基于学习共同体的电子书包辅助高中生物学教学

刘文胜

（厦门市海沧中学，福建 厦门 361028）

电子书包是基于网络技术与平板电脑等移动设备的教与学辅助设备，具有方便、快捷、易于传播等功能，为课堂教学提供课程资源，有助于师生互动、测评及“因材施教”，成为“停课不停学”网上教学的重要技术与工具。学习共同体是学生与教师围绕某一学习目标或主题，以学习活动为载体，共享资源、相互交流、完成任务及实现目标的学习型组织。电子书包支持的高中生物学学习共同体活动一般由情境创设、任务驱动、释疑论证、探究设计及总结评价等五个环节组成。教师提供引导和帮助，学生以学习共同体的形式，在电子书包的支持下，运用平板电脑开展深度学习，完成相关的学习任务。现以人教版《高中生物·必修3·稳态与环境》中“生长素的发现”教学为例，探索基于学习共同体的电子书包辅助教学策略。［1］

一、创设情境，激发学习动机

深度学习是学生在教师指导下，基于真实情境中的真实问题，经历探究、知识构建和迁移运用等高投入、高认知的学习过程。创设激发学生深度学习动机的情境是实现生物学深度学习的基础。

在“生长素的发现”教学中，教师利用电子书包向学生展示窗台上植物向光弯曲生长的图片，以此为素材创设问题情境：为什么窗台上植物会向单侧太阳光生长？利用生动、直观、富有趣味性的图片，吸引学生的注意力，激发好奇心与探究学习动机，促进学生主动参与探究性学习，形成解决问题的思维意向。

二、任务驱动，培养关键能力

问题解决能力是高中生物学科的关键能力之一。要实现深度学习必须将问题解决的主动权交还给学生，引导学生基于学习共同体的学习目标，针对问题或任务，开展阅读、思考、讨论与质疑等学习活动，让学生体验科学是处于不断质疑、争论、求证和修正的动态过程，提升学生解决问题的意识及能力。

针对上述“为什么窗台上植物会向单侧太阳光生长”的问题，学生可能提出一些不成熟的观点，如窗台上植物会向单侧太阳光生长可能是受到风的影响或水肥不均匀引起的等。就学生不成熟的观点，引导学生在学习共同体里交流各自的观点，通过对话、倾听、质疑和辩护，初步达成共识。接着，基于电子书包利用平板电脑展示：当年79 岁高龄的达尔文也思考过这个问题，并且在论文中作出解释。引导学生深入阅读教科书，找出达尔文的解释“胚芽鞘尖端受到单侧光刺激后，就向下面的伸长区传递某种‘影响’，造成伸长区背光面比向光面生长快，因而使胚芽鞘出现向光性弯曲”。进一步提出学习任务：你认为达尔文说得对么？如何证明达尔文是对的？引导学生进行分析、推理、判断、归纳和综合等思考与讨论，并通过设计与实施实验方案、质疑实验结果等交流与讨论活动，引导学生在尝试运用所学知识解释问题过程中，认识知识学习的重要性。［2］

三、释疑论证，发展科学思维

引导学生以学习共同体为单位，围绕生命现象、生物学重要概念、社会性生物学问题等，运用讨论、辩论或角色扮演等形式解释与论证各自观点，促进学生崇尚真知、尊重事实和证据，在思维碰撞中发展评价、综合、创新及批判性思维等高阶思维能力，增强理解能力与解决问题能力，从而实现深度学习。

电子书包辅助“生长素的发现”一节教学时，教师首先展示达尔文的假说：单侧光照射使胚芽鞘的尖端产生某种刺激，当这种刺激传递到下部的伸长区时，会造成背光面比向光面生长快，因而出现向光性弯曲。再根据学生认知水平，提出相互联系、层层深入的5 项学习任务：任务1.向光性是否与单侧光有关？任务2.向光性与胚芽鞘尖端有关吗？任务3.感受单侧光的部位是否在胚芽鞘尖端？任务4.胚芽鞘尖端是否产生促进生长的物质？任务5.胚芽鞘尖端为何背光面生长快，是否与促进生长的物质分布有关？上述5 项任务皆要求学生设计实验加以证明。接着，组织学生针对以上5 项学习任务以学习共同体形式设计实验方案进行解释与论证。如针对任务4，指导学生提出问题：胚芽鞘尖端向下传递的“影响”是不是某种物质？学生做出假设：胚芽鞘尖端向下传递的“影响”是某种物质。设计实验方案：将切下的胚芽鞘尖端放在琼脂块上为实验组，培养一段时间后，移去尖端，将琼脂切成小块放在切去尖端的胚芽鞘一侧；对照组则将未接触过胚芽鞘尖端的琼脂小块放在切去尖端的胚芽鞘一侧。学生预测：尖端处理过的胚芽鞘会朝对侧弯曲生长，尖端未处理过的胚芽鞘不会朝对侧弯曲生长。得出结论：如果尖端处理过的胚芽鞘会朝对侧弯曲生长，尖端未处理过的胚芽鞘不会朝对侧弯曲生长，则说明胚芽鞘的弯曲生长是尖端产生的一种化学物质引起的。通过释疑与论证，帮助学生学会分析与综合、归纳与概括、批判性思维等科学思维方法，提升科学思维能力。

四、探究设计，引导迁移运用

探究是学生获取新知，提升生物学关键能力的一种学习过程与方式，也是学生学会运用科学方法，迁移运用所学知识解决问题的深度学习过程。

在“生长素的发现”一节教学中，引导学生阅读植物生长素的科学研究史料，了解达尔文、詹森、拜尔和温特等科学家的实验过程与方法。运用电子书包的平板电脑展示科学家实验探究过程（如表1），让学生在学习共同体里开展科学探究活动，完成表格中的内容，体验“提出问题—做出假设—设计实验—观察现象—预测结果—得出结论—交流表达”等科学探究过程及方法，提高合作探究能力。教师利用电子书包的推屏功能，展示某一学生学习共同体或某一学生上述表格填写情况，并请学习共同体代表上台陈述实验设计思路及反思，本组成员作适当补充，并对其他组同学提出的质疑进行辩护，迁移应用所学知识的同时，发展科学思维素养和科学探究素养。

表1 科学家发现植物生长素的探究过程

五、总结评价，提升核心素养

总结评价环节，除了进行课的小结与作业布置外，选择合适的情境素材，根据生命观念、科学思维、科学探究及社会责任等生物学学科核心素养四个水平发展要求，创设问题情境，引导学生进行学习成果交流、自评、互评及教师评价等，及时反馈学生生物学学科核心素养发展。

“生长素的发现”一节教学结束之前，组织各学习共同体进行组内成员自评互评及小组间互评，利用平板电脑展示各学习共同体的学习成果及自评互评结果。在学生发言时和发言结束后，教师进行总结和评价，肯定创新思路，指出不足，促进学生提升交流表达能力和批判思维能力。最后，教师要求学生以学习共同体为单位完成课后拓展题：根据所学有关生物学原理，设计一个造型独特的盆景的方案。并要求学生解释植物的向光性生长、茎干的背地生长等生产和生活中的生物学问题，检测学生对上述5 项学习任务的理解和掌握情况，引导学生巩固“植物生命活动受到多种因素的调节，其中最重要的是植物激素的调节”“科学家经过不断的探索，发现了植物生长素”等生物学重要概念，并主动迁移运用所学知识，对自然科学问题进行逻辑推理和论证，做出正确的判断，得出正确的结论，进而发展学生的社会责任意识与担当。［3］

总之，电子书包是辅助高中生物学深度学习的重要途径。［2］在基于学习共同体的教学中，教师应用电子书包创设真实的学习情境，引导学生针对学习任务或问题，运用科学思维方法，通过论证、探究、评价等帮助学生提升生物学学科核心素养。