线上线下混合式教学在高中生物实验教学中的实践探讨

摘要：线上线下混合式教学是一种全新的教学方式，它是把线下面对面交流的传统课堂作为主要阵地，把线上教学作为有效补充。在我国高中生物实验教学中，如何将线上线下混合式教学模式应用到生物实验教学中，使其更好地发挥优越性，还有待于进一步的探索。根据混合教学的理论基础，结合生物实验的特点，归纳出了混合教学的设计原理及设计过程，并结合生物必修教材的实例，根据学生的实际学习情况，设计高中生物实验教学方案应用于教学实践，并根据学生成绩的对比分析及问卷调查来探讨混合式教学模式的应用效果。

关键词：线上线下混合式教学；高中生物实验；教学模式

线上线下混合式教学，它的简称是混合教学，其概念是在20世纪80年代提出的“混合学习”（Blended learning）的基础上，发展起来的一种全新的教学方式。2006年， Bonk和 Graham首先将线上与线下的混合教学定义为“将传统老师的面对面授课与互联网技术相结合”。线上与线下的混合教育主要内容有：学生的学习模式，例如在线上自学与课堂合作学习；在教学方式上进行了创新，如网上授课、面授等；综合评估的混合，如形成性评价和结果性评价的混合。

一、高中生物实验课程的混合式教学设计

（一）混合式教学设计的前期准备

前期准备又称预习阶段，是进行混合教学的一个重要先决条件。教学前要从教学对象、教学内容、教学环境、教学目的等多个角度出发，通过调研和分析，设计出适合高中生和高中生物教学内容的教学方案。

1.调查分析

在实施混合教学时，首先要进行调查和分析，从教学对象、教学内容、教学环境等方面进行调查和分析。学生是教师的主体，要想让混合的生物实验教学更有针对性、更有效地进行，应从学生的知识水平、学生的学习能力、学生的学习习惯等方面着手。学习者的认知层次主要体现在对已有的知识、技能以及对实验的态度等方面。比如，学生是否具备了实验基础，是否具备了科学思考与探究的能力；学习者的学习能力包含了学习者的身体和心理两个层面，并对其进行特征分析，以判断其适合于线上与线下的混合教学；学生的学习习惯是指在实验中所体现的学习策略和方式，有些学生是消极的，喜欢听老师的话，而有些则是喜欢自己动手做实验；通过对学习者的分析，使教师能够更好地理解学生的学习特征，并据此制定出适合的混合教学设计。

其次，对课程的内容进行了剖析。课程内容是实验课程的一个重要组成部分，它的内容在生物教科书中的地位与功能，可以帮助学生掌握教材的重点和难点；通过对实验位置的分析，使教学内容和前后知识之间的关系更加清晰，从而使混合课程的设计更加合理。

最后，从教学环境的角度来看，教学环境对学生的发展起着至关重要的作用。教学情境不仅仅是课堂环境，更是对学生学习的直接或间接的影响。为使混合教学在高中生物实验课中得以成功的应用，应根据其自身的特点，建立起一种网上功能完备、具有良好网络的学习环境。良好的学习环境要根据具體的条件、学校的条件、学习内容的特征以及学生和老师的实际情况来进行。

2.微课的制作

微课是利用多媒体技术，把复杂、零散的教学内容和教学过程以短片的形式展示给学生，让他们在课堂上进行自主学习。在高中生物实验课混合教学中，老师要对实验内容进行综合分析，制作实验视频，讲解实验原理及注意事项，强调重点和难点。一节实验课可以做多段微视频，比如根尖分生物的细胞有丝分裂实验可以分为四大部分：实验原理、实验材料培养、实验过程、对实验现象进行了观测和总结。短片要简洁，要突出重点，吸引学生的注意力，要有直观性、引导性和感染力。每一个单元都可以分成若干个问题，并根据问题的不同，制作出相应的视频，把视频在学生面前播放，从而激发学生的学习热情，提高老师的教学水平。

3.制订教学目标

教学目的是教学活动的起点与终点，是教学设计的核心内容。高中生物教师实施混合教学的目的是十分必要的。这既是高中生物教师进行混合教学改革的重要参考，也是高中生物学科综合教学的终极目标。高中生物学学科的核心素养是基于三个维度的综合与发展，其教学目标应从生命观念、科学思维、科学探究等方面进行。

（二）三阶混合教学模式的设计

在教学活动中，混合教学过程的设计是以预设分析为基础的。在设计教学活动时，采用了三个阶段的混合教学流程。

一阶：课前辅导，在线自学

课程前期工作的主要内容有：选择讲台、分组完成；分发章节作业学习表和教学视频（由老师负责）；学习任务列表，观看学习视频，在线自学；学生对难题的解答及参与讨论区的主题讨论；学习知识点的总结（以小组为单位，小组组长带领并组织）；完成线上自我测试（小组成员，由小组组长带领并组织）；教师通过查阅学生的学习反馈，使课堂教学更加有针对性。在布鲁姆的认知目标分类中，以任务为主导，以小组为辅助，以问题为导向，以达到较低的目标。比如“用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动”，在课堂上，学生按照老师在课堂上播放的教学视频和作业单，学会了如何记住高倍显微镜的操作方法和注意事项，了解叶绿体和细胞质的流动，为培养高层次的思考能力打下坚实的基础。

二阶：课中讨论，线下协作本课程的教学内容有：解析难点、拓展与提高知识（由老师负责）；学生复习知识点及互动式问答（小组或小组合作完成，或由小组组长或老师共同完成）；指导学生进行实验操作，分析实验现象，对实验结果进行归纳；学生进行了小组演示，并相互进行了交流，老师也进行了及时的反馈。在此阶段，学生将问题带入教室，与学生进行互动交流，解答课前的问题；了解细胞质的流动是一种生活的现象，达到布鲁姆的认知目标，分析层次，最后将实验的成果进行展示和交流，学生互相评价，并适时地进行课堂测试。在此阶段，学生能够独立地进行问题的分析与解决，从而使内容更加深入。

三阶：课后扩展巩固，深度学习

课后学习可以分为线上学习和线下学习两大类，可以作为教学的第二课堂。课程内容包括：完成课后练习、在线讨论、课后作业等，由老师和学生一起进行学习和评估，最后由老师推荐与实验有关的研究，学生拓展阅读。本课程具有较强的抽象性及与社会的密切关系，通过网络手段加深了理论与现实的联系；重视运用知识，提高实践技能，提高问题解决与创新的能力。在课堂上进行练习，并布置一些难度比较高的作业，使他们能够对所学的内容进行反思和总结，从而达到更深入的学习。

（三）设计教学评估

高中生物实验课程的混合教学改革，不仅需要教师转变传统的教学方法，而且需要教师转变以往以“以考定天下”的“终结性”为主导的教学模式。唯分数论的传统教学方式，导致了一些学生成绩偏低。建立多元化、多维度的综合评价体系，才能使学生综合素质评估更具科学性和合理性。在教学评估中，要实现全方位的综合，实现线上、线下、过程结果、理论与实践等多个层次的综合评估。本文以学生在线上、线下的学习和单元测验的成绩为基础，对混合教学实践进行了五个维度的教学评价。在五个维度的混合教学评估模式中，分值占比主要有：①学生线上学习的任务完成率占15%，而课堂上的签到、网络学习时间等日常工作要求占3%。②联机试验占15%。网上的学习任务和网上自我测试都可以在钉钉平台上显示出来。③线上课堂参与率占20%，主要为学生主动参加实验、自主操作、协作探索等。④线上课后完成的扩展占10%，使学生能更深入地思考。⑤期末考试笔试的分数占40%，测试学生的学习目标完成度、知识的记忆、理解和应用，以及加深程度。

二、高中生物实验的线上与线下相结合的教学流程

高中生物实验教学实践主要由三个阶段组成：

（一）课前导学——线上自主预习阶段

在线上教学前，教师会通过钉钉的方式组建一个以班级为单位的生物学习团体，并设立一个学习群；其次，把关于植物根尖分生区的组织单元的讲解视频、学习课件、作业列表发送到学习群，将课件和学习任务清单显示在下图中。在预习阶段，学生进行分组讨论，交流，由班级的组长和课代表进行总结，得出问题的清单，并将其提交到讨论区，由老师与学生共同讨论。

由于本试验所用的材料都是事先准备好的，所以学生要分组进行根尖的培育，可以选用洋葱、蒜头作为试验原料，每日观测根的成长情况，并对其进行摄影。

1.学习指南

①课题名称

根尖分生部位有丝分裂的研究。

②教学过程

在线：查看学习视频→完成作业→分组提问。

2.学习目标

①了解试验的基本原则；②鉴别根尖分裂区域；③确定试验材料选用及操作程序（关键）；④理解在试验中需要考虑的问题。

3.学习心得

①通过在班组中下载有关的学习资料，如作业清单、教学视频等，并确定课程的学习内容及目的。②通过教学视频和独立的方式来完成作业，并对所需的知识进行归纳。③团队协作，与小组内的其他人员交流并探讨他们的研究成果，并最终确定研究成果。

（二）课堂中的学习

1.引入新课程

（1）教师活动

学生演示了培育好的洋葱的根，然后请学生解释如何培育洋葱的根，并且说明洋葱根尖每天的生长情况。通过录像教学，让学生回想，在实验时遇到的困难。

（2）学生活动

分组演示，课堂上完成的作业和提问。

（3）设计意图

以生命的形式导入新课程，使新课程能指导和提高其学习的积极性。

2.预习检测

（1）师资培训

①实验方法；②有何实验目标；③实验过程。从作业列表中抽取若干问题，测试在线学习效果。

（2）学生活动

记录、回答。

（3）设计意图

对在线学习进行测试，为实验作业打下坚实的依据。

3.答疑解惑合作探究

（1）教师活动

探索性1：播放根尖分生区域的制作录像，讲解实验操作，重点难点释惑

在临时性装片的制作中，需要3到5分钟的解离期，10分钟左右的水冲洗，3～5分钟的染色，每个步骤需要数分钟，老师会在此期间，让学生就装片的各个步骤进行探讨，解答教学中遇到的难题，老师会着重说明问题，并让学生能够更好地了解和掌握。

老师根据前面的小组，引导学生进行实际的操作，并根据实际操作进行了详细的讲解。

在装片后，根据显微镜的工作程序，对所观测到的实验的团队进行拍照，并对未观测到的实验进行分析。为了防止自己做出来的解离效果不佳，可以预先做好有丝分裂的洋葱根尖分生段的有丝分裂和固定。

（2）学生活动

本课程以根尖分生区域为基础，进行有丝分裂的研究与记忆。将学生分成不同的小组进行试验，并在此基础上进行演示。

（3）设计意图

协助同学整理教学流程，并阐明有关的问题。

4.作品展示

（1）教师活动

通过分组演示，指导学生对所学到的知识进行总结和总结。

（2）学生活动

团队成员们展示最喜欢的图片。

5.反思总结

（1）教师活动

老师将学生所看到的各种现象进行归納，归纳出实验中的一些问题和错误的成因。通过对实验的参与性和对课堂教学的影响进行评估，为以后的教学提供参考。

（2）学生活动

整理笔记，让学生对自己的学习成果进行归纳。

（3）设计意图

对试验进行回顾和总结。

6.布置作业

①填写完试验报告单。

②利用观测到的各种现象，画出中期和后期的有丝分裂的简略图形。

③把作业做完。

（三）课后巩固提升阶段

经过课堂上的研讨与交流，结合课程内容，由老师自己设计出一个完整的知识库，由老师将有关材料和练习贴到该网站上，供学生自己去做。另外，还安排了一些关于扩展学生思考的问题，其中包含了如何选用的替代性实验、不同物质的解离时间和染色时间是否一致等问题。教学过程中遇到的难点问题可以通过课堂教学和课堂上的师生讨论，内容包括课堂后的作业和学生的扩展学习效果，老师则会在下课后对问题进行解答，并根据学生的讨论作出相应的评估。

按照五维教学评估模型，对学生的学业进行了一种较为客观的评估，其评估指标见表1。

三、结束语

将混合式教学方法引入实验课，提高了学生的学习水平，激发了他们的学习热情。利用钉钉等教学资源，可以预先获取教学资料，利用作业推动学前引导，激发学生的学习自主性。课堂上，老师与学生进行互动问答、小组作业，有利于在教学中进行问题的解答并掌握技巧。利用课堂上的学习资源，巩固和完善自己的能力，使自己的生物教学更加有效。通过全面的研究发现，在整体的混合学习中，学生的学习效率得到提高，同时也提高了他们的问题解析能力、合作交流能力和自主学习能力。在各种技能方面，如实验操作，都取得了较好的效果。

作者单位：朱英 山东省枣庄市薛城舜耕实验学校

参  考  文  献

[1]曹小华，刘金杭，江小舵，等 普通化学实验课程线上线下混合式教学模式探索与实践[J]. 卫生职业教育，2022，40（17）：88-92.

[2]王秀平. 论混合式教学模式在高中英语教学中的有效应用[J]. 甘肃教育研究，2022，（08）：64-66.

[3]胡莉，李思强，李恩中. 基于BOPPPS的混合式教学模式在生物化学中的应用[J]. 中国生物化学与分子生物学报，2022（10）： 1426-1434.

朱英（1979.12-），女，汉族，山东枣庄，大学本科，中学一级教师，研究方向：高中生物新教材、新教法研究及新高考命题方向及备考策略研究。