高中生物学自主学习资源的开发与建设

摘要：学生基于“免疫调节”知识，将自主学习资源与高中生物学教学深度融合，尝试开发与制作自主学习线上平台。本文以学生为主体，将自主学习资源设置为六大板块，通过合理安排和设计知识内客、动画素材、界面操作等，为学生提供自主学习平台，为教师提供课堂辅助资源。

关键词：免疫系统知识；自主学习；线上资源开发与制作

文章编号；1003-7586（2024）05-0061-04 中图分类号：G633.91 文献标识码：B

1自主学习资源的内涵

自主学习资源指在校内外环境下，利用电脑把文字、图形、影像、动画、声音及视频等媒体信息数位化，并整合在一定的交互式界面上，形成多媒体资源。利用自主学习资源促进学生在学习过程的三个阶段分别自己制定学习目标，制定学习计划，实施自我监控和自我调节，最终进行自我检查、评价及总结，提升学生的自主学习能力。自主学习资源融合了信息化教学和交互式学习的理念，为生物学学科知识的教与学提供可视化的线上平台，为一线教学提供可参考的模式。使用过程中不受时间、地点的限制，利于激发学生的学习动机，培养其生物学学科核心素养，辅助教师课堂教学。

核心素养的培养亟需自主学习能力的提升，新课标背景下生物学科要求学生具备更强的自主学习能力。

高中生物学教学不应该拘泥于教师单方面传授，而要充分发挥学生自主性，使学生领悟生命观念的同时提升科学思维、进行科学探究、认识社会责任。随着教育信息技术的发展，在教学中应用多媒体资源已成常态，通过网络信息资源的整合，使教材知识、课程内容、课外拓展等各种元素相互渗透，相互融合，相辅相成，发挥最大效用。同时，多媒体技术能够着重强调对重难点内容的设计制作，将教材中微观抽象的知识可视化、具体化，从而增强教师与学生的交互性、化繁为简、化难为易、化抽象为具体、化艰涩为通俗的效果，能起到辅助教学的作用。

2自主学习资源的开发与建设

自主学习资源由笔者所带领的教师团队进行开发与建设，涉及的技术软件主要包括Flash、Video Studio、PowerPoint等，利用Flash交互技术实现知识内容的呈现，原创动画的制作以及答题系统的评价与反馈，利用Video Studio技术制作微课视频。自主学习资源开发与制作的技术路线如图1所示。

2.1教材内容分析

本文以人教版普通高中教科书《生物学·选择性必修1·稳态与调节》（以下简称“教材”）第4章“免疫调节”为例开发自主学习资源。资源以免疫系统的防卫功能为主题，重点介绍免疫系统的三道防线及其具体作用机理。目标知识的重点主要包括抗原、抗体结合的特异性；体液免疫和细胞免疫的过程；免疫失调的具体实例和特异性免疫的实际应用。目标知识的难点主要为体液免疫和细胞免疫的过程。教材对体液免疫和细胞免疫过程的讲解采用图文结合的形式，并标明了步骤序号，同时将免疫调节过程中的一些内容进行了简化处理，利于学生理解和掌握。

本资源在教材原有的基础上设计并制作了体液免疫和细胞免疫过程的原创动画演示，并设置“分步讲解”和“整体过程”两种学习模式，利于不同层次的学生选择合适的学习模式，实现重难点突破。知识内容的逻辑框架如图2所示。

2.2数学目标

（1）举例说明免疫细胞、免疫器官和免疫活性物质等是免疫调节的结构与物质基础，结合具体情境说出人体免疫系统三道防线的内涵，并区分特异性免疫和非特异性免疫，形成结构与功能相适应的观念。

（2）通过图文分析和动画模拟的形式，运用科学思维认识体液免疫和细胞免疫的过程。

（3）基于科学研究进展，阐明过敏反应、多种自身免疫病、艾滋病等免疫系统疾病的机理，培养信息获取能力，发展科学思维；结合实例提出免疫系统疾病的预防和治疗策略，培养尊重生命、健康生活的社会责任意识。

（4）关注疫苗接种、器官移植、免疫诊断和治疗等免疫学的应用，聚焦2018年诺贝尔生理学或医学奖，强化崇尚科学的意识，提高科学思维和科学探究能力。

2.3学情分析

本资源的适用对象为高中二年级学生。学生在初中阶段已经初步了解人体的前两道防线及抗原、抗体的简单知识，同时在日常生活中通过多种途径接触或了解到关于免疫的相关知识。在初中学习内容的基础上，高中教材进一步拓展三道防线的内容，尤其是将第三道防线分为体液免疫和细胞免疫，并在细胞层次剖析其作用过程，反映作用机理。体液免疫及细胞免疫在人体的免疫调节中发挥着重要的作用，与人类的生命健康密切相关，同时也是当今生物医学领域的研究热点。

2.4自主学习资源设计

2.4.1整体框架设计

按照学生的认知结构和认知顺序，自主学习资源计划设置六大板块，分别为：新课导入、学习探究、实际应用、课后小结、习题巩固、课外拓展。实际设计中以此作为一级导航，接着按照课程内容依次分出相应的二级和三级导航。图3为自主学习资源的整体框架。

“新课导入”回顾前知识，设置问题情景，引出新课内容。“学习探究”主要以问题链的形式介绍人体免疫系统的三道防线和免疫失调病，运用原创动画、视频、图片等多媒体手段将抽象的内容及过程具体化、可视化，同时激发学生学习兴趣并帮助学生更好地理解知识。“实际应用”安排在学习新知识后，介绍其在实际生活中的应用，包括疫苗和临床检测，体现了科学技术社会，即STS的教育理念，从理论知识到前沿技术，最终服务社会，唤起学生对生物技术综合而多维的理解。“课后小结”板块帮助学生构建整体思路，其中包括“知识网络”和“微课再现”栏目，以多种形式总结知识要点。“习题巩固”设置图形匹配和趣味选择，寓教于乐，巩固新知。“课外拓展”展示抗体形成规律和艾滋病等相关内容，切近生活实际，同时简介2018年诺贝尔生理学或医学奖，拓宽学生视野，提高综合素质，培养学生的生命观念、社会责任等生物学学科核心素养，体现了情感态度价值观的教育。

2.4.2界面设计

自主学习资源主界面由六部分组成（见图4）。“主要学习区”用于呈现“免疫调节”课程的相关知识内容及图片、视频、模拟动画等多媒体内容，是学生自主学习和使用资源的主要区域。主界面的上方和左侧分别设置第一、第二和第三级导航，用于引导学生快速到达指定的学习栏目，有助于学生根据自己的学习进度及时链接到相关知识。主界面下方区域为“课程内容提示”及“课件操作提示”，用于指导初次使用该自主学习资源的学生尽快熟悉资源的操作方法，引导学生按照认知顺序有条不紊地开展自主学习。主界面下方同时设置“小精灵”，能增加学习的趣味性。主界面的右上方包含四个常用的功能键，即“帮助”“导航”“声音”和“退出”，这四项操作使用率较高，因而设置在主界面上，方便学生及时调整学习进程。此外，该自主学习资源还设置了学习辅助工具，包括“笔记本工具”“截图工具”“播放按钮”“暂停按钮”和“重播按钮”，这些辅助工具能有效提高学生的学习效率，利于学生及时捕获资源上的知识内容进行整合，构建知识体系。

2.4.3配色及排版设计

自主学习资源主界面采用蓝色色调，不同的操作按钮使用了不同的颜色用以区分，而知识内容区域采用黄色卡片搭配黑色字体，总体上主界面的颜色搭配协调，能清晰呈现本节内容的知识（见图5）。

本自主学习资源的内容丰富、模块众多，包含大量的文字、图片、动画、视频等素材，通过合理排版分区域呈现不同内容和素材。同时在设计资源的过程中，开发人员在尽量保持知识内容的完整性的前提下，将排版做到简洁明了、清晰悦目。

2.5自主学习资源设计理念

2.5.1资源设计适应学生和教学需求

科学性是自主学习资源应用于一线教学的第一要义。在开发和制作过程中，资源的教学设计、知识框架、生物动画的呈现、知识的拓展等方面都应符合生物学以及教育学的科学规律。在自主学习资源的应用过程中，资源的使用和操作方式应符合学生的认知结构和认知规律，遵循生物学教学的真实性与科学性。

2.5.2资源使用突破时间及空间限制

自主学习资源开发的目的是有效辅助学生自主进行生物学课程的学习。本资源在提高学生学习兴趣的基础上充分发挥技术服务于教学的作用，而不是“为了制作课件而制作课件”。相比传统课堂的生物学教学，本资源突破了课堂空间和时间限制，学生可以随时随地在电脑和移动设备上利用课件进行自主学习。同时，在课堂上教师也能利用本地资源的动画、课外拓展、课后检测等内容辅助课堂教学。

2.5.3资源内容紧扣创新成果

本资源的“实践应用”板块基于本节课所学知识，结合2018年诺贝尔生理学或医学奖成果及近年来免疫学领域的研究，为学生提供丰富的拓展材料。在呈现诺贝尔奖成果时，以可视化动画形象地展现细胞发挥作用机理，同时通过问题和任务的设置，引导学生利用已有知识了解生物学领域重大创新成果，鼓励学生对重大创新成果进行深入了解、思考。

2.5.4资源动画素材原创性

自主学习资源中以原创动画呈现的体液免疫和细胞免疫过程，化静态为动态，化抽象为具体，有助于突破教学难点，帮助学生理解这部分知识。两大免疫过程的知识呈现在“学习探究”板块，均分为整体过程和分步讲解，整体过程以连贯动画和整体示意图的形式呈现，分步讲解则分为感应阶段、反应阶段和效应阶段三个部分进行详细讲授，每一阶段均设计了文字讲解及动画演示，利于学生构建思维框架。课程小结部分安排了“知识网络”和“微课在线”栏目，其中“微课在线”为原创的微课讲解视频，按照学生的认知顺序，以框架图和卡片的形式逐步呈现知识内容，进一步引导学生构建完整的知识框架。

2.5.5资源界面和操作实用性

自主学习资源界面清晰美观、简约大方，同时学习区域中文字与多媒体内容位置恒定统一，符合视觉习惯，利于提高学生的学习效率。资源设计人性化，充分满足学生自主学习需求，如在自主学习资源主界面下方设置“课件精灵”及“平台操作指示”，两个板块分别提示学习进度和平台的相关操作，帮助学生尽快熟悉课件，将注意力重点放在学习内容上。资源的“辅助工具”板块为学生提供截图、笔记本等快捷工具，“平台说明”板块指引学生合理操作，“平台导航”板块能帮助学生随时随地按照自己的需求进行跳转学习。

3关于教师运用自主学习资源的实施建议

本自主学习资源作为线上学习平台，学生可以根据自身情况自主选择学习内容和调整学习进度，同时教师可以利用该资源进行课堂辅助教学以及课后知识检测。教师在运用该自主学习资源时可参考以下实施建议。

聚焦学生的自主学习能力。学生能否主动探究获取知识是确保该资源有效利用的关键。教师引导学生自主使用该资源前，应着重培养学生的自主学习能力，提升主动获取知识的能力，合理安排学生的学习时间、内容、进度等。

多维运用，灵活调整。自主学习资源发展具有多种可能性，使用时机多样。应用于学生课前预习，把握课程整体框架；应用于课堂上辅助教师教学，适时指导学生有效使用；应用于课后知识巩固，及时检测学习效果。

课后反馈，丰富内容。针对不同学习层次的学生，根据学生反馈结果，及时调整学习计划和学习内容；针对不同的学习阶段及时补充相应的练习题，如在一轮复习阶段可增加与免疫调节考点相关的各地高考题，及时补充该自主学习资源的题量，更好地巩固所学内容，提升学生解题能力。