基于學習共同體的電子書包輔助高中生物學教學

劉文勝

（廈門市海滄中學，福建 廈門 361028）

電子書包是基于網絡技術與平板電腦等移動設備的教與學輔助設備，具有方便、快捷、易于傳播等功能，為課堂教學提供課程資源，有助于師生互動、測評及“因材施教”，成為“停課不停學”網上教學的重要技術與工具。學習共同體是學生與教師圍繞某一學習目標或主題，以學習活動為載體，共享資源、相互交流、完成任務及實現目標的學習型組織。電子書包支持的高中生物學學習共同體活動一般由情境創設、任務驅動、釋疑論證、探究設計及總結評價等五個環節組成。教師提供引導和幫助，學生以學習共同體的形式，在電子書包的支持下，運用平板電腦開展深度學習，完成相關的學習任務。現以人教版《高中生物·必修3·穩態與環境》中“生長素的發現”教學為例，探索基于學習共同體的電子書包輔助教學策略。［1］

一、創設情境，激發學習動機

深度學習是學生在教師指導下，基于真實情境中的真實問題，經歷探究、知識構建和遷移運用等高投入、高認知的學習過程。創設激發學生深度學習動機的情境是實現生物學深度學習的基礎。

在“生長素的發現”教學中，教師利用電子書包向學生展示窗臺上植物向光彎曲生長的圖片，以此為素材創設問題情境：為什么窗臺上植物會向單側太陽光生長？利用生動、直觀、富有趣味性的圖片，吸引學生的注意力，激發好奇心與探究學習動機，促進學生主動參與探究性學習，形成解決問題的思維意向。

二、任務驅動，培養關鍵能力

問題解決能力是高中生物學科的關鍵能力之一。要實現深度學習必須將問題解決的主動權交還給學生，引導學生基于學習共同體的學習目標，針對問題或任務，開展閱讀、思考、討論與質疑等學習活動，讓學生體驗科學是處于不斷質疑、爭論、求證和修正的動態過程，提升學生解決問題的意識及能力。

針對上述“為什么窗臺上植物會向單側太陽光生長”的問題，學生可能提出一些不成熟的觀點，如窗臺上植物會向單側太陽光生長可能是受到風的影響或水肥不均勻引起的等。就學生不成熟的觀點，引導學生在學習共同體里交流各自的觀點，通過對話、傾聽、質疑和辯護，初步達成共識。接著，基于電子書包利用平板電腦展示：當年79 歲高齡的達爾文也思考過這個問題，并且在論文中作出解釋。引導學生深入閱讀教科書，找出達爾文的解釋“胚芽鞘尖端受到單側光刺激后，就向下面的伸長區傳遞某種‘影響’，造成伸長區背光面比向光面生長快，因而使胚芽鞘出現向光性彎曲”。進一步提出學習任務：你認為達爾文說得對么？如何證明達爾文是對的？引導學生進行分析、推理、判斷、歸納和綜合等思考與討論，并通過設計與實施實驗方案、質疑實驗結果等交流與討論活動，引導學生在嘗試運用所學知識解釋問題過程中，認識知識學習的重要性。［2］

三、釋疑論證，發展科學思維

引導學生以學習共同體為單位，圍繞生命現象、生物學重要概念、社會性生物學問題等，運用討論、辯論或角色扮演等形式解釋與論證各自觀點，促進學生崇尚真知、尊重事實和證據，在思維碰撞中發展評價、綜合、創新及批判性思維等高階思維能力，增強理解能力與解決問題能力，從而實現深度學習。

電子書包輔助“生長素的發現”一節教學時，教師首先展示達爾文的假說：單側光照射使胚芽鞘的尖端產生某種刺激，當這種刺激傳遞到下部的伸長區時，會造成背光面比向光面生長快，因而出現向光性彎曲。再根據學生認知水平，提出相互聯系、層層深入的5 項學習任務：任務1.向光性是否與單側光有關？任務2.向光性與胚芽鞘尖端有關嗎？任務3.感受單側光的部位是否在胚芽鞘尖端？任務4.胚芽鞘尖端是否產生促進生長的物質？任務5.胚芽鞘尖端為何背光面生長快，是否與促進生長的物質分布有關？上述5 項任務皆要求學生設計實驗加以證明。接著，組織學生針對以上5 項學習任務以學習共同體形式設計實驗方案進行解釋與論證。如針對任務4，指導學生提出問題：胚芽鞘尖端向下傳遞的“影響”是不是某種物質？學生做出假設：胚芽鞘尖端向下傳遞的“影響”是某種物質。設計實驗方案：將切下的胚芽鞘尖端放在瓊脂塊上為實驗組，培養一段時間后，移去尖端，將瓊脂切成小塊放在切去尖端的胚芽鞘一側；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。學生預測：尖端處理過的胚芽鞘會朝對側彎曲生長，尖端未處理過的胚芽鞘不會朝對側彎曲生長。得出結論：如果尖端處理過的胚芽鞘會朝對側彎曲生長，尖端未處理過的胚芽鞘不會朝對側彎曲生長，則說明胚芽鞘的彎曲生長是尖端產生的一種化學物質引起的。通過釋疑與論證，幫助學生學會分析與綜合、歸納與概括、批判性思維等科學思維方法，提升科學思維能力。

四、探究設計，引導遷移運用

探究是學生獲取新知，提升生物學關鍵能力的一種學習過程與方式，也是學生學會運用科學方法，遷移運用所學知識解決問題的深度學習過程。

在“生長素的發現”一節教學中，引導學生閱讀植物生長素的科學研究史料，了解達爾文、詹森、拜爾和溫特等科學家的實驗過程與方法。運用電子書包的平板電腦展示科學家實驗探究過程（如表1），讓學生在學習共同體里開展科學探究活動，完成表格中的內容，體驗“提出問題—做出假設—設計實驗—觀察現象—預測結果—得出結論—交流表達”等科學探究過程及方法，提高合作探究能力。教師利用電子書包的推屏功能，展示某一學生學習共同體或某一學生上述表格填寫情況，并請學習共同體代表上臺陳述實驗設計思路及反思，本組成員作適當補充，并對其他組同學提出的質疑進行辯護，遷移應用所學知識的同時，發展科學思維素養和科學探究素養。

表1 科學家發現植物生長素的探究過程

五、總結評價，提升核心素養

總結評價環節，除了進行課的小結與作業布置外，選擇合適的情境素材，根據生命觀念、科學思維、科學探究及社會責任等生物學學科核心素養四個水平發展要求，創設問題情境，引導學生進行學習成果交流、自評、互評及教師評價等，及時反饋學生生物學學科核心素養發展。

“生長素的發現”一節教學結束之前，組織各學習共同體進行組內成員自評互評及小組間互評，利用平板電腦展示各學習共同體的學習成果及自評互評結果。在學生發言時和發言結束后，教師進行總結和評價，肯定創新思路，指出不足，促進學生提升交流表達能力和批判思維能力。最后，教師要求學生以學習共同體為單位完成課后拓展題：根據所學有關生物學原理，設計一個造型獨特的盆景的方案。并要求學生解釋植物的向光性生長、莖干的背地生長等生產和生活中的生物學問題，檢測學生對上述5 項學習任務的理解和掌握情況，引導學生鞏固“植物生命活動受到多種因素的調節，其中最重要的是植物激素的調節”“科學家經過不斷的探索，發現了植物生長素”等生物學重要概念，并主動遷移運用所學知識，對自然科學問題進行邏輯推理和論證，做出正確的判斷，得出正確的結論，進而發展學生的社會責任意識與擔當。［3］

總之，電子書包是輔助高中生物學深度學習的重要途徑。［2］在基于學習共同體的教學中，教師應用電子書包創設真實的學習情境，引導學生針對學習任務或問題，運用科學思維方法，通過論證、探究、評價等幫助學生提升生物學學科核心素養。