《細(xì)胞的增殖》學(xué)習(xí)工具制作綜述

丁文才

● 特色與亮點(diǎn)

1.激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性

通過提供生活中真實(shí)的圖片、視頻等資源，激發(fā)學(xué)生的好奇心，進(jìn)而增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和熱情，為高效課堂的生成奠定基礎(chǔ)。

2.關(guān)注每一位學(xué)生，突出學(xué)生的主體地位

課堂教學(xué)中通過師生互動(dòng)、生生互動(dòng)，讓學(xué)生在自主與合作過程中質(zhì)疑、解疑，提高觀察與分析能力、歸納與概括能力、團(tuán)隊(duì)合作能力及語言表達(dá)能力，突出學(xué)生在課堂中的主體地位。

3.教學(xué)目標(biāo)問題化，培養(yǎng)學(xué)生的生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)

將課堂教學(xué)目標(biāo)細(xì)化為許多小目標(biāo)，并提出許多小問題，通過邏輯縝密的小問題，層層遞進(jìn)深入，以“小問題解決、小目標(biāo)達(dá)成”來促進(jìn)學(xué)生的學(xué)習(xí)，進(jìn)而幫助學(xué)生自主構(gòu)建知識(shí)結(jié)構(gòu)體系，培養(yǎng)學(xué)生的生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。

● 制作背景

教育部2018年發(fā)布了《教育信息化2.0行動(dòng)計(jì)劃》，該計(jì)劃指出教育信息化必將成為促進(jìn)教育公平、提高教育質(zhì)量的有效手段;要積極推進(jìn)“互聯(lián)網(wǎng)+教育”發(fā)展，持續(xù)推動(dòng)信息技術(shù)與教育深度融合;要全面提升師生的信息素養(yǎng)，培養(yǎng)良好的信息思維，以適應(yīng)信息社會(huì)發(fā)展的需要。希沃交互智能平板作為一種新型的信息化教學(xué)設(shè)備，包括希沃白板5、希沃授課助手、班級優(yōu)化大師、剪輯師、希沃視頻展臺(tái)等，能夠?yàn)檎n堂教學(xué)提供多樣化的資源和教學(xué)組織形式，為教師通過建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論、行為主義學(xué)習(xí)理論、人本主義學(xué)習(xí)理論及教育信息化理論設(shè)計(jì)課堂教學(xué)和學(xué)生學(xué)習(xí)活動(dòng)提供了相應(yīng)的現(xiàn)實(shí)條件。

《普通高中生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）》提出要注重培養(yǎng)學(xué)生的生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)，充分利用好現(xiàn)代教育技術(shù)資源豐富的特點(diǎn)，為學(xué)生提供圖片、視頻等教學(xué)資源，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)力;在課堂教學(xué)的過程中，應(yīng)充分體現(xiàn)以學(xué)生為主體，把課堂還給學(xué)生?！都?xì)胞的增殖》是人教版生物學(xué)必修1第六章第1節(jié)的內(nèi)容，本節(jié)課所講的細(xì)胞增殖過程是一個(gè)復(fù)雜而又精確的過程，知識(shí)點(diǎn)比較抽象。這就要求教師在課堂教學(xué)設(shè)計(jì)中充分考慮教材內(nèi)容特點(diǎn)和學(xué)生的年齡認(rèn)知特點(diǎn)，合理利用現(xiàn)代信息化教學(xué)工具，將抽象類知識(shí)以圖片或視頻的形式展示給學(xué)生，便于學(xué)生對抽象類知識(shí)的理解;通過自主探究、材料分析、模型構(gòu)建、類比推理等方法引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、深入思考，主動(dòng)構(gòu)建細(xì)胞增殖過程的物理模型，加深對本節(jié)課所學(xué)概念的理解。

● 設(shè)計(jì)思路及內(nèi)容結(jié)構(gòu)

1.設(shè)計(jì)思路

《細(xì)胞的增殖》學(xué)習(xí)工具設(shè)計(jì)以課堂教學(xué)環(huán)節(jié)為基礎(chǔ)，注重師生互動(dòng)、生生互動(dòng)，并以問題串的形式引導(dǎo)學(xué)生積極思考、質(zhì)疑、交流、討論，自主構(gòu)建細(xì)胞增殖的物理模型，加深對課堂教學(xué)內(nèi)容的理解，充分突出學(xué)生的主體地位。

2.內(nèi)容結(jié)構(gòu)

（1）情境創(chuàng)設(shè)，激發(fā)興趣

真實(shí)情境對新概念的引入至關(guān)重要。第一部分以大象與小鼠的器官、組織大小對比作為情境，引導(dǎo)學(xué)生提出問題：大象和小鼠相應(yīng)器官或組織的細(xì)胞大小是否也有差異？生物體的長大是靠細(xì)胞數(shù)量的增多還是靠細(xì)胞體積的增大？通過提供斑馬魚胚胎發(fā)育的延時(shí)視頻作為材料情境，引導(dǎo)學(xué)生在認(rèn)真觀察后思考并回答問題：細(xì)胞增殖的意義是什么？細(xì)胞增殖是否為簡單的一分為二？如何保證遺傳物質(zhì)在親子代細(xì)胞中維持穩(wěn)定？真實(shí)的圖片和視頻有助于調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，幫助學(xué)生初步建立對細(xì)胞增殖過程的宏觀印象，同時(shí)層層提問有助于培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力，啟發(fā)學(xué)生產(chǎn)生深度思考、深度學(xué)習(xí)。

（2）合作探究，突破難點(diǎn)

①染色體的辨別。由于染色體（質(zhì)）、DNA、染色單體等概念比較抽象，難以理解，筆者通過給學(xué)生提供形象直觀的圖片及可操作的教具，引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)材料說明自主構(gòu)建染色體（質(zhì)）模型，幫助學(xué)生認(rèn)識(shí)并辨識(shí)細(xì)胞增殖過程中染色體（質(zhì)）、DNA、染色單體之間的關(guān)系。

②模型的構(gòu)建。高等植物的細(xì)胞增殖過程是本課的重點(diǎn)和難點(diǎn)，內(nèi)容較為抽象，而高中一年級學(xué)生的邏輯思維還不完善，對理解細(xì)胞增殖各時(shí)期的特點(diǎn)有一定困難，因此，在課堂教學(xué)中筆者通過提供直觀材料增加學(xué)生的感性認(rèn)識(shí)，有利于幫助學(xué)生理解及進(jìn)行模型構(gòu)建。首先，提供顯微鏡下真實(shí)的洋蔥根尖分生區(qū)細(xì)胞圖（如下圖）來研究高等植物細(xì)胞的細(xì)胞增殖過程，引導(dǎo)學(xué)生分析視野中的細(xì)胞處于哪個(gè)時(shí)期，并說出判斷依據(jù)及對應(yīng)時(shí)期細(xì)胞內(nèi)發(fā)生的主要變化。其次，引導(dǎo)學(xué)生深入思考并回答問題：“除了染色體（質(zhì)）形態(tài)變化，細(xì)胞還有哪些變化？為什么？”“姐妹染色單體如何分開并向細(xì)胞兩級移動(dòng)？”“如何保證染色體精確平均分到兩個(gè)子細(xì)胞？”學(xué)生在獨(dú)立思考、同伴互助、師生互動(dòng)過程中解決問題，加深理解。最后，教師利用班級優(yōu)化大師隨機(jī)挑選兩名學(xué)生上講臺(tái)利用希沃白板的互動(dòng)功能構(gòu)建細(xì)胞增殖模型并進(jìn)行說明講解，其余學(xué)生分組利用教具選擇細(xì)胞增殖的某一時(shí)期進(jìn)行模型構(gòu)建，并利用希沃授課助手的投放功能及時(shí)將作品展示給全班同學(xué)，并提供小組互評完善模型。通過自主學(xué)習(xí)、同伴互助、模型構(gòu)建等方式，充分調(diào)動(dòng)每位學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，提高學(xué)生的觀察、比較、分析、歸納和模型建構(gòu)能力，通過學(xué)生展示、小組互評等方式進(jìn)一步加深了學(xué)生對所學(xué)知識(shí)的理解，提高了學(xué)生的生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。

③細(xì)胞增殖的識(shí)記。本環(huán)節(jié)充分考慮學(xué)生的個(gè)體差異，借助Flash動(dòng)畫和白板互動(dòng)游戲體驗(yàn)等方法加深了學(xué)生對細(xì)胞增殖過程的理解與識(shí)記。一方面通過提供動(dòng)植物細(xì)胞增殖過程的Flash動(dòng)畫進(jìn)行比較，引導(dǎo)學(xué)生在觀察的基礎(chǔ)上歸納總結(jié)動(dòng)植物細(xì)胞增殖過程的相同點(diǎn)和不同點(diǎn)，拓寬認(rèn)識(shí)，加深理解;另一方面通過希沃白板游戲互動(dòng)功能將本節(jié)課的教學(xué)內(nèi)容以游戲的形式呈現(xiàn)，在鞏固所學(xué)知識(shí)的同時(shí)激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，讓學(xué)生在競爭與合作中加深對細(xì)胞增殖的識(shí)記。

（3）撥云見日，鞏固遷移

引導(dǎo)學(xué)生回憶細(xì)胞增殖過程中細(xì)胞內(nèi)發(fā)生的一系列變化，并提出問題：“如何將細(xì)胞增殖過程中各個(gè)時(shí)期的DNA、染色體和染色單體的數(shù)量變化在坐標(biāo)軸中表示出來？”學(xué)生獨(dú)自思考并嘗試用坐標(biāo)軸曲線描述細(xì)胞增殖過程中各組分的數(shù)量變化，教師利用班級優(yōu)化大師隨機(jī)挑選兩名學(xué)生投放自己繪制的坐標(biāo)圖并進(jìn)行講解，然后通過同學(xué)互評完善坐標(biāo)圖，至此，學(xué)生對細(xì)胞增殖過程各個(gè)時(shí)期的特點(diǎn)已經(jīng)有了比較完整的認(rèn)識(shí)與理解。學(xué)生獨(dú)立解決問題，主動(dòng)展示成果，充分體現(xiàn)了新課標(biāo)以學(xué)生為本的教學(xué)理念，課堂展示講解及同學(xué)互助互評有利于鍛煉學(xué)生的語言表達(dá)能力，提升學(xué)生學(xué)習(xí)的自信心。

● 關(guān)鍵技術(shù)處理

1.視頻編輯及展示

在本學(xué)習(xí)工具的情境創(chuàng)設(shè)環(huán)節(jié)，筆者根據(jù)教材內(nèi)容特點(diǎn)和學(xué)生年齡認(rèn)知特點(diǎn)，選取適合的科學(xué)視頻進(jìn)行編輯整合，變抽象為具象，以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣與熱情。

2.希沃白板的交互式建模及展示

在模型構(gòu)建及展示環(huán)節(jié)，利用希沃白板制作高等植物細(xì)胞增殖的相關(guān)組件（染色體、染色單體、核膜、核仁等），并借助希沃白板的縮放、拖拽等功能，讓學(xué)生自主構(gòu)建細(xì)胞增殖的動(dòng)態(tài)模型，充分發(fā)揮了學(xué)生的主體地位，提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和效率。

3.希沃授課助手的文件投屏展示

借助希沃授課助手將手機(jī)與白板進(jìn)行無線互聯(lián)，將學(xué)生利用教具制作的細(xì)胞增殖模型及DNA、染色體、染色單體數(shù)量變化曲線圖等學(xué)習(xí)成果及時(shí)上傳至白板分享展示，既可增加師生之間的互動(dòng)性，還可及時(shí)反饋學(xué)生在課堂中的學(xué)習(xí)效果，提高課堂教學(xué)效率。

4.希沃白板的游戲互動(dòng)檢測

在細(xì)胞增殖的識(shí)記環(huán)節(jié)，筆者結(jié)合本節(jié)課所學(xué)知識(shí)，借助希沃白板5的趣味分類游戲模板制作細(xì)胞增殖過程中各時(shí)期特點(diǎn)的互動(dòng)小游戲，卡通化的答題模式增加了學(xué)習(xí)的趣味性和挑戰(zhàn)性，學(xué)生在游戲中快速調(diào)取知識(shí)、運(yùn)用知識(shí)，從而達(dá)到知識(shí)靈活運(yùn)用的目的。

5.隨機(jī)點(diǎn)名和及時(shí)評價(jià)功能

筆者利用班級優(yōu)化大師的評價(jià)和隨機(jī)抽取功能及時(shí)評價(jià)學(xué)生在課堂的表現(xiàn)，多樣的小組點(diǎn)評與加分制度激發(fā)了學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)，增強(qiáng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)力，提高了學(xué)生的課堂學(xué)習(xí)效率。

● 幕前幕后

很慶幸能夠在2021年中小學(xué)教師信息技術(shù)創(chuàng)新與實(shí)踐活動(dòng)中獲得恩歐希教育信息化發(fā)明創(chuàng)新獎(jiǎng)，感謝此次活動(dòng)給了一線教師展示自我的機(jī)會(huì)和平臺(tái)。賽前，筆者下載了往屆參賽教師的論文并認(rèn)真學(xué)習(xí)，通過學(xué)習(xí)研究使我對數(shù)字化學(xué)習(xí)工具有了全新的認(rèn)識(shí)。

本學(xué)習(xí)工具使用希沃白板5制作而成，為了更好地制作《細(xì)胞的增殖》數(shù)字化學(xué)習(xí)工具，筆者參加了由學(xué)校組織的希沃交互智能平板教學(xué)應(yīng)用培訓(xùn)，培訓(xùn)過程中認(rèn)真學(xué)習(xí)相關(guān)的案例教學(xué)，包括各個(gè)組件的應(yīng)用、演示等?？紤]到本節(jié)課內(nèi)容比較抽象，不易掌握，在學(xué)習(xí)工具制作過程中，筆者借助希沃白板、班級優(yōu)化大師等信息化工具實(shí)現(xiàn)了本節(jié)課知識(shí)的高效呈現(xiàn)，提高了學(xué)生的課堂學(xué)習(xí)效率。從最初的設(shè)計(jì)到最終的呈現(xiàn)，中間經(jīng)歷了幾個(gè)月的時(shí)間，作品也經(jīng)歷了多次修改，每次修改都讓筆者對課堂教學(xué)有了更深刻的認(rèn)識(shí)，希沃白板的使用也使得課堂教學(xué)有了更廣闊的發(fā)揮空間?；貞浾麄€(gè)參賽過程，有諸多不易但更多的是收獲。特別感謝專家評委們的點(diǎn)評和建議，讓我受益匪淺。

附：《細(xì)胞的增殖》數(shù)字學(xué)習(xí)工具二維碼