生物學的課堂教學實踐加以培育、生成和發展。依托 StarC 云端一體化學習平臺，利用網絡，通過電腦主機連接數字化圖像攝影儀、專用 Pad 平板電腦學習機等設備，用電子雙屏代替投影幕布、電子白板替代原始黑板、觸控筆取代最初粉筆來完成整個教學活動。其信息化、智能化、豐富化的課程教學資源和網絡互動教學環境，有效輔助課堂教學，提高教學效率，優化教學效果，達成生物學教學目標，助力學生生物學科核心素養的發展。本文以人教版高中生物學必修 3“與生物學有關的職業—— 林業工程師”為課例，探討依托 StarC 交互式平臺進行的教學設計。

一、教學分析

“與生物學有關的職業—— 林業工程師”是人教版高中生物學教材《穩態與環境》第 4 章的拓展內容。在此之前，學生已經學習了有關種群和群落及環境的內容，并能學以所用，學以致用。本節內容雖看似簡單，但因為教材內容部分介紹不多，所以學生對與此相關的林業工程師職業了解甚少。結合頒布的《普通高中生物學課程標準（2017 版）》，本節課的設計以發展學生的核心素養為理念，以 StarC 平臺的信息化融合為依托，以問題解決為驅動，以“了解、磨煉、考驗、體驗”林業工程師為主線，采用觀看并分析相關視頻、Pad 網絡查閱資料和上傳作業、學生自主學習、小組合作探究、交流表達、教師引導、評價等方式激發學生的主動性和積極性，突破本節的難點，將知識、能力和情感態度價值觀三維目標有效整合，以實現學生核心素養的發展目標。

二、教學目標

1.通過網絡搜索，熟悉和深入了解林業工程師這一與生物學相關的職業（社會責任）。

2.通過運用科學的觀點、思路和方法以及所學生物學有關知識，探討或解決林業中的相關實際問題（生命觀念、科學思維、科學探究、社會責任）。

3.能深刻認識到生物學在促進人與自然和諧共處等方面的重要性，并為可持續發展提出有價值的建議（社會責任）。

三、教學過程

（一）精心創設情境，激發學習動機

〖師〗“綠水青山就是金山銀山”的發展理念的提出，大力推進生態文明建設。倡導綠色發展，必須加快林業發展。事實上，我們的森林業正面臨諸多問題，先看一則視頻（教師利用 StarC 平臺的雙屏與附加功能，左屏 PPT 課件呈現大興安嶺森林圖，右屏播放 2017 年內蒙古大興安嶺森林火災視頻）。剛才的視頻內容讓大家很揪心，這一場火災本來是完全可以避免的，可見防火遠比救火更重要。如何科學有效地防火？這與我們的林業工程師是分不開的。這就是我們這節課要學習的內容：與生物學有關的職業—— 林業工程師。

〖設計意圖與發展學生核心素養分析〗用事實情境，激發學生對森林火災的關注，進而喚起學生的能動意識，激發內在驅動力，使其積極參與到接下來的學習活動中來。通過視頻內容，引發學生情感共鳴，關注自然生存環境，樹立生命觀念的意識和增強學生的社會責任感，對應培養和發展“生命觀念”與“社會責任”的學科核心素養。

（二）PAD 網絡搜索，走近林業工程師

〖活動一〗學生利用手頭的 Pad 學習工具，網絡查閱資料，了解林業工程師的一些信息，如就業單位、主要從事工作、教育背景（大學、專業、學歷等）等，進行小組匯總，成果分享。

〖小組匯報，完成總結〗

〖設計意圖與發展學生核心素養分析〗利用“任務驅動”的教學方法，以學生為主體，自主用 Pad 上網查找資料，小組完善匯總，教師適當補充，在提高學生操作學習工具技能的同時，提升學生的資料提煉能力，同時加深對林業工程師有關方面的了解。對應培養和發展“科學思維”與“社會責任”的學科核心素養。

〖師〗森林病蟲害和火災重在預防，重在未雨綢繆。請大家圍繞下面兩個問題進行思考、探討與交流。

（三）問題引領探索，磨煉林業工程師

〖活動二〗StarC 雙屏展示下列問題，學生進行分析思考、小組探討與合作交流。

1.森林病蟲害防治措施是“預防為主，綜合治理”。請結合所學生物學知識，闡述林業病蟲害的具體防治方法并作出評價。

2.森林防火遠比救火更重要，火災隱患要做到早發現，從而及時預防。你認為林業防火的具體措施有哪些？

〖小組討論，交流總結〗森林病蟲害防治方法有：物理機械防治、化學防治、生物防治、選育抗病蟲樹種（或轉抗蟲基因）、森林植物檢疫、營林技術防治等;森林防火措施有：人工地面巡視 、無人機空中巡邏、瞭望臺監測、視頻監控（國內主流）、智能預警（發展方向）等。

〖設計意圖與發展學生核心素養分析〗通過問題探討、合作交流的方式，在積極討論過程中，使學生自身的理性思維以及充分運用所學生物學知識去解決實際問題的能力得到充分的提升，同時培養學生關注社會議題的社會責任感意識。對應培養和發展“科學思維”“科學探究”與“社會責任”的學科核心素養。

〖師〗作為一名林業工程師，除了能解決林業中面臨的一些問題，還要具備對林業工程的整體規劃與創新設計的能力，能夠經受嚴峻的考驗。

（四）三位一體整合，考驗林業工程師

〖活動三〗近幾年來，有些地方農戶種植的板栗人工林經濟效益不高。假如你欲當一名林業工程師，你來為農戶出謀劃策，規劃方案，以取得顯著經濟效益和生態效益，進而通過林業工程師的考驗。小組將方案寫在下發的紙上，利用手頭 Pad 拍照上傳，教師利用 StarC 平臺接受各組上傳的方案，對比分析，即時反饋評價。

〖各組上傳，評價總結〗總體規劃的方向是進行“人工林套種—— 增加物種多樣性”。套種不同品種時要注意以下幾點：（1）互補效應：充分利用資源空間;（2）陰陽結合：陽生與陰生植物結合;（3）生快活高：生長快，成活率高;（4）勞動投入少，易管理;（5）經濟效益和生態效益并重。

〖設計意圖與發展學生核心素養分析〗通過設計、上傳、評價方案的三位一體的方式，依托 StarC 平臺與學生端 Pad 的網絡連接，促使師生互動、生生互動以及人機互動的交互方式得到更廣泛、更深入地實現，教學的反饋評價更加及時，利于教師更全面地了解學生，更好地掌控教學，課堂教學效率和教學效果得到更好的提升。與此同時，學生關注和解決實際問題的意識感、責任感、系統結構決定功能觀進一步加強。對應培養和發展“生命觀念”“科學思維”“科學探究”與“社會責任”的學科核心素養。

〖師〗作為林業工程師，要能勝任解決林業戶的咨詢與求助。

（五）自我角色扮演，體驗林業工程師

〖活動四〗現場一組同學扮演林業工程師，其他組同學扮演林業戶，對林業種植中的相關問題進行現場咨詢和求助，林業工程師進行解答。教師扮演級別最高的林業工程師，對相關問題進行補充和說明。

〖問題與解答〗

1.對于過量采伐的森林如何有效治理以恢復森林植被？

可實行定期封山育林，禁止開墾、放牧等人為破壞活動，對封育地進行規劃，制定管理辦法。

2.一些地方的市區、城鎮等公共綠地打算只選擇油松類植被用于城市綠化行不行？

樹種過于單一，林業結構不合理，易造成病蟲害，應增加植物種類多樣性，利于城市綠化多樣性發展。

3.西北防護林曾被大量種植屬于喬木的楊樹，結果“綠色長城”成為“灰色長城”，其原因主要是什么？

違背協調與平衡原理，應該因地制宜，栽種耐旱抗風沙等適應性強的當地物種，方能保持長期存活。

〖設計意圖與發展學生核心素養分析〗通過模擬真實情境，角色扮演方式，在有效互動中，讓學生切身體驗林業工程師這一職業并提升對該職業的認同感和自豪感，獲得快樂和寶貴的經歷，在潛移默化中享受職業的樂趣，樹立為社會作貢獻的責任意識。在解決實際問題的過程中，學生的科學思維能力得到進一步提升。對應培養和發展“生命觀念”“科學思維”與“社會責任”的學科核心素養。

（六）情境升華情感，引發心靈共鳴

〖師〗隨著國家對生態環境建設的大力投入，我們的林業發展正變得越來越好，正如前一階段的大型紀錄片《厲害了，我的國》中所呈現的一樣。（利用 StarC 平臺的雙屏與附加功能播放視頻）

〖師〗當然，我們的生態環境建設任重而道遠，美麗環境的背后有眾多林業工程師默默無聞的付出，他們像對待生命一樣對待我們的林業。希望以后有更多的同學選擇報考林業大學，用你們的知識和熱情，共同守望、培育我們的森林，為建設美好家園貢獻你們的那份力，做一個有責任、有擔當的人。愿我們的環境如唐代著名詩人張志和詞《漁歌子》中所描述的生態盛景。學生集體朗誦詞。

〖設計意圖與發展學生核心素養分析〗通過視頻播放、學生集體朗誦，從視覺和聽覺上引發學生產生強烈的共鳴，如同身臨其境的感覺。關注我們的生態環境，樹立報考林業大學的決心和濃烈的生命觀念和社會責任感意識。對應培養和發展“生命觀念”與“社會責任”的學科核心素養。

這節課內容看似簡單，但涉及學生不熟悉的職業—— 林業工程師，課堂依托 StarC 平臺與 Pad 學習機的連接，在 PPT 課件基礎上，將資料、圖片、視頻等多種教學資源有機整合。采用查閱資料、小組討論、人機互動、交流評價、角色扮演等多樣化活動形式。理論聯系實際，貼近生活，運用所學知識解決現實問題。上述這些設計充分激發學生學習的積極性和探究的主動性，培養學生的科學思維能力、科學探究能力、歸納總結能力和自主學習能力。樹立保護生態環境的意識，增強社會責任感。對林業工程師形成正確的認識，增強自我價值實現決心和生命觀念意識。在倡導課堂教師主導學生主體及快樂學習理念的同時，在潛移默化中培養和發展學生的核心素養，完成立德樹人的根本任務。

【基金項目】江蘇省教育科學“十三五”規劃2016年度省級重點課題“ StarC 平臺下高中生物課堂交互式教學模式的研究”（No. C-b/2016/02/45）。

【作者簡介】周小建（1978— ），男，本科學歷，江蘇省蘇州市第三中學高級教師。

（責編 盧建龍）