基于學(xué)習(xí)共同體的電子書包輔助高中生物學(xué)教學(xué)

劉文勝

（廈門市海滄中學(xué)，福建 廈門 361028）

電子書包是基于網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與平板電腦等移動(dòng)設(shè)備的教與學(xué)輔助設(shè)備，具有方便、快捷、易于傳播等功能，為課堂教學(xué)提供課程資源，有助于師生互動(dòng)、測評及“因材施教”，成為“停課不停學(xué)”網(wǎng)上教學(xué)的重要技術(shù)與工具。學(xué)習(xí)共同體是學(xué)生與教師圍繞某一學(xué)習(xí)目標(biāo)或主題，以學(xué)習(xí)活動(dòng)為載體，共享資源、相互交流、完成任務(wù)及實(shí)現(xiàn)目標(biāo)的學(xué)習(xí)型組織。電子書包支持的高中生物學(xué)學(xué)習(xí)共同體活動(dòng)一般由情境創(chuàng)設(shè)、任務(wù)驅(qū)動(dòng)、釋疑論證、探究設(shè)計(jì)及總結(jié)評價(jià)等五個(gè)環(huán)節(jié)組成。教師提供引導(dǎo)和幫助，學(xué)生以學(xué)習(xí)共同體的形式，在電子書包的支持下，運(yùn)用平板電腦開展深度學(xué)習(xí)，完成相關(guān)的學(xué)習(xí)任務(wù)。現(xiàn)以人教版《高中生物·必修3·穩(wěn)態(tài)與環(huán)境》中“生長素的發(fā)現(xiàn)”教學(xué)為例，探索基于學(xué)習(xí)共同體的電子書包輔助教學(xué)策略。［1］

一、創(chuàng)設(shè)情境，激發(fā)學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)

深度學(xué)習(xí)是學(xué)生在教師指導(dǎo)下，基于真實(shí)情境中的真實(shí)問題，經(jīng)歷探究、知識構(gòu)建和遷移運(yùn)用等高投入、高認(rèn)知的學(xué)習(xí)過程。創(chuàng)設(shè)激發(fā)學(xué)生深度學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)的情境是實(shí)現(xiàn)生物學(xué)深度學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)。

在“生長素的發(fā)現(xiàn)”教學(xué)中，教師利用電子書包向?qū)W生展示窗臺上植物向光彎曲生長的圖片，以此為素材創(chuàng)設(shè)問題情境：為什么窗臺上植物會(huì)向單側(cè)太陽光生長？利用生動(dòng)、直觀、富有趣味性的圖片，吸引學(xué)生的注意力，激發(fā)好奇心與探究學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)，促進(jìn)學(xué)生主動(dòng)參與探究性學(xué)習(xí)，形成解決問題的思維意向。

二、任務(wù)驅(qū)動(dòng)，培養(yǎng)關(guān)鍵能力

問題解決能力是高中生物學(xué)科的關(guān)鍵能力之一。要實(shí)現(xiàn)深度學(xué)習(xí)必須將問題解決的主動(dòng)權(quán)交還給學(xué)生，引導(dǎo)學(xué)生基于學(xué)習(xí)共同體的學(xué)習(xí)目標(biāo)，針對問題或任務(wù)，開展閱讀、思考、討論與質(zhì)疑等學(xué)習(xí)活動(dòng)，讓學(xué)生體驗(yàn)科學(xué)是處于不斷質(zhì)疑、爭論、求證和修正的動(dòng)態(tài)過程，提升學(xué)生解決問題的意識及能力。

針對上述“為什么窗臺上植物會(huì)向單側(cè)太陽光生長”的問題，學(xué)生可能提出一些不成熟的觀點(diǎn)，如窗臺上植物會(huì)向單側(cè)太陽光生長可能是受到風(fēng)的影響或水肥不均勻引起的等。就學(xué)生不成熟的觀點(diǎn)，引導(dǎo)學(xué)生在學(xué)習(xí)共同體里交流各自的觀點(diǎn)，通過對話、傾聽、質(zhì)疑和辯護(hù)，初步達(dá)成共識。接著，基于電子書包利用平板電腦展示：當(dāng)年79 歲高齡的達(dá)爾文也思考過這個(gè)問題，并且在論文中作出解釋。引導(dǎo)學(xué)生深入閱讀教科書，找出達(dá)爾文的解釋“胚芽鞘尖端受到單側(cè)光刺激后，就向下面的伸長區(qū)傳遞某種‘影響’，造成伸長區(qū)背光面比向光面生長快，因而使胚芽鞘出現(xiàn)向光性彎曲”。進(jìn)一步提出學(xué)習(xí)任務(wù)：你認(rèn)為達(dá)爾文說得對么？如何證明達(dá)爾文是對的？引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行分析、推理、判斷、歸納和綜合等思考與討論，并通過設(shè)計(jì)與實(shí)施實(shí)驗(yàn)方案、質(zhì)疑實(shí)驗(yàn)結(jié)果等交流與討論活動(dòng)，引導(dǎo)學(xué)生在嘗試運(yùn)用所學(xué)知識解釋問題過程中，認(rèn)識知識學(xué)習(xí)的重要性。［2］

三、釋疑論證，發(fā)展科學(xué)思維

引導(dǎo)學(xué)生以學(xué)習(xí)共同體為單位，圍繞生命現(xiàn)象、生物學(xué)重要概念、社會(huì)性生物學(xué)問題等，運(yùn)用討論、辯論或角色扮演等形式解釋與論證各自觀點(diǎn)，促進(jìn)學(xué)生崇尚真知、尊重事實(shí)和證據(jù)，在思維碰撞中發(fā)展評價(jià)、綜合、創(chuàng)新及批判性思維等高階思維能力，增強(qiáng)理解能力與解決問題能力，從而實(shí)現(xiàn)深度學(xué)習(xí)。

電子書包輔助“生長素的發(fā)現(xiàn)”一節(jié)教學(xué)時(shí)，教師首先展示達(dá)爾文的假說：單側(cè)光照射使胚芽鞘的尖端產(chǎn)生某種刺激，當(dāng)這種刺激傳遞到下部的伸長區(qū)時(shí)，會(huì)造成背光面比向光面生長快，因而出現(xiàn)向光性彎曲。再根據(jù)學(xué)生認(rèn)知水平，提出相互聯(lián)系、層層深入的5 項(xiàng)學(xué)習(xí)任務(wù)：任務(wù)1.向光性是否與單側(cè)光有關(guān)？任務(wù)2.向光性與胚芽鞘尖端有關(guān)嗎？任務(wù)3.感受單側(cè)光的部位是否在胚芽鞘尖端？任務(wù)4.胚芽鞘尖端是否產(chǎn)生促進(jìn)生長的物質(zhì)？任務(wù)5.胚芽鞘尖端為何背光面生長快，是否與促進(jìn)生長的物質(zhì)分布有關(guān)？上述5 項(xiàng)任務(wù)皆要求學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)加以證明。接著，組織學(xué)生針對以上5 項(xiàng)學(xué)習(xí)任務(wù)以學(xué)習(xí)共同體形式設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行解釋與論證。如針對任務(wù)4，指導(dǎo)學(xué)生提出問題：胚芽鞘尖端向下傳遞的“影響”是不是某種物質(zhì)？學(xué)生做出假設(shè)：胚芽鞘尖端向下傳遞的“影響”是某種物質(zhì)。設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案：將切下的胚芽鞘尖端放在瓊脂塊上為實(shí)驗(yàn)組，培養(yǎng)一段時(shí)間后，移去尖端，將瓊脂切成小塊放在切去尖端的胚芽鞘一側(cè)；對照組則將未接觸過胚芽鞘尖端的瓊脂小塊放在切去尖端的胚芽鞘一側(cè)。學(xué)生預(yù)測：尖端處理過的胚芽鞘會(huì)朝對側(cè)彎曲生長，尖端未處理過的胚芽鞘不會(huì)朝對側(cè)彎曲生長。得出結(jié)論：如果尖端處理過的胚芽鞘會(huì)朝對側(cè)彎曲生長，尖端未處理過的胚芽鞘不會(huì)朝對側(cè)彎曲生長，則說明胚芽鞘的彎曲生長是尖端產(chǎn)生的一種化學(xué)物質(zhì)引起的。通過釋疑與論證，幫助學(xué)生學(xué)會(huì)分析與綜合、歸納與概括、批判性思維等科學(xué)思維方法，提升科學(xué)思維能力。

四、探究設(shè)計(jì)，引導(dǎo)遷移運(yùn)用

探究是學(xué)生獲取新知，提升生物學(xué)關(guān)鍵能力的一種學(xué)習(xí)過程與方式，也是學(xué)生學(xué)會(huì)運(yùn)用科學(xué)方法，遷移運(yùn)用所學(xué)知識解決問題的深度學(xué)習(xí)過程。

在“生長素的發(fā)現(xiàn)”一節(jié)教學(xué)中，引導(dǎo)學(xué)生閱讀植物生長素的科學(xué)研究史料，了解達(dá)爾文、詹森、拜爾和溫特等科學(xué)家的實(shí)驗(yàn)過程與方法。運(yùn)用電子書包的平板電腦展示科學(xué)家實(shí)驗(yàn)探究過程（如表1），讓學(xué)生在學(xué)習(xí)共同體里開展科學(xué)探究活動(dòng)，完成表格中的內(nèi)容，體驗(yàn)“提出問題—做出假設(shè)—設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)—觀察現(xiàn)象—預(yù)測結(jié)果—得出結(jié)論—交流表達(dá)”等科學(xué)探究過程及方法，提高合作探究能力。教師利用電子書包的推屏功能，展示某一學(xué)生學(xué)習(xí)共同體或某一學(xué)生上述表格填寫情況，并請學(xué)習(xí)共同體代表上臺陳述實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路及反思，本組成員作適當(dāng)補(bǔ)充，并對其他組同學(xué)提出的質(zhì)疑進(jìn)行辯護(hù)，遷移應(yīng)用所學(xué)知識的同時(shí)，發(fā)展科學(xué)思維素養(yǎng)和科學(xué)探究素養(yǎng)。

表1 科學(xué)家發(fā)現(xiàn)植物生長素的探究過程

五、總結(jié)評價(jià)，提升核心素養(yǎng)

總結(jié)評價(jià)環(huán)節(jié)，除了進(jìn)行課的小結(jié)與作業(yè)布置外，選擇合適的情境素材，根據(jù)生命觀念、科學(xué)思維、科學(xué)探究及社會(huì)責(zé)任等生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)四個(gè)水平發(fā)展要求，創(chuàng)設(shè)問題情境，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行學(xué)習(xí)成果交流、自評、互評及教師評價(jià)等，及時(shí)反饋學(xué)生生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)發(fā)展。

“生長素的發(fā)現(xiàn)”一節(jié)教學(xué)結(jié)束之前，組織各學(xué)習(xí)共同體進(jìn)行組內(nèi)成員自評互評及小組間互評，利用平板電腦展示各學(xué)習(xí)共同體的學(xué)習(xí)成果及自評互評結(jié)果。在學(xué)生發(fā)言時(shí)和發(fā)言結(jié)束后，教師進(jìn)行總結(jié)和評價(jià)，肯定創(chuàng)新思路，指出不足，促進(jìn)學(xué)生提升交流表達(dá)能力和批判思維能力。最后，教師要求學(xué)生以學(xué)習(xí)共同體為單位完成課后拓展題：根據(jù)所學(xué)有關(guān)生物學(xué)原理，設(shè)計(jì)一個(gè)造型獨(dú)特的盆景的方案。并要求學(xué)生解釋植物的向光性生長、莖干的背地生長等生產(chǎn)和生活中的生物學(xué)問題，檢測學(xué)生對上述5 項(xiàng)學(xué)習(xí)任務(wù)的理解和掌握情況，引導(dǎo)學(xué)生鞏固“植物生命活動(dòng)受到多種因素的調(diào)節(jié)，其中最重要的是植物激素的調(diào)節(jié)”“科學(xué)家經(jīng)過不斷的探索，發(fā)現(xiàn)了植物生長素”等生物學(xué)重要概念，并主動(dòng)遷移運(yùn)用所學(xué)知識，對自然科學(xué)問題進(jìn)行邏輯推理和論證，做出正確的判斷，得出正確的結(jié)論，進(jìn)而發(fā)展學(xué)生的社會(huì)責(zé)任意識與擔(dān)當(dāng)。［3］

總之，電子書包是輔助高中生物學(xué)深度學(xué)習(xí)的重要途徑。［2］在基于學(xué)習(xí)共同體的教學(xué)中，教師應(yīng)用電子書包創(chuàng)設(shè)真實(shí)的學(xué)習(xí)情境，引導(dǎo)學(xué)生針對學(xué)習(xí)任務(wù)或問題，運(yùn)用科學(xué)思維方法，通過論證、探究、評價(jià)等幫助學(xué)生提升生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。