基于未來課堂的初中生物探究式教學(xué)模式設(shè)計分析

任麗

摘 要：受新課程改革的影響，初中生物探究教學(xué)要求教師堅持以學(xué)生為主的教學(xué)理念，注重培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力以及探究能力，推崇通過引導(dǎo)學(xué)生展開自主探究學(xué)習(xí)活動獨立完成初中生物知識技能的學(xué)習(xí)和運用。而在當(dāng)前教育技術(shù)的不斷發(fā)展下，人們認(rèn)為會出現(xiàn)一種具有較高技術(shù)含量以及互動性的未來課堂。文章將在這一背景下，立足未來課堂，結(jié)合初中生物教學(xué)實例，對未來課堂下的初中生物探究式教學(xué)模式設(shè)計進(jìn)行簡要分析。

關(guān)鍵詞：未來課堂；初中生物；探究式教學(xué)

中圖分類號：G633.91 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 收稿日期：2018-07-05

作者簡介：任 麗（1979—），女，遼寧昌圖人，一級教師，本科，研究方向：生物學(xué)。

一、未來課堂的基本內(nèi)涵

在現(xiàn)代教育技術(shù)的持續(xù)發(fā)展下，有研究人員提出了未來課堂這一全新理念，其旨在通過結(jié)合具體教學(xué)情況靈活運用多樣化的現(xiàn)代教育技術(shù)，為學(xué)習(xí)者打造一個技術(shù)性與互動性較強，且擁有豐富教育資源的學(xué)習(xí)環(huán)境。立足技術(shù)角度，需要由物理硬件層、云虛擬化層以及教育中間層、應(yīng)用接口層共同構(gòu)建起完整的未來課堂環(huán)境模型[1]。其中第一層由服務(wù)器集群以及各種網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等組合而成的物理硬件層，屬于基礎(chǔ)層，即未來課堂得以成立的根本基礎(chǔ)。第二層為云虛擬化層，其主要構(gòu)成部分包括云數(shù)據(jù)庫、云存儲等各項與云技術(shù)有關(guān)的課堂基礎(chǔ)設(shè)施。第三層為教育中間層，其負(fù)責(zé)連接著云虛擬化層和應(yīng)用接口層，用于為課堂教學(xué)提供各種各樣的平臺系統(tǒng)以及管理軟件，如課堂直播、遠(yuǎn)程教學(xué)等系統(tǒng)，在對其進(jìn)行集成化處理后使之均可以集中在同一云平臺中。第四層為應(yīng)用接口層，在該層當(dāng)中，用戶的各種移動設(shè)備，如智能手機、平板電腦等通過與標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用接口相互連接，進(jìn)而使得用戶可以利用此類移動終端對云端設(shè)備以及服務(wù)進(jìn)行有效訪問，以便可以隨時隨地完成線上學(xué)習(xí)、資源下載等活動。與當(dāng)前的教學(xué)課堂相比，未來課堂的技術(shù)性更強，并且通過對各項網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、云技術(shù)等進(jìn)行靈活運用，也有助于加強學(xué)生之間、師生之間的高效互動和溝通，加快教育資源以及相關(guān)信息數(shù)據(jù)的共享和傳輸速度，以達(dá)到增強教學(xué)靈活性、優(yōu)化教學(xué)成效以及學(xué)生學(xué)習(xí)效果的根本目的。

二、未來課堂下的探究式教學(xué)模式設(shè)計要素

1.形成性評價

與當(dāng)前教學(xué)課堂下的教學(xué)模式相同的是，基于未來課堂的探究式教學(xué)模式中同樣需要包括形成性評價，但其形成性評價需要得到相應(yīng)技術(shù)支持。一方面教師可以通過利用包括思維導(dǎo)圖、IRS系統(tǒng)等在內(nèi)的眾多現(xiàn)代教育技術(shù)手段搜集整理學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中的各項新的相關(guān)信息數(shù)據(jù)，如學(xué)生在探究活動中獲得的研究成果、考試成績等，在自動對其進(jìn)行分類整理和深入分析下從而可以全方位地對學(xué)生的課堂表現(xiàn)、知識技能掌握程度、自主探究能力、學(xué)習(xí)能力等進(jìn)行綜合、客觀評價[2]。另一方面，依照具體探究任務(wù)，教師通過依托各種高技術(shù)性的現(xiàn)代教育手段，將實驗設(shè)計的科學(xué)性、實驗數(shù)據(jù)的真實性、學(xué)生在小組合作探究中的貢獻(xiàn)等作為具體評價指標(biāo)，結(jié)合探究式教學(xué)的開展流程制定出完善的評價工作單，從而根據(jù)學(xué)生在整體探究教學(xué)過程中的真實表現(xiàn)給出相應(yīng)分?jǐn)?shù)。最后將評價結(jié)果直接上傳至云端中共享給全體學(xué)生，使其可以真實客觀地了解自身在探究式教學(xué)模式中存在的優(yōu)勢與不足，進(jìn)而可以更有針對性地進(jìn)行調(diào)整改善，以達(dá)到有效提高探究式教學(xué)成效的目的。

2.探究學(xué)習(xí)支架

基于未來課堂的探究式教學(xué)模式中，教師通過立足實際情況運用各種先進(jìn)的現(xiàn)代教育技術(shù)手段，可以有效豐富和拓展教學(xué)資源，使得學(xué)生的主觀能動性在探究式教學(xué)課堂中得以充分發(fā)揮。但值得注意的是，雖然此種教學(xué)方式能夠有效體現(xiàn)出學(xué)生的主體地位，但因其對學(xué)生的自覺性要求相對較高，因此如果初中生本身缺乏較高的自覺性和自主性，就很難真正參與到探究式教學(xué)活動中。為此需要教師能夠結(jié)合學(xué)生的實際情況與興趣愛好，靈活設(shè)計探究任務(wù)，并根據(jù)學(xué)生具體表現(xiàn)適時為其提供相應(yīng)的指導(dǎo)幫助。這也要求在未來課堂下，設(shè)計探究式教學(xué)模式的過程中，教師應(yīng)當(dāng)立足探究任務(wù)的具體特點，運用多元化的現(xiàn)代教育技術(shù)手段構(gòu)建多維的學(xué)習(xí)支架，使得學(xué)生可以通過利用網(wǎng)絡(luò)隨時在線提出問題并獲得相應(yīng)反饋與幫助。利用遠(yuǎn)程教學(xué)指導(dǎo)系統(tǒng)以及可視化技術(shù)等，未來課堂中的教師也可以隨時觀察了解學(xué)生的探究學(xué)習(xí)情況，以便能夠?qū)υO(shè)計建立的探究學(xué)習(xí)支架進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整，使其可以充分滿足學(xué)生的多樣化學(xué)習(xí)需求。

3.課后教學(xué)反思

基于未來課堂的探究式教學(xué)模式設(shè)計中同樣也需要包括課后教學(xué)反思在內(nèi)的內(nèi)容。在未來課堂中開展探究式學(xué)習(xí)活動的過程中，無論是在課前的教學(xué)目標(biāo)與導(dǎo)入設(shè)計，還是學(xué)生實際制訂探究計劃、執(zhí)行探究任務(wù)中，均會生成包括影音視頻、探究成果、課堂討論與問答記錄等在內(nèi)的各種教育資源。在未來課堂中，教師通過運用相關(guān)現(xiàn)代教育技術(shù)可以自動完成探究式教學(xué)過程中各類生成型資源的記錄、分析整理和存儲，在此基礎(chǔ)上，教師可以通過對比實際教學(xué)成效與教學(xué)目標(biāo)是否相符或是觀看課堂教學(xué)錄像回顧整個探究式教學(xué)模式開展情況等，對教學(xué)設(shè)計進(jìn)行深入反思。在對學(xué)生認(rèn)知結(jié)構(gòu)、學(xué)習(xí)能力等方面的變化情況進(jìn)行歸納總結(jié)下，及時發(fā)現(xiàn)在探究式教學(xué)中存在的問題，以便可以為評估具體教學(xué)成效以及優(yōu)化探究式教學(xué)模式設(shè)計提供必要幫助。

三、基于未來課堂的初中生物探究式教學(xué)模式設(shè)計——以《種子的萌發(fā)》一課為例

1.教學(xué)目標(biāo)設(shè)計

在核心素養(yǎng)理念下，在《種子的萌發(fā)》一課的教學(xué)目標(biāo)設(shè)計中，教師要以激發(fā)學(xué)生對初中生物學(xué)習(xí)的興趣、調(diào)動其內(nèi)在積極性，幫助學(xué)生盡可能掌握更多生物基礎(chǔ)知識和探究技能，并讓學(xué)生樹立正確探究精神與科學(xué)態(tài)度為主要目的。因此在采用探究式教學(xué)模式下，教師可將《種子的萌發(fā)》一課的教學(xué)目標(biāo)設(shè)計成掌握植物種子的基本構(gòu)造，明確植物種子在合適的條件下可以發(fā)芽的特性；要求學(xué)生能夠?qū)W會自行完成探究計劃的制訂，并可以合理利用現(xiàn)有實驗條件有序執(zhí)行探究計劃，且認(rèn)真觀察相關(guān)自然現(xiàn)象，做好各項信息數(shù)據(jù)的記錄與分析工作，從而可以明確各種環(huán)境因素對種子萌發(fā)所產(chǎn)生的實際影響[3]。

2.課前預(yù)習(xí)設(shè)計

在基于未來課堂的初中生物探究式教學(xué)模式設(shè)計中，在課前預(yù)習(xí)環(huán)節(jié)，教師需要立足具體教學(xué)內(nèi)容，并在主動了解學(xué)生興趣愛好、學(xué)習(xí)特點的基礎(chǔ)上，設(shè)計一份課前預(yù)習(xí)清單以及有關(guān)探究計劃制訂方法的教案或PPT。隨后直接利用網(wǎng)絡(luò)將其傳輸至教學(xué)系統(tǒng)當(dāng)中，以微信、QQ或是短信的方式通知學(xué)生登錄進(jìn)入教學(xué)系統(tǒng)，讓其下載瀏覽課前預(yù)習(xí)清單以及探究計劃制訂方法PPT或教案，要求其根據(jù)清單以及PPT等當(dāng)中的指示要求展開課前預(yù)習(xí)活動。如在《種子的萌發(fā)》一課中，教師通過將種子萌發(fā)的動態(tài)視頻、相關(guān)圖片等上傳至教學(xué)系統(tǒng)當(dāng)中，要求學(xué)生根據(jù)系統(tǒng)中給出的預(yù)習(xí)清單，完成種子的萌發(fā)條件、可能影響種子萌發(fā)的因素等問題的提前預(yù)習(xí)，并在完成課前預(yù)習(xí)清單的填寫后直接發(fā)送給教師。此外，學(xué)生還需要通過瀏覽關(guān)于如何制訂探究計劃的PPT以初步掌握制訂探究計劃的具體方法，教師在接收到學(xué)生預(yù)習(xí)清單后將由系統(tǒng)對問題解答正確與否等進(jìn)行自動評判和分析，而教師則可以根據(jù)其呈現(xiàn)的分析結(jié)果大致掌握學(xué)生的預(yù)習(xí)情況。

3.探究任務(wù)設(shè)計

（1）提出合理的假設(shè)猜想。在課前預(yù)習(xí)的過程中，學(xué)生通過教師上傳至教學(xué)系統(tǒng)中的視頻動畫、圖片資料等可以基本掌握種子的發(fā)芽過程。此時教師可以通過帶領(lǐng)學(xué)生回顧種子發(fā)芽需要經(jīng)歷的具體階段，向?qū)W生提出種子萌發(fā)會受到何種環(huán)境條件影響的探究問題，隨后依照學(xué)生的實際學(xué)習(xí)水平將其依次分為若干學(xué)習(xí)小組，引導(dǎo)學(xué)生以小組為單位展開討論分析并提出相應(yīng)的假設(shè)與猜想。通過利用IRS系統(tǒng)直接向電子白板發(fā)送學(xué)生所提出的各種假設(shè)與猜想之后，教師需要引導(dǎo)學(xué)生對其進(jìn)行進(jìn)一步分析，將其中不可能因素、不成立條件等逐一排除。隨后根據(jù)經(jīng)過篩選分析的假設(shè)環(huán)境因素將其歸納成相應(yīng)的子問題，如光的強弱、水量多少、溫度高低等是否會影響種子的萌發(fā)以及具體會產(chǎn)生何種影響等。此時教師則可以鼓勵學(xué)生根據(jù)自身實際情況任意挑選一個子問題在小組當(dāng)中展開討論和探究。

（2）制訂與完善探究計劃。教師應(yīng)要求學(xué)生在小組內(nèi)針對預(yù)習(xí)階段學(xué)習(xí)的探究計劃制訂方法，依照小組所選的探究子問題設(shè)計出相應(yīng)的探究計劃。此后教師可以從資源庫中調(diào)取探究計劃模板，引導(dǎo)學(xué)生將所制訂的探究計劃與其進(jìn)行相互比較，及時調(diào)整其中的錯誤之處，并補全遺漏內(nèi)容，而后將更改調(diào)整后的探究計劃上傳至電子白板處。此時需要由教師進(jìn)行批閱，針對其中存在的問題引導(dǎo)學(xué)生繼續(xù)進(jìn)行探究計劃的完善，在此過程中教師可以通過利用電子白板的分屏功能將各小組制訂的探究計劃進(jìn)行相互比對展示，使得學(xué)生可以通過相互學(xué)習(xí)以進(jìn)一步完善探究計劃。

（3）實施計劃及結(jié)果討論。在完成探究計劃的制訂后，教師則需要重點指導(dǎo)學(xué)生嚴(yán)格依照探究計劃的步驟要求展開具體的探究活動。要求學(xué)生利用手機等移動終端定期對種子的萌芽情況進(jìn)行拍照記錄，確定萌芽的高度、顏色、彎曲度等，并按照要求完成實驗觀察記錄單的填寫。將記錄單以及探究過程中拍攝的種子萌芽照片等上傳至討論群中，就種子的萌芽狀態(tài)是否與預(yù)期目標(biāo)相符、種子在萌芽過程中如何受到環(huán)境因素影響等展開討論，以小組合作探究的方式解答問題。對于小組內(nèi)無法解答的問題，教師則可以鼓勵其將問題上傳至在線學(xué)習(xí)系統(tǒng)中，由其他同學(xué)進(jìn)行分析和解答。如學(xué)生均無法對其進(jìn)行解答，則再由教師進(jìn)行統(tǒng)一講解。最后要求學(xué)生對探究過程中獲取的照片、數(shù)據(jù)等進(jìn)行分類整理，并使用Excel功能分析出具體的實驗結(jié)論，由小組成員共同完成PPT的制作，并要求各小組利用電子白板依次展示PPT并進(jìn)行實驗結(jié)果的匯報。

4.教學(xué)反思設(shè)計

在教學(xué)的最后，教師需要結(jié)合學(xué)生在探究活動中表現(xiàn)、所獲取的探究成果等多個方面展開客觀評價，指出學(xué)生在探究活動中所表現(xiàn)出的優(yōu)勢與問題。另外，教師也可以積極引導(dǎo)學(xué)生展開自我評價和小組點評，使其能夠?qū)ψ晕矣懈尤娴恼J(rèn)知。隨后，利用思維導(dǎo)圖，教師需要對《種子的萌發(fā)》一課中種子萌發(fā)的條件、影響種子萌發(fā)的具體因素以及影響表現(xiàn)、規(guī)律等重要概念進(jìn)行梳理和重點強調(diào)，以此有效深化學(xué)生的學(xué)習(xí)成效。在完成課程講解之后，教師則可以通過重新觀看系統(tǒng)錄制的教學(xué)視頻、課堂錄像等來回顧整體探究式教學(xué)設(shè)計情況，對此進(jìn)行深刻的教學(xué)反思，在完成教學(xué)日志的撰寫之后直接將其上傳至云端即可。

在未來課堂當(dāng)中，通過實現(xiàn)各種現(xiàn)代教育技術(shù)手段的有機整合，可以在有效豐富教學(xué)資源、拓展教學(xué)路徑的同時，達(dá)到增強師生交互與教學(xué)靈活性等目的。在基于未來課堂的初中生物探究式教學(xué)設(shè)計中，教師應(yīng)當(dāng)注意未來課堂的具體特點，充分結(jié)合學(xué)生學(xué)情與教學(xué)內(nèi)容，以此有效保障教學(xué)設(shè)計的合理性和有效性。

參考文獻(xiàn)：

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