鄭蘭萍

摘 要：現(xiàn)代化新媒體和信息技術(shù)滲透教學已成為一種必然發(fā)展趨勢，現(xiàn)代化新媒體技術(shù)如何應(yīng)用于課堂教學成了教學改革的熱門領(lǐng)域，本文以“DNA分子的結(jié)構(gòu)”為例，就基于電子書包的模型建構(gòu)在高中生物概念教學中的應(yīng)用進行了初步探索和研究。

關(guān)鍵詞：電子書包；模型建構(gòu)；生物概念教學

在高中生物學中，模型建構(gòu)是一種通過對科學模型的研究來推知客體的某種性能和規(guī)律，借助模型來獲取、拓展和深化對于客體的認識的科學研究方法。學生通過嘗試建立模型，體驗建立模型中的思維過程，領(lǐng)悟模型方法，從而建立有關(guān)生物學概念。

因此，模型建構(gòu)的方法在生物學概念教學中具有重要意義。但隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展，傳統(tǒng)的模型建構(gòu)課堂已不能滿足學習者的需求，新媒體教學手段的發(fā)展與應(yīng)用，極大地拓展了教學的空間，豐富了課堂的教學資源和教學手段，給課堂教學帶來了生動活潑的新局面。

其中，電子書包就是一種新型的便攜式終端媒體，已逐漸成為教育信息化的重要實踐之一。本文結(jié)合課堂案例，就基于電子書包的模型建構(gòu)應(yīng)用于高中生物概念教學的可行性展開論述。

一、 基于電子書包的模型建構(gòu)

高中生物學課程中的模型建構(gòu)類型主要包括：概念模型、物理模型和數(shù)學模型三大類，旨在讓學生通過建立模型，理解生物學概念的本質(zhì)，提升科學思維能力。傳統(tǒng)的模型建構(gòu)往往借助于實物，通過學生在現(xiàn)實中的動手動腦完成建構(gòu)過程，該過程往往需要教師課前的精準備，在資源不夠充分的情況下，學生大多數(shù)不能親自參與其中。

而電子書包作為一種基于網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與移動設(shè)備的教與學輔助媒體，在能夠提供豐富的備課和學習資源的同時，具備良好的師生互動、生生互動，個性化測評和輔導(dǎo)等多種教學功能。其教師端具備教師進行備課活動和課堂教學兩大功能，包括課件制作、教案編寫、電子學案和習題編寫、資源上傳和下載、資源共享與交流、課堂互動、推屏展示、作業(yè)推送、討論投票、評價、鎖屏認真聽講等。

教師端進行課堂展示、實驗演示、習題訓(xùn)練、課外拓展等，還能夠支持音頻、視頻、圖片等多種類型的資源。學生端除了能提供電子課本和閱讀筆記的功能外，還能提供學生學習活動過程所需的學習資源、虛擬學具、虛擬實驗、支持師生互動和生生互動等。

基于電子書包的模型建構(gòu)依托于電子平板端的電子書包所具有的資源推送和交互功能，將模型建構(gòu)所需材料推送給所有學生，學生利用電子平板的觸屏功能完成模型的構(gòu)建構(gòu)成，從而達成相關(guān)生物學概念。教師依托電子書包平臺的交互功能能夠全面了解學生模型建構(gòu)的全過程，并開展課堂互動、課堂展示，關(guān)注學生學習的差異性，即時獲得學習情況的反饋，以利于教師及時調(diào)整教與學策略，使教與學的方式兼具多樣化和個性化。

下文以人教版高中生物必修二《DNA分子的結(jié)構(gòu)》一課為例，探索基于電子書包的模型建構(gòu)在概念教學中的應(yīng)用。

二、 基于電子書包的模型建構(gòu)應(yīng)用于高中生物概念教學的實例

《DNA分子的結(jié)構(gòu)》一節(jié)主要由DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的構(gòu)建、DNA分子的結(jié)構(gòu)特點以及制作DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型三部分內(nèi)容構(gòu)成。重難點在于DNA分子結(jié)構(gòu)的主要特點。

教材開篇以科學研究歷程為主線，逐步呈現(xiàn)DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的要點，教師主要以DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)探索歷程科學史為線索，以生物學科核心素養(yǎng)為導(dǎo)向，引導(dǎo)學生開展基于電子書包的DNA結(jié)構(gòu)的模型構(gòu)建活動落實DNA分子結(jié)構(gòu)的生物學概念，讓學生宛如親歷科學家探索科學的過程，通過觀察并分析實驗現(xiàn)象，感受科學的魅力，自然而然地理解DNA結(jié)構(gòu)的特點，最終培養(yǎng)學生的核心素養(yǎng)。

（一） 創(chuàng)設(shè)情境，滲透生命觀念

為了激發(fā)學生的學習興趣和探究欲望，教師運用電子書包的學習資源，借助電子平板，以生活中的DNA為靈感的作品欣賞為課堂導(dǎo)入，使學生在欣賞作品之美的同時感受DNA結(jié)構(gòu)之美及生命之美，從而滲透生命觀念，進行生命教育。最后通過問題：“DNA結(jié)構(gòu)之美到底美在哪里？”學生帶著問題進入DNA結(jié)構(gòu)的探索之旅。

（二） 以電子書包平臺為支撐，自主構(gòu)建DNA結(jié)構(gòu)模型

為了實現(xiàn)以生為本的教育理念，教師通過導(dǎo)學案布置課前預(yù)習任務(wù)，學生在課前對沃森和克里克探索DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的科學史進行充分解讀。課堂上，學生化身課堂的主人，通過分享分析科學史，小組討論，通過電子學案上的DNA組成元件（磷酸、脫氧核糖、堿基、化學鍵）地拼接移動，逐步構(gòu)建出脫氧核糖核苷酸的結(jié)構(gòu)、脫氧核糖核苷酸鏈、DNA分子的雙鏈結(jié)構(gòu)。教師借助電子書包的交互功能，了解學生模型的構(gòu)建過程，最終由學生進行全班交流，展示任務(wù)成果。

DNA三維立體結(jié)構(gòu)的構(gòu)建則通過課后的實物拼接展開，課堂上教師通過教具的展示來完成DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的講授。該環(huán)節(jié)結(jié)合了電子書包平臺的虛擬模型構(gòu)建和實物模型構(gòu)建，最終完成了DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的構(gòu)建。學生成了課堂的主人，提升了自身的科學問題意識、自主探究精神、分析歸納能力，呈現(xiàn)出了一種人人參與的課堂現(xiàn)象。教師則借助電子書包平臺關(guān)注到個體學習的差異性，也了解了學生知識的生成過程。

（三） DNA分子結(jié)構(gòu)的特點

該部分教學的展開利用了電子書包的虛擬三維模型，學生通過觀察平板端的三維模型總結(jié)DNA的結(jié)構(gòu)特點，并通過角色扮演，模擬DNA的雙鏈，直觀深刻地理解DNA雙鏈的反向平行及堿基互補配對原則，并進一步嘗試用數(shù)學語言描述雙鏈中的堿基數(shù)目關(guān)系。最終通過討論分析DNA多樣性的原因，進一步深化結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的觀點。

（四） 構(gòu)建概念圖，描述DNA分子的結(jié)構(gòu)

結(jié)合DNA分子結(jié)構(gòu)的要點，學生自主構(gòu)建概念圖，教師利用電子書包的圖像采集分享功能進行展示，學生相互交流，描述DNA分子的結(jié)構(gòu)，開展總結(jié)。

（五） 課堂反饋練習

教師利用電子書包平臺的評價系統(tǒng)，對學生進行在線測試，學生在平板端上完成測試并提交答案后，系統(tǒng)自動分析統(tǒng)計全班同學的答題情況。教師通過數(shù)據(jù)實時了解學生的學習情況，并及時給予反饋評價，以促進學生對本節(jié)課學習結(jié)果的反思，利于學生提高學習效率和形成正確的認識。