基于高中生物名師工室APP的教學(xué)實踐

梅金生

指向?qū)W科核心素養(yǎng)的生物名師工作室APP開發(fā)研究是以生物名師工作室為載體，發(fā)揮名師的示范、激勵、凝聚、輻射和帶動作用，以便攜式手機或PAD作為學(xué)習(xí)終端，開發(fā)高中生物學(xué)習(xí)APP，讓學(xué)生可以隨時隨地獲取教師的教學(xué)視頻、教學(xué)資料、作業(yè)資源等，實時參與問題發(fā)布和探討，以該新穎的方式學(xué)習(xí)高中生物課程，從而發(fā)展學(xué)生生命觀念、科學(xué)思維、科學(xué)探究和社會責(zé)任4個方面的生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。下面以“分子與細胞”模塊為例，來介紹基于高中生物名師工作室APP的教學(xué)實踐。

1高中生物名師工作室進行教學(xué)實踐研究的教學(xué)思想

新課程倡導(dǎo)的學(xué)習(xí)方式是現(xiàn)代學(xué)習(xí)方式，主要有自主學(xué)習(xí)、合作學(xué)習(xí)和探究學(xué)習(xí)3種。其中，自主學(xué)習(xí)對學(xué)生的終生學(xué)習(xí)有很大的幫助，自主學(xué)習(xí)就是“自我導(dǎo)向、自我激勵、自我監(jiān)控”的學(xué)習(xí)。目前，中學(xué)生的自主學(xué)習(xí)主要是通過看書（閱讀）、整理、做題等傳統(tǒng)方式。利用移動APP來進行自主學(xué)習(xí)是一種全新的學(xué)習(xí)方式，更能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，使得學(xué)生更樂意學(xué)習(xí)，即學(xué)起來更主動、更自覺、更有趣、更高興。前蘇聯(lián)教育家蘇霍姆林斯基指出：“只有能夠激發(fā)學(xué)生自我學(xué)習(xí)的教育，才是真正的教育。”另外，學(xué)生進行高中生物課程學(xué)習(xí)過程中出現(xiàn)很大差異也是一種常見現(xiàn)象。通過開發(fā)合適的APP可以讓學(xué)生進行個性化學(xué)習(xí)，讓每個學(xué)生發(fā)揮自己獨特的天賦、偏好和優(yōu)勢，構(gòu)建適合自己的個性化學(xué)習(xí)方案，實現(xiàn)短時高效，從而能在較短的時間內(nèi)縮小差距。

2APP應(yīng)用于高中生物教學(xué)的可行性與必要性

對照高中生物新課標，會發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)教學(xué)存在的兩大問題：①受應(yīng)試教育的影響，中學(xué)生物教學(xué)普通存在著過于重視知識點的梳理與訓(xùn)練，卻忽視關(guān)注生命本質(zhì)的問題;②理科不說理的現(xiàn)象，許多知識的傳授都是直奔主題不講道理，不說理的知識對學(xué)生來說只能死記硬背，而這樣“不講理”的教學(xué)無助于學(xué)生素養(yǎng)的發(fā)展。將相關(guān)APP引入生物教學(xué)有利于解決這兩大問題。

高中生物學(xué)課程的根本任務(wù)是提高學(xué)生終生發(fā)展所需的生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)是學(xué)生在生物學(xué)課程學(xué)習(xí)過程中逐漸發(fā)展起來的，在解決真實情境中的實際問題時所表現(xiàn)出來的價值觀念、必備品格與關(guān)鍵能力，是學(xué)生能力、知識、情感態(tài)度與價值觀念的綜合體現(xiàn)。學(xué)科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)應(yīng)貫穿于課堂教學(xué)和考試評價中。可教可學(xué)、可遷移的有意識的學(xué)科教育行為有利于學(xué)生生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)。因此，通過開發(fā)合適的APP來培養(yǎng)學(xué)生的生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)是一個非常有效的途徑。

目前，教育行政部門和學(xué)校都建有名師工作室，意圖以名師帶動教師隊伍建設(shè)，促進教師專業(yè)成長。來自一線的優(yōu)秀中青年教師加入名師工作室后，在其快速成長的道路上很重要的一個環(huán)節(jié)是要進行課題研究。工作室研究的主題往往具有前瞻性，是著眼于未來的研究主題，它應(yīng)該來源于教育教學(xué)實踐，應(yīng)該關(guān)注當前課程改革的方向，關(guān)注新時期學(xué)生發(fā)展的動向。這樣的教學(xué)科研才能有效提高教師研究能力，提升教育教學(xué)水平，促進學(xué)生素質(zhì)的發(fā)展。而“基于高中生物名師工作室APP的教學(xué)實踐”正好屬于該類型的研究課題。

隨著智能手機的普及，4G網(wǎng)絡(luò)的全覆蓋（目前5G網(wǎng)絡(luò)也在許多城市試點，很快也即將全面覆蓋），WIFI的普遍使用，使得學(xué)生使用移動APP進行學(xué)習(xí)成為可能。特別是智慧校園建設(shè)逐漸由試點向推廣轉(zhuǎn)變，智慧校園的功能之一是限制學(xué)生智能手機的上網(wǎng)范圍。這樣既可避免學(xué)生上網(wǎng)的副作用，又能實現(xiàn)學(xué)生人手一臺智能手機，可隨時上網(wǎng)學(xué)習(xí)相關(guān)APP。

美國發(fā)展心理學(xué)家約翰·弗拉維爾于20世紀70年代提出元認知理論，元認知的實質(zhì)是人運用自我意識去監(jiān)控和調(diào)整自己思維和學(xué)習(xí)的過程。學(xué)生利用APP進行移動學(xué)習(xí)屬于元認知行為，不同于教師統(tǒng)一講解的大班教學(xué)形式，學(xué)生自覺主動對知識點進行搜集、分析、整理，并進行針對性的強化練習(xí)，以掌握APP中揭示出的知識漏洞，完善認知結(jié)構(gòu)，是學(xué)生主動把握自身認知學(xué)習(xí)的一種行為。APP的學(xué)習(xí)管理是學(xué)生的自控行為而非他控活動，學(xué)習(xí)者把自己的學(xué)習(xí)活動作為學(xué)習(xí)過程中的思考對象，并持續(xù)主動對其計劃、評價、調(diào)節(jié)，目的是提高學(xué)習(xí)效率，最終實現(xiàn)學(xué)習(xí)目標。學(xué)習(xí)APP能夠揭露學(xué)習(xí)的薄弱點，它帶來的反饋信息能促使學(xué)生逐漸形成自學(xué)能力和元認知能力。

3“分子與細胞”模塊內(nèi)容在APP中分類

工作室自2017年以來，進行了“指向?qū)W科核心素養(yǎng)的生物名師工作室APP開發(fā)研究”，對高中生物各模塊內(nèi)容進行了APP的設(shè)計研究和在教學(xué)中的應(yīng)用研究。目前，在“分子與細胞”模塊內(nèi)容進行APP開發(fā)研究時將其分為五大類，如圖1所示。

3.1教學(xué)視頻類

教學(xué)視頻類主要是針對本模塊的重要內(nèi)容、學(xué)生學(xué)習(xí)感覺有一定難度的相關(guān)內(nèi)容，由課題組部分教師錄制了部分章節(jié)的教學(xué)實錄。這些視頻可讓部分光靠課堂教學(xué)還不能完全掌握的學(xué)生利用空余時間，通過重復(fù)觀看教學(xué)視頻將有關(guān)內(nèi)容弄懂。本模塊中需要有錄播課的內(nèi)容是“生命活動的主要承擔(dān)者——蛋白質(zhì)”“遺傳信息的攜帶者——核酸”“生物膜的流動鑲嵌模型”“ATP的主要來源——細胞呼吸”“光合作用的原理和應(yīng)用”“有絲分裂”等。這樣能克服線下學(xué)習(xí)（傳統(tǒng)課堂教學(xué)）不能重復(fù)的缺陷。

3.2微課類

這一類主要是解決本模塊中的難點內(nèi)容。例如，課題組成員利用H5制作平臺中的全景窗口的控件，嘗試制作了動物和植物細胞結(jié)構(gòu)的全景講解圖形式的微課，可幫助學(xué)生理解和掌握動、植物細胞的亞顯微結(jié)構(gòu)。利用“手繪+故事”的表現(xiàn)形式制作了“一條染色體的自述”錄屏式微課，該微課通過采用“擬人化”的手法設(shè)計了一個生動有趣的故事情境把有絲分裂過程中染色體的變化這一知識難點講述的清清楚楚。利用H5制作的“ATP變形記”微課，在該微課中，通過手指（或鼠標）輕輕一滑就可借助文本或圖形或語音進行交互式學(xué)習(xí)ATP的縮寫、結(jié)構(gòu)簡式、結(jié)構(gòu)模式圖以及ATP在生命活動過程中的變化過程，學(xué)習(xí)用計算機三維動畫模擬細胞內(nèi)各個細胞器的分工與協(xié)作，加上語言的旁白和鞏固聯(lián)系制作的微課可以讓抽象的內(nèi)容更直觀化，讓學(xué)生很容易得出細胞是生命活動的基本單位這個結(jié)論。利用網(wǎng)上流傳的“Superstal—一致敬葉綠體”視頻制作的微課，讓學(xué)生在朗朗上口的歌詞中鞏固學(xué)習(xí)光合作用的相關(guān)知識。

3.3教材輔導(dǎo)資源類

本模塊的教材輔導(dǎo)資源來自三個方面。①比較不同版本教材的區(qū)別，將本地使用版本以外其他幾個版本教材中特有的知識內(nèi)容在APP中呈現(xiàn)，以供有需求的學(xué)生借以參考;②對教材內(nèi)容的挖掘和拓展，對細胞學(xué)說建立、生物膜結(jié)構(gòu)的探索歷程、光合作用的探究歷程等科學(xué)史在APP中進行了適當補充和完善;③為探究性學(xué)習(xí)創(chuàng)設(shè)情境需要補充相關(guān)圖文信息資料、數(shù)據(jù)、各種圖片或影像資料、社會關(guān)注的與生物學(xué)有關(guān)的熱點問題資料，從學(xué)生生活經(jīng)歷中提出的探究性問題資料。由此開展的探究性學(xué)習(xí)非常有利于生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的落實。

3.4實時輔導(dǎo)類

利用網(wǎng)上討論平臺主要進行作業(yè)答疑和課堂教學(xué)后對學(xué)生存在的疑問進行答疑。

3.5其他種類

不在上述類別中的內(nèi)容都歸在這一類中，如建立一些題庫供有需要的學(xué)生進行訓(xùn)練、階段復(fù)習(xí)內(nèi)容、知識點鞏固、單元考核等。

4教學(xué)實踐與思考

工作室按以上設(shè)計在“分子與細胞”模塊進行了2年教學(xué)實踐。實踐結(jié)果證明這樣的教學(xué)對提高學(xué)生終生發(fā)展所需生物學(xué)科核心素養(yǎng)是非常有幫助的。

4.1

高中生物學(xué)習(xí)APP是發(fā)揮輔助的功能

高中生物學(xué)習(xí)APP主要用于教師輔助教學(xué)和學(xué)生輔助學(xué)習(xí)，千萬不能喧賓奪主完全用來代替課堂教學(xué)。教師要以精心準備的課堂教學(xué)為主，絕對不能整堂課都讓學(xué)生自己用APP學(xué)習(xí)，只能在有需要的時候進行適當?shù)妮o助教學(xué)。同時，學(xué)生也不能因為有了學(xué)習(xí)APP在，課堂學(xué)習(xí)時反而不認真聽講，寄希望于課后用學(xué)習(xí)APP去自學(xué)。如果這樣做將會得不償失，浪費時間，降低學(xué)習(xí)效率。

4.2發(fā)揮學(xué)習(xí)類APP積極作用，有效促進課堂教學(xué)

學(xué)習(xí)APP的誕生與科學(xué)技術(shù)的發(fā)展是緊密相關(guān)的，這是一種趨勢，雖然在使用中出現(xiàn)了一定問題，如作業(yè)依賴和游戲化等，但不能因此而舍棄。該技術(shù)能有效地實現(xiàn)課堂向課外延伸，可實現(xiàn)學(xué)生由被動學(xué)習(xí)向主動學(xué)習(xí)發(fā)展，因此教師有責(zé)任在一線教學(xué)崗位上探索發(fā)揮它的積極作用。事實上，教師自己設(shè)計開發(fā)高中生物學(xué)習(xí)APP完全可以避開讓學(xué)生直接抄答案，不用游戲類的激勵設(shè)計就可趨利避害。2年多的教學(xué)實踐活動充分證明了在課堂教學(xué)中使用能有效促進高中生物課堂教學(xué)。后續(xù)，筆者要充分接受學(xué)生和教師使用后的反饋意見，進一步完善和擴充學(xué)生需要和教師認為可行的內(nèi)容。

4.3高中生物學(xué)習(xí)類APP資源建設(shè)的建議

隨著新課標的落地，智慧校園的建設(shè)，未來學(xué)習(xí)類APP的使用會越來越多，其中最重要的一個環(huán)節(jié)便是資源建設(shè)。結(jié)合2年多的教學(xué)實踐研究，對開發(fā)高中生物學(xué)習(xí)APP提出如下建議：①要以教師輔助教學(xué)和學(xué)生輔助學(xué)習(xí)為目的，當然APP中資料可以覆蓋面大一些，讓教師和學(xué)生有選擇的余地。②建議以微課形式講解知識內(nèi)容，制作微課的方式可以有多種，其中推薦用H5制作高中生物交互微課。③重視設(shè)計培養(yǎng)四大生物學(xué)核心素養(yǎng)相關(guān)內(nèi)容，讓高中生物學(xué)習(xí)APP有利于學(xué)科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)。④選擇內(nèi)容一定要根據(jù)新課標和新教材來定，目前可先開發(fā)兩個必修模塊的，特別是要注意新教材己作修改的部分，如必修1模塊中ATP的內(nèi)容。⑤教學(xué)視頻最好由名師或在學(xué)生中有一定影響力的教師來擔(dān)任。⑥作業(yè)試題的質(zhì)量要保證，最好分有層次，讓不同水平的學(xué)生都能有所收獲。最后，專業(yè)的事讓專業(yè)的人來做，一線高中生物教師主要負責(zé)設(shè)計和準備高中生物專業(yè)知識的各種資料，整合成APP軟件則需要專業(yè)的軟件公司來做。