混合式教學在高中生物學教學中的創新應用

【關鍵詞】混合式教學；PCR；電泳分析；虛擬實驗【中圖分類號】G633.91 【文獻標志碼】B 【文章編號】1005-6009（2025）27-0072-02

混合式教學在教育領域日益受到重視，為高中生物教學帶來新機遇。在線平臺可以讓學生獲取適合自己學習和掌握程度的資源，有利于精準化學習，為教師和學生提供了一個互動交流的空間。同時，在線平臺還可以記錄學生的學習過程和學習成績，為教師提供教學反饋，幫助教師更好地了解學生的學習情況，調整教學策略。因此，本文選用搭載混動平臺的平板電腦作為教學工具，進行PCR反應和電泳分析的課堂教學，以期為混合式教學模式深度融入課堂提供參考。

一、混合式教學策略和設計

1.課前預習與問題解決導向

在\"PCR反應擴增目的基因\"教學中，教師通過混動平臺發布預習學習任務，上傳關于PCR技術和電泳分析的視頻講解和知識卡片，讓學生進行沉浸式自學，初步了解PCR反應的三個主要步驟：變性、退火和延伸，了解電泳分離DNA樣本的原理。同時，教師設置問題引導學生思考，如“為什么PCR反應中需要特定的引物？變性溫度通常是多少？其目的是什么？PCR反應與體內DNA復制有什么相同點和不同點？\"學生在觀看視頻和閱讀相關資料后，在線提交自己的答案和疑問。教師通過在線平臺及時了解學生的預習情況，整理學生普遍存在的問題，以便在課堂教學中有針對性地進行講解。這種以問題解決為導向的預習方式，能夠激發學生的學習興趣和主動性，為課堂教學的高效開展奠定基礎。

2.情景導入與小組討論

教師以苦味受體基因TAS2R38為情境導入，分發苯硫脲試紙，讓學生嘗試感受試紙上的苦味。教師適時提出問題：“不同基因型（TT，Tt和tt）對苦味的感覺是不同的，在品嘗試紙的基礎上，如何利用PCR技術和電泳分析，確定自己的基因型？”教師可以在混動平臺上分享關于該基因的資料，并以小組為單位進行討論，嘗試給出解決方案。在學生討論出結果后，教師給予補充和評價，確定實施路線并進一步講解原理。

3.實驗模擬與小組合作

教師可以利用平板電腦的混動平臺進行PCR反應模擬實驗。該軟件可以模擬PCR反應的各個步驟，學生以小組為單位進行實驗模擬，小組成員分工合作。在合作過程中，學生互相交流討論，分享自己的觀察和思考，提高了團隊協作能力和問題解決能力。例如，學生合作探討引物無法與單鏈DNA結合、DNA樣本在電泳槽中遷移速率過慢等問題，如退火溫度是否合適、引物設計是否正確、凝膠的濃度是否適宜等。如此一來，學生能夠更加深入地理解PCR反應和電泳分析的原理和操作步驟，為實際實驗操作打下堅實的基礎。

4.虛擬實驗與實際操作

在進行虛擬實驗的同時，教師可以利用學校的現有設備和擴增好的DNA樣本，組織一組學生在講臺上進行實際的PCR擴增（只配置體系和設定程序）和電泳實驗操作。學生在實際操作中可以體驗反應體系配置、制備凝膠、加樣、電泳等步驟，觀察DNA在電場中的遷移情況，更加直觀地感受PCR擴增和電泳實驗的過程，加深對知識的理解。

5.結果分析和情境回歸

在模擬實驗和實際操作均完成后，教師展示電泳結果圖譜，讓學生觀察電泳實驗結果，分析教師所提供的DNA樣本關于苦味受體基因TAS2R38的基因型，說明判斷的理由，并對另外兩種基因型的電泳結果進行預測。如果電泳條帶不明晰，教師可現場出題，讓學生分析出現這種現象的原因，如PCR擴增過程中模板DNA質量不高、引物設計不合理、反應條件不合適等。通過結果分析，鍛煉了學生從實驗圖像中提取信息和分析現象的關鍵能力。

二、教學評價及成果

1.必備知識掌握程度和關鍵能力提升的考核評估

為了準確分析學生對本節課相關必備知識和關鍵能力的掌握情況，教師在混動平臺上設置書面測試，上傳對應習題，考查學生對PCR反應和電泳操作的各個步驟、所需條件以及原理的理解程度，并且運用實際案例分析來評估學生的遷移應用能力。學生利用平板電腦答題，教師可以利用平臺的診學功能，分析學生對相應必備知識和關鍵能力的掌握程度。

2.考核結果評價

學生答題后，教師利用診學功能，查看班級學生各項必備知識和關鍵能力的得分率情況。結果表明，采用混合式教學的班級（實驗班級）和采用傳統教學（教師講授 + 觀看視頻）的班級（對照班級）相比，學生在必備知識和關鍵能力兩方面均有所提高。在五項必備知識中，電泳圖譜分析、目的基因檢測與鑒定這兩項提升顯著；在關鍵能力中，實驗結果分析能力也得到了顯著提高。

混合式教學模式具有顯著的優勢。課前預習與問題解決導向激發了學生的學習興趣和主動性，學生在預習階段就對PCR反應和電泳分析有了初步的認識，并帶著問題進入課堂，提高了課堂教學的效率。真實情境導人、實驗模擬與小組合作的方法使學生更加直觀地感受了PCR反應和后續電泳分析的實際過程，深化了對實驗原理的理解。實際動手操作則進一步加深了理解。通過考核評估，教師發現學生對PCR反應和電泳分析的原理和操作流程有了更加深人的認識，對必備知識和關鍵能力的掌握情況更好。

責任編輯：靖裕思