巧用線上平臺，構(gòu)建以學(xué)生為中心的課堂
——以“基因工程專題復(fù)習(xí)”為例

趙冉冉 上海海事大學(xué)附屬北蔡高級中學(xué)

2014 年新高考改革試點(diǎn)，2017 年新課程標(biāo)準(zhǔn)頒布，2021 年新教材全面鋪開，隨之而來的是系列新教材、新教法的培訓(xùn)，面對這些撲面而來的“新風(fēng)”，一線教師也成了“新人”，需要用新的理念武裝頭腦。新課程需要新教學(xué)，新教學(xué)呼喚新設(shè)計(jì)，而新的教學(xué)設(shè)計(jì)最終的落腳點(diǎn)無疑是學(xué)生本身，所以教師應(yīng)該思考的是：如何基于“雙新”理念，巧妙有效地運(yùn)用線上平臺，來更好地構(gòu)建以學(xué)生為中心的課堂。基于此，筆者以滬科版高中生物教材中“基因工程專題復(fù)習(xí)”為例，通過線上平臺的靈活運(yùn)用，實(shí)現(xiàn)課堂的提質(zhì)增效，助力學(xué)生核心素養(yǎng)的養(yǎng)成。教學(xué)組織主要從如下幾個(gè)方面展開。

一、知識的呈現(xiàn)邏輯

“雙新”課堂強(qiáng)調(diào)課程教學(xué)方法論取向的轉(zhuǎn)變，即確立學(xué)生為中心，教學(xué)組織由“教的邏輯”轉(zhuǎn)變?yōu)椤皩W(xué)的邏輯”。基于此，本節(jié)課在內(nèi)容的主線設(shè)計(jì)上，從基因工程的三問開始導(dǎo)入，即：基因工程是什么（指向基因工程的核心概念），為什么選擇基因工程（指向基因工程的現(xiàn)實(shí)應(yīng)用），怎樣才能實(shí)現(xiàn)基因工程（指向基因工程的技術(shù)路徑）（如圖1 所示）。基于該邏輯線路，本節(jié)課內(nèi)容的呈現(xiàn)從知識水平上是由淺入深、層層深入的，既符合學(xué)生的認(rèn)知邏輯，又能夠引發(fā)學(xué)生不斷地進(jìn)行思考，為基因工程技術(shù)路徑的進(jìn)一步深入學(xué)習(xí)做好知識上和情緒上的準(zhǔn)備。在具體的授課過程中，教師要始終基于主線邏輯和學(xué)生的即時(shí)反饋，運(yùn)用恰當(dāng)?shù)慕虒W(xué)語言對學(xué)生進(jìn)行學(xué)習(xí)進(jìn)程上的引導(dǎo)和思維的有效激發(fā)，這一點(diǎn)非常重要。基因工程本身是整個(gè)高中生物學(xué)習(xí)的重點(diǎn)，也是難點(diǎn)，學(xué)生會有一定的畏難心理，這時(shí)候教師需要做的是鼓勵和引導(dǎo)。另外，基因工程也是學(xué)生非常感興趣的領(lǐng)域，如何創(chuàng)設(shè)合適的學(xué)習(xí)情境來激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，綜合運(yùn)用所學(xué)知識去解決實(shí)際問題是教師需要認(rèn)真思考和設(shè)計(jì)的。教師所有教學(xué)舉措的出發(fā)點(diǎn)和落腳點(diǎn)始終是圍繞學(xué)生展開的，課堂教學(xué)行為只有真正做到以學(xué)生為中心，才能有效地落實(shí)學(xué)生核心素養(yǎng)的培育。

圖1 課堂內(nèi)容的邏輯框架

二、任務(wù)的情境處理

《普通高中生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017 年版2020 年修訂）》中提及：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(shí)情境中的真實(shí)問題時(shí)所表現(xiàn)出來的價(jià)值觀、必備品格與關(guān)鍵能力，是學(xué)生知識、能力、情感態(tài)度價(jià)值觀的綜合體現(xiàn)。而真實(shí)情境即為“生活世界”，是與人互動的環(huán)境。教師在真實(shí)情境中設(shè)定學(xué)習(xí)任務(wù)和學(xué)習(xí)目標(biāo)，學(xué)習(xí)任務(wù)的達(dá)成可以通過一個(gè)個(gè)的學(xué)習(xí)活動來完成，每一個(gè)學(xué)習(xí)活動都有對應(yīng)的學(xué)習(xí)內(nèi)容和學(xué)習(xí)目標(biāo)，也有相應(yīng)的資源支撐，學(xué)生經(jīng)歷這樣一個(gè)過程來達(dá)成任務(wù)預(yù)設(shè)的學(xué)習(xí)目標(biāo)，如圖2所示。學(xué)生通過綜合運(yùn)用所學(xué)知識，采用合適的學(xué)習(xí)方式完成情境設(shè)定任務(wù)的過程即是解決問題能力的培養(yǎng)過程，指向的便是核心素養(yǎng)的養(yǎng)成。_____________

圖2 學(xué)習(xí)情境下的學(xué)習(xí)目標(biāo)達(dá)成路徑

基因工程的技術(shù)路徑是本節(jié)課的重點(diǎn)，同時(shí)也是一個(gè)難點(diǎn)，涉及多個(gè)基礎(chǔ)的知識要點(diǎn)。在該堂復(fù)習(xí)課的設(shè)計(jì)中，筆者沒有按常規(guī)路徑先引導(dǎo)學(xué)生復(fù)習(xí)基因工程所用的工具、基因工程的操作流程等基礎(chǔ)知識，而是直接拋出一個(gè)真實(shí)的任務(wù)情境，即“用基因工程技術(shù)生產(chǎn)人的胰島素”，通過這樣一個(gè)經(jīng)典的、貼近學(xué)生生活的真實(shí)情境來貫穿知識學(xué)習(xí)的全過程，在真實(shí)的情境中，學(xué)生看到的不再是水泥、鋼筋、門窗這樣零散的建筑材料（限制酶、質(zhì)粒、受體細(xì)胞等零碎的知識點(diǎn)），而是一個(gè)樓梯（產(chǎn)品）甚至是一個(gè)房子（產(chǎn)品）。將知識學(xué)習(xí)與真實(shí)生活需求連接起來，以真實(shí)情境中的任務(wù)為導(dǎo)向，有助于激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和熱情，便于學(xué)生感受到知識學(xué)習(xí)的意義和價(jià)值。具體內(nèi)容組織如下：

教師提供原材料：目的基因（含有限制酶的酶切位點(diǎn)）、幾種供選用的工具酶（解旋酶、DNA 聚合酶、DNA連接酶、RNA聚合酶、逆轉(zhuǎn)錄酶、限制酶（EcoR I、EcoR V、BamH I）、幾種供選擇的質(zhì)粒（4 種不同特點(diǎn)的質(zhì)粒）、幾種供選取的受體細(xì)胞（諸如酵母菌、大腸桿菌、動物胰臟細(xì)胞等）以及能夠幫助學(xué)生有效理解的必要注解（學(xué)習(xí)支架），如圖3所示。

圖3 教師所提供的供學(xué)生選擇的原材料

學(xué)生輸出終產(chǎn)品：學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識來設(shè)計(jì)產(chǎn)品方案，對學(xué)生來說是一個(gè)考驗(yàn)。學(xué)生不僅僅要知道相關(guān)的知識，還要靈活運(yùn)用，學(xué)生需要在明晰學(xué)習(xí)目標(biāo)的基礎(chǔ)上，全方位考慮基因工程的技術(shù)步驟，根據(jù)已經(jīng)學(xué)習(xí)的相關(guān)知識選取合適的酶（考慮酶的結(jié)構(gòu)和功能，特別是限制酶）、受體細(xì)胞（考慮不同細(xì)胞的結(jié)構(gòu)和功能）、質(zhì)粒（質(zhì)粒的選取是重中之重，選取的過程也考查了學(xué)生對后續(xù)步驟“篩選含有重組質(zhì)粒的受體細(xì)胞”的有關(guān)內(nèi)容），在選取的基礎(chǔ)上，學(xué)生還要能夠使用科學(xué)的語言來表述出所設(shè)計(jì)的產(chǎn)品方案。

三、思維的深度激發(fā)

生物學(xué)核心素養(yǎng)關(guān)注學(xué)生科學(xué)思維的培養(yǎng)，教師在教學(xué)中尤其要注重學(xué)生思維的啟發(fā)和思考的深度。筆者通過創(chuàng)造真實(shí)的任務(wù)情境將學(xué)生置身其中，學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識來分析問題、解決問題的過程便是非常好的思維啟發(fā)、思維碰撞以及思維深化的有效方式。該部分教學(xué)內(nèi)容的主要組織形式、師生互動方式具體如下：

教學(xué)組織形式：產(chǎn)品方案設(shè)計(jì)部分的教學(xué)組織主要采用ClassIn 平臺的線上小組討論功能，教師事先按照設(shè)定好的分組標(biāo)準(zhǔn)將學(xué)生進(jìn)行分組，并設(shè)置好討論組組長，明確好組長的職責(zé)。每個(gè)討論組都有獨(dú)立的線上教室進(jìn)行分組討論，組與組之間互不干擾，組長可以在討論組內(nèi)進(jìn)行資料的展示，小組討論過程、結(jié)果的記錄和整理，并在討論結(jié)束后在班級中分享本組討論的成果。教師點(diǎn)擊平臺的“旁聽”鍵，即可隨時(shí)了解各個(gè)小組的討論情況，也可即時(shí)跟進(jìn)小組的討論。另外，教師還可以在平臺上設(shè)置定時(shí)器，提醒學(xué)生把控討論時(shí)間。

師生互動方式：分組討論結(jié)束之后，討論組組長（組員也可以）講解自己小組的方案設(shè)計(jì)思路，在師生互動中教師即時(shí)在平臺小黑板（可無限書寫，課后板書可保存發(fā)給學(xué)生）上板書出學(xué)生的方案設(shè)計(jì)思路，將學(xué)生思維外顯化。另外，師生互動中，教師的語言要能夠啟發(fā)學(xué)生思考，最好是能夠激發(fā)學(xué)生思維的矛盾點(diǎn)，從而加深學(xué)生對知識內(nèi)容的理解。具體內(nèi)容組織如下：

重點(diǎn)聚焦限制酶的選取（選取方法：單酶切法、雙酶切法）、4 種質(zhì)粒的選取以及受體細(xì)胞的篩選方法（顯色法、印章法），這三塊內(nèi)容既獨(dú)立又相互關(guān)聯(lián)。教師可以通過有難度進(jìn)階的問題鏈來組織教學(xué)，并輔以相應(yīng)的練習(xí)題（每道練習(xí)題都需設(shè)置答題器，即時(shí)產(chǎn)生數(shù)據(jù)，精準(zhǔn)反饋學(xué)生學(xué)習(xí)效果）。比如，在質(zhì)粒的選取和受體細(xì)胞的篩選方法上，教師可以這樣設(shè)置問題鏈：“應(yīng)該選擇哪一種質(zhì)粒作為目的基因的運(yùn)載體？”→“為什么選擇質(zhì)粒2 作為運(yùn)載體？”→“質(zhì)粒3也滿足有復(fù)制原點(diǎn)，有標(biāo)記基因，為什么不選它作為運(yùn)載體？”→“為什么非要選擇帶有標(biāo)記基因的質(zhì)粒？”→“為什么非要選擇帶有兩個(gè)標(biāo)記基因的質(zhì)粒？”→“如果把質(zhì)粒2換成質(zhì)粒4，能不能夠達(dá)到篩選的目的？”

教師通過有難度進(jìn)階的問題鏈來組織教學(xué)內(nèi)容，可以不斷地和學(xué)生的思維進(jìn)行碰撞，在激發(fā)與碰撞的過程中實(shí)現(xiàn)學(xué)生觀點(diǎn)的澄清→概念的確立→新觀念的形成→問題的解決。在這個(gè)案例中，學(xué)生經(jīng)歷了一個(gè)完整的情境，或者說是一個(gè)真實(shí)的生活案例，通過做事（基于原有的知識基礎(chǔ)，一步步地選取材料，找準(zhǔn)邏輯關(guān)聯(lián)）來形成最終解決問題的方案。在解決方案的誕生過程中實(shí)現(xiàn)本學(xué)科知識的結(jié)構(gòu)化，提升對學(xué)科知識內(nèi)容的認(rèn)識、理解和運(yùn)用能力，過程中實(shí)現(xiàn)核心素養(yǎng)的養(yǎng)成，這一點(diǎn)也恰好契合現(xiàn)行的項(xiàng)目化學(xué)習(xí)的理念。

四、評價(jià)的即時(shí)跟進(jìn)

以學(xué)生為中心的課堂關(guān)注學(xué)生核心素養(yǎng)在學(xué)習(xí)過程中的孕育和萌芽，強(qiáng)調(diào)過程性評價(jià)的重要價(jià)值。線上教學(xué)不同于線下教學(xué)，教師不能隨時(shí)觀察到所有學(xué)生的表情和動作，但線上教學(xué)也有它獨(dú)特的優(yōu)勢。教師可以巧妙地利用一些小工具來為課堂教學(xué)增添色彩，例如，利用ClassIn 平臺的一些小工具來實(shí)現(xiàn)和學(xué)生的雙向互動和即時(shí)評價(jià)。利用答題器的數(shù)據(jù)收集和分析功能來及時(shí)精準(zhǔn)評價(jià)學(xué)生某一個(gè)知識點(diǎn)的學(xué)習(xí)效果；基于留言板的學(xué)生反饋情況，教師可以了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況并予以適時(shí)的評價(jià)和點(diǎn)播；利用隨機(jī)選人、舉手上臺功能來提升學(xué)生課堂學(xué)習(xí)的投入度，活躍課堂氣氛，增進(jìn)師生互動；利用文本協(xié)作功能來實(shí)現(xiàn)教師和學(xué)生共同總結(jié)課堂知識，實(shí)現(xiàn)課堂內(nèi)容的梳理和結(jié)構(gòu)化。另外，基于混合學(xué)習(xí)的理念，教師還可以借助不同平臺的優(yōu)勢實(shí)現(xiàn)學(xué)生的混合學(xué)習(xí)，例如，充分借助學(xué)校的AI學(xué)智慧教育平臺系統(tǒng)的個(gè)性化學(xué)習(xí)資源（個(gè)性化學(xué)程單、師生微課、校本題庫）輔助學(xué)生的自適應(yīng)學(xué)習(xí)，教師通過教師端平板或教師端網(wǎng)頁能夠及時(shí)查看學(xué)生的學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)分析結(jié)果，為科學(xué)評價(jià)、個(gè)性化輔導(dǎo)和單元復(fù)習(xí)設(shè)計(jì)提供數(shù)據(jù)上的支撐，實(shí)現(xiàn)技術(shù)平臺支撐、數(shù)據(jù)驅(qū)動的精準(zhǔn)有效教學(xué)。

五、結(jié)語

伴隨著全球信息化浪潮席卷而來，學(xué)校信息化轉(zhuǎn)型的腳步不斷加快，尤其是線上教學(xué)的大規(guī)模運(yùn)用，更是催生了信息技術(shù)與教育教學(xué)深度融合的課題。信息技術(shù)創(chuàng)設(shè)了教育教學(xué)的技術(shù)環(huán)境，更需要建設(shè)“以人為本”的學(xué)習(xí)環(huán)境，突出“智慧賦能”的教師支持服務(wù)，彰顯“人的發(fā)展”的科學(xué)評價(jià)體系。對于身處教育教學(xué)一線的教師而言，已經(jīng)處于信息化改革的浪潮之中，不是局外人，而是逐浪者。如何認(rèn)識、應(yīng)用、改進(jìn)信息技術(shù)，如何讓信息技術(shù)助力“雙新”實(shí)踐是需要一直思考和實(shí)踐的命題。

在具體的教育教學(xué)過程中，肯定會存在或多或少的問題和困難：1.技術(shù)工具在教育教學(xué)中還未能形成常態(tài)、普適性應(yīng)用，更多的還是從工具功能的角度來改變教育教學(xué)，這就可能引發(fā)“為技術(shù)而技術(shù)”的問題；2.技術(shù)工具還未能融入整個(gè)教育生態(tài)中，更多地應(yīng)用于教育教學(xué)中的某一環(huán)節(jié)（如應(yīng)用于考試分析、作業(yè)環(huán)節(jié)等），這也容易出現(xiàn)因?yàn)榧夹g(shù)工具而加劇“應(yīng)試教育”的問題；3.技術(shù)工具到底有沒有真正實(shí)現(xiàn)教學(xué)效果的提質(zhì)增效？有沒有科學(xué)的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證？是不是一定非用不可？4.線上教學(xué)對技術(shù)的環(huán)境支持和穩(wěn)定性要求比較高，技術(shù)的復(fù)雜性和上手的難度對教師提出了較高的要求，不同技術(shù)平臺各有優(yōu)缺點(diǎn)，應(yīng)該如何有效選取？雖然實(shí)踐的過程有困難，有曲折，有質(zhì)疑，但探索之路不能因?yàn)槔щy而停止，不能因?yàn)橘|(zhì)疑而搖擺。《中國教育現(xiàn)代化2035》中提出：要借助信息技術(shù)，大力開展智能教育，探索新時(shí)代背景下新的教育體系與形態(tài)，真正走出具有中國特色教育信息化發(fā)展道路。從國家發(fā)布的文件中我們可以感受到，信息技術(shù)助力教育教學(xué)是發(fā)展的大趨勢，作為教育者，我們無法回避。因此更需要靜下心來思考：如何以“技”謀求與實(shí)現(xiàn)教育本質(zhì)的“道”，在探索的過程中助力育人方式的變革，實(shí)現(xiàn)對于“人”的培養(yǎng)？落實(shí)到具體的教育教學(xué)中，就是教師腦中的“雙新”理念要足夠清晰，腳下的“雙新”實(shí)踐要足夠扎實(shí)，在此基礎(chǔ)上以一種“改革者”的心態(tài)去鉆研，秉持“學(xué)習(xí)目標(biāo)素養(yǎng)化、學(xué)習(xí)體驗(yàn)情境化、學(xué)習(xí)方式個(gè)性化、學(xué)習(xí)資源多樣化、學(xué)習(xí)評價(jià)多元化”這樣的理念和愿景，在實(shí)踐的道路上不斷地進(jìn)行反思、修正和總結(jié)，相信經(jīng)歷這樣一個(gè)研究的過程，教師未來的教育教學(xué)之路必然會越走越寬，越走越遠(yuǎn)。