混合式教學(xué)在高中生物學(xué)教學(xué)中的創(chuàng)新應(yīng)用

【關(guān)鍵詞】混合式教學(xué)；PCR；電泳分析；虛擬實(shí)驗(yàn)【中圖分類號(hào)】G633.91 【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】B 【文章編號(hào)】1005-6009（2025）27-0072-02

混合式教學(xué)在教育領(lǐng)域日益受到重視，為高中生物教學(xué)帶來(lái)新機(jī)遇。在線平臺(tái)可以讓學(xué)生獲取適合自己學(xué)習(xí)和掌握程度的資源，有利于精準(zhǔn)化學(xué)習(xí)，為教師和學(xué)生提供了一個(gè)互動(dòng)交流的空間。同時(shí)，在線平臺(tái)還可以記錄學(xué)生的學(xué)習(xí)過(guò)程和學(xué)習(xí)成績(jī)，為教師提供教學(xué)反饋，幫助教師更好地了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，調(diào)整教學(xué)策略。因此，本文選用搭載混動(dòng)平臺(tái)的平板電腦作為教學(xué)工具，進(jìn)行PCR反應(yīng)和電泳分析的課堂教學(xué)，以期為混合式教學(xué)模式深度融入課堂提供參考。

一、混合式教學(xué)策略和設(shè)計(jì)

1.課前預(yù)習(xí)與問(wèn)題解決導(dǎo)向

在\"PCR反應(yīng)擴(kuò)增目的基因\"教學(xué)中，教師通過(guò)混動(dòng)平臺(tái)發(fā)布預(yù)習(xí)學(xué)習(xí)任務(wù)，上傳關(guān)于PCR技術(shù)和電泳分析的視頻講解和知識(shí)卡片，讓學(xué)生進(jìn)行沉浸式自學(xué)，初步了解PCR反應(yīng)的三個(gè)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(shí)，教師設(shè)置問(wèn)題引導(dǎo)學(xué)生思考，如“為什么PCR反應(yīng)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(yīng)與體內(nèi)DNA復(fù)制有什么相同點(diǎn)和不同點(diǎn)？\"學(xué)生在觀看視頻和閱讀相關(guān)資料后，在線提交自己的答案和疑問(wèn)。教師通過(guò)在線平臺(tái)及時(shí)了解學(xué)生的預(yù)習(xí)情況，整理學(xué)生普遍存在的問(wèn)題，以便在課堂教學(xué)中有針對(duì)性地進(jìn)行講解。這種以問(wèn)題解決為導(dǎo)向的預(yù)習(xí)方式，能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和主動(dòng)性，為課堂教學(xué)的高效開(kāi)展奠定基礎(chǔ)。

2.情景導(dǎo)入與小組討論

教師以苦味受體基因TAS2R38為情境導(dǎo)入，分發(fā)苯硫脲試紙，讓學(xué)生嘗試感受試紙上的苦味。教師適時(shí)提出問(wèn)題：“不同基因型（TT，Tt和tt）對(duì)苦味的感覺(jué)是不同的，在品嘗試紙的基礎(chǔ)上，如何利用PCR技術(shù)和電泳分析，確定自己的基因型？”教師可以在混動(dòng)平臺(tái)上分享關(guān)于該基因的資料，并以小組為單位進(jìn)行討論，嘗試給出解決方案。在學(xué)生討論出結(jié)果后，教師給予補(bǔ)充和評(píng)價(jià)，確定實(shí)施路線并進(jìn)一步講解原理。

3.實(shí)驗(yàn)?zāi)M與小組合作

教師可以利用平板電腦的混動(dòng)平臺(tái)進(jìn)行PCR反應(yīng)模擬實(shí)驗(yàn)。該軟件可以模擬PCR反應(yīng)的各個(gè)步驟，學(xué)生以小組為單位進(jìn)行實(shí)驗(yàn)?zāi)M，小組成員分工合作。在合作過(guò)程中，學(xué)生互相交流討論，分享自己的觀察和思考，提高了團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力和問(wèn)題解決能力。例如，學(xué)生合作探討引物無(wú)法與單鏈DNA結(jié)合、DNA樣本在電泳槽中遷移速率過(guò)慢等問(wèn)題，如退火溫度是否合適、引物設(shè)計(jì)是否正確、凝膠的濃度是否適宜等。如此一來(lái)，學(xué)生能夠更加深入地理解PCR反應(yīng)和電泳分析的原理和操作步驟，為實(shí)際實(shí)驗(yàn)操作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

4.虛擬實(shí)驗(yàn)與實(shí)際操作

在進(jìn)行虛擬實(shí)驗(yàn)的同時(shí)，教師可以利用學(xué)校的現(xiàn)有設(shè)備和擴(kuò)增好的DNA樣本，組織一組學(xué)生在講臺(tái)上進(jìn)行實(shí)際的PCR擴(kuò)增（只配置體系和設(shè)定程序）和電泳實(shí)驗(yàn)操作。學(xué)生在實(shí)際操作中可以體驗(yàn)反應(yīng)體系配置、制備凝膠、加樣、電泳等步驟，觀察DNA在電場(chǎng)中的遷移情況，更加直觀地感受PCR擴(kuò)增和電泳實(shí)驗(yàn)的過(guò)程，加深對(duì)知識(shí)的理解。

5.結(jié)果分析和情境回歸

在模擬實(shí)驗(yàn)和實(shí)際操作均完成后，教師展示電泳結(jié)果圖譜，讓學(xué)生觀察電泳實(shí)驗(yàn)結(jié)果，分析教師所提供的DNA樣本關(guān)于苦味受體基因TAS2R38的基因型，說(shuō)明判斷的理由，并對(duì)另外兩種基因型的電泳結(jié)果進(jìn)行預(yù)測(cè)。如果電泳條帶不明晰，教師可現(xiàn)場(chǎng)出題，讓學(xué)生分析出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因，如PCR擴(kuò)增過(guò)程中模板DNA質(zhì)量不高、引物設(shè)計(jì)不合理、反應(yīng)條件不合適等。通過(guò)結(jié)果分析，鍛煉了學(xué)生從實(shí)驗(yàn)圖像中提取信息和分析現(xiàn)象的關(guān)鍵能力。

二、教學(xué)評(píng)價(jià)及成果

1.必備知識(shí)掌握程度和關(guān)鍵能力提升的考核評(píng)估

為了準(zhǔn)確分析學(xué)生對(duì)本節(jié)課相關(guān)必備知識(shí)和關(guān)鍵能力的掌握情況，教師在混動(dòng)平臺(tái)上設(shè)置書(shū)面測(cè)試，上傳對(duì)應(yīng)習(xí)題，考查學(xué)生對(duì)PCR反應(yīng)和電泳操作的各個(gè)步驟、所需條件以及原理的理解程度，并且運(yùn)用實(shí)際案例分析來(lái)評(píng)估學(xué)生的遷移應(yīng)用能力。學(xué)生利用平板電腦答題，教師可以利用平臺(tái)的診學(xué)功能，分析學(xué)生對(duì)相應(yīng)必備知識(shí)和關(guān)鍵能力的掌握程度。

2.考核結(jié)果評(píng)價(jià)

學(xué)生答題后，教師利用診學(xué)功能，查看班級(jí)學(xué)生各項(xiàng)必備知識(shí)和關(guān)鍵能力的得分率情況。結(jié)果表明，采用混合式教學(xué)的班級(jí)（實(shí)驗(yàn)班級(jí)）和采用傳統(tǒng)教學(xué)（教師講授 + 觀看視頻）的班級(jí)（對(duì)照班級(jí)）相比，學(xué)生在必備知識(shí)和關(guān)鍵能力兩方面均有所提高。在五項(xiàng)必備知識(shí)中，電泳圖譜分析、目的基因檢測(cè)與鑒定這兩項(xiàng)提升顯著；在關(guān)鍵能力中，實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析能力也得到了顯著提高。

混合式教學(xué)模式具有顯著的優(yōu)勢(shì)。課前預(yù)習(xí)與問(wèn)題解決導(dǎo)向激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和主動(dòng)性，學(xué)生在預(yù)習(xí)階段就對(duì)PCR反應(yīng)和電泳分析有了初步的認(rèn)識(shí)，并帶著問(wèn)題進(jìn)入課堂，提高了課堂教學(xué)的效率。真實(shí)情境導(dǎo)人、實(shí)驗(yàn)?zāi)M與小組合作的方法使學(xué)生更加直觀地感受了PCR反應(yīng)和后續(xù)電泳分析的實(shí)際過(guò)程，深化了對(duì)實(shí)驗(yàn)原理的理解。實(shí)際動(dòng)手操作則進(jìn)一步加深了理解。通過(guò)考核評(píng)估，教師發(fā)現(xiàn)學(xué)生對(duì)PCR反應(yīng)和電泳分析的原理和操作流程有了更加深人的認(rèn)識(shí)，對(duì)必備知識(shí)和關(guān)鍵能力的掌握情況更好。

責(zé)任編輯：靖裕思