基于UMU 互动学习平台初中生物实验教学探究

郑峰

（顺昌县第一中学，福建南平 353200）

实验是生物教学重要的内容，也是学生学习生物过程中重要的学习方法。通过生物实验可以提高学生的实验操作能力、获取知识能力、整理分析能力、解决问题能力、探究和创新等诸多方面能力，从而实现培养学生科学思维和科学探究素养的教学目标。［1］

一、北师大版生物活动数量统计及生物实验教学现状分折

对现行北师大版义务教育教科书生物学初中四本教材中活动数目进行了统计，具体情况如表1所示：

表1 初中生物课本活动数目统计表（北师大版）

从统计结果可知：该版本一共有176 个活动，其中大部分是实验类的活动。活动多，课时少，如何在有限的学时里开展好实验教学，是提升初中生物教学质量的关键因素。

笔者利用UMU 互动平台对南平市79 名初中生物教师就初中生物实验教学情况进行了问卷调查，部分结果如下：

在“教师不愿意组织学生做实验的原因”的调查中：88.9%教师认为因课时有限，开展实验课浪费时间；58.7%教师认为班级人数较多，维持实验课的课堂秩序困难；38.1%教师认为实验室硬件条件或经费不足；38.1%教师认为准备实验要花很多时间，32.7%教师认为做不出实验效果或等待出现实验结果的时间过长。

在“教师在进行实验教学时主要的教学方式”的调查中：33.3%的教师用口头描述分析实验过程进行教学；31.7%教师通过下载视频和动画演示进行教学；11.2%的教师通过做实验演示进行教学；只有23.8%的教师让学生在教师指导下完成实验进行教学。

调查结果显示，生物实验无法在有限的课堂时间内全部正常开展。这样的教学模式很难让学生对实验的内容和过程有深切的体会和印象，导致学生只能靠死记硬背，记住实验的注意事项、实验流程和结果等等知识点，增加了学习负担，不利于提高学生的生物科学探究素养。如果没有有效实验教学的手段，初中实验教学始终处于低效甚至无效的尴尬局面。提升初中生物实验教学有效性，迫在眉睫。

UMU 软件是移动互联网时代的一种学习方式，是知识分享与传播的学习平台。生物实验教学中可利用UMU 软件以下几个主要功能：使用UMU App 可以很轻松地制作专业微课，10 分钟一小节，一个课程小节数量不限，瞬间生成二维码课程，课程可以根据需要自选添加小节，多个课程也可以搭建学习项目，便于系列课程的开展；利用UMU 软件进行调研、投票、收集信息，支持单选题、多选题、数值型与开放式4 类题型；发起在线考试，支持单选题、多选题、单项填空与问答题。［2］

笔者在教学中尝试应用UMU 互动平台辅助生物实验教学，从学生反馈的信息和教学业绩来看，可以比较明显提高了生物实验教学的有效性。下面以《观察心脏》实验教学为例，就该平台在实验教学中的应用进行分析，旨在为中学生物教学提供参考。

二、利用UMU 软件完成《观察心脏》实验教学的案例

（一）发布微课

在UMU 软件中发布“心脏结构”记知识与《观察心脏》实验操作的微课，再将此微课链接发到班级群里，让学生利用此微课复习巩固“心脏结构”基础知识和初步了解解剖心脏的实验过程。

（二）布置《观察心脏》家庭实验

利用UMU 软件布置《观察心脏》的家庭实验，在整个家庭实验教学过程中，教师要做好布置内容、指导操作、收集实验结果、帮助分析实验结论等工作。布置家庭实验一定要写清本次家庭实验的操作步骤和拍照要求等相关信息。

1.《观察心脏》家庭实验的操作步骤：

（1）心脏的外形观察：①辨别心脏的上、下、左、右、前、后方位。②捏一捏心房壁和心室壁，感知壁的厚薄。

（2）注水观察：任意往其中一根血管连续注入水，观察水往哪只血管出来，每根血管都要试一试。

（3）打开心脏的左右心室，观察内部结构：

①辨认四个腔；②观察四个腔的连通关系；③找到与四腔相连的血管；④比较四个腔壁的厚薄差异；⑤找到两种瓣膜。

2.《观察心脏》家庭实验的拍照要求:

（1）照片上需标明:2 个心室（左、右心室）、2 个心房（左、右心房），2 根动脉（主动脉、肺动脉）、3 根静脉（上、下腔静脉和肺静脉），房室瓣，动脉瓣。

（2）照片上要用箭头标出四个腔各自与哪根血管相连及血液流动的方向。

（三）利用UMU 平台收集学情数据、监控、指导、评价学生学习成果

学生利用课余时间或周末时间在家解剖心脏，将解剖心脏的照片上传到UMU 软件上。教师可在UMU 互动平台上查看学生上传的照片，并做实时反馈。如果学生上传的照片不理想，教师可以通过UMU 软件上的屏蔽功能将照片退回，并附上退回原因的语音讲解，让学生认真修改后重新上传的照片。同时，教师可以利用班级微信群、家长个人微信，对学生在家实验操作进行实时指导。在实验实验过程中，学生家长会不自主地参与家庭实验，如家长是医生或护士，他们就可以亲自为孩子讲解心脏的结构。

最后，教师利用美篇、小年糕等音乐相册制作软件，将收集来的优秀照片和视频，制作成音乐相册，并发到学生班级群和朋友圈进行展播。家长也纷纷转发至朋友圈，这说明家长对家庭实验的教学方法很赞同。

家庭生物实验利用学生课余时间完成，如果较简单的家庭实验可安排学生单独完成，如果较复杂的家庭实验学生可自由组合实验学习小组进行实验，这样教师可完成很多的课内无法完成的生物实验。家庭生物实验学生可自己选择实验材料、自己设计简易的装置和实验步骤，学生也可在家里轻松愉快的气氛中完成生物实验操作。促进了自主学习，尊重了学生的个性与差异，培养他们动手、动脑的能力，激励他们学习的积极性和探究精神。

（四）利用UMU 软件编制试题对学生学习进行测评和反馈

教师可以通过UMU 软件的APP 逐题编写试题，也可以到UMU 的网络平台下载模板，根据模板的具体要求编写好试题，然后进行批量导入试题。如长期坚持增加UMU 中的试题，就会形成自己的题库。UMU 试题类型可以是选择题，也可以是填空题，还可以配上图。在《观察心脏》教学中，笔者利用UMU 软件编制《观察心脏》试题并分享到班级微信群，这些试题可以用来检测本次实验教学的效果，学生做好试题后提交，系统就会显示出学生选择题的得分情况及试题答案解析，填空题要教师手工批改后才显示出得分和答案解析。教师可以在UMU 软件后台导出试题及答题结果，结果可显示每道选择题的正答率，还可以看到所有学生成绩及排名，也可以看到某个学生解题用时、答题情况等信息，及时学生的学习情况，给教师今后的讲评试题带来重要的依据。

笔者利用《观察心脏》这种实验教学的模式已完成较多初中生物的家庭实验，如：《探究温度、湿度对霉菌生长的影响》《解剖鸡翅》《研究细胞大小与物质扩散的关系》《观察绿色植物叶的形态及生长方式》，等等。这些学生家庭实验收集到的照片等过程性材料都存放在UMU 互动平台上（网址是：https://www.UMU.cn/course/index#/groups）。在这些实验中，有部分实验等待结果出现的时间会比较长，在有限的课堂时间内根本无法完成，所以利用这种实验教学很容易解决等待的问题。

三、UMU 软件中问卷调查和微课功能在实验教学的运用

（一）UMU 问卷调查功能的运用

利用UMU 中问卷调查的功能，完成调查类的实验教学，如《调查中学生饮食结构与习惯》等。待问卷调查结束后，教师可以通过电脑UMU 平台导出问卷调查的内容及调查的结果，教师可以看到问卷调查中每题的答题情况，为优化今后教学提供真实、可靠的依据。

（二）UMU 微课功能的运用

利用UMU 中微课功能，上传一些自制或他人的实验微课，完成学校现有条件下很难完成的生物实验，如：光合作用与二氧化碳的关系、观察呼吸运动胸廓横纵变化、观察植物双受精过程、观察根尖结构、观察眼球结构等。

四、实践反思与展望

（一）实践效果

笔者长期使用UMU 平台辅助生物实验教学，取得了一定的成效，主要表现以下几方面：①落实“教师主导、学生主体”的教学理念，让学生自由发挥实验设计及实施的主动性和创造性；教师无论在课前、课中或课后，都可以用UMU 平台优化生物实验教学，提高实验教学的有效性；②利用UMU 平台布置家庭实验，改变学生实验操作的方式，为学生创设良好的学习环境，打破了传统实验教学的局限性，进而让学生从单纯做验证性实验向自主去探究实验的转变；③UMU 平台学习资源具有可重复性，从而极大地增加了学生反复学习的机会，充分调动学生利用课余时间在UMU 平台上进行交流学习，把课堂时间更多的留给问题解决与讨论，促进了学生思维发展，提升了课堂教学实效。

（二）后续探索

信息技术服务于教育已成为势不可挡的趋势，今后，笔者将在以下方面继续努力：①精心挑选家庭实验，充分利用UMU 平台的各项功能，探索UMU 平台与生物实验教学深度融合。②研究利用UMU 平台根据不同层次的学生，精准推送满足学生自己的个性化学习资源。［3］

总之，UMU 是知识分享与传播的学习平台，让每个学生都能融入、分享、收获，是教师的实验教学好帮手。教师使用UMU 可以非常容易地制作图文音视频各类互动课程，利用UMU 软件布置家庭实验改变了生物实验教学的手段，全面推动全体学生参与学习、签到、考试、问卷、讨论、拍照、抽奖等互动教学。在知识共享的时代，让每位学生的知识和经验都可以经过萃取和提炼分享给他人学生，拓宽自己的视野，让学生在不断发现问题和教师引导学生从学习的知识角度来分析解决，学生拓宽了知识面，获取了书本上没有的知识，使知识与生活实际相互联系，同时真正激发学习生物的兴趣，学会真正去探索实验，培养了学生各方面能力，从而达到培养学生生物科学探究素养的目的。