梅金生

指向?qū)W科核心素養(yǎng)的生物名師工作室APP開發(fā)研究是以生物名師工作室為載體，發(fā)揮名師的示范、激勵(lì)、凝聚、輻射和帶動(dòng)作用，以便攜式手機(jī)或PAD作為學(xué)習(xí)終端，開發(fā)高中生物學(xué)習(xí)APP，讓學(xué)生可以隨時(shí)隨地獲取教師的教學(xué)視頻、教學(xué)資料、作業(yè)資源等，實(shí)時(shí)參與問題發(fā)布和探討，以該新穎的方式學(xué)習(xí)高中生物課程，從而發(fā)展學(xué)生生命觀念、科學(xué)思維、科學(xué)探究和社會(huì)責(zé)任4個(gè)方面的生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。下面以“分子與細(xì)胞”模塊為例，來介紹基于高中生物名師工作室APP的教學(xué)實(shí)踐。

1高中生物名師工作室進(jìn)行教學(xué)實(shí)踐研究的教學(xué)思想

新課程倡導(dǎo)的學(xué)習(xí)方式是現(xiàn)代學(xué)習(xí)方式，主要有自主學(xué)習(xí)、合作學(xué)習(xí)和探究學(xué)習(xí)3種。其中，自主學(xué)習(xí)對(duì)學(xué)生的終生學(xué)習(xí)有很大的幫助，自主學(xué)習(xí)就是“自我導(dǎo)向、自我激勵(lì)、自我監(jiān)控”的學(xué)習(xí)。目前，中學(xué)生的自主學(xué)習(xí)主要是通過看書（閱讀）、整理、做題等傳統(tǒng)方式。利用移動(dòng)APP來進(jìn)行自主學(xué)習(xí)是一種全新的學(xué)習(xí)方式，更能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，使得學(xué)生更樂意學(xué)習(xí)，即學(xué)起來更主動(dòng)、更自覺、更有趣、更高興。前蘇聯(lián)教育家蘇霍姆林斯基指出：“只有能夠激發(fā)學(xué)生自我學(xué)習(xí)的教育，才是真正的教育?！绷硗?，學(xué)生進(jìn)行高中生物課程學(xué)習(xí)過程中出現(xiàn)很大差異也是一種常見現(xiàn)象。通過開發(fā)合適的APP可以讓學(xué)生進(jìn)行個(gè)性化學(xué)習(xí)，讓每個(gè)學(xué)生發(fā)揮自己獨(dú)特的天賦、偏好和優(yōu)勢(shì)，構(gòu)建適合自己的個(gè)性化學(xué)習(xí)方案，實(shí)現(xiàn)短時(shí)高效，從而能在較短的時(shí)間內(nèi)縮小差距。

2APP應(yīng)用于高中生物教學(xué)的可行性與必要性

對(duì)照高中生物新課標(biāo)，會(huì)發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)教學(xué)存在的兩大問題：①受應(yīng)試教育的影響，中學(xué)生物教學(xué)普通存在著過于重視知識(shí)點(diǎn)的梳理與訓(xùn)練，卻忽視關(guān)注生命本質(zhì)的問題;②理科不說理的現(xiàn)象，許多知識(shí)的傳授都是直奔主題不講道理，不說理的知識(shí)對(duì)學(xué)生來說只能死記硬背，而這樣“不講理”的教學(xué)無助于學(xué)生素養(yǎng)的發(fā)展。將相關(guān)APP引入生物教學(xué)有利于解決這兩大問題。

高中生物學(xué)課程的根本任務(wù)是提高學(xué)生終生發(fā)展所需的生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)是學(xué)生在生物學(xué)課程學(xué)習(xí)過程中逐漸發(fā)展起來的，在解決真實(shí)情境中的實(shí)際問題時(shí)所表現(xiàn)出來的價(jià)值觀念、必備品格與關(guān)鍵能力，是學(xué)生能力、知識(shí)、情感態(tài)度與價(jià)值觀念的綜合體現(xiàn)。學(xué)科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)應(yīng)貫穿于課堂教學(xué)和考試評(píng)價(jià)中?？山炭蓪W(xué)、可遷移的有意識(shí)的學(xué)科教育行為有利于學(xué)生生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)。因此，通過開發(fā)合適的APP來培養(yǎng)學(xué)生的生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)是一個(gè)非常有效的途徑。

目前，教育行政部門和學(xué)校都建有名師工作室，意圖以名師帶動(dòng)教師隊(duì)伍建設(shè)，促進(jìn)教師專業(yè)成長(zhǎng)。來自一線的優(yōu)秀中青年教師加入名師工作室后，在其快速成長(zhǎng)的道路上很重要的一個(gè)環(huán)節(jié)是要進(jìn)行課題研究。工作室研究的主題往往具有前瞻性，是著眼于未來的研究主題，它應(yīng)該來源于教育教學(xué)實(shí)踐，應(yīng)該關(guān)注當(dāng)前課程改革的方向，關(guān)注新時(shí)期學(xué)生發(fā)展的動(dòng)向。這樣的教學(xué)科研才能有效提高教師研究能力，提升教育教學(xué)水平，促進(jìn)學(xué)生素質(zhì)的發(fā)展。而“基于高中生物名師工作室APP的教學(xué)實(shí)踐”正好屬于該類型的研究課題。

隨著智能手機(jī)的普及，4G網(wǎng)絡(luò)的全覆蓋（目前5G網(wǎng)絡(luò)也在許多城市試點(diǎn)，很快也即將全面覆蓋），WIFI的普遍使用，使得學(xué)生使用移動(dòng)APP進(jìn)行學(xué)習(xí)成為可能。特別是智慧校園建設(shè)逐漸由試點(diǎn)向推廣轉(zhuǎn)變，智慧校園的功能之一是限制學(xué)生智能手機(jī)的上網(wǎng)范圍。這樣既可避免學(xué)生上網(wǎng)的副作用，又能實(shí)現(xiàn)學(xué)生人手一臺(tái)智能手機(jī)，可隨時(shí)上網(wǎng)學(xué)習(xí)相關(guān)APP。

美國發(fā)展心理學(xué)家約翰·弗拉維爾于20世紀(jì)70年代提出元認(rèn)知理論，元認(rèn)知的實(shí)質(zhì)是人運(yùn)用自我意識(shí)去監(jiān)控和調(diào)整自己思維和學(xué)習(xí)的過程。學(xué)生利用APP進(jìn)行移動(dòng)學(xué)習(xí)屬于元認(rèn)知行為，不同于教師統(tǒng)一講解的大班教學(xué)形式，學(xué)生自覺主動(dòng)對(duì)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行搜集、分析、整理，并進(jìn)行針對(duì)性的強(qiáng)化練習(xí)，以掌握APP中揭示出的知識(shí)漏洞，完善認(rèn)知結(jié)構(gòu)，是學(xué)生主動(dòng)把握自身認(rèn)知學(xué)習(xí)的一種行為。APP的學(xué)習(xí)管理是學(xué)生的自控行為而非他控活動(dòng)，學(xué)習(xí)者把自己的學(xué)習(xí)活動(dòng)作為學(xué)習(xí)過程中的思考對(duì)象，并持續(xù)主動(dòng)對(duì)其計(jì)劃、評(píng)價(jià)、調(diào)節(jié)，目的是提高學(xué)習(xí)效率，最終實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)目標(biāo)。學(xué)習(xí)APP能夠揭露學(xué)習(xí)的薄弱點(diǎn)，它帶來的反饋信息能促使學(xué)生逐漸形成自學(xué)能力和元認(rèn)知能力。

3“分子與細(xì)胞”模塊內(nèi)容在APP中分類

工作室自2017年以來，進(jìn)行了“指向?qū)W科核心素養(yǎng)的生物名師工作室APP開發(fā)研究”，對(duì)高中生物各模塊內(nèi)容進(jìn)行了APP的設(shè)計(jì)研究和在教學(xué)中的應(yīng)用研究。目前，在“分子與細(xì)胞”模塊內(nèi)容進(jìn)行APP開發(fā)研究時(shí)將其分為五大類，如圖1所示。

3.1教學(xué)視頻類

教學(xué)視頻類主要是針對(duì)本模塊的重要內(nèi)容、學(xué)生學(xué)習(xí)感覺有一定難度的相關(guān)內(nèi)容，由課題組部分教師錄制了部分章節(jié)的教學(xué)實(shí)錄。這些視頻可讓部分光靠課堂教學(xué)還不能完全掌握的學(xué)生利用空余時(shí)間，通過重復(fù)觀看教學(xué)視頻將有關(guān)內(nèi)容弄懂。本模塊中需要有錄播課的內(nèi)容是“生命活動(dòng)的主要承擔(dān)者——蛋白質(zhì)”“遺傳信息的攜帶者——核酸”“生物膜的流動(dòng)鑲嵌模型”“ATP的主要來源——細(xì)胞呼吸”“光合作用的原理和應(yīng)用”“有絲分裂”等。這樣能克服線下學(xué)習(xí)（傳統(tǒng)課堂教學(xué)）不能重復(fù)的缺陷。

3.2微課類

這一類主要是解決本模塊中的難點(diǎn)內(nèi)容。例如，課題組成員利用H5制作平臺(tái)中的全景窗口的控件，嘗試制作了動(dòng)物和植物細(xì)胞結(jié)構(gòu)的全景講解圖形式的微課，可幫助學(xué)生理解和掌握動(dòng)、植物細(xì)胞的亞顯微結(jié)構(gòu)。利用“手繪+故事”的表現(xiàn)形式制作了“一條染色體的自述”錄屏式微課，該微課通過采用“擬人化”的手法設(shè)計(jì)了一個(gè)生動(dòng)有趣的故事情境把有絲分裂過程中染色體的變化這一知識(shí)難點(diǎn)講述的清清楚楚。利用H5制作的“ATP變形記”微課，在該微課中，通過手指（或鼠標(biāo)）輕輕一滑就可借助文本或圖形或語音進(jìn)行交互式學(xué)習(xí)ATP的縮寫、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式、結(jié)構(gòu)模式圖以及ATP在生命活動(dòng)過程中的變化過程，學(xué)習(xí)用計(jì)算機(jī)三維動(dòng)畫模擬細(xì)胞內(nèi)各個(gè)細(xì)胞器的分工與協(xié)作，加上語言的旁白和鞏固聯(lián)系制作的微課可以讓抽象的內(nèi)容更直觀化，讓學(xué)生很容易得出細(xì)胞是生命活動(dòng)的基本單位這個(gè)結(jié)論。利用網(wǎng)上流傳的“Superstal—一致敬葉綠體”視頻制作的微課，讓學(xué)生在朗朗上口的歌詞中鞏固學(xué)習(xí)光合作用的相關(guān)知識(shí)。

3.3教材輔導(dǎo)資源類

本模塊的教材輔導(dǎo)資源來自三個(gè)方面。①比較不同版本教材的區(qū)別，將本地使用版本以外其他幾個(gè)版本教材中特有的知識(shí)內(nèi)容在APP中呈現(xiàn)，以供有需求的學(xué)生借以參考;②對(duì)教材內(nèi)容的挖掘和拓展，對(duì)細(xì)胞學(xué)說建立、生物膜結(jié)構(gòu)的探索歷程、光合作用的探究歷程等科學(xué)史在APP中進(jìn)行了適當(dāng)補(bǔ)充和完善;③為探究性學(xué)習(xí)創(chuàng)設(shè)情境需要補(bǔ)充相關(guān)圖文信息資料、數(shù)據(jù)、各種圖片或影像資料、社會(huì)關(guān)注的與生物學(xué)有關(guān)的熱點(diǎn)問題資料，從學(xué)生生活經(jīng)歷中提出的探究性問題資料。由此開展的探究性學(xué)習(xí)非常有利于生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的落實(shí)。

3.4實(shí)時(shí)輔導(dǎo)類

利用網(wǎng)上討論平臺(tái)主要進(jìn)行作業(yè)答疑和課堂教學(xué)后對(duì)學(xué)生存在的疑問進(jìn)行答疑。

3.5其他種類

不在上述類別中的內(nèi)容都?xì)w在這一類中，如建立一些題庫供有需要的學(xué)生進(jìn)行訓(xùn)練、階段復(fù)習(xí)內(nèi)容、知識(shí)點(diǎn)鞏固、單元考核等。

4教學(xué)實(shí)踐與思考

工作室按以上設(shè)計(jì)在“分子與細(xì)胞”模塊進(jìn)行了2年教學(xué)實(shí)踐。實(shí)踐結(jié)果證明這樣的教學(xué)對(duì)提高學(xué)生終生發(fā)展所需生物學(xué)科核心素養(yǎng)是非常有幫助的。

4.1

高中生物學(xué)習(xí)APP是發(fā)揮輔助的功能

高中生物學(xué)習(xí)APP主要用于教師輔助教學(xué)和學(xué)生輔助學(xué)習(xí)，千萬不能喧賓奪主完全用來代替課堂教學(xué)。教師要以精心準(zhǔn)備的課堂教學(xué)為主，絕對(duì)不能整堂課都讓學(xué)生自己用APP學(xué)習(xí)，只能在有需要的時(shí)候進(jìn)行適當(dāng)?shù)妮o助教學(xué)。同時(shí)，學(xué)生也不能因?yàn)橛辛藢W(xué)習(xí)APP在，課堂學(xué)習(xí)時(shí)反而不認(rèn)真聽講，寄希望于課后用學(xué)習(xí)APP去自學(xué)。如果這樣做將會(huì)得不償失，浪費(fèi)時(shí)間，降低學(xué)習(xí)效率。

4.2發(fā)揮學(xué)習(xí)類APP積極作用，有效促進(jìn)課堂教學(xué)

學(xué)習(xí)APP的誕生與科學(xué)技術(shù)的發(fā)展是緊密相關(guān)的，這是一種趨勢(shì)，雖然在使用中出現(xiàn)了一定問題，如作業(yè)依賴和游戲化等，但不能因此而舍棄。該技術(shù)能有效地實(shí)現(xiàn)課堂向課外延伸，可實(shí)現(xiàn)學(xué)生由被動(dòng)學(xué)習(xí)向主動(dòng)學(xué)習(xí)發(fā)展，因此教師有責(zé)任在一線教學(xué)崗位上探索發(fā)揮它的積極作用。事實(shí)上，教師自己設(shè)計(jì)開發(fā)高中生物學(xué)習(xí)APP完全可以避開讓學(xué)生直接抄答案，不用游戲類的激勵(lì)設(shè)計(jì)就可趨利避害。2年多的教學(xué)實(shí)踐活動(dòng)充分證明了在課堂教學(xué)中使用能有效促進(jìn)高中生物課堂教學(xué)。后續(xù)，筆者要充分接受學(xué)生和教師使用后的反饋意見，進(jìn)一步完善和擴(kuò)充學(xué)生需要和教師認(rèn)為可行的內(nèi)容。

4.3高中生物學(xué)習(xí)類APP資源建設(shè)的建議

隨著新課標(biāo)的落地，智慧校園的建設(shè)，未來學(xué)習(xí)類APP的使用會(huì)越來越多，其中最重要的一個(gè)環(huán)節(jié)便是資源建設(shè)。結(jié)合2年多的教學(xué)實(shí)踐研究，對(duì)開發(fā)高中生物學(xué)習(xí)APP提出如下建議：①要以教師輔助教學(xué)和學(xué)生輔助學(xué)習(xí)為目的，當(dāng)然APP中資料可以覆蓋面大一些，讓教師和學(xué)生有選擇的余地。②建議以微課形式講解知識(shí)內(nèi)容，制作微課的方式可以有多種，其中推薦用H5制作高中生物交互微課。③重視設(shè)計(jì)培養(yǎng)四大生物學(xué)核心素養(yǎng)相關(guān)內(nèi)容，讓高中生物學(xué)習(xí)APP有利于學(xué)科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)。④選擇內(nèi)容一定要根據(jù)新課標(biāo)和新教材來定，目前可先開發(fā)兩個(gè)必修模塊的，特別是要注意新教材己作修改的部分，如必修1模塊中ATP的內(nèi)容。⑤教學(xué)視頻最好由名師或在學(xué)生中有一定影響力的教師來擔(dān)任。⑥作業(yè)試題的質(zhì)量要保證，最好分有層次，讓不同水平的學(xué)生都能有所收獲。最后，專業(yè)的事讓專業(yè)的人來做，一線高中生物教師主要負(fù)責(zé)設(shè)計(jì)和準(zhǔn)備高中生物專業(yè)知識(shí)的各種資料，整合成APP軟件則需要專業(yè)的軟件公司來做。