摘要：數(shù)字化教學(xué)的開(kāi)展，重點(diǎn)在教學(xué)設(shè)計(jì)，而非花樣翻新的技術(shù)。教師應(yīng)立足學(xué)科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)，借助技術(shù)和數(shù)字化資源創(chuàng)設(shè)有助于學(xué)生構(gòu)建知識(shí)的學(xué)習(xí)情境，并以問(wèn)題驅(qū)動(dòng)學(xué)生觀察、思考與探究，讓他們?cè)诨顒?dòng)中獲得沉浸式學(xué)習(xí)體驗(yàn)。教師還要利用數(shù)字化手段開(kāi)展即時(shí)性評(píng)價(jià)，讓學(xué)生親歷評(píng)價(jià)時(shí)的反思、質(zhì)疑和解釋過(guò)程，促進(jìn)學(xué)生更好地發(fā)展。

關(guān)鍵詞：生物學(xué);核心素養(yǎng);數(shù)字化教學(xué);學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)

數(shù)字化教學(xué)是教師和學(xué)生在數(shù)字化的教學(xué)環(huán)境中，遵循現(xiàn)代教育理論和規(guī)律，運(yùn)用數(shù)字化的教學(xué)資源實(shí)施的教學(xué)活動(dòng)。它既是教育信息化的基本特征，也是教育改革發(fā)展的方向。近年來(lái)，我國(guó)一直在推進(jìn)教育信息化建設(shè)與應(yīng)用。然而，受經(jīng)濟(jì)水平、師資力量、教學(xué)設(shè)備等因素的限制，數(shù)字化教學(xué)發(fā)展極不均衡，甚至存在“新瓶裝舊酒”的現(xiàn)象^[1]。究其原因，筆者認(rèn)為大多數(shù)學(xué)校還缺乏先進(jìn)的教育理念，尚未充分挖掘數(shù)字化教學(xué)資源，尤為重要的是，沒(méi)有將數(shù)字化教學(xué)及其評(píng)價(jià)與學(xué)科育人結(jié)合起來(lái)。那么，如何實(shí)現(xiàn)數(shù)字化教學(xué)、評(píng)價(jià)與學(xué)科核心素養(yǎng)的深度融合，筆者將以“細(xì)菌和真菌的分布”為例進(jìn)行探討。

一、問(wèn)題的提出

“細(xì)菌和真菌的分布”是人教版《生物學(xué)》教材八年級(jí)上冊(cè)第五單元“生物圈中的其他生物”第四章“細(xì)菌和真菌”中第一節(jié)的內(nèi)容。除了觀察、認(rèn)識(shí)、辨別細(xì)菌和真菌菌落外，課標(biāo)還要求通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究細(xì)菌和真菌的分布，歸納適宜其生存的環(huán)境條件，為后面學(xué)習(xí)生物技術(shù)打基礎(chǔ)?？梢哉f(shuō)，這部分內(nèi)容是聯(lián)結(jié)初高中生物學(xué)知識(shí)的橋梁，是打開(kāi)“微觀”世界的一扇門(mén)，對(duì)培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究能力起著重要的作用。八年級(jí)學(xué)生從“宏觀”世界初入“微觀”世界，僅僅靠課本知識(shí)的學(xué)習(xí)是不夠的，他們需要獲得直接經(jīng)驗(yàn)。這個(gè)階段，學(xué)生對(duì)于探索“微觀”世界非常感興趣，也愿意與人合作學(xué)習(xí)、分享成果。

然而，由于實(shí)驗(yàn)需要滿足培養(yǎng)基滅菌、無(wú)菌操作、恒溫培養(yǎng)等一系列條件，有些教師嫌麻煩，認(rèn)為反正有數(shù)字化資源可用，直接播放電教片讓學(xué)生觀看就行了。對(duì)此，筆者是極不贊成的。這樣做不利于學(xué)生學(xué)科核心素養(yǎng)發(fā)展，也暴露了當(dāng)前數(shù)字化教學(xué)的一個(gè)誤區(qū)：只要用了數(shù)字化資源就是數(shù)字化教學(xué)，用數(shù)字化資源教學(xué)優(yōu)于其他方式。實(shí)際上，數(shù)字化教學(xué)并不是要借其便利以他人的經(jīng)驗(yàn)來(lái)代替學(xué)生的活動(dòng)，它只是幫助教師實(shí)現(xiàn)教育目標(biāo)的一種手段;實(shí)施數(shù)字化教學(xué)也并不意味著要取消傳統(tǒng)教學(xué)，而應(yīng)與傳統(tǒng)教學(xué)相結(jié)合。少數(shù)教師甚至根本就沒(méi)有上這一課，導(dǎo)致學(xué)生對(duì)“微觀”世界的認(rèn)識(shí)不深，知識(shí)出現(xiàn)“斷篇”。基于以上考慮，筆者認(rèn)為在“細(xì)菌和真菌的分布”的教學(xué)中，開(kāi)展數(shù)字化教學(xué)是必要的，但是應(yīng)從培養(yǎng)學(xué)生學(xué)科核心素養(yǎng)的角度進(jìn)行設(shè)計(jì)。

二、教學(xué)設(shè)計(jì)

（一）思路和流程

通過(guò)“細(xì)菌和真菌的分布”的教學(xué)，教師要培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)科核心素養(yǎng)主要是科學(xué)探究，其次是科學(xué)思維和社會(huì)責(zé)任。首先，通過(guò)創(chuàng)設(shè)生活情境“兩百年前的手術(shù)室”，讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到細(xì)菌和真菌與人類(lèi)健康息息相關(guān)，培養(yǎng)學(xué)生的批判性思維;提出問(wèn)題“細(xì)菌和真菌大多形態(tài)微小，肉眼通?？床坏剑绾斡^察細(xì)菌和真菌”，啟發(fā)學(xué)生思考。接下來(lái)，通過(guò)科學(xué)史資料的研讀，引入培養(yǎng)細(xì)菌和真菌的一般方法，讓學(xué)生觀察不同菌落的形態(tài)、大小、顏色，區(qū)分細(xì)菌和真菌，培養(yǎng)他們歸納與概括的能力。然后，讓學(xué)生分組合作提出問(wèn)題、設(shè)計(jì)方案來(lái)探究不同環(huán)境中的細(xì)菌和真菌分布，并動(dòng)手操作，培養(yǎng)學(xué)生的問(wèn)題意識(shí)、合作學(xué)習(xí)能力和科學(xué)探究能力。待菌落長(zhǎng)成后，讓學(xué)生觀察結(jié)果，得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論，自主反思，并進(jìn)行小組間交流，通過(guò)自評(píng)、互評(píng)和師評(píng)，培養(yǎng)學(xué)生的邏輯推理和思辨能力。最后，根據(jù)研究結(jié)論推測(cè)細(xì)菌和真菌生長(zhǎng)所需要的條件，并就“生活中如何減少或殺死細(xì)菌和真菌”提出可行的建議，培養(yǎng)學(xué)生的知識(shí)遷移能力和解決問(wèn)題的能力，引導(dǎo)學(xué)生養(yǎng)成健康的生活方式和良好的衛(wèi)生習(xí)慣?；玖鞒倘缦拢ㄈ鐖D1）。

（二）學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)的設(shè)計(jì)

基于以上設(shè)計(jì)思路和教學(xué)流程，筆者設(shè)計(jì)了學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)表（見(jiàn)表1），從實(shí)驗(yàn)探究的角度出發(fā)，引導(dǎo)學(xué)生從論題的提出、實(shí)驗(yàn)過(guò)程、實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析和實(shí)驗(yàn)結(jié)論的得出及反思這四個(gè)方面衡量各小組的學(xué)習(xí)表現(xiàn)情況。其中，實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析是否全面非常重要，它決定了能否從實(shí)驗(yàn)中得出正確結(jié)論，因此所占的權(quán)重最大。

三、總結(jié)與反思

美國(guó)教育家戴爾提出“經(jīng)驗(yàn)之塔”理論，將經(jīng)驗(yàn)分成“做的經(jīng)驗(yàn)”“圖式經(jīng)驗(yàn)”和“符號(hào)經(jīng)驗(yàn)”三大類(lèi)十個(gè)層次，底層的“直接的有目的的經(jīng)驗(yàn)”是最直接、最具體的經(jīng)驗(yàn)，頂層的“語(yǔ)言符號(hào)”是最抽象的經(jīng)驗(yàn)，從下到上，經(jīng)驗(yàn)越來(lái)越抽象。他認(rèn)為教育應(yīng)從具體的經(jīng)驗(yàn)出發(fā)，逐步上升為抽象的理論知識(shí)。他還指出，“教學(xué)中采用的媒體越是多樣化，其所形成的概念就越豐富越牢固”^[2]。課例中，筆者更多地借助“做的經(jīng)驗(yàn)”和“圖式經(jīng)驗(yàn)”促使學(xué)生構(gòu)建知識(shí)，提升素養(yǎng)。

（一）創(chuàng)設(shè)情境，構(gòu)建相關(guān)聯(lián)的學(xué)習(xí)環(huán)境

教師用真實(shí)的情境教學(xué)有利于吸引學(xué)生學(xué)習(xí)的注意力。課例中，教師以“200年前的手術(shù)室”為情境并提問(wèn)“你敢在這樣的手術(shù)室里做手術(shù)嗎？為什么？與現(xiàn)在的手術(shù)室相比有什么問(wèn)題？”引入正題“在我們的身邊有很多細(xì)菌和真菌”。學(xué)生了解到，很長(zhǎng)時(shí)間以來(lái)人們都不知道細(xì)菌和真菌的存在，直到顯微鏡被發(fā)明。19世紀(jì)，德國(guó)科學(xué)家羅伯特·科赫首創(chuàng)分離培養(yǎng)細(xì)菌和真菌的方法，人們才開(kāi)始研究細(xì)菌和真菌的特性。學(xué)生對(duì)親手培養(yǎng)細(xì)菌和真菌產(chǎn)生了興趣，并愿意去尋求答案。

第二次課，教師以科赫獲得諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)的事跡引入，告訴學(xué)生“在科赫等科學(xué)家的不懈努力下，人們對(duì)細(xì)菌和真菌的認(rèn)識(shí)越來(lái)越深入，醫(yī)學(xué)水平的提高使手術(shù)感染率降到3%”，將兩節(jié)課關(guān)聯(lián)起來(lái)。教師接著提出“如果你是諾貝爾獎(jiǎng)的評(píng)審委員，對(duì)每個(gè)小組的實(shí)驗(yàn)作何評(píng)價(jià)”，將學(xué)生的熱情點(diǎn)燃，將教學(xué)推向高潮。

（二）問(wèn)題驅(qū)動(dòng)，提供多元化的學(xué)習(xí)方式

在教學(xué)過(guò)程中，教師通過(guò)設(shè)置一系列的問(wèn)題來(lái)驅(qū)動(dòng)學(xué)生參與學(xué)習(xí)活動(dòng)。在活動(dòng)2“我是生物技術(shù)員”這個(gè)環(huán)節(jié)，教師提出了核心問(wèn)題“在培養(yǎng)細(xì)菌和真菌的過(guò)程中，基本的操作程序是什么？”教師讓學(xué)生觀看視頻進(jìn)一步思考“瓊脂的作用是什么？”“為什么要高溫滅菌？”“為什么要在酒精燈旁操作？”“為什么要在37 ℃恒溫培養(yǎng)？”“是否一定要在37 ℃環(huán)境下培養(yǎng)？”等問(wèn)題，掌握操作要點(diǎn)。在此過(guò)程中，教師充分利用數(shù)字化資源的優(yōu)點(diǎn)，讓學(xué)生獲得一種“圖式經(jīng)驗(yàn)”。在學(xué)生觀看視頻的過(guò)程中，教師用一系列的問(wèn)題指明了教學(xué)目的，使學(xué)生的學(xué)“有的放矢”。

在“我是微生物獵人”教學(xué)中，教師提出的核心問(wèn)題是“細(xì)菌菌落與真菌菌落有哪些區(qū)別”。為了讓學(xué)生弄清這一問(wèn)題，教師采用了多種教學(xué)方式。首先，提供大量的圖片，讓學(xué)生觀察上面所含菌落有什么不同，通過(guò)比較和歸納得出細(xì)菌和真菌菌落在大小、形態(tài)和顏色上的特點(diǎn)。然后，讓學(xué)生自主學(xué)習(xí)資料一，進(jìn)一步了解細(xì)菌和真菌菌落的不同。接下來(lái)，提供培養(yǎng)好的菌落讓學(xué)生觀察，分組合作，判斷培養(yǎng)皿中各有幾個(gè)細(xì)菌菌落和真菌菌落。最后，讓學(xué)生分組展示判斷的結(jié)果并說(shuō)明理由。通過(guò)這一系列的活動(dòng)，學(xué)生對(duì)細(xì)菌和真菌菌落的認(rèn)知從感性上升到理性，并形成了較深刻的印象。

（三）借助媒體，獲得沉浸式的學(xué)習(xí)體驗(yàn)

生物學(xué)是一門(mén)建立在實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上的科學(xué)。學(xué)生只有動(dòng)手做實(shí)驗(yàn)，才能真正領(lǐng)悟科學(xué)探究的方法，體驗(yàn)生物學(xué)獨(dú)特的魅力，獲得“做的經(jīng)驗(yàn)”。這種直接的有目的的經(jīng)驗(yàn)是最生動(dòng)、最深刻的體驗(yàn)，記憶也是最持久的。“紙上得來(lái)終覺(jué)淺，絕知此事要躬行?！奔?xì)菌和真菌的培養(yǎng)需要一段時(shí)間，幾天后學(xué)生還記得實(shí)驗(yàn)過(guò)程嗎？數(shù)字化教學(xué)可以給學(xué)生帶來(lái)身臨其境的視覺(jué)感受，獲得沉浸式的體驗(yàn)^[3]，幫助學(xué)生迅速理解知識(shí)，可以很好地解決這一問(wèn)題。

課例教學(xué)中，教師充分尊重和信任學(xué)生，從提出問(wèn)題開(kāi)始，到做出假設(shè)、設(shè)計(jì)方案，再到最后開(kāi)展實(shí)驗(yàn)，整個(gè)實(shí)驗(yàn)流程完全由學(xué)生自主完成。當(dāng)然，必要的引導(dǎo)還是需要的。教師在學(xué)生做實(shí)驗(yàn)之前，借助多媒體，將其中一個(gè)小組的設(shè)計(jì)方案投屏，帶領(lǐng)學(xué)生分析、討論方案的可行性。在此基礎(chǔ)上，學(xué)生進(jìn)一步完善自己的方案，并做實(shí)驗(yàn)。教師細(xì)心地將各組的實(shí)驗(yàn)過(guò)程用鏡頭記錄下來(lái)，為學(xué)生結(jié)合實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析提供了有力的證據(jù)。第二次課上，教師再讓學(xué)生播放視頻并結(jié)合視頻介紹自己所探究的問(wèn)題、實(shí)驗(yàn)結(jié)果、結(jié)論分析和反思情況。由于學(xué)生只對(duì)本組的實(shí)驗(yàn)有印象，這些視頻能夠很好地幫助他們迅速了解其他組的實(shí)驗(yàn)情況，并發(fā)現(xiàn)不足，增強(qiáng)了既視感，使其獲得沉浸式的學(xué)習(xí)體驗(yàn)，有極好的教學(xué)效果。

（四）圍繞“探究”，生成即時(shí)性的學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)

本課例教學(xué)精彩之處就在借助數(shù)字化的手段對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)行了過(guò)程性評(píng)價(jià)，這種評(píng)價(jià)是即時(shí)生成的，給學(xué)生的觸動(dòng)很深。在活動(dòng)5中，學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程進(jìn)行反思，對(duì)他人實(shí)驗(yàn)提出質(zhì)疑，對(duì)質(zhì)疑做出解釋，讓教師感受到他們正在向著“科學(xué)家”的方向成長(zhǎng)。下面以其中幾個(gè)小組為例介紹。

洗手組做出的實(shí)驗(yàn)假設(shè)是“洗手前手上細(xì)菌真菌較多，洗手后減少，按標(biāo)準(zhǔn)洗手后手上沒(méi)有細(xì)菌和真菌”。結(jié)果是“洗手前有5個(gè)菌落，5秒洗手后有2個(gè)菌落，標(biāo)準(zhǔn)洗手后有17個(gè)菌落”，得出一個(gè)非?？尚Φ慕Y(jié)論。他們反思道“實(shí)驗(yàn)過(guò)程中未及時(shí)做好標(biāo)記，有順序混亂的可能性。洗手后手上有水，水里可能有細(xì)菌和真菌。按標(biāo)準(zhǔn)洗手后為了加快手部干燥，來(lái)回走動(dòng)甩水，與空氣接觸過(guò)多”。有的組給他們的建議是“三思而后行，做事前要先想清楚，做好計(jì)劃”。還有的組幫他們指出了一個(gè)最大的問(wèn)題“第一次取樣時(shí)蓋子完全打開(kāi)了，與空氣充分接觸”。教師及時(shí)肯定道“微生物實(shí)驗(yàn)要盡可能在無(wú)菌條件下或酒精燈旁操作，實(shí)在達(dá)不到的情況下，要盡量控制開(kāi)蓋的幅度和時(shí)間”，同時(shí)也點(diǎn)明了洗手組學(xué)生實(shí)驗(yàn)的亮點(diǎn)“控制手掌和手指指腹取樣面積”。

冰箱組做出的實(shí)驗(yàn)假設(shè)是“冰箱冷凍室溫度最低，細(xì)菌真菌的數(shù)量最少，冷藏室次之，冰箱的外表面細(xì)菌真菌最多”。結(jié)果是“培養(yǎng)得到的菌落數(shù)為冷凍室內(nèi)超過(guò)200個(gè)，冷藏室內(nèi)超過(guò)19個(gè)，冰箱外表面有3個(gè)”。結(jié)論是“冷凍室和冷藏室都有大量細(xì)菌和真菌存在，甚至比外表面更多”。他們做了反思：“結(jié)論與假設(shè)不一致，是因?yàn)樵詾榈蜏丨h(huán)境可以殺死細(xì)菌，其實(shí)只能阻止細(xì)菌和真菌生長(zhǎng)繁殖，還會(huì)保留細(xì)菌，有水分和有機(jī)物存在不致細(xì)菌死亡。冰箱的外表面干燥，營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)少，還可能有紫外線殺菌，所以細(xì)菌和真菌較少?！眴⑹臼恰靶枰〞r(shí)為冰箱的冷藏室和冷凍室清潔消毒，拿出食物時(shí)要注意清洗和殺菌”。這一組取樣非常嚴(yán)謹(jǐn)，剪出一個(gè)方形紙框，以控制取樣的范圍。無(wú)人質(zhì)疑。

書(shū)本組做出的實(shí)驗(yàn)假設(shè)是“語(yǔ)文課本上的細(xì)菌和真菌比生物學(xué)課本上的多”。結(jié)果是“語(yǔ)文課本內(nèi)頁(yè)和生物學(xué)課本封面上有1個(gè)真菌菌落，語(yǔ)文課本封面和生物學(xué)課本內(nèi)頁(yè)上沒(méi)有”。結(jié)論是“課本上有細(xì)菌真菌分布，但是數(shù)量都較少，使用時(shí)間與細(xì)菌真菌數(shù)量沒(méi)有相關(guān)性”。他們對(duì)結(jié)果做出的解釋是“語(yǔ)文課本封面有覆膜，取樣時(shí)棉簽擦拭的是書(shū)皮表面，生物學(xué)課本封面沒(méi)有覆膜，取樣時(shí)棉簽擦拭的是課本封面紙張，兩者材質(zhì)不同，覆膜的更光滑，不利于細(xì)菌和真菌生長(zhǎng)。再者，語(yǔ)文課本沒(méi)有固定的放置位置，生物學(xué)課本常年放在陰暗潮濕的角落里，陰暗潮濕的環(huán)境更利于細(xì)菌真菌生長(zhǎng)”。當(dāng)其他同伴提出質(zhì)疑“數(shù)據(jù)太少不足以支撐結(jié)論”，教師進(jìn)一步追問(wèn)“應(yīng)該怎么辦”，他們給出的建議是“應(yīng)重復(fù)做實(shí)驗(yàn)”。還有學(xué)生指出“取樣范圍沒(méi)有限定，沒(méi)有注意細(xì)節(jié)，翻書(shū)也會(huì)導(dǎo)致細(xì)菌進(jìn)入內(nèi)頁(yè)”。

學(xué)生的表現(xiàn)可圈可點(diǎn)，教學(xué)目標(biāo)完成得非常好。教師并沒(méi)有過(guò)多地介入，而是鼓勵(lì)學(xué)生充分地思考和交流，充分體現(xiàn)了學(xué)生的主體地位。在這種以學(xué)生為中心的課堂上，教師和學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)成果的評(píng)價(jià)是多維度多層次的、逐漸深入的、逐步生成的，很好地培養(yǎng)了學(xué)生的批判性思維、邏輯推理、思辨能力和科學(xué)探究能力。通過(guò)自我反思、質(zhì)疑、解釋、建議，最后評(píng)分，學(xué)生對(duì)于如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案、實(shí)驗(yàn)過(guò)程中如何控制無(wú)關(guān)變量、如何正確分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果、如何改進(jìn)實(shí)驗(yàn)方案一定會(huì)有更加深刻的認(rèn)識(shí)。

綜上所述，數(shù)字化教學(xué)重點(diǎn)不在于技術(shù)而在于設(shè)計(jì)。教師應(yīng)立足學(xué)科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)，借助數(shù)字化資源和其他媒體創(chuàng)設(shè)情境，以問(wèn)題驅(qū)動(dòng)思考，讓學(xué)生在活動(dòng)中獲得沉浸式體驗(yàn)，并通過(guò)即時(shí)評(píng)價(jià)促進(jìn)學(xué)生發(fā)展。

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（作者韓金系華中師范大學(xué)博士，武漢市實(shí)驗(yàn)學(xué)校教師;崔鴻系華中師范大學(xué)教授，明德教師獎(jiǎng)獲得者，中國(guó)教育學(xué)會(huì)生物學(xué)教學(xué)專業(yè)委員會(huì)副理事長(zhǎng)，義務(wù)教育科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)修訂組成員）

責(zé)任編輯：祝元志