微信平臺輔助探究性學習在師范生遺傳學教學中的應用研究

白成科

（陜西師范大學 生命科學學院，陜西 西安）

一 引言

國家發展和民族振興靠人才，而人才培養靠教師，教育是國之大計。高等師范院校今天培養的師范生，明天就是新時代基礎教育需求的優秀教師。中小學培養的廣大學生，就是未來鑄就中華民族偉大復興中國夢的主力航母群。作為高等師范院校的教師，是培養 “筑夢人”的筑夢人[1]。基礎教育改革和發展的根本，關鍵在于高校教師對“未來之師”教學理念的革新和核心素養的培養[2-3]。隨著“互聯網+”和人工智能時代的到來，教師職業面臨著新的挑戰，信息搜集、課堂知識傳授和學習方式都發生了巨大變化。傳統教學中以教師講授為主，過分注重教材及知識的灌輸，學生處于被動接受知識和完成課后習題的狀態，“被動學習”會忽視和壓抑學生自主學習的積極性。新時代的大學生正處于精力旺盛和求知欲望強烈、文獻檢索技能熟練和自主探究能力強的關鍵時期，若長期被置于“教師講—學生記—考前背”這種一次性考試成績評價模式下，會極大地抑制大學生自主學習的熱情，致使學生缺乏獨立思考和解決實際問題的能力，這顯然與目前以“互聯網+”和人工智能為基礎的現代教育信息化進程不符。通過設計符合學生自身特點和專業培養目標的教學，提高師范生的教師核心素養，成為目前高等師范院校教師、教育和教學的研究熱點[4-5]。

微信新媒體是集教育、交流、資訊等為一體的綜合化信息平臺，具有傳播快、互動性強等優點，尤其是各種專業類微信公眾號，已成為大學生信息主動獲取和知識學習的新載體、新途徑[6]。為改變師范生專業必修課遺傳學教學中存在的學生學習積極性不高，知識掌握不系統不深入，教學基本技能不扎實等問題，筆者2016 年9 月申請注冊了“為師之道” 微信公眾號，將課堂教學和微信平臺相結合，創設了微信輔助 “課前探究+課中展評+課后推文”探究性學習的教學模式。實施5 年來，學生以“科普推文”形式推送原創文章100 余篇，關注用戶接近4000 余人，平臺總點擊量累計超過100 萬次，預期效果顯著。

二 微信平臺輔助探究性學習的設計

（一） 探究性學習的設計

1.教學目標

以提升生物學專業師范生遺傳學課程的教學質量和師范生核心素養為主要教學目標。通過微信公眾號輔助“課前探究+ 課中展評+ 課后推文”的探究性學習教學模式，一方面提升遺傳學專業必修課的教學效果和質量，使學生系統掌握遺傳學專業知識；另一方面，通過學生全程參與“以學生為中心”的課改及創新課堂教學設計，全面提高學生文獻檢索、問題探究、知識歸納、課件制作、教學設計及課堂管理等綜合能力；最后，通過微信公眾號以科普推文的形式展現學生探究結果，提高學生的科普推廣和社會擔當意識。教材選用“十二五”普通高等教育本科國家級規劃教材《遺傳學》（高等教育出版社，2016 年），共54 學時。

2.教學對象

教學對象為生命科學學院2014 級至2019 級生物科學專業本科三年級的公費師范生。學生一二年級已系統學習過生命科學相關的植物學、動物學、組織解剖學、細胞生物學、生物化學、分子生物學等專業基礎課，已具備自主探究和分析判斷生命科學相關問題的能力。

3.教學內容

根據學生培養目標和《遺傳學》教學大綱要求，鑒于課時量和探究性學習教學設計的特點，對遺傳學教學大綱要求的理論性強、重難點突出的基礎性知識，采用課前學生預習，課中教師講解為主，組織學生討論為輔，課后學生完成精選的習題。對教材學中拓展性強、學生非常感興趣和生命科學密切相關的研究熱點、最新進展或突發性公共事件（比如新冠肺炎疫情及疫苗研制等）等主題，采用微信平臺輔助的探究性學習進行。

4.教學評價

實施微信平臺輔助探究性學習的教學模式后，以綜合性、過程性評價代替傳統期末考試一次性成績的評價方式。首先，制定了學生互評的標準量化評價表。組間評價采用小組長間互評，組內采用成員自評、互評和組長評價的方式。其次，教師制定了整個教學過程中動態的、可量化的、有標準可操作的標準量化評價表，主要根據學生日常考勤、線上線下參與討論的表現、探究結果的系統性及深入性、講解匯報表現和推文質量等量化打分。最后，改變學生課程成績計入模式。目前課程成績，按照總成績= 平時成績（30%）[ 包括考勤（10%）、作業（10%）和課堂表現（10%）]+ 期末考試卷面成績（70%），改為“平時成績（15%）（包括考勤5%、作業5%、課堂表現5%）+探究性學習成績（25%）（組間組內評價10%、教師全程評價15%）+期末考試卷面成績（60%）” 。

5.教學實踐

本研究以陜西師范大學生命科學學院 2015 級至2019 級總計360 名生物科學專業公費師范生為教學對象，教學時間為2016 年~2021 年中每個學年的第一學期共計5 年。學生按個人興趣每組2~4 人自愿分組，確定探究主題。課中小組匯報成果、講解、討論及釋疑均拍照或錄像，以便課后觀察和總結分析、評價學習效果，一學期課程結束時發放調查問卷，回收保存。5 年教學實踐結束后，統一分析調查問卷，進行結果整理和教學效果評價。

（二） 微信互動教學平臺的搭建

1.建立班級微信群和微信公眾號

2016 年9 月首次授課前，師生共建了“遺傳學”互動微信群，教師申請注冊了“為師之道”公眾號。教師作為管理者，由教師邀請學生加入班級微信群，鼓勵在校學生和吸引社會大眾自愿關注公眾號，共同搭建遺傳學教學微信互動平臺。教師是教學的組織者和平臺的管理者，負責微信群及公眾號的維護和運營，發起主題討論、布置任務和成果展示等，學生積極參與在線主題討論；探究成果課堂展評后，由小組進一步負責撰寫并制作科普推文。校內外師生和社會成員關注“為師之道”微信公眾號后，可在推文后留言、參與討論。

2.微信平臺輔助探究性學習的組織形式及特點

教師根據整個學期教學內容及教學目標，確定微信平臺互動教學的計劃，主要有兩個特點。

圖1 微信平臺輔助探究性學習的組織形式及特點

（1）創新教學和課堂的組織形式。課前微信群引導學生提出問題，分組選題進行探究性學習；課中學生講解并展示探究成果，教師組織討論和點評。改變以往教師講授、學生被動接受的教學和課堂組織形式，以學生為中心，激發學生自主、深入學習的主動性，延展課堂空間。

（2）創新作業和學分的評價模式。課后教師指導學生將探究成果撰寫并制作成科普推文，利用微信公眾號“為師之道”面向全社會發布。變課后被動做有標準答案的習題為主動探究知識的特色作業，從而激發學生展現自我和傳播知識的社會意識。

（三） 教學方法

“以學生為中心”的教學理念源自建構主義學習觀，強調學生不是簡單被動地接收信息，而是主動地去探究、建構知識和深度學習的意義，對外部信息進行主動選擇、加工和處理，對所接收到的信息進行解釋，生成了個人的意義或理解[7]。基于微信平臺探究性學習的教學方法分為三個環節（見圖2），具體流程如下。

圖2 微信平臺輔助探究性學習的教學方法

1.課前確定主題，分組合作探究。這一教學環節分為三步：第一步：教師學期第一周，建立班級微信群，推介“為師之道”公眾號，說明遺傳學探究性學習的整體思路和計劃安排，引導學生分組和提出自己感興趣的探究主題。探究主題要具有一定的代表性、啟發性和延展性，探究內容要符合生命科學范疇但又高于教材內容，例如：學生提出的“美白由誰決定？”“胖瘦之間差了什么？”“同性戀會遺傳嗎？”“喝牛奶為啥會拉肚子？”“乳腺癌和宮頸癌會遺傳嗎？”“如何消滅新冠病毒？”等等。第二步：指導學生根據探究主題利用互聯網查閱國內外相關文獻，學生自主分工去閱讀文獻和知識梳理。第三步，學生根據探究結果及內容，設計制作PPT 課件，組內練習講解，準備課中展示和分享。這一教學環節中，教師充當活動的倡導者和組織者，尊重學生的興趣，給學生充分選題的自由，鼓勵學生在知識的海洋游弋，體現自主學習的快樂。

2.課中成果展示，師生互動點評。課堂組織學生成果展示、互動討論和有針對性的答疑，是探究性學習達到知識內化、遷移和提升的關鍵環節。該環節教師擔任引導者和參與者角色，學生是課堂的組織者和主體。首先，由探究小組派學生代表，利用10 分鐘簡要講解、匯報小組探究主題的內容、過程及成果。然后，由其他小組提出疑問和闡述自己的觀點，由小組代表回答釋疑。最后，教師就探究結果、學生疑問和代表回答的情況，適當補充釋疑，并對未解決的共性問題，指出進一步探究的方向和任務，課后在班級微信群組織線上深入討論。該教學環節，教師重在組織課堂，充分調動學生學習和討論的積極性，培養師范生備課、講課的基本技能，讓學生體會到學習和分享知識的快樂。

3.課后完成科普文章，微信公眾號推送。古人云：“獨樂樂不如眾樂樂”，意思是分享是一種最大的快樂。師范生不僅是未來文化知識的教授者和傳承者，還是科學知識和文化思想的普及者[8]。這一環節，教師作為微信平臺輔助探究性學習的組織者，要充分調動學生的積極主動性，在小組探究及成果展示的基礎上，指導學生細化探究結果，理清思路，撰寫科普文章，隨后指導學生學習利用各種網頁制作小程序，編輯制作圖文并茂的科普推文。師生反復溝通和校正后，教師在微信公眾號發送推文給社會大眾，享受學習知識和分享知識的快樂。

三 微信平臺輔助探究性學習的教學實踐及研究結果

按照上述教學設計， 自2017 至2021 年的5 學年中，先后有9 個班共360 名師范生參加了教學實踐。截至2021 年12 月1 日，已在線發表學生原創科普推文92 篇，包括在校學生、教師和社會各界人士總關注人數4000 余人（數字持續增長中），平臺累計點擊率已超過100 萬人次，深受社會各界人士好評。每次學期教學結束時，發放專門設計的調查問卷，調查內容主要包括探究主題選擇、小組分工合作、參與主動性和積極性、專業知識掌握及拓展程度、課件制作技能、課堂講解能力、課后推文形式、教師職業認同、社會擔當意識等方面，利用SPSS 20.0軟件進行統計分析，并結合學生訪談、微信平臺學生討論和社會人士留言等，得出以下研究結果。

（一） 自選探究主題和分組合作極大地提高了學生自主學習的積極性

為了充分培養和強化當代大學生利用現代信息技術主動學習的意識，克服專業必修課 “教授熱情似火地講，學生心不在焉地聽”的困境，化被動為主動，體現以學生為中心。微信平臺輔助探究性學習，首先鼓勵學生自選日常生活中與生命科學或遺傳學最新研究進展相關的主題，按興趣分為2~4 人為一小組，根據任務要求小組內分工合作，通過網絡檢索相關文獻，利用課余時間鉆研探究。教師隨時根據微信互助平臺學生的需求，給予適當指導和幫助。根據選擇探究主題來看，學生思維十分活躍，眼光獨特，提出了許多與人們日常生活十分貼切的科學問題，諸如“可樂奶茶為什么會讓你肥胖？”“美白誰說了算？”“百米飛人的遺傳密碼”等自選主題，這極大激發了學生的探究欲望和動力。“興趣是最好的老師”“駿馬無需揚鞭自奮蹄”在探究性學習過程中得到了充分體現。調查問卷統計結果表明，85%的同學認為自選探究主題有學知識被尊重的感覺，激發了自己主動去解決問題的動力；90% 的同學認為按興趣分組合作，增添了探究過程中同學間相互學習和分享知識、心得的樂趣，提高了小組團隊合作意識和能力。

（二） 專業文獻檢索和主題歸納總結拓展了學生的專業知識視野

《遺傳學》屬于生命科學專業必修核心課程，一般在大學3 年級開設，這時學生在一二年級已修完植物學、動物學、細胞生物學、生物化學和分子生物學等專業基礎課，具備了良好的專業基礎知識。在以基因為核心概念的遺傳學課程學習中，日常生活和學習中常會遇到很多需要運用交叉學科知識才能解釋的生物學問題或生命現象，恰恰這些看似簡單、實則復雜的問題卻能引起學生的極大興趣。當下大學生利用互聯網和各種搜索引擎檢索文獻的技術嫻熟，僅需教師提供一個激發和引導，學生就能自主去檢索文獻、探究問題和總結成果。結果表明，80%同學通過這次探究活動學會了圖書館查閱和網上檢索文獻的方法，并能結合已學知識去分析和整理探究結果；65%的同學表示在檢索、閱讀和理解部分中英文文獻時曾遇到困難，但在小組成員互助和老師幫助下，困難迎刃而解，并在探究和討論中加深了對專業知識的理解；92%的同學認為各小組探究結果的展示和講評，拓展了自己對生命科學及遺傳學相關知識的視野。

（三） 探究成果課件制作和展評提高了師范生的核心素養

學生核心素養主要指學生應具備的，能夠適應終身發展和社會發展需要的必備品格和關鍵能力，能將培養學生核心素養的舉措落到實處的是廣大教育一線教師。如何培養高等師范院校師范生的核心素養，成為我國當下和未來基礎教育改革及發展的關鍵[2]。師范生的核心素養既與師范生個人的成長、生活和受教育經歷密切相關，更需要師范生在生活、學習和日后教學工作中不斷摸索、自悟、磨礪而逐漸豐富和完善[5]。其中，師范生在學習和工作過程中對專業的熱愛和信念以及與此相關的內在情感品質和外化出來的情感能力，是支撐、驅動師范生成為一名合格甚至優秀教師的根本和基礎，也是師范生最為核心的素養[9]。以專業必修課為依托，自選主題和分組合作探究充分調動了師范生的學習積極性，86% 的學生認為小組成員在探究結果歸納總結和制作成課件PPT 過程中，相互學習和討論提高了成員的課件制作技能；93% 的學生認為課堂成果展示、問題討論、學生點評，尤其是教師有針對性的重難點解析和講課技能的點評及指導，很大程度上鍛煉和提高了作為師范生的講課基本技能和核心素養。例如，教學實施過程中，先后指導5 個同學參加全校師范生講課技能大賽并獲得學校特等獎2 個、一等獎1 個、二等獎2 個，其中1 個參加全國高等師范院校師范生教學大賽金獎。

（四） 科普文章撰寫和推送提高了師范生的職業認同感和社會責任感

為了改變以往學生課后習題作業摘抄教材內容或網上搜索答案的弊端，本研究設計在精選少量代表性課后習題的基礎上，激勵學生把探究主題成果以科普推文的形式在微信公眾號推送，培養學生知識內化和遷移的能力。經過5 個學期9 個師范專業的教學實踐，調查結果顯示，有92%的學生非常認同或認同這種教學模式，78% 的學生認為這種主動參與教師教學和課堂模式創新的過程，無形中讓師范生自己深刻認識到作為一個未來教師應具備的基本技能和責任心，增進了對教師職業的認同感和責任感；86% 的同學認為，科普文章的撰寫、網頁制作和微信平臺的推送，既鍛煉了學生科普類論文的寫作能力，又得到了廣大社會人士對當代大學生自身能力的普遍認可，同時還增強了師范生對知識傳承和文化傳播的社會責任感。

（五） 特色作業和過程性評價體系深受學生好評

“老師課堂講，學生課后做，期末一次考”的教學評價，會造成部分學生依賴考前臨時性死記硬背，從而獲得一個考試可以勉強通過的成績，這難以充分調動學生平時主動探究和深入系統學習專業知識的積極性，也無法適應當下教育環境和學生多樣化的學習需求。微信平臺輔助探究性學習強調學習的主動性和過程性評價，變客觀、有標準答案的課后習題為特色作業，整個教學過程中教師通過制定合理、動態的和可量化、可操作的評分標準，實施分階段量化打分。課程最終成績=平時成績（15%）（包括考勤5%、作業5%、課堂表現5%）+ 探究性學習成績（25%）（組內組間評價10%、教師全程評價15%）+ 期末考試卷面成績（60%），避免了學生只重視考試成績，而忽略學習和探究知識的本身。調查結果統計表明，86% 的學生對特色作業表示歡迎，82% 的學生對分階段、過程性評分按比例計入課程學習總成績持完全贊成態度，85% 的學生認為該教學模式和過程性評價體系值得在師范生專業必修課推廣。值得一提的是，筆者作為《遺傳學》授課教師和該教學模式的實踐者，分別于2015~2016、2019~2020 年度二次獲得校教學質量優秀獎，學生網上評教連續6 年均位列學院前5 名，充分說明學生對該教學效果的認可和好評。

（六） 微信平臺輔助探究性學習的教學模式日臻完善

考慮到遺傳學課程教學總學時有限，活動剛開始設定一個探究主題6 人一小組，一個班大約分5~10 個組，每組派一個代表講解10 分鐘探究結果，然后5 分鐘師生討論和點評。第一學期教學實踐結束后，分析問卷調查和匿名書面意見反饋時，發現約65%的同學認為分探究組數偏少、組內人數較多，課堂講解機會及時間太少，無法滿足大多數同學想站上講臺鍛煉的機會，而且一學期只能分享最多10 個主題左右的探究成果，學生有意猶未盡之感。隨后4年的教學實踐中，減少小組人數到2~4 人，班級增加探究主題及組數至12~16 組；先小組內部試講，小組代表課堂講解時間可根據主題內容適當延長至15分鐘左右；壓縮課堂師生討論和點評時間，增加課后微信在線討論時間。對于部分同學提出延長科普文章撰寫及推文網頁制作時間的要求，教師采用小組展評后不分先后，小組先寫完推文、制作先達到標準的先推送。總之，在5 年教學實踐過程中，不斷調研、查缺補漏和反復修正，微信平臺輔助探究性學習教學模式已日臻完善，得到了絕大多數參與學生的充分認可和好評，并取得了良好的教學效果。

四 結語

微信平臺輔助探究性學習教學模式，關注新時代大學生特點和社會對創新型人才及師范生核心素養的需求，解決以教師為中心的課堂教學弊端，推動“以教師為中心”向“以學生為中心”的探究性學習的轉變，改變有標準答案的習題作業為自主探究、靈活多樣的特色作業，實施分階段、重過程和多樣化的課程評分規則，實現“以探促學，以學促教，教學相長”的教學效果。筆者在師范生遺傳學教學中創設微信平臺輔助探究性學習的教學模式，課前引導學生自選探究主題，分工合作查閱文獻、系統整理探究結果并制作課件，課中小組代表講解展示探究結果，師生討論并互評，課后將探究主題及結果撰寫成科普推文，制作網頁在微信平臺推送，在線供師生和社會人士學習，達到科學知識和文化的傳播及普及。筆者多年研究構建的微信平臺輔助探究性學習的教學模式，克服了以往教學的弊端，為教師有效使用互聯網信息技術進行信息化教學和提升教學質量，提供教學模式參考和案例參考，同時有利于促進高等師范院校教學改革的深化與發展。