智慧课堂场景下的“探索生长素类似物促进扦插枝条生根的最适浓度”实验教学

刘皓　王子武

摘要 尝试将智慧课堂与生物实验教学深度融合，实现了“人一机一人”多元互动。同时，通过人机关系的优化，提高了课堂教学效率，有效打通课上课下的时空阻隔，促进了人际关系的发展。

关键词 智慧课堂 人机互动 人际互动 生物实验教学

中图分类号 G633.91 文献标志码 C

在当今信息技术广泛应用的时代，智慧课堂的建设和使用，急需与各学科教学进行深度融合，力求达到教学决策数据化、评价反馈即时化、交流互动立体化、资源推送智能化。长期以来，传统的高中生物实验教学，由于课时、器材等条件的限制，难以有效开展。笔者借助学校先进的智慧课堂样板教室，以“探索生长素类似物促进扦插枝条生根的最适浓度”实验教学为例，对智慧课堂场景下高中生物实验教学“人一机一人”多元互动教学模式进行了初步尝试。力求借助智慧课堂，克服当前高中生物实验教学的不足，同时发挥传统课堂人际互动教学的优势，处理好人机教学与人际教学的关系。

1 课前准备

1.1 分配课前任务

课前准备阶段，教师按照“组间同质，组内异质”的原则将学生分成6组，使先进生带动后进生，各组组长选入生物课外兴趣小组。借助智慧课堂平板终端，学生可以充分利用网络资源优势，先行查阅大量相关资料，为实验课教学做充分的准备，同组同学也可以跨越时空限制，最大限度的保证了信息共享。但是课前准备什么，需要查阅哪些资料，仅仅依靠先进的硬件条件，学生将沉没在信息的汪洋大海中，无所适从。此时，教师应当充分发挥传统课堂中人际互动的优势，充分体现教师的主导作用，分组设置任务，使各小组有明确的任务目标，本节课各小组的任务见表1。

1.2 完成预实验

教师带领兴趣小组按照“初步实验一探索性实验一修改或完善原实验设计”的程序进行预实验，建立完整的预实验记录档案。预实验的过程中，教师还要对实验的关键步骤进行拍照，将获取的实验数据转化为曲线图，预实验完成后制作课堂汇报课件。

2 教學过程

2.1 导入设计

各小组选派发言人，发言人就各组任务进行汇报发言，同时通过平板终端提交发言材料至大屏幕实时展示。通过图文并茂的展示，全班学生对屠哟哟以及其研发的青篙素有了全方面的了解，深刻认识到中华传统文化对科学研究的促进作用。

教师在大屏展示讨论问题串，并向平板终端推送。各组学生思考、讨论，并快速在平板上书写答案，提交到教师端。教师即时浏览挑选，选择具有代表性的答案，按由浅入深的逻辑关系先后呈现大屏并逐一由学生解读，教师适时点评。

①东晋葛洪著述的《肘后备急方·治寒热诸疟方》中记载道：“青篙一握，以水二升渍，绞取汁，尽赋之”。这给了屠哟哟很大的启发，那么这句话告诉我们青篙的作用是什么？生1：抗疟。

②屠哟哟一开始通过高温水煮从青篙中提取有效成分，为什么失败了呢？生2：可能是这种有效成分不耐高温。

③宋代吴怿撰所著《种艺必用》中，记载了一种促进压条生根的方法：“凡嫁接矮果及花，用好黄泥晒干，筛过，以小便浸之。又晒干，筛过，再浸之。又晒又浸，凡十余次。以泥封树枝……则根生。”如果一种物质可以促进生根，那么这种物质可能存在于哪里？生3：小便中。

④深入的想一想，为什么要“又晒又浸，凡十余次”？生4：说明促进生根的物质在小便中含量很少。

⑤古人怎么知道十余次最佳，不是一两次，也不是百余次呢？请同学们各抒己见。生5：通过实验探究出十余次效果最好，过多或者过少效果均会减弱。

教师总结：从吴怿撰书中的这段话中，能得出，小便中含有促进生根的物质，并且又晒又浸十余次效果最佳，说明这种物质在作用时具有适宜的浓度。当然前人得出“十余次”的结论，不一定是基于科学严谨的实验。接下来，循着前人的足迹，我们尝试通过科学严谨的实验来探索生长素类似物促进扦插枝条生根的最适浓度。

2.2 推进新课

教师阐述本实验的实验目的和实验原理：生长素的作用具有两重性，既能促进生长，也能抑制生长，适宜浓度的生长素可以促进生根，农业生产上常用的是生长素类似物。生长素类似物的生理作用与生长素类似，其作用也与浓度有很大关系，因此，在农业生产上应用时，“探索生长素类似物促进插条生根的最适浓度”就非常有意义。

生物兴趣小组代表汇报课前预实验的情况，介绍选择的实验材料以及材料的处理方法，并进一步借助图表分享预实验的研究成果（表2、图1）。在这一过程中，教师一方面要适时引导学生思考预实验的作用，另一方面要引导学生基于预实验的实验数据设计开展正式实验。

各小组讨论提出各自正式实验方案，书写实验步骤，并拍照后提交大屏展示，通过生生互动和师生互动共同挑选优化实验方案。在讨论过程中，穿插讲解实验设计的方法和注意事项。最后，各组按最终确定的方案进行实验，每组安排一位学生全程摄录，教师也适时深入到各组实验中去，就发现的问题引导学生及时解决，实验结束后，各组将实验过程录像上传至云空间，方便课后师生查看。

根系的生长需要几天时间，课后教师每两天对各组根系生长状况进行拍照，推送至各组的终端平板，保证全体学生能及时了解记录各组根系的生长状况，统计各组生根情况，完成实验报告。就个别组别根系生长不正常，教师还要调看之前的实验录像，与组员们一起分析，找出导致失败的原因，并组织学生们进行更深入的探究。例如，部分小组的个别枝条不生根，回放录像很快发现，是枝条倒插导致。枝条倒插对植物生根将造成怎样的影响呢？教师引导学生将倒插枝条调整为正插，持续关注后期生根情况，真正将课堂从课上延伸到了课后，可操作性强。

3 作业布置、评价与课后拓展

3.1 作业布置与评价

教师基于学生的基础状况和学习能力，差异性布置难易有别的课后作业，布置的作业侧重于对学生科学探究的思路和实验设计的方法进行考察，巩固学习成果。并借助自动阅卷系统，对学生作业进行批改和统计，智能终端针对易错题个性化的推送变式题型对学生进行强化练习。

3.2 课后拓展

课堂上学习到的知识只有真正应用于实践，将理论与实践有机的统一起来，才能充分发挥学生的创造潜能，提高解决实际问题的能力。笔者所在学校正在如火如茶的建设新校区，大片的空地就是学生们的实验田。既然，生长素类似物可以促进扦插枝条生根，如何在大片的空地上尽快培育出一片桂花树林呢？新的实践课题交给了生物兴趣小组的学生，他们也利用云空间，将实践课题的最新进展呈现给全班同学，进一步提高了学生的实践探究能力。

4 教学反思

笔者尝试将智慧课堂与生物实验教学有机结合，课前利用智能平板终端引导学生利用互联网查阅资料，课中多媒体展示形象生动，师生互动及时有效，课后能基于学生个体差异个性化的布置作业，对学生作业的完成情况进行及时的反馈与强化，实践拓展虽然只是由兴趣小组的少数学生实施，但通过云空间实时分享，实质上使全班学生参与进来。在课前、课中、课后的教学全过程中，教师通过系统的实时监测可以了解到每个学生的参与状况。智慧课堂充分发挥了智能硬件的优势，优化了人机关系，对学生的学习进行更及时的监测、评价与反馈，缩短了师生之间的时空距离，提高了课堂教学的效率，真正实现了“人一机一人”多要素互动，促进了人际关系的发展。

同时，在探索智慧课堂在与学科教学融合的过程中，也发现智慧课堂样板教室在硬件和软件方面存在着一些亟待完善的问题。例如，在录像传输时，网络稳定性不够，经常掉线，各组同时传输时，网络带宽明显不够用。自动阅卷系统在批阅主观题时准确度不够，显得并不“智慧”，推送的变式题针对性不够强，需要进一步加强题库建设等。但尽管如此，笔者仍然相信，随着智慧课堂的建设与应用，这些问题必将逐步改善。

参考文献：

[1]孙曙辉，刘邦奇.基于动态学习数据分析的智慧课堂模式[J].中国教育信息化·基础教育，2015，（11）：21-24.

[2]孔爱华，刘建飞.“生长素类似物促进插条生根的最适浓度”的探究教学[J].生物学通报，2011，46（4）：27-29.

[3]王爱丽.“探索生长素类似物促进插条生根的最适浓度”的教学组织[J].生物学通报，2011，46（6）：27-30.