二维码技术支持的中学生物学教学活动模式探索和思考

严黎炜

摘 要 二维码技术支持的教学活动已越来越多，如何发挥它在中学生物教学活動中的作用，是值得研究的问题。本文以案例为驱动，对其多种模式进行探索和思考，帮助学生在各类情境中主动探索，从而完成知识的建构。

关键词 二维码 信息技术 生物学教学 活动模式

中图分类号 G633.91 文献标志码 B

1 二维码运用于教育领域是时代的趋势

二维码以其载体灵活、形式简便和信息传递快等优点已然成为人们常用的一种信息交流方式，如扫二维码骑共享单车，扫二维码下载软件等。它信息容量大，信息密度高，编码能力强，可以对文字、照片、指纹、声音和视频等信息进行编码；且容易印制，成本低廉，纠错能力强。只需要利用安装有相应扫码软件的智能终端，如手机等，便可获取二维码背后的信息。国内外的教育专家们也开始聚集于二维码在教育领域中的运用，将其作为连结真实物理世界与虚拟数字资源的桥梁。目前高校已经将二维码运用于答题或者签到等日常教育、教学和管理中，中学也在积极利用二维码探索各种实践课程教学模式，如植物的鉴别、模拟伤口处理和包扎等。

2 二维码的定义及优势

（1） “二维码”是用特定的几何图形按一定规律在二维平面上分布的黑白相间的图形，包括许多类型，如堆叠式二维码、矩阵式二维码，常见码制有Data Matrix、QR Code、Vericode、PDF417、Ultracode、Code 16K 等。下面所指的二维码是目前生活中最常见的二维码，即基于手机等移动设备的QR Code。严格意义上说，这一技术的支撑主要包括手机等智能移动设备终端、移动网络以及二维码的生成与识别等技术。

（2） “二维码”QR Code的优势：

① 信息容量大。一个QR Code 最多可持有7 089数字字符，4 296个字母字符，2 953个二进制字节，1 817个汉字字符。QR Code的数据容量远远高于其他二维码，以便于课堂内外交流更多的信息。

② QR Code的容错能力强。采取二进制0和1进行编码，利用定位图案进行定位；在被扭曲或者部分缺失的情况下依然可以进行扫描，因此初中乃至小学生都可以轻松掌握扫描技巧。

③ QR Code的数据可加密，支持多种语言。它提供嵌入代码信息保密协议，数据可以很容易地加密，还可以处理各种不同的语言，以便于教育界的国际交流。

④ 制作成本低廉，读取设备普及。QR Code的制作软件在互联网上免费试用，其读取也不需要专业的读码器，配备了摄像头的智能移动终端，如手机、Pad和平板电脑等都可以，是师生们都能用得上的技术。

3 二维码运用于中学生物课堂教学的常见模式探索

3.1 拓展课、兴趣课常用链接模式

此模式比较初级，往往适合于教师展示使用，如“上海常见生物”拓展课。以前教师讲到“中华绒螯蟹”主题时，如要将相关“大闸蟹”网站上生活周期等相关学习资料给学生看，则需要重新建立链接或者下载制作PPT。现在，教师可以在上课前直接利用火狐、360浏览器等的工具栏中央的二维码小图标来生成一个二维码。教师将这个二维码放到自己上课的PPT相关位置上，学生使用手机扫描二维码，就可以看到网站上面的内容，大大提高了知识的容量，也增加了互动性。虽然目前国内已经有很多教师尝试利用二维码来辅助上课，但在模式上，由于中学常规基础课时的限制，以及学生不允许随意使用手机等管理问题。二维码往往就跟上述模式一样，变成了一个超级链接。如何发挥它在生物学教学上的真正作用，值得教师进一步探索。

3.2 复合型学习材料探究式学习模式

教师可以根据教学内容的需要，进行二维码复合学习材料的制作，帮助学生理解学习内容，获取更多学习资源、巩固学习效果。现有的纸质教材或学习材料往往是线性的，且知识点有一定的封闭性，将二维码与之整合，可以形成基于二维码的复合型学习材料。二维码可将教材上的知识点从内容的深度和广度进行拓展，此类材料易制作、成本低、可以多次编辑。复合型学习材料探究式学习模式，改变了生物教材的封闭单一性，如细胞的结构、有丝分裂、神经-体液调节等知识，用文本与图像的单一呈现不利于发展学生的形象思维。针对一些适合学生自主探究的主题，教师可以设计相应的二维码复合学习材料，开展一些合理的探究活动，让学生在自由探索中发散思维。具体模式图如图1所示。

将二维码复合学习材料引入中学生物课堂，让学生在课堂上开展探究式学习，增强了探究活动的整体连贯性也让学生的体验更深入。此类模式也适合于预习和复习，可增强学生探究式学习的主动性与个性化。当学生对当前内容已经理解，或者顺利开展，学生还可以有选择地进行知识扩充，以强化对知识的记忆。

3.3 实验课探究式学习模式

一般地，在显微镜中的图像不需要任何工具，直接用手机就可以拍摄，只要将手机摄像头对准目镜即可。接着利用手机将拍摄好的图像上传至电脑，使用在线“草料二维码生成器”，邮箱注册账号后即可上传本地图片快速在线生成二维码，将图片保存至手机，学生便可继续相关知识的学习；也可将拍摄好的图片和视频分类存入网络云盘，将云盘地址制成相应二维码，学生扫描即可获取地址，便于学生在手机上观看到清晰的图片。在一定程度上解决了目前实验教学中普遍存在的多媒体显示模糊，学生无法清楚观看到现象的问题；另外，学生沉重可以重温重要实验知识，如观察牛蛙的脊髓反射实验、微生物接种和培养等，更方便有趣，免去重复实验步骤的麻烦。

教师可以将实验课跟复合型学习材料探究式学习模式相结合，如高中观察牛蛙的脊髓反射实验。事先将各个重要步骤的解释做成视频，然后发下预习学案，将重要的步骤写在第一栏；第二栏配上二维码，学生如果不明白就可以扫描二维码进行学习；第三栏则留空白作为学生实际操作中遇到的问题或者实验的结果。实验结束后，教师再发复习学案，每一步的实验结果也配二维码发给学生。学生可以将自己的实验跟视频进行比对，看效果是否一致。教师也可以在实验过程中，将学生做得好的实验过程和结果拍下，制成二维码与所有学生共享，这样实际教学效果更佳。初中很多学校已经尝试了观察鲫鱼的解剖等实验，均取得不错效果。值得提醒的是，如果是探究实验，不应事先告诉学生实验的结果，否则就失去了探究实验的意义。二维码的价值在于帮助学生做实验，而不是代替学生做实验。

3.4 增强型学习环境模式

增强型学习环境模式是指在原有物理学习环境（即现实的实体学习环境）的基础上，利用二维码的媒介作用将物理学习环境与数字化学习环境相连接，教师可以根据真实情境进行学习内容与学习指导的设计，用移动设备进行资源或指导帮助信息的推送，规划学生课外探究学习的路径，帮助其实现有意义的探究学习。

在高中阶段，该模式可以用于植物物种多样性的调查，在校园或公园草地和小树林区选定样方地或在教学楼的南面和北面，根据植物密度确定样方面积，在不同地点设置二维码，提醒学生注意安全、调查方法和各个区域面积等各种实用信息。此外，能用于情境感知的资源推送，例如初中校园植物观察等探究式学习活动，可事先发动学生在需要观察的植物上粘贴二维码，学生在观察时扫描二维码即可获得与此植物相关的数字资源，如详细的植物文字介绍、图片或者视频。二维码资源中还可以包含教师对于学生探究的指引，例如提示学生注意观察叶子边缘的锯齿，或是详细的语音讲解不同植物的生长环境等帮助学生充分学习。二维码资源能增强探究学习的趣味性与主动性，例如在初中学习昆虫的生存环境中，可以设计帮助小昆虫找房子的主题故事，在野外昆虫常出现地点粘贴二维码，学生扫描后可以获取相关学习提示。教师还能利用二维码规划课外实习等学习路径，使学生有针对地学习，避免学习的盲目与偏航。学生在课外的活动中，以主动扫码来获取资源进行学习，其参与度与活跃度大大提升。具体模式图如图2所示。

目前已经有专门的公司开发了集微课录制、截图标注和二维码生成于一体的投影展台，不仅小巧如台灯，价格也只相当于一个普通手机，可见将来二维码的使用将越来越普及和便捷。学生对于二维码技术支持的各类学习热情高涨，但如果没有合理的教学活动设计支撑，则容易停留在参观与浏览的层面。因此，如何利用二维码技术辅助生物课内教学和课外探究式活动，帮助学生在各类情境中主动探索完成知识的建构，需要更多的实践和研究。信息技术终究是技术，如何使用就看师生们的智慧了。

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