基于預學習數據分析的精準教學模式探究

康思婷

[摘要]在高中生物教學中，教師應精準挖掘預學習數據，對學生的預學習成效進行精準定位，從而開展精準教學，使學生的生物學習更高效。文章以《物質跨膜運輸的方式》教學為例，探究基于預學習數據分析的精準教學模式。

[關鍵詞]預學習;數據分析;精準教學

[中圖分類號]G633.91

[文獻標識碼] A

[文章編號] 1674-6058（ 2020） 35-0083-03

一、預學習數據與精準教學

精準教學是一種高效的面向知識教學的方法[1]。精準教學需聚焦三個問題：預學習數據的精準挖掘，預學習情況的精準定位，基于預學習數據的精準教學決策[2]。預學習數據的精準挖掘指教師分析教材和學情后，布置預學習檢測，采集數據，通過對數據的分析挖掘，形成對教學有價值的信息。預學習情況的精準定位指教師根據預學習數據，尋找學生學習困難的知識點，確定教學重難點。精準教學決策指教師在精準挖掘預學習數據和精準定位預學習情況的基礎上，制訂教學計劃，設計學生活動，突破教學重難點。

二、《物質跨膜運輸的方式》一節的精準教學

（一）預學習數據的精準挖掘

《物質跨膜運輸的方式》（人教版高中生物必修1第四章第三節）的內容包括被動運輸（分為自由擴散和協助擴散）和主動運輸兩部分，此外還介紹了胞吞和胞吐。課程標準對本部分的要求是能說明物質進出細胞的方式。通過前三章的學習，學生已經掌握細胞的結構基礎和物質基礎的相關知識，學習了分泌蛋白的合成和運輸的過程，初步認識了同位素標記法。通過第四章第1、2節的學習，學生已經知道動物細胞和成熟的植物細胞通過滲透作用吸水和失水，碘離子可以逆濃度梯度進入甲狀腺濾泡上皮細胞的生物學事實。

課前利用智慧課堂的作業平臺布置預習任務，指導學生完成預習檢測。每道題目檢測的知識點如表1所示。利用作業平臺，生成班級學生每道題目的得分率，并和年段所有學生的得分進行對比，制成柱狀圖（如圖1），同時得到每道題目各選項的選擇人數，制成餅狀圖（如圖2）。

（二）預學習情況的精準定位

通過圖1，得出學生第1題、第2題、第3題的得分較高，第4題、第5題、第6題的得分較低。即學生在“說明主動運輸的特點、理解生物膜的結構特點、歸納大分子物質跨膜運輸的特點”等方面存在學習障礙。因此，筆者將本節課的教學重難點聚焦在這三個方面上。

（三）基于預學習數據的精準教學決策

由于學生通過自主預習能較好地掌握被動運輸的特點，筆者首先設計通過舉例、觀察，讓學生能主動比較被動運輸的兩種方式，滲透結構與功能觀;其次，通過解讀圖表、分析討論、角色扮演等多種方式，突破主動運輸及其意義這一難點，訓練學生的科學思維;再次，讓學生回憶分泌蛋白的合成和運輸的過程，理解生物膜的結構特點，在此基礎上歸納大分子物質跨膜運輸的特點;最后，通過概念圖的建構，總結物質跨膜運輸的幾種方式，提升學生的歸納與概括能力。基于預學習數據的精準教學決策如圖3所示。

（四）《物質跨膜運輸的方式》精準教學實戰

1.基于預學習數據的分析

展示圖1，確定本節課的知識重難點——說明主動運輸的特點;理解生物膜的結構特點;歸納大分子物質跨膜運輸的特點。

設計意圖：基于預學習數據，讓學生明確自己的薄弱項和本節課的學習重難點，從而有目的地聽課，進行精準學習。

2.精準學習

（1）被動運輸

展示預習檢測第1題的餅狀圖（如圖4），說明學生基本掌握生物膜的流動鑲嵌模型。請學生表達生物膜的流動鑲嵌模型內容。通過問題“生物膜中的脂質和蛋白質在物質跨膜運輸的過程中分別起到什么作用？”過渡，展示脂雙層，舉例H，O、O2、CO2、N2、甘油、尿素、性激素等物質可以自由通過。再舉例葡萄糖不能直接通過脂雙層，但紅細胞能吸收葡萄糖，因為紅細胞膜上有蛋白質，可以協助葡萄糖通過脂雙層。給出載體蛋白概念。接著，歸納被動運輸，指明被動運輸的動力來源是濃度差。最后，展示預習檢測第2、3題的餅狀圖（如圖5），講評習題。

預習檢測第2題：下列物質進出細胞膜的方式，屬于自由擴散的是（ ）。

A.葡萄糖 B.氨基酸 C.CO2 D.胰島素

預習檢測第3題：下列關于協助擴散的敘述，不正確的是（ ）。

A.物質從濃度高的一側運動到濃度低的一側

B.需要載體蛋白的協助

C.紅細胞吸收葡萄糖是協助擴散

D.該過程需要消耗能量

設計意圖：通過預習檢測第1題，檢測學生對生物膜的流動鑲嵌模型的掌握情況。通過學生表達生物膜的流動鑲嵌模型，提高學生口頭語言的表達能力。通過預習檢測、數據分析，已知學生通過預習，基本知道自由擴散的例子，但在協助擴散的特點掌握上個別學生還存在困難。通過舉例各種物質通過脂雙層的情況，對比自由擴散和協助擴散的特點。最后，通過預習檢測第2、3題的講評，加強學生對被動運輸的理解。

（2）主動運輸

首先，展示人教版必修1教材第63頁的實例“I一逆濃度梯度進入甲狀腺濾泡上皮細胞”，指出這種運輸方式是主動運輸。提出問題：影響主動運輸的因素有哪些？其次，講評預習檢測第4題。

預習檢測第4題：人體肝細胞內CO2分壓和K十濃度高于細胞外，而O2分壓和Na+濃度低于細胞外，上述四種物質中通過主動運輸進入該細胞的是（ ）。

A.CO2

B.O2

C.Na+

D.K+

此題考查學生能否理解主動運輸的物質是從低濃度一側運輸到高濃度一側。再者，通過人教版必修1教材第73頁的技能訓練，解讀圖表，檢測學生是否真正掌握主動運輸的方向。接著，給出科學家研究葡萄糖進入小腸上皮細胞的實驗資料（如表2），引導學生討論，通過智慧課堂平臺提交實驗結論，得出載體和能量會影響葡萄糖進入小腸上皮細胞。最后，請學生上臺角色扮演葡萄糖進入小腸上皮細胞的過程，小結主動運輸的實例及其意義。

設計意圖：通過學生已掌握的生物學事實，導入主動運輸。通過設問激發學生的學習興趣。通過講評預習檢測第4題，技能訓練、圖表解讀，學生能真正理解主動運輸的方向，并掌握把題目文字轉換成圖表的解題方法。通過分析葡萄糖進入小腸上皮細胞的實驗，利用智慧課堂平臺，討論主動運輸的影響因素。通過角色扮演，增加學生的參與性和體驗感，提高課堂趣味性，加深學生對主動運輸特點的理解，突破教學難點。

（3）大分子物質的跨膜運輸

教師：以上是小分子物質的跨膜運輸，那么大分子物質蛋白質是以被動運輸還是主動運輸的方式進出細胞膜呢？還是有其他的運輸方式呢？展示預習檢測第5題及其答題情況。

預習檢測第5題：胰島素的合成與分泌過程說明細胞膜具有（ ）。

A.一定的流動性

B.選擇透過性

C.較大的穩定性

D.運輸物質的功能

此題的答題情況較不理想。指導學生回憶，并上臺講述分泌蛋白的合成和運輸過程。再者，動畫展示胞吞胞吐的例子。通過講評預習檢測第6題，歸納大分子物質跨膜運輸的特點。

預習檢測第6題：細胞膜轉運大分子物質一般（ ）。

A.不消耗能量

B.不依賴膜的流動性

C.不需要載體參與 D.不需要線粒體參與

設計意圖：通過設問、過渡，引入大分子物質的跨膜運輸。聯系“分泌蛋白的合成和運輸過程”，由舊知建構新知，通過動畫播放，幫助學生更好地理解胞吞和胞吐的運輸過程，歸納特點。

3.總結反思，建構概念圖

學生總結反思，形成“物質跨膜運輸的方式”的知識網絡，建構概念圖，利用智慧課堂平臺拍照上傳（如圖6）。

設計意圖：通過概念圖建構，讓學生掌握概念與概念之間的聯系，形成知識網絡結構。

4.當堂檢測，獲取新數據

通過智慧課堂平臺，發布當堂檢測。學生完成后，通過平板提交答案。

當堂檢測第1題：圖7表示某生物膜的部分結構，圖中a、b、c、d表示某些物質，請選擇1、2、3、4分別表示物質跨膜運輸的哪種方式。（ ）

A.自由擴散

B.協助擴散

C.主動運輸

D.胞吞

當堂檢測第2題：圖8是胡蘿卜在不同的含氧情況下從硝酸鉀溶液中吸收K+和NO2一的曲線。影響A、B兩點和B、C兩點吸收量不同的因素分別是（ ）。

A.載體數量、能量

B.能量、載體數量

C.載體數量、離子濃度

D.能量、離子濃度

設計意圖：當堂檢測第1題考查物質跨膜運輸方式模式圖，當堂檢測第2題考查影響跨膜運輸因素的曲線，檢測學生本節課的學習情況。

5.基于新數據，布置作業

通過智慧課堂平臺的數據分析，得出當堂檢測第2題的得分率為42%，比第1題的得分率低，說明學生還不能熟練分析影響物質跨膜運輸因素的曲線，因此布置作業：其一，自主學習“影響物質跨膜運輸因素的曲線圖”;其二，思考離子的跨膜運輸是不是都是以主動運輸方式進行的。

三、教學反思

通過對預學習數據的精準挖掘，對學生的預學習成效實施精準定位，輔助教師開展精準教學。從課前數據到課堂數據再到課后作業布置，層層推進，同時運用智慧課堂搶答、隨機進行小組PK、討論，實現活動多元化，讓學生成為學習的主體。在此過程中，滲透結構與功能觀，培養學生運用證據和邏輯做出判斷的科學精神，以及歸納與概括、演繹與推理、模型與建模等科學思維能力。

[參考文獻]

[1]祝智庭，彭紅超.信息技術支持的高效知識教學：激發精準教學的活力[J].中國電化教育，2016（1）：18-25.

[2]雷云鶴，祝智庭.基于預學習數據分析的精準教學決策[J].中國電化教育，2016（6）：27-35.

（責任編輯 黃春香）