在“未来教室”环境下开展生物学教学的变革

周小建

(江苏省苏州市第三中学 215001)

目前中小学正在建设、使用及推广的“未来教室”，是依托于Star C云端一体化学习平台，利用网络、通过电脑主机连接实物投影仪、数字化摄影、温度或pH传感器、Clicker答题器和Pad学习机等设备，用电子双屏代替投影幕布、电子白板替代原始黑板和触控笔取代最初粉笔来完成整个教学活动，甚至还可实施远程控制教学的蕴含丰富教学资源的信息化、智能化教学环境[1]。

1 “未来教室”环境下的教学模式更新颖，学习方式更自主

多功能的Star C软件系统平台和电子双屏显示，围绕多边形课桌的学生分组，人手一台Pad学习机，教师将课堂教学资源打包成电子书包发送到学生终端移动设备Pad平板电脑上。在有限的教室空间，“未来教室”可优化学生学习环境和课堂教学，学生的自主性更大，参与度更高。

例如，人教版教材“细胞的癌变”一节教学目标中的知识目标是癌细胞的主要特征和癌细胞的形成机理，教师可将“正常肝细胞与海拉宫颈癌细胞分裂情况对比表资料”“肺细胞等几种细胞癌变前后的图片素材”“患者癌细胞的扩散转移模式图”“细胞癌变事例的Word文档资料”“细胞癌变内因的相关视频”“癌症预防的生活资料”等教学资源，以电子书包形式，通过Star C平台发送到学生端Pad学习机上，学生根据具体学习目标对素材资源进行自学，分析归纳癌细胞的三个主要特征。各小组在学习过程中，还可对癌变资料进行交流，归纳引起细胞癌变的三种致癌因子，并通过观看视频、提取有关信息总结细胞癌变的内在机理，进而结合Pad上预防癌症的资料展开讨论或辩论，探寻预防癌症的措施。

在上述学生自主探索知识的过程中，学生的归纳总结、信息处理以及理性思维能力得到充分培养和提升。整个教学过程中，扮演组织者和引导者角色的教师需适时参与和小结，并有效落实“确立积极的生活态度和健康的生活方式，预防癌症，关心关爱人类自身健康”的情感态度与价值观目标。

2 “未来教室”环境下的资源整合更强大，学科融合更深入

“未来教室”Star C教学平台具有强大的资源整合功能，其平台应用商店中的云端资料库集成了不同学段、不同学科的海量优质教育教学资源。还可在PPT课件的基础上，将Word或Excel文档、文本资料、图片、歌曲、视频和网页等多种外部资源有机整合到一起，教师在课堂上可以根据教学需要调取不同形式的资源，解决教学中的重点或突破难点。此外，“未来教室”环境以某个学科为主线，其他学科介入进行教学的方式，打破了学科间壁垒，促进学科间相互渗透，为未来的生物学教学提供新的发展方向。

例如，人教版教材“群落的演替”一节中，可以通过附加文档并实施多学科融合教学来更好地完成教学过程。在情境导入环节，首先，由地理教师利用Star C平台的电子双屏展示并介绍英国海外领土蒙特塞拉特岛图；之后通过附加文档功能播放1997年6月25日蒙特塞拉特岛发生的火山爆发视频，引导学生简要分析火山爆发的原因，了解火山爆发的强大破坏力。由此，学生产生疑问：火山爆发产生的裸地上是否还会再出现生物？此时生物学教师，运用双屏功能展现火山爆发后二十年期间生物恢复的文本资料，并描述裸地地面上逐渐长出了小草，还出现了不同种类的动物，植物逐渐繁茂起来，形成小树林。接着提出问题：这一地区有可能恢复到原来的生物群落结构吗？引导学生思考进而引出演替的概念和课题。然后进一步提问：光裸的岩地上是怎样长出森林的呢？应用附加功能播放发生在裸岩上的演替的微课视频，学生概括其过程阶段；教师再通过附加功能展示弃耕农田上演替的流程图，再由学生概述其过程并与裸岩上的演替作比较，随后引导学生总结得出初生演替和次生演替两种类型。接着政治教师，从政治角度解释群落的演替，反映了事物是不断发展变化的，量变到一定程度必然会引起质变，使学生深切感悟到生命的动态变化规律。最后，生物学教师通过双屏显示人类活动对群落演替的影响情况系列图片，让学生深刻体会到退耕还林、还草和还湖改善生态环境的重要性。

3 “未来教室”环境下的教学呈现更丰富，信息获取更多样

3.1 双屏式呈现教学内容 “未来教室”Star C平台具有两块液晶触摸显示屏，可以根据教学需要选择克隆、扩展或拼贴三种不同模式呈现教学内容，克隆模式下两块屏幕呈现内容相同，扩展或拼贴模式下可以通过Star C系统的“N-1”功能实现左右屏具有先后、主次和因果等关系内容的同步呈现，解决平时教学模式下单幕布前后依次呈现内容，会造成学习割裂的缺点，利于学生更连贯地、更有针对性地观察、思考、比较和分析相关内容，进而总结得出结论。

例如，在人教版教材“基因突变一节的概念和特点”的教学中，可一块屏(设定为主屏)显示问题：①什么是基因突变？②基因突变具有哪些方面的特点？并锁定主屏，另一块屏(副屏)分别显示镰刀型细胞贫血症的病因图解、有关基因突变特点的文本资料。学生带着主屏问题，在教师引导下，分析副屏图解或资料，总结出碱基对的替换或缺失或增添会引起基因结构序列改变进而导致基因突变，基因突变具有普遍性、随机性、有害性、低频性和不定向性等特点。同时，在主屏上呈现出上述总结，加深学生对相关知识点的印象，更有利于掌握所学内容。

3.2 随手写功能“锦上添花” “随手写”功能实现了教学过程中“随处可写、随时可写”的效果，教师可在电子屏或课件内容上自如地写、划、圈和连等，使教学呈现变得更加形象、生动、灵活、丰富和立体。

例如，在引导学生分析基因突变的特点时，通过对屏幕资料中重要语句的圈划、核心字词的书写、关键信息的提炼，将思维可视化，促进学生更快、更有效地归纳出结论。此外，还可将主屏显示为PPT页面，副屏设置为电子白板功能，利用随手写功能进行教学板书，板书内容还可保存在电脑中以方便学生随时调取查看。还可根据教学需要，借助实物展台、调用Star C系统的放大镜、聚光灯等小功能来更加清楚、直观地完善课堂教学。

3.3 多样化信息获取渠道 依托Star C系统搭建的多功能平台还提供了教学信息的多样化来源，除了双屏本身信息的呈现，还可从平台软件中整合的云端资源库获取有关信息，或通过Pad学习机获取网络信息，以更好地拓展延伸教学内容。

例如，在学习“染色体变异”一课中的“单倍体”问题时，教师抛出问题：自然界中单倍体比较少见，但也存在典型的单倍体生物，你知道吗？学生利用平板电脑快速上网搜索资源，了解到雄蜂、雄蚁等单倍体动物都是由未受精的卵细胞直接发育而来；再次搜索网络信息，进一步了解蜜蜂与蚂蚁的性别由染色体组数决定，卵细胞直接发育成的单倍体只含一个染色体组，为雄蜂或雄蚁；继续搜索信息资源，学生会深入理解雄蜂或雄蚁可通过假减数分裂产生正常的精子与雌蜂或雌蚁减数分裂产生的卵细胞完成受精，繁殖后代，受精卵发育成雌性个体。

4 “未来教室”环境下的交互活动更深入，反馈评价更即时

“未来教室”环境下的交互方式选择面更广，交互活动推进更加深入。运用网络，通过Star C平台连接相应的媒体工具，能够在教学中更好地实现互动，包括师生互动、生生互动甚至人机互动；能够有效吸引学生的注意力，做到全员参与互动；能够在不同观点碰撞交融互动的同时，快速实现资源共享；能够及时准确全面地将学生的学习效果反馈传送给教师，教师作出即时评价，根据评价结果准确掌握学情，为教师及时把握和调控课堂教学节奏、教学进度和改进教学方法等提供有力依据，可弥补因反馈评价的滞后性而造成的影响课堂教学效果和教师对教学把控的不足。

例如，教师在课堂练习环节，可以借助Star C云端平台和学生端Clicker答题器的结合，完成投票、选择、数据传输和结果统计分析，将学生知识点掌握情况和学习状况，以柱形图的形式展现在屏幕上，并通过后台操作准确了解每个学生的答题情况，以便及时跟进提供帮助。教师还可以通过平台将包含有判断题、选择题、作图题和解答题等题型的课堂练习发送到学生端Pad学习机上，学生完成后及时上传到平台，选择题会即时生成相应统计图表，教师还可直接点击各组学生其他题目作答情况，并进行批量批阅和分析评价，即时反馈，利于教师更加全面了解学生，进而更好地掌控教学。