基于預(yù)學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)分析的精準(zhǔn)教學(xué)模式探究

康思婷

[摘要]在高中生物教學(xué)中，教師應(yīng)精準(zhǔn)挖掘預(yù)學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)，對(duì)學(xué)生的預(yù)學(xué)習(xí)成效進(jìn)行精準(zhǔn)定位，從而開展精準(zhǔn)教學(xué)，使學(xué)生的生物學(xué)習(xí)更高效。文章以《物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)姆绞健方虒W(xué)為例，探究基于預(yù)學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)分析的精準(zhǔn)教學(xué)模式。

[關(guān)鍵詞]預(yù)學(xué)習(xí);數(shù)據(jù)分析;精準(zhǔn)教學(xué)

[中圖分類號(hào)]G633.91

[文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A

[文章編號(hào)] 1674-6058（ 2020） 35-0083-03

一、預(yù)學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)與精準(zhǔn)教學(xué)

精準(zhǔn)教學(xué)是一種高效的面向知識(shí)教學(xué)的方法[1]。精準(zhǔn)教學(xué)需聚焦三個(gè)問題：預(yù)學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)挖掘，預(yù)學(xué)習(xí)情況的精準(zhǔn)定位，基于預(yù)學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)教學(xué)決策[2]。預(yù)學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)挖掘指教師分析教材和學(xué)情后，布置預(yù)學(xué)習(xí)檢測(cè)，采集數(shù)據(jù)，通過對(duì)數(shù)據(jù)的分析挖掘，形成對(duì)教學(xué)有價(jià)值的信息。預(yù)學(xué)習(xí)情況的精準(zhǔn)定位指教師根據(jù)預(yù)學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)，尋找學(xué)生學(xué)習(xí)困難的知識(shí)點(diǎn)，確定教學(xué)重難點(diǎn)。精準(zhǔn)教學(xué)決策指教師在精準(zhǔn)挖掘預(yù)學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)和精準(zhǔn)定位預(yù)學(xué)習(xí)情況的基礎(chǔ)上，制訂教學(xué)計(jì)劃，設(shè)計(jì)學(xué)生活動(dòng)，突破教學(xué)重難點(diǎn)。

二、《物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)姆绞健芬还?jié)的精準(zhǔn)教學(xué)

（一）預(yù)學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)挖掘

《物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)姆绞健罚ㄈ私贪娓咧猩锉匦?第四章第三節(jié)）的內(nèi)容包括被動(dòng)運(yùn)輸（分為自由擴(kuò)散和協(xié)助擴(kuò)散）和主動(dòng)運(yùn)輸兩部分，此外還介紹了胞吞和胞吐。課程標(biāo)準(zhǔn)對(duì)本部分的要求是能說明物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞的方式。通過前三章的學(xué)習(xí)，學(xué)生已經(jīng)掌握細(xì)胞的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)和物質(zhì)基礎(chǔ)的相關(guān)知識(shí)，學(xué)習(xí)了分泌蛋白的合成和運(yùn)輸?shù)倪^程，初步認(rèn)識(shí)了同位素標(biāo)記法。通過第四章第1、2節(jié)的學(xué)習(xí)，學(xué)生已經(jīng)知道動(dòng)物細(xì)胞和成熟的植物細(xì)胞通過滲透作用吸水和失水，碘離子可以逆濃度梯度進(jìn)入甲狀腺濾泡上皮細(xì)胞的生物學(xué)事實(shí)。

課前利用智慧課堂的作業(yè)平臺(tái)布置預(yù)習(xí)任務(wù)，指導(dǎo)學(xué)生完成預(yù)習(xí)檢測(cè)。每道題目檢測(cè)的知識(shí)點(diǎn)如表1所示。利用作業(yè)平臺(tái)，生成班級(jí)學(xué)生每道題目的得分率，并和年段所有學(xué)生的得分進(jìn)行對(duì)比，制成柱狀圖（如圖1），同時(shí)得到每道題目各選項(xiàng)的選擇人數(shù)，制成餅狀圖（如圖2）。

（二）預(yù)學(xué)習(xí)情況的精準(zhǔn)定位

通過圖1，得出學(xué)生第1題、第2題、第3題的得分較高，第4題、第5題、第6題的得分較低。即學(xué)生在“說明主動(dòng)運(yùn)輸?shù)奶攸c(diǎn)、理解生物膜的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、歸納大分子物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)奶攸c(diǎn)”等方面存在學(xué)習(xí)障礙。因此，筆者將本節(jié)課的教學(xué)重難點(diǎn)聚焦在這三個(gè)方面上。

（三）基于預(yù)學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)教學(xué)決策

由于學(xué)生通過自主預(yù)習(xí)能較好地掌握被動(dòng)運(yùn)輸?shù)奶攸c(diǎn)，筆者首先設(shè)計(jì)通過舉例、觀察，讓學(xué)生能主動(dòng)比較被動(dòng)運(yùn)輸?shù)膬煞N方式，滲透結(jié)構(gòu)與功能觀;其次，通過解讀圖表、分析討論、角色扮演等多種方式，突破主動(dòng)運(yùn)輸及其意義這一難點(diǎn)，訓(xùn)練學(xué)生的科學(xué)思維;再次，讓學(xué)生回憶分泌蛋白的合成和運(yùn)輸?shù)倪^程，理解生物膜的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，在此基礎(chǔ)上歸納大分子物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)奶攸c(diǎn);最后，通過概念圖的建構(gòu)，總結(jié)物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)膸追N方式，提升學(xué)生的歸納與概括能力?；陬A(yù)學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)教學(xué)決策如圖3所示。

（四）《物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)姆绞健肪珳?zhǔn)教學(xué)實(shí)戰(zhàn)

1.基于預(yù)學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)的分析

展示圖1，確定本節(jié)課的知識(shí)重難點(diǎn)——說明主動(dòng)運(yùn)輸?shù)奶攸c(diǎn);理解生物膜的結(jié)構(gòu)特點(diǎn);歸納大分子物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)奶攸c(diǎn)。

設(shè)計(jì)意圖：基于預(yù)學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)，讓學(xué)生明確自己的薄弱項(xiàng)和本節(jié)課的學(xué)習(xí)重難點(diǎn)，從而有目的地聽課，進(jìn)行精準(zhǔn)學(xué)習(xí)。

2.精準(zhǔn)學(xué)習(xí)

（1）被動(dòng)運(yùn)輸

展示預(yù)習(xí)檢測(cè)第1題的餅狀圖（如圖4），說明學(xué)生基本掌握生物膜的流動(dòng)鑲嵌模型。請(qǐng)學(xué)生表達(dá)生物膜的流動(dòng)鑲嵌模型內(nèi)容。通過問題“生物膜中的脂質(zhì)和蛋白質(zhì)在物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)倪^程中分別起到什么作用？”過渡，展示脂雙層，舉例H，O、O2、CO2、N2、甘油、尿素、性激素等物質(zhì)可以自由通過。再舉例葡萄糖不能直接通過脂雙層，但紅細(xì)胞能吸收葡萄糖，因?yàn)榧t細(xì)胞膜上有蛋白質(zhì)，可以協(xié)助葡萄糖通過脂雙層。給出載體蛋白概念。接著，歸納被動(dòng)運(yùn)輸，指明被動(dòng)運(yùn)輸?shù)膭?dòng)力來源是濃度差。最后，展示預(yù)習(xí)檢測(cè)第2、3題的餅狀圖（如圖5），講評(píng)習(xí)題。

預(yù)習(xí)檢測(cè)第2題：下列物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞膜的方式，屬于自由擴(kuò)散的是（ ）。

A.葡萄糖 B.氨基酸 C.CO2 D.胰島素

預(yù)習(xí)檢測(cè)第3題：下列關(guān)于協(xié)助擴(kuò)散的敘述，不正確的是（ ）。

A.物質(zhì)從濃度高的一側(cè)運(yùn)動(dòng)到濃度低的一側(cè)

B.需要載體蛋白的協(xié)助

C.紅細(xì)胞吸收葡萄糖是協(xié)助擴(kuò)散

D.該過程需要消耗能量

設(shè)計(jì)意圖：通過預(yù)習(xí)檢測(cè)第1題，檢測(cè)學(xué)生對(duì)生物膜的流動(dòng)鑲嵌模型的掌握情況。通過學(xué)生表達(dá)生物膜的流動(dòng)鑲嵌模型，提高學(xué)生口頭語言的表達(dá)能力。通過預(yù)習(xí)檢測(cè)、數(shù)據(jù)分析，已知學(xué)生通過預(yù)習(xí)，基本知道自由擴(kuò)散的例子，但在協(xié)助擴(kuò)散的特點(diǎn)掌握上個(gè)別學(xué)生還存在困難。通過舉例各種物質(zhì)通過脂雙層的情況，對(duì)比自由擴(kuò)散和協(xié)助擴(kuò)散的特點(diǎn)。最后，通過預(yù)習(xí)檢測(cè)第2、3題的講評(píng)，加強(qiáng)學(xué)生對(duì)被動(dòng)運(yùn)輸?shù)睦斫狻?/p>

（2）主動(dòng)運(yùn)輸

首先，展示人教版必修1教材第63頁的實(shí)例“I一逆濃度梯度進(jìn)入甲狀腺濾泡上皮細(xì)胞”，指出這種運(yùn)輸方式是主動(dòng)運(yùn)輸。提出問題：影響主動(dòng)運(yùn)輸?shù)囊蛩赜心男?？其次，講評(píng)預(yù)習(xí)檢測(cè)第4題。

預(yù)習(xí)檢測(cè)第4題：人體肝細(xì)胞內(nèi)CO2分壓和K十濃度高于細(xì)胞外，而O2分壓和Na+濃度低于細(xì)胞外，上述四種物質(zhì)中通過主動(dòng)運(yùn)輸進(jìn)入該細(xì)胞的是（ ）。

A.CO2

B.O2

C.Na+

D.K+

此題考查學(xué)生能否理解主動(dòng)運(yùn)輸?shù)奈镔|(zhì)是從低濃度一側(cè)運(yùn)輸?shù)礁邼舛纫粋?cè)。再者，通過人教版必修1教材第73頁的技能訓(xùn)練，解讀圖表，檢測(cè)學(xué)生是否真正掌握主動(dòng)運(yùn)輸?shù)姆较?。接著，給出科學(xué)家研究葡萄糖進(jìn)入小腸上皮細(xì)胞的實(shí)驗(yàn)資料（如表2），引導(dǎo)學(xué)生討論，通過智慧課堂平臺(tái)提交實(shí)驗(yàn)結(jié)論，得出載體和能量會(huì)影響葡萄糖進(jìn)入小腸上皮細(xì)胞。最后，請(qǐng)學(xué)生上臺(tái)角色扮演葡萄糖進(jìn)入小腸上皮細(xì)胞的過程，小結(jié)主動(dòng)運(yùn)輸?shù)膶?shí)例及其意義。

設(shè)計(jì)意圖：通過學(xué)生已掌握的生物學(xué)事實(shí)，導(dǎo)入主動(dòng)運(yùn)輸。通過設(shè)問激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。通過講評(píng)預(yù)習(xí)檢測(cè)第4題，技能訓(xùn)練、圖表解讀，學(xué)生能真正理解主動(dòng)運(yùn)輸?shù)姆较?，并掌握把題目文字轉(zhuǎn)換成圖表的解題方法。通過分析葡萄糖進(jìn)入小腸上皮細(xì)胞的實(shí)驗(yàn)，利用智慧課堂平臺(tái)，討論主動(dòng)運(yùn)輸?shù)挠绊懸蛩?。通過角色扮演，增加學(xué)生的參與性和體驗(yàn)感，提高課堂趣味性，加深學(xué)生對(duì)主動(dòng)運(yùn)輸特點(diǎn)的理解，突破教學(xué)難點(diǎn)。

（3）大分子物質(zhì)的跨膜運(yùn)輸

教師：以上是小分子物質(zhì)的跨膜運(yùn)輸，那么大分子物質(zhì)蛋白質(zhì)是以被動(dòng)運(yùn)輸還是主動(dòng)運(yùn)輸?shù)姆绞竭M(jìn)出細(xì)胞膜呢？還是有其他的運(yùn)輸方式呢？展示預(yù)習(xí)檢測(cè)第5題及其答題情況。

預(yù)習(xí)檢測(cè)第5題：胰島素的合成與分泌過程說明細(xì)胞膜具有（ ）。

A.一定的流動(dòng)性

B.選擇透過性

C.較大的穩(wěn)定性

D.運(yùn)輸物質(zhì)的功能

此題的答題情況較不理想。指導(dǎo)學(xué)生回憶，并上臺(tái)講述分泌蛋白的合成和運(yùn)輸過程。再者，動(dòng)畫展示胞吞胞吐的例子。通過講評(píng)預(yù)習(xí)檢測(cè)第6題，歸納大分子物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)奶攸c(diǎn)。

預(yù)習(xí)檢測(cè)第6題：細(xì)胞膜轉(zhuǎn)運(yùn)大分子物質(zhì)一般（ ）。

A.不消耗能量

B.不依賴膜的流動(dòng)性

C.不需要載體參與 D.不需要線粒體參與

設(shè)計(jì)意圖：通過設(shè)問、過渡，引入大分子物質(zhì)的跨膜運(yùn)輸。聯(lián)系“分泌蛋白的合成和運(yùn)輸過程”，由舊知建構(gòu)新知，通過動(dòng)畫播放，幫助學(xué)生更好地理解胞吞和胞吐的運(yùn)輸過程，歸納特點(diǎn)。

3.總結(jié)反思，建構(gòu)概念圖

學(xué)生總結(jié)反思，形成“物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)姆绞健钡闹R(shí)網(wǎng)絡(luò)，建構(gòu)概念圖，利用智慧課堂平臺(tái)拍照上傳（如圖6）。

設(shè)計(jì)意圖：通過概念圖建構(gòu)，讓學(xué)生掌握概念與概念之間的聯(lián)系，形成知識(shí)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。

4.當(dāng)堂檢測(cè)，獲取新數(shù)據(jù)

通過智慧課堂平臺(tái)，發(fā)布當(dāng)堂檢測(cè)。學(xué)生完成后，通過平板提交答案。

當(dāng)堂檢測(cè)第1題：圖7表示某生物膜的部分結(jié)構(gòu)，圖中a、b、c、d表示某些物質(zhì)，請(qǐng)選擇1、2、3、4分別表示物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)哪姆N方式。（ ）

A.自由擴(kuò)散

B.協(xié)助擴(kuò)散

C.主動(dòng)運(yùn)輸

D.胞吞

當(dāng)堂檢測(cè)第2題：圖8是胡蘿卜在不同的含氧情況下從硝酸鉀溶液中吸收K+和NO2一的曲線。影響A、B兩點(diǎn)和B、C兩點(diǎn)吸收量不同的因素分別是（ ）。

A.載體數(shù)量、能量

B.能量、載體數(shù)量

C.載體數(shù)量、離子濃度

D.能量、離子濃度

設(shè)計(jì)意圖：當(dāng)堂檢測(cè)第1題考查物質(zhì)跨膜運(yùn)輸方式模式圖，當(dāng)堂檢測(cè)第2題考查影響跨膜運(yùn)輸因素的曲線，檢測(cè)學(xué)生本節(jié)課的學(xué)習(xí)情況。

5.基于新數(shù)據(jù)，布置作業(yè)

通過智慧課堂平臺(tái)的數(shù)據(jù)分析，得出當(dāng)堂檢測(cè)第2題的得分率為42%，比第1題的得分率低，說明學(xué)生還不能熟練分析影響物質(zhì)跨膜運(yùn)輸因素的曲線，因此布置作業(yè)：其一，自主學(xué)習(xí)“影響物質(zhì)跨膜運(yùn)輸因素的曲線圖”;其二，思考離子的跨膜運(yùn)輸是不是都是以主動(dòng)運(yùn)輸方式進(jìn)行的。

三、教學(xué)反思

通過對(duì)預(yù)學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)挖掘，對(duì)學(xué)生的預(yù)學(xué)習(xí)成效實(shí)施精準(zhǔn)定位，輔助教師開展精準(zhǔn)教學(xué)。從課前數(shù)據(jù)到課堂數(shù)據(jù)再到課后作業(yè)布置，層層推進(jìn)，同時(shí)運(yùn)用智慧課堂搶答、隨機(jī)進(jìn)行小組PK、討論，實(shí)現(xiàn)活動(dòng)多元化，讓學(xué)生成為學(xué)習(xí)的主體。在此過程中，滲透結(jié)構(gòu)與功能觀，培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用證據(jù)和邏輯做出判斷的科學(xué)精神，以及歸納與概括、演繹與推理、模型與建模等科學(xué)思維能力。

[參考文獻(xiàn)]

[1]祝智庭，彭紅超.信息技術(shù)支持的高效知識(shí)教學(xué)：激發(fā)精準(zhǔn)教學(xué)的活力[J].中國電化教育，2016（1）：18-25.

[2]雷云鶴，祝智庭.基于預(yù)學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)分析的精準(zhǔn)教學(xué)決策[J].中國電化教育，2016（6）：27-35.

（責(zé)任編輯 黃春香）