基于電子書包的模型建構(gòu)在高中生物概念教學(xué)中的應(yīng)用

鄭蘭萍

摘 要：現(xiàn)代化新媒體和信息技術(shù)滲透教學(xué)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(xué)成了教學(xué)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(xué)中的應(yīng)用進(jìn)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(xué)

在高中生物學(xué)中，模型建構(gòu)是一種通過對科學(xué)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(rèn)識(shí)的科學(xué)研究方法。學(xué)生通過嘗試建立模型，體驗(yàn)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(xué)概念。

因此，模型建構(gòu)的方法在生物學(xué)概念教學(xué)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(xué)習(xí)者的需求，新媒體教學(xué)手段的發(fā)展與應(yīng)用，極大地拓展了教學(xué)的空間，豐富了課堂的教學(xué)資源和教學(xué)手段，給課堂教學(xué)帶來了生動(dòng)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(shí)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(xué)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(xué)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(xué)模型三大類，旨在讓學(xué)生通過建立模型，理解生物學(xué)概念的本質(zhì)，提升科學(xué)思維能力。傳統(tǒng)的模型建構(gòu)往往借助于實(shí)物，通過學(xué)生在現(xiàn)實(shí)中的動(dòng)手動(dòng)腦完成建構(gòu)過程，該過程往往需要教師課前的精準(zhǔn)備，在資源不夠充分的情況下，學(xué)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(dòng)設(shè)備的教與學(xué)輔助媒體，在能夠提供豐富的備課和學(xué)習(xí)資源的同時(shí)，具備良好的師生互動(dòng)、生生互動(dòng)，個(gè)性化測評和輔導(dǎo)等多種教學(xué)功能。其教師端具備教師進(jìn)行備課活動(dòng)和課堂教學(xué)兩大功能，包括課件制作、教案編寫、電子學(xué)案和習(xí)題編寫、資源上傳和下載、資源共享與交流、課堂互動(dòng)、推屏展示、作業(yè)推送、討論投票、評價(jià)、鎖屏認(rèn)真聽講等。

教師端進(jìn)行課堂展示、實(shí)驗(yàn)演示、習(xí)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(xué)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(xué)生學(xué)習(xí)活動(dòng)過程所需的學(xué)習(xí)資源、虛擬學(xué)具、虛擬實(shí)驗(yàn)、支持師生互動(dòng)和生生互動(dòng)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(xué)生，學(xué)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(dá)成相關(guān)生物學(xué)概念。教師依托電子書包平臺(tái)的交互功能能夠全面了解學(xué)生模型建構(gòu)的全過程，并開展課堂互動(dòng)、課堂展示，關(guān)注學(xué)生學(xué)習(xí)的差異性，即時(shí)獲得學(xué)習(xí)情況的反饋，以利于教師及時(shí)調(diào)整教與學(xué)策略，使教與學(xué)的方式兼具多樣化和個(gè)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(xué)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(xué)的實(shí)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(diǎn)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(diǎn)在于DNA分子結(jié)構(gòu)的主要特點(diǎn)。

教材開篇以科學(xué)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(diǎn)，教師主要以DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)探索歷程科學(xué)史為線索，以生物學(xué)科核心素養(yǎng)為導(dǎo)向，引導(dǎo)學(xué)生開展基于電子書包的DNA結(jié)構(gòu)的模型構(gòu)建活動(dòng)落實(shí)DNA分子結(jié)構(gòu)的生物學(xué)概念，讓學(xué)生宛如親歷科學(xué)家探索科學(xué)的過程，通過觀察并分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，感受科學(xué)的魅力，自然而然地理解DNA結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，最終培養(yǎng)學(xué)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(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和探究欲望，教師運(yùn)用電子書包的學(xué)習(xí)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(xué)生在欣賞作品之美的同時(shí)感受DNA結(jié)構(gòu)之美及生命之美，從而滲透生命觀念，進(jìn)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(xué)生帶著問題進(jìn)入DNA結(jié)構(gòu)的探索之旅。

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

為了實(shí)現(xiàn)以生為本的教育理念，教師通過導(dǎo)學(xué)案布置課前預(yù)習(xí)任務(wù)，學(xué)生在課前對沃森和克里克探索DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的科學(xué)史進(jìn)行充分解讀。課堂上，學(xué)生化身課堂的主人，通過分享分析科學(xué)史，小組討論，通過電子學(xué)案上的DNA組成元件（磷酸、脫氧核糖、堿基、化學(xué)鍵）地拼接移動(dòng)，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(xué)生模型的構(gòu)建過程，最終由學(xué)生進(jìn)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(shí)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(tái)的虛擬模型構(gòu)建和實(shí)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(xué)生成了課堂的主人，提升了自身的科學(xué)問題意識(shí)、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(tái)關(guān)注到個(gè)體學(xué)習(xí)的差異性，也了解了學(xué)生知識(shí)的生成過程。

（三） DNA分子結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)

該部分教學(xué)的展開利用了電子書包的虛擬三維模型，學(xué)生通過觀察平板端的三維模型總結(jié)DNA的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，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(bǔ)配對原則，并進(jìn)一步嘗試用數(shù)學(xué)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(jìn)一步深化結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的觀點(diǎn)。

（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(diǎn)，學(xué)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(jìn)行展示，學(xué)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(xí)

教師利用電子書包平臺(tái)的評價(jià)系統(tǒng)，對學(xué)生進(jìn)行在線測試，學(xué)生在平板端上完成測試并提交答案后，系統(tǒng)自動(dòng)分析統(tǒng)計(jì)全班同學(xué)的答題情況。教師通過數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，并及時(shí)給予反饋評價(jià)，以促進(jìn)學(xué)生對本節(jié)課學(xué)習(xí)結(jié)果的反思，利于學(xué)生提高學(xué)習(xí)效率和形成正確的認(rèn)識(shí)。