智慧課堂場景下的“探索生長素類似物促進扦插枝條生根的最適濃度”實驗教學

劉皓　王子武

摘要 嘗試將智慧課堂與生物實驗教學深度融合，實現(xiàn)了“人一機一人”多元互動。同時，通過人機關(guān)系的優(yōu)化，提高了課堂教學效率，有效打通課上課下的時空阻隔，促進了人際關(guān)系的發(fā)展。

關(guān)鍵詞 智慧課堂 人機互動 人際互動 生物實驗教學

中圖分類號 G633.91 文獻標志碼 C

在當今信息技術(shù)廣泛應(yīng)用的時代，智慧課堂的建設(shè)和使用，急需與各學科教學進行深度融合，力求達到教學決策數(shù)據(jù)化、評價反饋即時化、交流互動立體化、資源推送智能化。長期以來，傳統(tǒng)的高中生物實驗教學，由于課時、器材等條件的限制，難以有效開展。筆者借助學校先進的智慧課堂樣板教室，以“探索生長素類似物促進扦插枝條生根的最適濃度”實驗教學為例，對智慧課堂場景下高中生物實驗教學“人一機一人”多元互動教學模式進行了初步嘗試。力求借助智慧課堂，克服當前高中生物實驗教學的不足，同時發(fā)揮傳統(tǒng)課堂人際互動教學的優(yōu)勢，處理好人機教學與人際教學的關(guān)系。

1 課前準備

1.1 分配課前任務(wù)

課前準備階段，教師按照“組間同質(zhì)，組內(nèi)異質(zhì)”的原則將學生分成6組，使先進生帶動后進生，各組組長選入生物課外興趣小組。借助智慧課堂平板終端，學生可以充分利用網(wǎng)絡(luò)資源優(yōu)勢，先行查閱大量相關(guān)資料，為實驗課教學做充分的準備，同組同學也可以跨越時空限制，最大限度的保證了信息共享。但是課前準備什么，需要查閱哪些資料，僅僅依靠先進的硬件條件，學生將沉沒在信息的汪洋大海中，無所適從。此時，教師應(yīng)當充分發(fā)揮傳統(tǒng)課堂中人際互動的優(yōu)勢，充分體現(xiàn)教師的主導(dǎo)作用，分組設(shè)置任務(wù)，使各小組有明確的任務(wù)目標，本節(jié)課各小組的任務(wù)見表1。

1.2 完成預(yù)實驗

教師帶領(lǐng)興趣小組按照“初步實驗一探索性實驗一修改或完善原實驗設(shè)計”的程序進行預(yù)實驗，建立完整的預(yù)實驗記錄檔案。預(yù)實驗的過程中，教師還要對實驗的關(guān)鍵步驟進行拍照，將獲取的實驗數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為曲線圖，預(yù)實驗完成后制作課堂匯報課件。

2 教學過程

2.1 導(dǎo)入設(shè)計

各小組選派發(fā)言人，發(fā)言人就各組任務(wù)進行匯報發(fā)言，同時通過平板終端提交發(fā)言材料至大屏幕實時展示。通過圖文并茂的展示，全班學生對屠喲喲以及其研發(fā)的青篙素有了全方面的了解，深刻認識到中華傳統(tǒng)文化對科學研究的促進作用。

教師在大屏展示討論問題串，并向平板終端推送。各組學生思考、討論，并快速在平板上書寫答案，提交到教師端。教師即時瀏覽挑選，選擇具有代表性的答案，按由淺入深的邏輯關(guān)系先后呈現(xiàn)大屏并逐一由學生解讀，教師適時點評。

①東晉葛洪著述的《肘后備急方·治寒熱諸瘧方》中記載道：“青篙一握，以水二升漬，絞取汁，盡賦之”。這給了屠喲喲很大的啟發(fā)，那么這句話告訴我們青篙的作用是什么？生1：抗瘧。

②屠喲喲一開始通過高溫水煮從青篙中提取有效成分，為什么失敗了呢？生2：可能是這種有效成分不耐高溫。

③宋代吳懌撰所著《種藝必用》中，記載了一種促進壓條生根的方法：“凡嫁接矮果及花，用好黃泥曬干，篩過，以小便浸之。又曬干，篩過，再浸之。又曬又浸，凡十余次。以泥封樹枝……則根生?！比绻环N物質(zhì)可以促進生根，那么這種物質(zhì)可能存在于哪里？生3：小便中。

④深入的想一想，為什么要“又曬又浸，凡十余次”？生4：說明促進生根的物質(zhì)在小便中含量很少。

⑤古人怎么知道十余次最佳，不是一兩次，也不是百余次呢？請同學們各抒己見。生5：通過實驗探究出十余次效果最好，過多或者過少效果均會減弱。

教師總結(jié)：從吳懌撰書中的這段話中，能得出，小便中含有促進生根的物質(zhì)，并且又曬又浸十余次效果最佳，說明這種物質(zhì)在作用時具有適宜的濃度。當然前人得出“十余次”的結(jié)論，不一定是基于科學嚴謹?shù)膶嶒?。接下來，循著前人的足跡，我們嘗試通過科學嚴謹?shù)膶嶒瀬硖剿魃L素類似物促進扦插枝條生根的最適濃度。

2.2 推進新課

教師闡述本實驗的實驗?zāi)康暮蛯嶒炘恚荷L素的作用具有兩重性，既能促進生長，也能抑制生長，適宜濃度的生長素可以促進生根，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上常用的是生長素類似物。生長素類似物的生理作用與生長素類似，其作用也與濃度有很大關(guān)系，因此，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上應(yīng)用時，“探索生長素類似物促進插條生根的最適濃度”就非常有意義。

生物興趣小組代表匯報課前預(yù)實驗的情況，介紹選擇的實驗材料以及材料的處理方法，并進一步借助圖表分享預(yù)實驗的研究成果（表2、圖1）。在這一過程中，教師一方面要適時引導(dǎo)學生思考預(yù)實驗的作用，另一方面要引導(dǎo)學生基于預(yù)實驗的實驗數(shù)據(jù)設(shè)計開展正式實驗。

各小組討論提出各自正式實驗方案，書寫實驗步驟，并拍照后提交大屏展示，通過生生互動和師生互動共同挑選優(yōu)化實驗方案。在討論過程中，穿插講解實驗設(shè)計的方法和注意事項。最后，各組按最終確定的方案進行實驗，每組安排一位學生全程攝錄，教師也適時深入到各組實驗中去，就發(fā)現(xiàn)的問題引導(dǎo)學生及時解決，實驗結(jié)束后，各組將實驗過程錄像上傳至云空間，方便課后師生查看。

根系的生長需要幾天時間，課后教師每兩天對各組根系生長狀況進行拍照，推送至各組的終端平板，保證全體學生能及時了解記錄各組根系的生長狀況，統(tǒng)計各組生根情況，完成實驗報告。就個別組別根系生長不正常，教師還要調(diào)看之前的實驗錄像，與組員們一起分析，找出導(dǎo)致失敗的原因，并組織學生們進行更深入的探究。例如，部分小組的個別枝條不生根，回放錄像很快發(fā)現(xiàn)，是枝條倒插導(dǎo)致。枝條倒插對植物生根將造成怎樣的影響呢？教師引導(dǎo)學生將倒插枝條調(diào)整為正插，持續(xù)關(guān)注后期生根情況，真正將課堂從課上延伸到了課后，可操作性強。

3 作業(yè)布置、評價與課后拓展

3.1 作業(yè)布置與評價

教師基于學生的基礎(chǔ)狀況和學習能力，差異性布置難易有別的課后作業(yè)，布置的作業(yè)側(cè)重于對學生科學探究的思路和實驗設(shè)計的方法進行考察，鞏固學習成果。并借助自動閱卷系統(tǒng)，對學生作業(yè)進行批改和統(tǒng)計，智能終端針對易錯題個性化的推送變式題型對學生進行強化練習。

3.2 課后拓展

課堂上學習到的知識只有真正應(yīng)用于實踐，將理論與實踐有機的統(tǒng)一起來，才能充分發(fā)揮學生的創(chuàng)造潛能，提高解決實際問題的能力。筆者所在學校正在如火如茶的建設(shè)新校區(qū)，大片的空地就是學生們的實驗田。既然，生長素類似物可以促進扦插枝條生根，如何在大片的空地上盡快培育出一片桂花樹林呢？新的實踐課題交給了生物興趣小組的學生，他們也利用云空間，將實踐課題的最新進展呈現(xiàn)給全班同學，進一步提高了學生的實踐探究能力。

4 教學反思

筆者嘗試將智慧課堂與生物實驗教學有機結(jié)合，課前利用智能平板終端引導(dǎo)學生利用互聯(lián)網(wǎng)查閱資料，課中多媒體展示形象生動，師生互動及時有效，課后能基于學生個體差異個性化的布置作業(yè)，對學生作業(yè)的完成情況進行及時的反饋與強化，實踐拓展雖然只是由興趣小組的少數(shù)學生實施，但通過云空間實時分享，實質(zhì)上使全班學生參與進來。在課前、課中、課后的教學全過程中，教師通過系統(tǒng)的實時監(jiān)測可以了解到每個學生的參與狀況。智慧課堂充分發(fā)揮了智能硬件的優(yōu)勢，優(yōu)化了人機關(guān)系，對學生的學習進行更及時的監(jiān)測、評價與反饋，縮短了師生之間的時空距離，提高了課堂教學的效率，真正實現(xiàn)了“人一機一人”多要素互動，促進了人際關(guān)系的發(fā)展。

同時，在探索智慧課堂在與學科教學融合的過程中，也發(fā)現(xiàn)智慧課堂樣板教室在硬件和軟件方面存在著一些亟待完善的問題。例如，在錄像傳輸時，網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性不夠，經(jīng)常掉線，各組同時傳輸時，網(wǎng)絡(luò)帶寬明顯不夠用。自動閱卷系統(tǒng)在批閱主觀題時準確度不夠，顯得并不“智慧”，推送的變式題針對性不夠強，需要進一步加強題庫建設(shè)等。但盡管如此，筆者仍然相信，隨著智慧課堂的建設(shè)與應(yīng)用，這些問題必將逐步改善。

參考文獻：

[1]孫曙輝，劉邦奇.基于動態(tài)學習數(shù)據(jù)分析的智慧課堂模式[J].中國教育信息化·基礎(chǔ)教育，2015，（11）：21-24.

[2]孔愛華，劉建飛.“生長素類似物促進插條生根的最適濃度”的探究教學[J].生物學通報，2011，46（4）：27-29.

[3]王愛麗.“探索生長素類似物促進插條生根的最適濃度”的教學組織[J].生物學通報，2011，46（6）：27-30.