智慧課堂場(chǎng)景下的“探索生長素類似物促進(jìn)扦插枝條生根的最適濃度”實(shí)驗(yàn)教學(xué)

劉皓　王子武

摘要 嘗試將智慧課堂與生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)深度融合，實(shí)現(xiàn)了“人一機(jī)一人”多元互動(dòng)。同時(shí)，通過人機(jī)關(guān)系的優(yōu)化，提高了課堂教學(xué)效率，有效打通課上課下的時(shí)空阻隔，促進(jìn)了人際關(guān)系的發(fā)展。

關(guān)鍵詞 智慧課堂 人機(jī)互動(dòng) 人際互動(dòng) 生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)

中圖分類號(hào) G633.91 文獻(xiàn)標(biāo)志碼 C

在當(dāng)今信息技術(shù)廣泛應(yīng)用的時(shí)代，智慧課堂的建設(shè)和使用，急需與各學(xué)科教學(xué)進(jìn)行深度融合，力求達(dá)到教學(xué)決策數(shù)據(jù)化、評(píng)價(jià)反饋即時(shí)化、交流互動(dòng)立體化、資源推送智能化。長期以來，傳統(tǒng)的高中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)，由于課時(shí)、器材等條件的限制，難以有效開展。筆者借助學(xué)校先進(jìn)的智慧課堂樣板教室，以“探索生長素類似物促進(jìn)扦插枝條生根的最適濃度”實(shí)驗(yàn)教學(xué)為例，對(duì)智慧課堂場(chǎng)景下高中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)“人一機(jī)一人”多元互動(dòng)教學(xué)模式進(jìn)行了初步嘗試。力求借助智慧課堂，克服當(dāng)前高中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)的不足，同時(shí)發(fā)揮傳統(tǒng)課堂人際互動(dòng)教學(xué)的優(yōu)勢(shì)，處理好人機(jī)教學(xué)與人際教學(xué)的關(guān)系。

1 課前準(zhǔn)備

1.1 分配課前任務(wù)

課前準(zhǔn)備階段，教師按照“組間同質(zhì)，組內(nèi)異質(zhì)”的原則將學(xué)生分成6組，使先進(jìn)生帶動(dòng)后進(jìn)生，各組組長選入生物課外興趣小組。借助智慧課堂平板終端，學(xué)生可以充分利用網(wǎng)絡(luò)資源優(yōu)勢(shì)，先行查閱大量相關(guān)資料，為實(shí)驗(yàn)課教學(xué)做充分的準(zhǔn)備，同組同學(xué)也可以跨越時(shí)空限制，最大限度的保證了信息共享。但是課前準(zhǔn)備什么，需要查閱哪些資料，僅僅依靠先進(jìn)的硬件條件，學(xué)生將沉沒在信息的汪洋大海中，無所適從。此時(shí)，教師應(yīng)當(dāng)充分發(fā)揮傳統(tǒng)課堂中人際互動(dòng)的優(yōu)勢(shì)，充分體現(xiàn)教師的主導(dǎo)作用，分組設(shè)置任務(wù)，使各小組有明確的任務(wù)目標(biāo)，本節(jié)課各小組的任務(wù)見表1。

1.2 完成預(yù)實(shí)驗(yàn)

教師帶領(lǐng)興趣小組按照“初步實(shí)驗(yàn)一探索性實(shí)驗(yàn)一修改或完善原實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)”的程序進(jìn)行預(yù)實(shí)驗(yàn)，建立完整的預(yù)實(shí)驗(yàn)記錄檔案。預(yù)實(shí)驗(yàn)的過程中，教師還要對(duì)實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵步驟進(jìn)行拍照，將獲取的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為曲線圖，預(yù)實(shí)驗(yàn)完成后制作課堂匯報(bào)課件。

2 教學(xué)過程

2.1 導(dǎo)入設(shè)計(jì)

各小組選派發(fā)言人，發(fā)言人就各組任務(wù)進(jìn)行匯報(bào)發(fā)言，同時(shí)通過平板終端提交發(fā)言材料至大屏幕實(shí)時(shí)展示。通過圖文并茂的展示，全班學(xué)生對(duì)屠喲喲以及其研發(fā)的青篙素有了全方面的了解，深刻認(rèn)識(shí)到中華傳統(tǒng)文化對(duì)科學(xué)研究的促進(jìn)作用。

教師在大屏展示討論問題串，并向平板終端推送。各組學(xué)生思考、討論，并快速在平板上書寫答案，提交到教師端。教師即時(shí)瀏覽挑選，選擇具有代表性的答案，按由淺入深的邏輯關(guān)系先后呈現(xiàn)大屏并逐一由學(xué)生解讀，教師適時(shí)點(diǎn)評(píng)。

①東晉葛洪著述的《肘后備急方·治寒熱諸瘧方》中記載道：“青篙一握，以水二升漬，絞取汁，盡賦之”。這給了屠喲喲很大的啟發(fā)，那么這句話告訴我們青篙的作用是什么？生1：抗瘧。

②屠喲喲一開始通過高溫水煮從青篙中提取有效成分，為什么失敗了呢？生2：可能是這種有效成分不耐高溫。

③宋代吳懌撰所著《種藝必用》中，記載了一種促進(jìn)壓條生根的方法：“凡嫁接矮果及花，用好黃泥曬干，篩過，以小便浸之。又曬干，篩過，再浸之。又曬又浸，凡十余次。以泥封樹枝……則根生。”如果一種物質(zhì)可以促進(jìn)生根，那么這種物質(zhì)可能存在于哪里？生3：小便中。

④深入的想一想，為什么要“又曬又浸，凡十余次”？生4：說明促進(jìn)生根的物質(zhì)在小便中含量很少。

⑤古人怎么知道十余次最佳，不是一兩次，也不是百余次呢？請(qǐng)同學(xué)們各抒己見。生5：通過實(shí)驗(yàn)探究出十余次效果最好，過多或者過少效果均會(huì)減弱。

教師總結(jié)：從吳懌撰書中的這段話中，能得出，小便中含有促進(jìn)生根的物質(zhì)，并且又曬又浸十余次效果最佳，說明這種物質(zhì)在作用時(shí)具有適宜的濃度。當(dāng)然前人得出“十余次”的結(jié)論，不一定是基于科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶?shí)驗(yàn)。接下來，循著前人的足跡，我們嘗試通過科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶?shí)驗(yàn)來探索生長素類似物促進(jìn)扦插枝條生根的最適濃度。

2.2 推進(jìn)新課

教師闡述本實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮蛯?shí)驗(yàn)原理：生長素的作用具有兩重性，既能促進(jìn)生長，也能抑制生長，適宜濃度的生長素可以促進(jìn)生根，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上常用的是生長素類似物。生長素類似物的生理作用與生長素類似，其作用也與濃度有很大關(guān)系，因此，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上應(yīng)用時(shí)，“探索生長素類似物促進(jìn)插條生根的最適濃度”就非常有意義。

生物興趣小組代表匯報(bào)課前預(yù)實(shí)驗(yàn)的情況，介紹選擇的實(shí)驗(yàn)材料以及材料的處理方法，并進(jìn)一步借助圖表分享預(yù)實(shí)驗(yàn)的研究成果（表2、圖1）。在這一過程中，教師一方面要適時(shí)引導(dǎo)學(xué)生思考預(yù)實(shí)驗(yàn)的作用，另一方面要引導(dǎo)學(xué)生基于預(yù)實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)開展正式實(shí)驗(yàn)。

各小組討論提出各自正式實(shí)驗(yàn)方案，書寫實(shí)驗(yàn)步驟，并拍照后提交大屏展示，通過生生互動(dòng)和師生互動(dòng)共同挑選優(yōu)化實(shí)驗(yàn)方案。在討論過程中，穿插講解實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的方法和注意事項(xiàng)。最后，各組按最終確定的方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，每組安排一位學(xué)生全程攝錄，教師也適時(shí)深入到各組實(shí)驗(yàn)中去，就發(fā)現(xiàn)的問題引導(dǎo)學(xué)生及時(shí)解決，實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，各組將實(shí)驗(yàn)過程錄像上傳至云空間，方便課后師生查看。

根系的生長需要幾天時(shí)間，課后教師每兩天對(duì)各組根系生長狀況進(jìn)行拍照，推送至各組的終端平板，保證全體學(xué)生能及時(shí)了解記錄各組根系的生長狀況，統(tǒng)計(jì)各組生根情況，完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告。就個(gè)別組別根系生長不正常，教師還要調(diào)看之前的實(shí)驗(yàn)錄像，與組員們一起分析，找出導(dǎo)致失敗的原因，并組織學(xué)生們進(jìn)行更深入的探究。例如，部分小組的個(gè)別枝條不生根，回放錄像很快發(fā)現(xiàn)，是枝條倒插導(dǎo)致。枝條倒插對(duì)植物生根將造成怎樣的影響呢？教師引導(dǎo)學(xué)生將倒插枝條調(diào)整為正插，持續(xù)關(guān)注后期生根情況，真正將課堂從課上延伸到了課后，可操作性強(qiáng)。

3 作業(yè)布置、評(píng)價(jià)與課后拓展

3.1 作業(yè)布置與評(píng)價(jià)

教師基于學(xué)生的基礎(chǔ)狀況和學(xué)習(xí)能力，差異性布置難易有別的課后作業(yè)，布置的作業(yè)側(cè)重于對(duì)學(xué)生科學(xué)探究的思路和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的方法進(jìn)行考察，鞏固學(xué)習(xí)成果。并借助自動(dòng)閱卷系統(tǒng)，對(duì)學(xué)生作業(yè)進(jìn)行批改和統(tǒng)計(jì)，智能終端針對(duì)易錯(cuò)題個(gè)性化的推送變式題型對(duì)學(xué)生進(jìn)行強(qiáng)化練習(xí)。

3.2 課后拓展

課堂上學(xué)習(xí)到的知識(shí)只有真正應(yīng)用于實(shí)踐，將理論與實(shí)踐有機(jī)的統(tǒng)一起來，才能充分發(fā)揮學(xué)生的創(chuàng)造潛能，提高解決實(shí)際問題的能力。筆者所在學(xué)校正在如火如茶的建設(shè)新校區(qū)，大片的空地就是學(xué)生們的實(shí)驗(yàn)田。既然，生長素類似物可以促進(jìn)扦插枝條生根，如何在大片的空地上盡快培育出一片桂花樹林呢？新的實(shí)踐課題交給了生物興趣小組的學(xué)生，他們也利用云空間，將實(shí)踐課題的最新進(jìn)展呈現(xiàn)給全班同學(xué)，進(jìn)一步提高了學(xué)生的實(shí)踐探究能力。

4 教學(xué)反思

筆者嘗試將智慧課堂與生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)有機(jī)結(jié)合，課前利用智能平板終端引導(dǎo)學(xué)生利用互聯(lián)網(wǎng)查閱資料，課中多媒體展示形象生動(dòng)，師生互動(dòng)及時(shí)有效，課后能基于學(xué)生個(gè)體差異個(gè)性化的布置作業(yè)，對(duì)學(xué)生作業(yè)的完成情況進(jìn)行及時(shí)的反饋與強(qiáng)化，實(shí)踐拓展雖然只是由興趣小組的少數(shù)學(xué)生實(shí)施，但通過云空間實(shí)時(shí)分享，實(shí)質(zhì)上使全班學(xué)生參與進(jìn)來。在課前、課中、課后的教學(xué)全過程中，教師通過系統(tǒng)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)可以了解到每個(gè)學(xué)生的參與狀況。智慧課堂充分發(fā)揮了智能硬件的優(yōu)勢(shì)，優(yōu)化了人機(jī)關(guān)系，對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)行更及時(shí)的監(jiān)測(cè)、評(píng)價(jià)與反饋，縮短了師生之間的時(shí)空距離，提高了課堂教學(xué)的效率，真正實(shí)現(xiàn)了“人一機(jī)一人”多要素互動(dòng)，促進(jìn)了人際關(guān)系的發(fā)展。

同時(shí)，在探索智慧課堂在與學(xué)科教學(xué)融合的過程中，也發(fā)現(xiàn)智慧課堂樣板教室在硬件和軟件方面存在著一些亟待完善的問題。例如，在錄像傳輸時(shí)，網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性不夠，經(jīng)常掉線，各組同時(shí)傳輸時(shí)，網(wǎng)絡(luò)帶寬明顯不夠用。自動(dòng)閱卷系統(tǒng)在批閱主觀題時(shí)準(zhǔn)確度不夠，顯得并不“智慧”，推送的變式題針對(duì)性不夠強(qiáng)，需要進(jìn)一步加強(qiáng)題庫建設(shè)等。但盡管如此，筆者仍然相信，隨著智慧課堂的建設(shè)與應(yīng)用，這些問題必將逐步改善。

參考文獻(xiàn)：

[1]孫曙輝，劉邦奇.基于動(dòng)態(tài)學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)分析的智慧課堂模式[J].中國教育信息化·基礎(chǔ)教育，2015，（11）：21-24.

[2]孔愛華，劉建飛.“生長素類似物促進(jìn)插條生根的最適濃度”的探究教學(xué)[J].生物學(xué)通報(bào)，2011，46（4）：27-29.

[3]王愛麗.“探索生長素類似物促進(jìn)插條生根的最適濃度”的教學(xué)組織[J].生物學(xué)通報(bào)，2011，46（6）：27-30.