淺談微課在高中生物實驗教學中的應用董永紅1 周 麗2

摘要：《普通高中生物學課程標準（2017年版2020年修訂）》明確要求生物學課程培養學生的核心素養，使學生在學習過程中逐步發展科學思維，發現現實世界中的生物學問題，針對特定的生物學現象進行觀察、提問、實驗設計、方案實施以及結果的交流與討論。實驗是培養學生科學素養的重要途徑，是高中生物教學的重要方式，同時也是高考命題的主要載體。微課作為現代教育理念下一種高效便捷的教學模式，其在高中生物實驗教學中具有重要的應用價值。本文以微課概述為切入口，針對高中實驗教學現狀，重點分析了微課在實驗教學中的應用優勢，并深入探討了微課在生物實驗教學中的應用策略。

關鍵詞：高中生物" 實驗教學現狀" 微課" 優勢分析

自然科學的發展離不開實踐和探究，生物學是自然科學的一個門類，實驗是該學科學習的重要內容和基本方法。從高中生生物學習整體情況來看，學生生物學習興趣差異較大，對各類生物知識的理解認知能力各不相同。傳統生物實驗教學過程中，教師主要為學生提供相應的實驗器材并根據課本中的知識內容，引導學生完成實驗步驟。很多教師將記憶實驗流程和實驗現象作為實驗教學的重點，忽視了實驗教學培養學生創造思維和觀察能力的核心價值。傳統教學模式下學生在活動中很難發揮主觀能動性，學生的主體地位并不明顯，教師對課堂的操控性相對較強。現代教學理念下，教師要充分調動學生的學習熱情，發揮學生的主體作用，在提升積極性的基礎上培養學生的探究學習能力。此外，高中生物實驗教學對教學效率的要求相對較高，不僅要利用有限的課堂時間加深學生對各類實驗現象、實驗原理、實驗流程、實驗結論的認知，而且要科學利用課下時間，通過預習、復習來進一步提升課堂教學質量。微課是一種整合各類現代教學技術的數字化教學資源，其具有形式靈活性高、素材針對性強、內容凝練度高等多方面優勢，深入分析微課基本情況并加強微課應用，有助于提升生物實驗教學整體質量。

一、微課概述

微課的教學內容，一般為某一個知識點或一節課內容的某一方面，它不強調教學環節的完整性，但整體上仍應該包括引入課題內容、講授和總結三個步驟。微課的核心是內容時長相對較短、內容精煉度相對較高的教學視頻或者是形象直觀有趣的動畫視頻，不同于以往多媒體教學課件，微課更具自主學習和一對一學習特點。學生通過精煉的教學視頻來學習、預習或復習相關知識，過程中學生需要基于自身認知來理解和掌握所講內容，而且每位學生都可以通過各自的移動設備結合自身學習需求來合理利用微課資源。從微課的主要特征上看，其主要以視頻形式出現，既包括教師講解，也有相應的動畫模擬和思維梳理等內容，視頻中覆蓋的教學內容相對較少，以突出展示核心內容、重難點內容和比較抽象的內容為主。一般來講微課視頻不宜過長，通常控制在5～10分鐘。視頻內容要有典型性和代表性，既要讓學生在觀看視頻后能突破本節課的教學重點和學習難點，同時也要開拓學生的探究思路，提升學習能力和思維品質。微課以多媒體教學形式，利用現代化教學手段形象直觀地展示知識點，激發學生的學習興趣，而且學生在利用微課資源進行學習時，有著更多的選擇，這些都與高中生物實驗教學需求相契合。

二、新課程下高中生物實驗教學現狀

生物實驗教學是生物教學的重要組成部分，從2021年秋季開始到現在，河南省普通高中新課程已全面施行。新教材對實驗教學的要求更高。新課程標準倡導探究性學習——促進學生學習方式的變革，引導學生主動參與探究過程、勤于動手和動腦，逐步培養學生搜集和處理科學信息的能力、獲取新知識的能力、批判性思維的能力、分析和解決問題的能力，以及交流與合作的能力等，重在培養創新精神和實踐能力。但在縣域高中，尤其是農村高中，實驗教學開展仍然存在很多挑戰，主要表現在以下三個方面。

（一）因教學時間緊張，沒時間讓學生到實驗室做分組實驗

高一上學期要完成必修1，下學期完成必修2的學習，高二上學期完成選擇性必修1和2的學習，下學期完成選擇性必修3的學習，高三進入全面復習備考。教學任務重，教學時間顯得緊張，所以實際教學過程中，生物分組實驗做得很少，教師做演示實驗的次數有限。實驗教學基本都是教師講實驗總結實驗，學生死記硬背實驗原理、實驗步驟、實驗結論，然后大量刷題，缺少實驗體驗和動手操作。

（二）教師在思想上對新課程的要求和理念認識不到位

教師認為教學目標就是讓學生考上好的大學，至于合作探究能力、動手操作能力培養那是以后的事。于是教師往往以講代做，學生機械記憶實驗原理、步驟、結論，學生學得苦，教師教得累。因此，教師還停留在傳統教學觀念的條條框框中，一時很難轉變理念。

（三）實驗室硬件設施不足

很多學校包括省級示范性高中在內，生物實驗室器材、藥品配置遠遠不夠。比如顯微鏡損壞較多，目鏡物鏡遺失不全；用于微生物實驗的接種環、涂布器、恒溫箱、離心機、滅菌鍋等數量較少；實驗教師配備不齊，開展實驗課的積極性不高等都影響實驗教學的實施。

基于上述教學現狀，微課在高中生物實驗教學中發揮其獨特優勢，非常適合當下的教學實際，尤其是縣域高中。

三、微課應用于高中生物實驗教學的優勢

（一）時長短，有利于課堂教學的靈活設計

微課一般來說時長比較短，10分鐘以內，既有利于學生在注意力集中的情況下接受所授內容，又符合學生的認知規律。高中生物實驗教學要求教師具有一定的教學資源把控能力。常規多媒體教學模式下，相應的多媒體課件貫穿課堂始終，不僅學生的思維容易被局限在課件之內，而且教師的教學思路也受到限制。微課作為一種新型視頻教學資源，其時長相對較短，微課視頻普遍在5分鐘左右，最長也不超過10分鐘，應用微課開展高中生物實驗教學有利于提升課堂教學的靈活性，教師既可充分發揮相關教學資源的優勢，同時也可根據學生的學情反饋，更具針對性地開展教學工作。舉例來講，不同學生在觀看視頻后其對于相關實驗的認知、掌握程度各不相同，而微課視頻的時長相對較短，占用整節課的課堂時間相對較少，教師在安排學生觀看微課視頻后，可以根據學生的反饋情況進一步設計和落實針對性的教學工作，這樣教師課堂設計與學生學習需求之間的契合度更高，教學內容與教學目標之間的契合度也更高。

（二）內容精，能夠濃縮呈現教學精華部分

相較于篇幅較長、內容較多的其他類型教學資源而言，微課覆蓋的知識內容相對較少，包含的資源量也相對有限，微課視頻不以面面俱到為目的，其更趨向于發揮點撥重點、難點和引導的作用，從這一方面來看，微課視頻的內容更為精煉。雖然時長較短、內容較少，但其包含的內容均為關鍵知識點或主要知識點，不僅能夠為學生后續的實踐操作奠定理論基礎，而且也能通過視頻進行直觀指導的形式，幫助學生了解后續實驗操作的要領。用更少的時間為學生展示更多的重點內容，最大限度提升學生的學習效率，這是微課的關鍵優勢。從當前微課在高中生物實驗教學中的實際應用情況來看，教師發布微課資源后，仍有較為充裕的時間開展常規實驗教學工作，學生在學習微課相關知識要點后，其后續學習要求和學習效率明顯提升，這也說明微課具有低時間投入高效率回報的優勢。

（三）用途廣，具備課上課下雙重教學價值

課前預習、課中學習、課后復習，這是學生在各學科學習過程中的基本學習步驟。課前預習提升了學生對將要學習知識的認知程度，這為后續課堂學習奠定了良好的知識基礎。課中學習是學生接受和掌握新知識的核心環節，也是知識生成的主陣地，這一過程中，學生對相關學習內容有了較為完整的認識。課后復習是加深既有知識記憶深度、提升學生知識實踐應用能力的重要學習環節，學生通過復習各個知識點，以及鞏固練習夯實課堂所學內容，并最終實現相應的學習目標。其他類型的教學資源普遍存在內容容量相對較大、學習耗時相對較長的問題，這類教學資源適合應用于課堂教學之中，但其在預習和復習過程中很難發揮自身優勢。微課內容濃縮度相對較高、學生自主選擇性相對較強，這樣的教學資源與學生預習和復習需求更為匹配，因此微課在高中生物實驗教學中的用途非常廣泛，不同類型的微課資源可以分別應用于不同學習環節。

四、微課在高中生物實驗教學中的應用策略

（一）根據學情科學設計微課視頻

高中生物教師在設計實驗教學微課視頻時，要充分關注本班學情，確保應用于不同學習環節中的微課視頻符合不同層次學生的學習需求，應根據實驗內容和實驗重難點來科學設計微課視頻。其中既要有教師個人的實際講解，同時也要包含一些優秀的演示視頻。學生本身比較熟悉本班生物教師的教學風格和教學特點，在實驗所涉及的基礎知識部分，由本班生物教師進行視頻講解，有助于學生理解和掌握此部分知識。而整合優秀的實驗演示視頻則能夠讓生物學習水平不同的學生在充分進行自我選擇的基礎上，達成與自身水平相契合的學習目標。教師要結合本班生物成績科學設計微課視頻，如班級整體生物成績相對較好則可增加實驗演示和觀察引導方面的微課視頻占比。相反，如果班級整體生物成績相對一般，則要適當增加教師基礎部分講解的微課視頻占比。根據學情進行微課設計有助于提升微課應用的合理性。

（二）利用微課提升學生預習效果

在高中生物實驗教學過程中，根據實驗內容妥善安排學生在實驗前進行相應的預習，對提升整體教學質量具有重要意義。微課本身具備時長較短、內容凝練度相對較高的優勢，這符合學生實驗操作前的預習需求。以觀察細胞質流動這一實驗教學為例，教師要在充分掌握實驗基本教學內容的前提下，安排學生通過微課視頻進行預習。預習的重點在于讓學生明確本實驗的實驗原理以及具體實驗步驟，通過教師視頻講解的形式，讓學生知曉本實驗是通過葉綠體運動來體現細胞質的流動狀態。另外要讓學生復習顯微鏡的使用方法和使用注意事項。最后在以預習為目的的微課視頻中還要簡單介紹實驗步驟以及各步驟的基本注意事項，包括實驗材料的選取、制片過程中如何獲得更多葉綠體以及觀察過程中如何加快細胞質流動等，這些內容不宜深奧，簡單介紹即可。學生通過微課視頻進行生物實驗預習的目的，在于加深實驗原理認知以及簡單了解實驗步驟。

（三）借助微課優勢改善課堂氛圍

微課本身是一種多媒體數字化教學資源，相較于常規板書教學，這類教學資源在改善課堂氛圍、提高學生學習興趣方面具有重要作用。在進行生物實驗教學時，利用微課資源提高學生對此部分內容的興趣，要求教師充分發揮微課的優勢，以更能吸引學生注意力的視頻形式來落實實驗重點和難點。以觀察二氧化硫對植物的影響實驗為例，學生需要通過實驗，了解二氧化硫對植物的損害情況，包括濃度與損害程度的關系、不同部位和不同葉片受損順序以及受損癥狀。在微課視頻中，教師可以借助擬人化手法進行演示，研究葉片受損順序時給成熟葉、老葉以及幼葉設置不同的擬人形象，而在研究植物受損順序時則給葉片、葉柄以及植株設置不同的擬人形象，同時為不同部位配音，形象地表達不同部位接觸二氧化硫后的受損先后順序和受損情況。與常規教學手段展示實驗結果相比，這種將植物擬人化表現的視頻形式，能夠很好地活躍課堂氛圍，同時加深學生的形象記憶。

（四）以微課為核心轉變教學模式

傳統高中生物實驗教學中，教師普遍采取先講后操作或邊講邊操作的教學形式，學生在各部分學習實踐過程中缺乏獨立思考，填鴨式教學的特點較為明顯。以微課為核心轉變教學模式，關鍵在于激發學生的主觀能動性，促使學生在實驗操作過程中進行探究思考。以觀察植物細胞質壁分離與復原實驗為例，教師設置兩個部分的微課視頻，視頻一為5～8分鐘的基礎實驗講解視頻，視頻二為10分鐘左右的互動式視頻。學生先觀看視頻一，學習和了解實驗目的、實驗步驟和操作注意事項，而后在小組實驗的過程中同步觀看視頻二，并根據實際實驗情況進行互動。以某組為例，其在觀察質壁分離與復原的過程中同時通過視頻來觀察，此節視頻末尾要求學生根據實驗實情做出選擇并繼續觀看視頻：A為已觀察到質壁分離與復原；B為只觀察到質壁分離并未觀察到復原；C為未觀察到質壁分離。本組學生只觀察到質壁分離未觀察到復原因而選B繼續學習，而視頻也根據學生選擇播放下一節內容，視頻采取引導教學的形式，讓學生思考細胞在怎樣的狀態下才能完成質壁分離和復原，同時將學生的關注點引向溶液濃度和分離時間。在這樣的互動視頻教學下，學生明確了質壁分離未能復原的原因是細胞已經死亡，而且根據視頻引導，學生在重新回顧實驗過程后，明確了細胞死亡的原因是蔗糖溶液濃度過高。

（五）通過微課課件引入思維導圖

思維導圖既能夠幫助學生厘清實驗步驟，對探究過程進行剝筍式探究，同時也能加深學生對不同知識點之間的邏輯關系認知。微課教學以多媒體視頻形式呈現相應的教學內容，且以動態視頻的形式逐步形成思維導圖，能夠加深學生對實驗步驟和實驗探究內容的認知，因此可以將思維導圖形成過程整合于微課視頻中，幫助學生厘清本次實驗的知識脈絡，同時提高學生對實驗操作的掌握程度。在思維導圖形成的過程中，注意輔以教師講解，讓學生了解每層結構內的知識重點和相對應的實驗注意事項，降低學生的知識理解和記憶難度。

（六）利用微課提升學生復習效果

學生在進行實驗操作的過程中，教師要注意觀察各組學生的具體操作情況，以及實驗的成敗，在充分了解學生實驗操作情況的基礎上，設計用于復習的微課視頻，注意學生普遍出現的錯誤并增加此部分知識講解的時長占比。以比較過氧化氫酶和Fe3+的催化效率實驗為例，教師根據隨堂知識檢測，發現本班級同學多數未注意用不同試管滴加不同溶液這一問題，而這也是導致學生無法通過實驗現象來對比過氧化氫酶和Fe3+催化效率的主要原因。根據這一情況，教師在設計復習課微課視頻時，在實驗步驟演示過程中，重點強調需要使用不同試管滴加不同催化劑，同時分析用同一試管滴加可能對實驗結果產生的影響。通過觀看微課視頻，學生能夠在復習過程中找到自身不足并加深此部分的記憶深度。

結語

微課是當前高中生物實驗教學中一種常用的教學資源，采用微課教學模式，能夠有效提升高中生物實驗教學的效率和質量。本文針對微課教學的具體應用策略進行了詳細分析，希望相關內容能夠有助于提升高中生物實驗教學整體水平。

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責任編輯：唐丹丹