微課程教學(xué)法高三生物 實驗復(fù)習(xí)課實踐初探

邱曉華

《綠葉中色素的提取和分離》一課，是筆者在“2018年度教育信息化教學(xué)應(yīng)用實踐共同體項目微課程教學(xué)法實踐共同體”現(xiàn)場驗收時執(zhí)教的一節(jié)成果匯報課。

“微課程教學(xué)法”在新授課中實踐得比較多，而在高三一輪復(fù)習(xí)的實驗課中實踐，筆者還是第一次嘗試，但是，此次實踐感悟頗深。

● 教材分析

《綠葉中色素的提取和分離》是人教版必修一第五章《細(xì)胞的能量供應(yīng)和利用》第4節(jié)《能量之源——光和光合作用》中的一個實驗，在高考中屬于B級要求，是高考經(jīng)常考的一個非常重要的實驗。

該實驗本來是一個驗證性實驗，要求學(xué)生理解和掌握色素提取和分離的原理、實驗方法和操作步驟，并通過實驗分離得到四條色素帶。對于高三的學(xué)生來說，這個實驗在高一的時候已經(jīng)做過，如果再簡單地按照書本的實驗步驟重復(fù)一遍，學(xué)生興趣不大，如果不復(fù)習(xí)實驗操作過程，實驗中的細(xì)節(jié)學(xué)生可能會有所遺忘。

● 設(shè)計意圖

如何突破上述教學(xué)困局？筆者想到了微課程教學(xué)法中的“微項目探究”。微項目學(xué)習(xí)是微課程教學(xué)法汲取項目學(xué)習(xí)精華創(chuàng)立的，適合我國中小學(xué)校每一堂課開展協(xié)作探究或作品創(chuàng)作。由于微項目學(xué)習(xí)的主題要來自真實情境，它對高三學(xué)生具有一定的挑戰(zhàn)意義，是一項需要協(xié)作探究來揭示原因、創(chuàng)意解決方案、著手解決問題，并展示協(xié)作探究成果的有反饋的學(xué)習(xí)活動。[1]如果能在復(fù)習(xí)課中設(shè)計一個與色素提取相關(guān)，又是學(xué)生感興趣的真實情境，且在探究過程中能拓展學(xué)生能力的微項目學(xué)習(xí)活動，那就能很好地解決高三復(fù)習(xí)這個實驗中的困惑。

去年秋天，筆者發(fā)現(xiàn)校園里因為各色葉片的裝點絲毫不遜色于春季，于是設(shè)計了一個微項目學(xué)習(xí)，讓學(xué)生探究葉片為什么會變色。治學(xué)需要嚴(yán)謹(jǐn)，為了更科學(xué)地設(shè)計這個微項目學(xué)習(xí)主題，筆者查閱了大量資料，發(fā)現(xiàn)引起葉片變色的原因有很多，這與植物的種類、色素的種類、色素的含量變化等都有很大關(guān)系，也與氣溫、光照等多種環(huán)境因素的影響分不開。如果寬泛地研究葉片為什么會變色，這個項目就比較復(fù)雜，范圍也太廣，在短短的一節(jié)課時間里很難完成。考慮到課堂探究的有效性，筆者最終確定讓學(xué)生從色素的角度去探究，這樣既緊扣課題，又引導(dǎo)學(xué)生去關(guān)注生活中的現(xiàn)象，解決生活中的問題，在激發(fā)學(xué)生興趣的同時，還可以培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力。

● 課前準(zhǔn)備

1.設(shè)計自主學(xué)習(xí)任務(wù)單

自主學(xué)習(xí)任務(wù)單用于學(xué)生課前自主學(xué)習(xí)，是教師設(shè)計的以表單的形式指導(dǎo)學(xué)生開展自主學(xué)習(xí)的方案，包括學(xué)習(xí)指南、學(xué)習(xí)任務(wù)、困惑與建議三個組成部分[2]，要求為學(xué)生搭建自主學(xué)習(xí)的支架。它的主體部分就是“學(xué)習(xí)任務(wù)”，遵循“問題向?qū)В蝿?wù)驅(qū)動”的原則，即通過問題的形式提出任務(wù)，引導(dǎo)學(xué)生閱讀教材、學(xué)習(xí)微視頻來實現(xiàn)自主學(xué)習(xí)。

由于本節(jié)課是為高三一輪復(fù)習(xí)課，學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)過相關(guān)內(nèi)容，所以筆者在“學(xué)習(xí)任務(wù)”中通過問題形式，讓學(xué)生回答綠葉中色素提取和分離的原理、在實驗操作中的注意事項，以及操作不正確會出現(xiàn)的問題，讓學(xué)生通過閱讀書本相關(guān)內(nèi)容和觀看微視頻，喚起他們的記憶，自主復(fù)習(xí)實驗原理、方法和實驗操作步驟。

2.錄制微視頻

在微課程教學(xué)法看來，微視頻是幫助學(xué)生完成自主學(xué)習(xí)任務(wù)單給出的任務(wù)的配套學(xué)習(xí)資源。本節(jié)課是一節(jié)實驗課，所以筆者找了按照教材中的實驗操作步驟進(jìn)行操作的示范視頻。而在實際操作中，用研磨過濾器代替教材中的研缽和漏斗來進(jìn)行研磨過濾，操作簡單，效果更好，所以筆者另外錄制了用研磨過濾器來提取色素的視頻，這樣，學(xué)生在課前就對操作過程有所了解，課堂上用研磨過濾器來提取色素成功率會更高。

3.設(shè)計課堂學(xué)習(xí)任務(wù)單

微課程教學(xué)法是翻轉(zhuǎn)課堂的本土化創(chuàng)新，認(rèn)為學(xué)生在課前自主學(xué)習(xí)知識，已經(jīng)基本掌握了原來教師需要在課堂上講授的知識，課堂學(xué)習(xí)就是內(nèi)化和拓展，即內(nèi)化知識和拓展能力。[3]

筆者把課堂學(xué)習(xí)任務(wù)單的學(xué)習(xí)任務(wù)分成了三步：“測學(xué)力”“攀新高”“探項目”。

①“測學(xué)力”，即檢測學(xué)生自主學(xué)習(xí)的成效。為了確保學(xué)生進(jìn)一步體驗自主學(xué)習(xí)的成就感，測學(xué)力設(shè)置的是一些基礎(chǔ)題。為了節(jié)約時間，把更多的時間留給“探項目”，筆者設(shè)置的都是客觀題，學(xué)生可以在較短時間內(nèi)完成。

②“攀新高”，即完成基礎(chǔ)題后的進(jìn)階。教師需要盡可能地提供“最近發(fā)展區(qū)”，讓學(xué)生嘗試解決有可能解決的具有極限意義的問題，而且提供必要的“腳手架”。這樣做，有利于鞏固認(rèn)知結(jié)構(gòu)的“同化”，為“探項目”達(dá)到新的認(rèn)知結(jié)構(gòu)的“順應(yīng)”創(chuàng)造條件。

對于高三一輪復(fù)習(xí)來講，學(xué)生直面的是高考，所以，進(jìn)階作業(yè)筆者精選了高考原題，或者是經(jīng)高考題改編的題目。考慮到時間成本，也為了讓學(xué)生能更直接地判斷自我掌握情況，筆者選擇了客觀題。

③“探項目”。微項目學(xué)習(xí)是微課程教學(xué)法汲取項目學(xué)習(xí)精華創(chuàng)造的微型項目學(xué)習(xí)活動，包括協(xié)作探究和展示成果兩部分。[4]在這一環(huán)節(jié)中，教師設(shè)計了探究秋季葉片變色的真實情境，讓學(xué)生去研究、解釋現(xiàn)實生活中的實際問題，學(xué)生學(xué)以致用，很感興趣，同時在解決問題的過程中也能更好地實現(xiàn)內(nèi)化知識、拓展能力。

基于前面“設(shè)計意圖”中闡述的理由，筆者設(shè)計了題為《葉片為什么會變色》的微項目學(xué)習(xí)活動：

春有百花秋有“葉”，秋季，因為有各色葉片的裝點而毫不遜色于春季：我們校園里的銀杏葉由綠色漸變成黃色，最后滿身皆是“黃金甲”;烏桕樹葉漸變的色彩，美得仿佛一幅油畫;天平山的楓葉也漸變出了各種紅，吸引著來自各地的賞楓人……請從葉片中色素的角度推測秋季葉片變色的原因，并設(shè)計相關(guān)的實驗證明。

小組協(xié)作，提出觀點，設(shè)計方案，實驗證明。

最后展示各組的實驗結(jié)果，闡述葉片變黃或者變紅的原因，并由其他組同學(xué)對其進(jìn)行評價。

● 課堂學(xué)習(xí)過程與反思

1.測學(xué)力

這是一個檢測課前自主學(xué)習(xí)成效的環(huán)節(jié)，也是完成自主學(xué)習(xí)評價的課程任務(wù)。內(nèi)容為四道基礎(chǔ)題，預(yù)設(shè)時間3分鐘，請學(xué)生先獨立完成，后小組討論，最先完成的小組派代表到講臺上展示答案，其他組評價。

生成：學(xué)生能較快完成，有一部分學(xué)生答案有問題，經(jīng)過組內(nèi)討論，能得出正確答案，之前做錯的學(xué)生也知道自己錯在哪里。這表明，教師轉(zhuǎn)變設(shè)計方式之后，學(xué)生自主學(xué)習(xí)成效得到提升。此外，學(xué)生通過同伴互助，能夠解決屬于“最近發(fā)展區(qū)”的困難，品味同伴互助的喜悅，為走向社會生活參與協(xié)同創(chuàng)新打下了基礎(chǔ)。

2.攀新高

這是從鞏固知識到內(nèi)化知識的過渡環(huán)節(jié)，也是復(fù)習(xí)迎考的合理安排。內(nèi)容為五道知識類應(yīng)用題，預(yù)設(shè)時間10分鐘，也是請學(xué)生先獨立完成，后小組討論，再全班交流，最先完成的小組派代表到講臺上展示答案，其他組評價。

生成：題目較難，學(xué)生5分鐘內(nèi)能把題目做完，但是出現(xiàn)的錯誤答案還是五花八門，經(jīng)過了2分鐘左右的組內(nèi)討論，除了第四題，其他題目基本能組內(nèi)統(tǒng)一正確答案，而第四題好幾組最終的答案都是錯的。

筆者先請最先完成的小組展示答案，他們組給出的答案是AB，然后請其他組的同學(xué)評價，如果有不同的答案，請說明理由。有其他組的學(xué)生舉手認(rèn)為還要選C，經(jīng)過兩組學(xué)生各自理由的闡述，最后大家一致同意C選項——沒有無水乙醇，可用95%的乙醇加入適量無水碳酸鈣是正確的。

反思：在翻轉(zhuǎn)課堂中，學(xué)生是開展自主學(xué)習(xí)活動的主體，教師則是學(xué)習(xí)活動的設(shè)計者、組織者、指導(dǎo)者、幫助者、促進(jìn)者和欣賞者，這也是微課程教學(xué)法翻轉(zhuǎn)課堂和傳統(tǒng)課堂最大的區(qū)別。所以，在翻轉(zhuǎn)課堂上，應(yīng)該讓學(xué)生自己在學(xué)習(xí)的過程中去發(fā)現(xiàn)問題、解決問題，而不是教師直接介入暗示式地提問，搶奪探究中的學(xué)生角色;學(xué)生有了問題以后，也應(yīng)該放手讓學(xué)生自己去嘗試著解決，教師要相信學(xué)生的能力，相信他們通過組內(nèi)討論、全班交流是能夠解決問題的，事實證明，他們做到了。

3.探項目

這是微項目學(xué)習(xí)活動，題為《葉片為什么會變色》。采取的方式是，先由各小組協(xié)作探究，再課堂展示交流。

生成：在協(xié)作探究中，首先，每個小組提出本組觀點，有的組認(rèn)為葉片變黃是因為葉綠素含量減少，有些組認(rèn)為是葉黃素含量增加，也有些組認(rèn)為是葉綠素轉(zhuǎn)變成了葉黃素，還有些組提出葉片變紅是因為生成了花青素等。觀點多樣，鍛煉了學(xué)生的科學(xué)思維能力。

在設(shè)計方案的過程中，所有小組都考慮到了要設(shè)置對照組，即一組提取綠葉中色素，一組提取變色葉片中的色素，然后通過比較兩組實驗提取到的色素帶的數(shù)量和寬度來得出結(jié)論。總體的實驗設(shè)計思路都很好。

但是在實驗操作過程中，有兩組學(xué)生操作非常謹(jǐn)慎，導(dǎo)致速度很慢，最后沒有來得及出實驗結(jié)果，還有一組學(xué)生由于實驗操作錯誤，重新做實驗，也沒有來得及出結(jié)果，其他七組都得到了實驗結(jié)果。

在展示成果時，請實驗效果最好的小組介紹了他們組的觀點、實驗設(shè)計方案，展示實驗結(jié)果，并闡述葉片變色的原因。該組的實驗結(jié)果中黃色葉片提取分離得到的色素帶只有一條葉黃素，與綠色葉片提取分離得到的四條色素帶對比，得出的結(jié)論是：葉片變黃是因為葉綠素分解了。

但是，另一組的學(xué)生提出了不同的觀點。他們組提取分離得到的黃葉中的葉黃素很多，所以得出的結(jié)論是：葉綠素轉(zhuǎn)變成了葉黃素。這是個預(yù)期以外的答案，筆者當(dāng)即引導(dǎo)學(xué)生研究得出不同結(jié)論的原因。學(xué)生很快發(fā)現(xiàn)了問題：設(shè)置對照實驗時要遵循單一因子變量原則，要控制無關(guān)變量，實驗組和對照組最好用同一種植物的葉片，用相同數(shù)量的葉片。由于在實驗操作的過程中沒有控制好這些變量，所以實驗結(jié)果并不能很好地說明問題，也說服不了對方。從認(rèn)知視域看問題，使學(xué)生獲得了怎樣運用所學(xué)知識的真實體驗，邁出了“順應(yīng)”的可貴一步。

還有小組用的是紅楓葉片來提取色素，發(fā)現(xiàn)層析效果不明顯，色素還是停留在濾葉細(xì)線處，沒有隨層析液分離開。該組學(xué)生自己找到了原因：因為花青素是水溶性色素，所以不能用脂溶性的層析液，而應(yīng)該用水作為層析液。這個知識點筆者在攀新高第五題中埋了伏筆。這樣就，讓學(xué)生在探究中走向從“同化”到“順應(yīng)”的認(rèn)知之路。

反思：在微項目學(xué)習(xí)過程中，學(xué)生要設(shè)計對照實驗，分別用綠葉和其他顏色的葉片來提取色素進(jìn)行比較，既復(fù)習(xí)了書本上的基礎(chǔ)實驗，又進(jìn)行了拓展實驗，激發(fā)了學(xué)生的興趣，也培養(yǎng)了他們的科學(xué)思維和科學(xué)探究的能力，活生生地演繹著“同化”到“順應(yīng)”的認(rèn)知歷程，達(dá)到了預(yù)期的目標(biāo)。

在翻轉(zhuǎn)課堂中，教師職能的重心從講課轉(zhuǎn)變?yōu)樵O(shè)計、組織、幫助、指導(dǎo)和欣賞，教師的角色從“演員”轉(zhuǎn)型為“導(dǎo)演”。實踐表明，學(xué)生的潛力是無限的，不要不放心讓學(xué)生自己去探究，他們的能力遠(yuǎn)比教師想象得強。當(dāng)然，要設(shè)計一個既與課題緊密相關(guān)又有探究價值，既讓學(xué)生感興趣又是可操作的微項目，確實需要教師好好動腦筋。

課的最后，筆者引導(dǎo)學(xué)生去觀察生活中一些關(guān)于葉片顏色的有趣的現(xiàn)象。例如，有些植物如月季，嫩葉是紅色的，然后會慢慢轉(zhuǎn)變?yōu)榫G色;有些植物如吊蘭，會出現(xiàn)“銀邊”或者是“銀心”，葉緣或者葉心是黃色的;有些植物如吊竹梅，葉片的顏色水培會比土培淡些;還有些植物如紅葉李，葉片常態(tài)就是紅色的。希望學(xué)生做一個生活中的有心人，去發(fā)現(xiàn)更多關(guān)于葉片顏色的有趣現(xiàn)象。筆者倍感欣慰的是，很多學(xué)生在課后還在繼續(xù)探討，有些學(xué)生甚至對果實的顏色、紫薯之類顏色怪異的食物都產(chǎn)生了興趣，提出想進(jìn)行實驗探究的想法。

一節(jié)實驗復(fù)習(xí)課，讓學(xué)生既掌握了基礎(chǔ)知識，又對所學(xué)知識產(chǎn)生了濃厚的興趣，既發(fā)展了科學(xué)思維、科學(xué)探究能力，又發(fā)展了動手操作能力、發(fā)現(xiàn)問題能力、分析概括能力、交流質(zhì)疑能力、語言表達(dá)能力等這些適應(yīng)時代發(fā)展的核心素養(yǎng)。筆者認(rèn)為，實驗復(fù)習(xí)課采用微課程教學(xué)法指導(dǎo)的翻轉(zhuǎn)課堂模式效果非常好。

● 有待解決的問題

一是上課時間不夠用。高三一輪復(fù)習(xí)的目標(biāo)是高考，高考題難度較大，學(xué)生做題需要的時間相對較長，而微課程教學(xué)法指導(dǎo)的翻轉(zhuǎn)課堂最大的亮點就是微項目學(xué)習(xí)，要留足夠多的時間讓學(xué)生真正學(xué)以致用，用所學(xué)知識解決真實情境中的問題，而不是進(jìn)行形式主義的偽探究，復(fù)習(xí)課會出現(xiàn)時間不夠用的現(xiàn)象，把握好時間非常重要。

二是教師角色轉(zhuǎn)變有難度。微課程教學(xué)法的任務(wù)是創(chuàng)造“三大模塊”“導(dǎo)學(xué)一體”的新型教學(xué)模式，教師導(dǎo)，學(xué)生學(xué)，教師要從“演員”向“導(dǎo)演”轉(zhuǎn)型。而教師習(xí)慣了傳統(tǒng)課堂，習(xí)慣了講授式教學(xué)，要從講課的“演員”轉(zhuǎn)型有點不適應(yīng)。一方面，復(fù)習(xí)課內(nèi)容多、任務(wù)重，當(dāng)“導(dǎo)”而不出的時候，教師就會有替學(xué)生說的沖動;另一方面，在復(fù)習(xí)的時候，教師總是希望能面面俱到，把所有要復(fù)習(xí)的知識點都羅列出來講一遍，讓學(xué)生自主復(fù)習(xí)教師總是不放心，怕學(xué)生復(fù)習(xí)不到位，遺漏了知識點或理解不透徹。

而從本節(jié)課的實踐來看，教師的擔(dān)心是多余的，學(xué)生很喜歡這種教學(xué)模式，也表現(xiàn)得很出色，教師只要成功“轉(zhuǎn)型”就好。

參考文獻(xiàn)：

[1][2][3]金陵.翻轉(zhuǎn)課堂與微課程教學(xué)法[M].北京：北京師范大學(xué)出版社，2015.

[4]馬莉莉.基于微項目學(xué)習(xí)的翻轉(zhuǎn)課堂設(shè)計策略——以《自然界的水循環(huán)》一課為例[J].中國信息技術(shù)教育，2018（Z3）：71-76.