基于學科核心素養的混合式教學模式探討
——以“細胞增殖”智慧課堂教學為例

葉智鋒

（南平市建陽第二中學 福建南平 354200）

《普通高中生物學課程標準（2017年版）》中提出：高中生物學課程應著眼于適應未來社會發展和個人終身發展的需要，從生命觀念、科學思維、科學探究和社會責任等方面培養學生的學科核心素養，充分體現生物學學科特點和育人價值。在高中生物教學中，教師要注意改變傳統的單向傳授式課堂模式，充分利用網絡信息化技術的優勢，實施匯集線上線下優勢的混合式教學模式，促進學生利用課堂內外的時間自主探究學習，引導學生養成科學思維的習慣，從而促進學生形成生物學學科核心素養。

1 混合式教學內涵

混合式教學指的是教師充分利用網絡信息化技術，開展學科課程知識的拓展與鏈接，以保證教學的探究性，并引導學生根據自身實際的需要，從豐富的教學資源中選擇自己感興趣的內容來建構知識，引向深度學習，真正實現培養學科核心素養的目標?；旌鲜綄W習不受到時間、地點的局限，可以課后隨時、隨地開展自主學習，有利于培養學生自主探究的能力。這種以自主探究為導向的學習，不僅直接影響核心素養中科學探究和科學思維的落實，也間接影響社會責任和生命觀念的形成。

2 混合式教學模式設計

基于學科核心素養的混合式教學模式的主要環節包括（圖1）：①課前自主學習，聚焦科學探究。教師通過網絡教學平臺創建新課程并添加微課、微視頻、微課程等教學資源；也可以添加互動環節，包括調查問卷、討論問題、學習任務等。學生登錄網絡教學平臺，通過課程內容的自主在線學習、師生在線互動討論等方式完成課前科學探究過程，在潛移默化之中滲透核心素養的培養。②課中互動探究，發展科學思維。教師依據網絡教學平臺的課前大數據分析選擇教學策略，學生參與課堂互動探究，解答疑惑、突破重難點。教師將網絡信息化技術和線下課堂教學有效結合起來，引導學生科學探究、發展科學思維，從而落實學科核心素養的培養目標。③課后拓展探究，培養社會責任。學生通過網絡教學平臺可以反復多次觀看教學視頻、課件、課后拓展等學習資料，解決課堂遺留問題，在線完成布置的作業并上傳至網絡教學平臺。教師通過平臺匯總問題，交流評價，適時上傳與教學內容相關的現實生活問題、社會熱點議題等資料；學生利用課余時間充分參與討論并作出理性解釋，學以致用，從而培養社會責任，提升生物學學科核心素養。

圖1 基于學科核心素養的混合式教學模式

3 基于學科核心素養的混合式教學實踐

“細胞的增殖”是人教版普通高中教科書生物學《必修1·分子與細胞》第六章第一節的內容。本節重點內容主要包括細胞周期、有絲分裂過程、細胞癌變等內容。細胞增殖的整個生理過程復雜而抽象，筆者利用“智慧校園課堂應用平臺”、班級多媒體和平板電腦等信息工具，在覆蓋全校的無線局域網環境下，采用混合式教學模式，把傳統教學的“先教后學”變成“教學混合”，讓學生主動探究知識形成的過程，將細胞增殖過程具體化、可視化，學生在親歷中習得生物學知識，養成科學思維的習慣，發展自主學習實踐能力，從而形成積極的科學態度。

3.1 課前自主學習聚焦科學探究

能否組織以探究為特點的主動學習是落實生物學學科核心素養的關鍵。在混合式教學課前環節，教師通過“智慧校園課堂應用平臺”上傳探究實驗“觀察根尖分生區組織細胞的有絲分裂”微課、“人類個體發育的過程”微視頻、有絲分裂過程三維動畫等微課程資源，并發送任務單：①自主學習閱讀教材中的有關內容，觀看課程資源；②完成導學案；③網絡搜索細胞周期的調控機制對防治癌癥的研究進展。學生登錄“智慧校園課堂應用平臺”，自主下載學習教師上傳的課程資源，根據個人的知識儲備情況、知識消化能力和知識需求等情況，合理安排自主探究學習的時間、內容和進度等。

學生在自主探究學習中，形成對“細胞增殖”知識網絡的初步構建。教師可通過“智慧校園課堂應用平臺”上的“班級群”進行互動，收集學生自主學習過程中產生的疑問，為后續的課堂教學做準備。教師借助網絡教學平臺實現資源共享及教學互動，充分將學生的碎片化時間利用起來，讓教與學不受時空限制，使學生實現個性化、靈活化、自主化的學習，在潛移默化中培養自主探究能力，滲透核心素養的培養目標。

3.2 課中互動探究發展科學思維

以“互聯網+”為代表的教育技術不僅為生物課堂提供了視頻、圖片、數據、模擬實驗等豐富的教學資源，還可在一定程度上減少學習探究活動對教學條件的依賴，有利于在課堂教學中讓每位學生親歷探究過程，獲取感性認知，還有利于在科學探究活動中習得科學思維方法、培養思維能力和品質。

3.2.1 整合資源，創設情境

情境是培養學生生物學學科核心素養的重要途徑和載體?；旌鲜浇虒W中，豐富的互聯網資源為創設情境提供了更多便利，教師可以綜合選用多樣化的互聯網資源，將虛擬情境、生活情境等融為一體。

情境實例一：教師播放“人類受精及個體發育的過程”的動畫，并提出問題：一個受精卵為什么能長成一個成人?學生分析得出“細胞的體積增大，數目增多”，從而在問題情境創設中開始新課的學習。

情境實例二：教師微視頻播放有關癌癥的新聞報道：癌癥發病率在持續上升，已成為人類健康的重大威脅。學生百度搜索因為癌癥去世的明星，了解其患癌的類型及病情，探究細胞異常增殖的癌變。這樣，教師在生活化情境探究中喚起學生的社會責任感。

教師借助微視頻、微課、微動畫等資源創設多種形態的情境，讓學生更直觀立體地感受并融入到問題解決當中，為進一步的科學探究打下基礎。

3.2.2 虛擬實驗，體驗探究

在“觀察根尖分生區組織細胞的有絲分裂”探究實驗中，學生需要動手制作裝片，并在顯微鏡下觀察分裂各時期的特點。傳統實驗教學在一節課內很難讓每一個學生都能完整地完成實驗；也往往沒有實驗條件能讓學生觀察到連續的、動態的有絲分裂過程。混合式教學模式下能夠為學生提供逼真的虛擬仿真實驗環境。利用平板電腦，學生可以在“智慧校園課堂應用平臺”相應軟件上構建虛擬實驗，進行虛擬仿真實驗操作，無論是模擬實驗儀器的使用或是實驗現象的發生，學生都能身臨其中，體驗科學探究的過程。在學生模擬實驗過程中，教師可以通過系統觀察每位學生的實驗動態，并有針對性地給予合理的指導與評價，以提高實驗的效率和質量。

3.2.3 科學探究，模型建構

教師可借助混合式教學的優勢，引導學生科學探究并模型建構有絲分裂的過程，以突破重難點。①通過存儲在網絡平臺云端的微視頻，展示課前學生用橡皮泥或其他材料構建的染色體行為變化物理模型，引導學生討論有絲分裂各時期的特征。②學生觀察分裂各時期的染色體、細胞核DNA、染色單體的數量變化，列表填寫分裂各時期的數量并繪制成曲線圖。教師通過網絡平臺的同屏技術實時直播，引導學生構建數學模型。③教師展示有絲分裂各時期特點的連線題，學生完成并總結有絲分裂的概念，建立概念模型。每建立一種模型，教師混合使用線上線下的技術手段，讓學生自主分析不同模型的差異性、科學性，學生在科學探究中不斷修正模型，構建核心概念。

在混合式教學課堂實踐中，教師依托網絡平臺的應用軟件和移動智能終端等現代信息技術手段，引導學生建立可視化的模型建構，培養學生的探究能力，并在不斷修正模型中，培養科學思維能力，促進學科核心素養的落地。

3.2.4 課堂反饋，即時評價

傳統課堂教學中，進行學習反饋與評價的主要方式是課堂提問，但往往只能覆蓋少部分學生。如果需要對全體學生的學習情況進行反饋評價，只能通過布置作業或者考試的形式加以測量。這個過程時間周期較長，且缺乏針對性。而在混合式教學環境中，借助“智慧校園課堂應用平臺”的即時作答軟件以及師生的平板電腦，可以明顯的改善反饋評價的速度和覆蓋面。

例如，細胞中染色體、染色單體、DNA數量的變化規律是有絲分裂教學中的難點。教師要及時評估學生的掌握情況，可設計不同細胞分裂的數量變化問題在“智慧校園課堂應用平臺”即時發布，學生在平板電腦上進行課堂搶答。系統可以立即反饋并統計出來學生答題結果，然后以圖表的形式將結果進行呈現。通過這些圖表，教師及時獲得學生的掌握情況，能快速、準確地檢測學習效果，并及時作出評價。

在混合式教學模式下，教師借助信息工具和網絡教學平臺開展實時評價，彌補傳統課堂教學反饋形式單一、覆蓋面不廣的缺陷，極大提高了交流和反饋效率，能精準掌握學生學習存在的問題，增強學生學習成就感和競爭意識。

3.3 課后反饋拓展提升

課后，教師根據課中學生互動情況分析，發布分層分類練習或個性化的作業，提升學生對有關知識的掌握和運用能力。教師及時批改分析，并錄制試題精講微課上傳到“智慧校園課堂應用平臺”，還可在平臺上的“班級群”中答疑解惑。最后，教師發布細胞周期的調控機制與癌癥的防治相關研究進展，以便學生參與討論。

教師通過大數據學情分析，能及時掌握學生的學習動態，評價教學效果，反思教學策略。同時，利用課后時間線上發布與教學內容相關的科學進展、社會熱點問題，可以讓學生充分地討論而不受課堂時間的限制，也能使學生更好地運用課堂已掌握的生物學知識和方法思考問題，便于進一步培養學生的社會責任和生命觀念等學科核心素養。

4 反思

在教學中，教師創設更加靈活與多樣化的知識獲取渠道，讓師生成為學習共同體，共同建構知識的發生過程，促進學生的深度學習，可以有效地促進學生生物學學科核心素養的落地?；旌鲜浇虒W作為一種有別于傳統課堂教學的新型教學方式，學生在線上學習中可以根據自身實際和需要進行自主、協作地學習，在課堂線下討論的過程中探究、內化知識，從而突破了傳統課堂教學的時空制約，知識獲取的方式從課內拓展到課外，從書本拓展到網絡，學習情況可以適時反饋，充分發揮教師引導、啟發、監控教學過程的主導作用，體現學生作為學習過程主體的主動性、積極性與創造性，有利于培養學生的生物學學科核心素養。