《细胞的增殖》学习工具制作综述

丁文才

● 特色与亮点

1.激发学生的学习热情，调动学生学习的积极性

通过提供生活中真实的图片、视频等资源，激发学生的好奇心，进而增强学生的学习兴趣和热情，为高效课堂的生成奠定基础。

2.关注每一位学生，突出学生的主体地位

课堂教学中通过师生互动、生生互动，让学生在自主与合作过程中质疑、解疑，提高观察与分析能力、归纳与概括能力、团队合作能力及语言表达能力，突出学生在课堂中的主体地位。

3.教学目标问题化，培养学生的生物学学科核心素养

将课堂教学目标细化为许多小目标，并提出许多小问题，通过逻辑缜密的小问题，层层递进深入，以“小问题解决、小目标达成”来促进学生的学习，进而帮助学生自主构建知识结构体系，培养学生的生物学学科核心素养。

● 制作背景

教育部2018年发布了《教育信息化2.0行动计划》，该计划指出教育信息化必将成为促进教育公平、提高教育质量的有效手段;要积极推进“互联网+教育”发展，持续推动信息技术与教育深度融合;要全面提升师生的信息素养，培养良好的信息思维，以适应信息社会发展的需要。希沃交互智能平板作为一种新型的信息化教学设备，包括希沃白板5、希沃授课助手、班级优化大师、剪辑师、希沃视频展台等，能够为课堂教学提供多样化的资源和教学组织形式，为教师通过建构主义学习理论、行为主义学习理论、人本主义学习理论及教育信息化理论设计课堂教学和学生学习活动提供了相应的现实条件。

《普通高中生物学课程标准（2017年版）》提出要注重培养学生的生物学学科核心素养，充分利用好现代教育技术资源丰富的特点，为学生提供图片、视频等教学资源，激发学生的学习动力;在课堂教学的过程中，应充分体现以学生为主体，把课堂还给学生。《细胞的增殖》是人教版生物学必修1第六章第1节的内容，本节课所讲的细胞增殖过程是一个复杂而又精确的过程，知识点比较抽象。这就要求教师在课堂教学设计中充分考虑教材内容特点和学生的年龄认知特点，合理利用现代信息化教学工具，将抽象类知识以图片或视频的形式展示给学生，便于学生对抽象类知识的理解;通过自主探究、材料分析、模型构建、类比推理等方法引导学生自主学习、深入思考，主动构建细胞增殖过程的物理模型，加深对本节课所学概念的理解。

● 设计思路及内容结构

1.设计思路

《细胞的增殖》学习工具设计以课堂教学环节为基础，注重师生互动、生生互动，并以问题串的形式引导学生积极思考、质疑、交流、讨论，自主构建细胞增殖的物理模型，加深对课堂教学内容的理解，充分突出学生的主体地位。

2.内容结构

（1）情境创设，激发兴趣

真实情境对新概念的引入至关重要。第一部分以大象与小鼠的器官、组织大小对比作为情境，引导学生提出问题：大象和小鼠相应器官或组织的细胞大小是否也有差异？生物体的长大是靠细胞数量的增多还是靠细胞体积的增大？通过提供斑马鱼胚胎发育的延时视频作为材料情境，引导学生在认真观察后思考并回答问题：细胞增殖的意义是什么？细胞增殖是否为简单的一分为二？如何保证遗传物质在亲子代细胞中维持稳定？真实的图片和视频有助于调动学生的学习积极性，激发学生的学习兴趣，帮助学生初步建立对细胞增殖过程的宏观印象，同时层层提问有助于培养学生的观察能力，启发学生产生深度思考、深度学习。

（2）合作探究，突破难点

①染色体的辨别。由于染色体（质）、DNA、染色单体等概念比较抽象，难以理解，笔者通过给学生提供形象直观的图片及可操作的教具，引导学生根据材料说明自主构建染色体（质）模型，帮助学生认识并辨识细胞增殖过程中染色体（质）、DNA、染色单体之间的关系。

②模型的构建。高等植物的细胞增殖过程是本课的重点和难点，内容较为抽象，而高中一年级学生的逻辑思维还不完善，对理解细胞增殖各时期的特点有一定困难，因此，在课堂教学中笔者通过提供直观材料增加学生的感性认识，有利于帮助学生理解及进行模型构建。首先，提供显微镜下真实的洋葱根尖分生区细胞图（如下图）来研究高等植物细胞的细胞增殖过程，引导学生分析视野中的细胞处于哪个时期，并说出判断依据及对应时期细胞内发生的主要变化。其次，引导学生深入思考并回答问题：“除了染色体（质）形态变化，细胞还有哪些变化？为什么？”“姐妹染色单体如何分开并向细胞两级移动？”“如何保证染色体精确平均分到两个子细胞？”学生在独立思考、同伴互助、师生互动过程中解决问题，加深理解。最后，教师利用班级优化大师随机挑选两名学生上讲台利用希沃白板的互动功能构建细胞增殖模型并进行说明讲解，其余学生分组利用教具选择细胞增殖的某一时期进行模型构建，并利用希沃授课助手的投放功能及时将作品展示给全班同学，并提供小组互评完善模型。通过自主学习、同伴互助、模型构建等方式，充分调动每位学生学习的积极性，提高学生的观察、比较、分析、归纳和模型建构能力，通过学生展示、小组互评等方式进一步加深了学生对所学知识的理解，提高了学生的生物学学科核心素养。

③细胞增殖的识记。本环节充分考虑学生的个体差异，借助Flash动画和白板互动游戏体验等方法加深了学生对细胞增殖过程的理解与识记。一方面通过提供动植物细胞增殖过程的Flash动画进行比较，引导学生在观察的基础上归纳总结动植物细胞增殖过程的相同点和不同点，拓宽认识，加深理解;另一方面通过希沃白板游戏互动功能将本节课的教学内容以游戏的形式呈现，在鞏固所学知识的同时激发了学生的学习兴趣，让学生在竞争与合作中加深对细胞增殖的识记。

（3）拨云见日，巩固迁移

引导学生回忆细胞增殖过程中细胞内发生的一系列变化，并提出问题：“如何将细胞增殖过程中各个时期的DNA、染色体和染色单体的数量变化在坐标轴中表示出来？”学生独自思考并尝试用坐标轴曲线描述细胞增殖过程中各组分的数量变化，教师利用班级优化大师随机挑选两名学生投放自己绘制的坐标图并进行讲解，然后通过同学互评完善坐标图，至此，学生对细胞增殖过程各个时期的特点已经有了比较完整的认识与理解。学生独立解决问题，主动展示成果，充分体现了新课标以学生为本的教学理念，课堂展示讲解及同学互助互评有利于锻炼学生的语言表达能力，提升学生学习的自信心。

● 关键技术处理

1.视频编辑及展示

在本学习工具的情境创设环节，笔者根据教材内容特点和学生年龄认知特点，选取适合的科学视频进行编辑整合，变抽象为具象，以激发学生的学习兴趣与热情。

2.希沃白板的交互式建模及展示

在模型构建及展示环节，利用希沃白板制作高等植物细胞增殖的相关组件（染色体、染色单体、核膜、核仁等），并借助希沃白板的缩放、拖拽等功能，让学生自主构建细胞增殖的动态模型，充分发挥了学生的主体地位，提高了学生学习的主动性和效率。

3.希沃授课助手的文件投屏展示

借助希沃授课助手将手机与白板进行无线互联，将学生利用教具制作的细胞增殖模型及DNA、染色体、染色单体数量变化曲线图等学习成果及时上传至白板分享展示，既可增加师生之间的互动性，还可及时反馈学生在课堂中的学习效果，提高课堂教学效率。

4.希沃白板的游戏互动检测

在细胞增殖的识记环节，笔者结合本节课所学知识，借助希沃白板5的趣味分类游戏模板制作细胞增殖过程中各时期特点的互动小游戏，卡通化的答题模式增加了学习的趣味性和挑战性，学生在游戏中快速调取知识、运用知识，从而达到知识灵活运用的目的。

5.随机点名和及时评价功能

笔者利用班级优化大师的评价和随机抽取功能及时评价学生在课堂的表现，多样的小组点评与加分制度激发了学生的团队合作意识，增强了学生的学习动力，提高了学生的课堂学习效率。

● 幕前幕后

很庆幸能够在2021年中小学教师信息技术创新与实践活动中获得恩欧希教育信息化发明创新奖，感谢此次活动给了一线教师展示自我的机会和平台。赛前，笔者下载了往届参赛教师的论文并认真学习，通过学习研究使我对数字化学习工具有了全新的认识。

本学习工具使用希沃白板5制作而成，为了更好地制作《细胞的增殖》数字化学习工具，笔者参加了由学校组织的希沃交互智能平板教学应用培训，培训过程中认真学习相关的案例教学，包括各个组件的应用、演示等。考虑到本节课内容比较抽象，不易掌握，在学习工具制作过程中，笔者借助希沃白板、班级优化大师等信息化工具实现了本节课知识的高效呈现，提高了学生的课堂学习效率。从最初的设计到最终的呈现，中间經历了几个月的时间，作品也经历了多次修改，每次修改都让笔者对课堂教学有了更深刻的认识，希沃白板的使用也使得课堂教学有了更广阔的发挥空间。回忆整个参赛过程，有诸多不易但更多的是收获。特别感谢专家评委们的点评和建议，让我受益匪浅。

附：《细胞的增殖》数字学习工具二维码