郑秋月??韦艳艳
实验是生物学教学的基础,是学生形成生物学学科核心素养的支撑。教师借助微信公众平台,开展线上线下混合式教学,能够提高学生的能力和素养。《普通高中生物学课程标准(2017年版2020年修订)》要求加快推进教育现代化,促进信息技术与教育教学深度融合。混合式教学越来越流行,微信公众平台的广泛应用使其成为重要的线上教学辅助手段。微信公众号辅助生物学教学具有三大特殊功能:一是丰富学习途径。教师借助微信公众号将零散的、课内课外的生物学实验知识归纳整理成完整的生物学知识体系[1],梳理课内重点实验内容帮助学生巩固知识,补充课外趣味实验,可拓展学习路径。二是促进家校合作。在“双减”政策背景下,学生可参照实验视频居家操作,且可以与教师、同伴沟通,提高合作交流和操作能力。三是培养科学创新能力。平台上的视频给学生很多启发,能够辅助学生根据自身兴趣拓展或创新实验。教师利用平台功能及丰富多元的资源教学能激发学生学习兴趣,培养学生的科学探究精神,也有助于教师提高教学效率和质量[2],此外,定时发送功能的使用,有利于学生有效利用碎片化时间自主实验。笔者基于自主创建的生物学实验视频微信公众平台及教学案例,总结了主要经验。
一、科学应用实验视频公众平台有利于提升教学
(一)激发学生学习兴趣
传统教材上的实验都是以文字和图片这种静态的形式呈现,而中学生喜欢通过视频这样动态图景学习。教师利用视频教学能更加直观地将知识传递给学生,提高学生学习的积极性,培养学生实践能力,使学生形成一定的创新能力[3]。例如,教师讲授细胞分化知识时,可以通过实验公众号让学生观看拓展实验——探究蚯蚓的再生能力。这样教学很有益处:一方面,有趣的实验能够吸引学生的注意力,激发其兴趣;另一方面,扩充知识,有利于增强学生生命观念,培养学生解决实际问题的能力。
(二)提高学生自主学习能力
微信公众平台使用灵活,是学生从教材以外获取知识的重要媒介。学生可自主打开微信公众号点击“往期回顾”,根据需要找到相应的实验视频进行学习。这样可以充分发挥学生的主动性,在时间和空间甚至学习内容上为学生提供更大程度的自由,营造融洽的自主学习氛围。例如:教师在提出探究性问题时,学生利用实验视频里的探究实验资源,分析比较、总结归纳,探寻解决方法,提出新的观点。
(三)优化教师教学
笔者创建的平台上的实验教学视频紧跟时代、画质清晰,兼具科学性和趣味性,不会出现网络上那些过时、不清晰、枯燥的实验。教师利用这些资源备课可以节省时间,缓解教学压力。如果学校缺乏教学模型无法实验,学生可以利用实验视频不受地点、设施限制的特性参与学习活动,从而实现线上线下混合式学习及信息实时传递,提高学习质量和效率。例如:笔者让学生登录平台观察有关眼球的教学视频,这样教学比用模型、挂图等教具更直观,能清晰呈现眼球的结构,同时也弥补了缺乏眼球模型的不足。
二、实验视频公众平台创建要领与内容制作方法
如何创建一个微信公众号,建设系统的生物学教学实验视频资源?笔者利用简单易取的实验材料、仪器录制生物学实验操作视频,通过编辑、剪辑等操作,将文字、图片、视频等素材整合成一篇篇生物学实验推文,定期推送。
(一)实验选取原则
教师选择的实验视频应起到帮助学生巩固生物学知识、形成探究精神和思路的作用。笔者通过微信公众号推送的实验资源主要包括:根据教材整理筛选简单易操作、针对重难点内容的实验;阅读文献资料整理的趣味探究实验;适合中学生的生活化微型实验。
(二)剪辑实验视频
选定实验主题、准备实验材料及拍摄设备后,实验人员按照实验步骤做实验。拍摄人员用智能手机等设备选取合适的角度拍摄实验(操作)过程,将视频以默认的MP4格式导入剪辑软件中。
如何剪辑制作实验视频?笔者通常按以下步骤操作:消除原音、去掉等待时间过长的空隙片段;根据教学需要在某个切割点进行“动画转换”,调节某片段的倍速;选择醒目的字体在视频相应位置加上字幕特效,对实验材料、操作步骤、注意事项等内容加以提示;对处理好的视频配音并保存为实验视频1;根据具体的实验内容设计思考题并制作成PPT,将PPT用录屏软件录制成为视频2;将实验视频1和视频2合并后保存。
(三)创建实验视频公众平台
笔者在微信公众平台官网上申请一个主体为“个人”的微信公众号,并为其命名;登录微信公众平台,点击界面左侧的管理栏中的“素材管理”选择视频,按要求上传视频素材;在网页上打开图文消息排版和H5场景的制作平台(如“秀米”)网站注册账号后将其与微信关联(这类平台可以提供精美的素材,使得文字排版更加精美,富有趣味性[4]);在视频前后添加标题,如探究蛋壳的通透性,整理正文、图片等素材;将编辑好的图文与视频保存并群发。
用户可通过微信搜索具体的公众号,或者扫描二维码关注公众号获取实验视频等信息;查看公众号服务界面“往期回顾”,获取全部视频。
三、应用实验视频公众平台辅助教学的案例分析
“观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂”实验是人教版普通高中《生物学》必修1第六章第1节“细胞的增殖”中的教学内容。该实验为必修内容,也是重难点,其中制作和观察根尖有丝分裂简易装片或观察其永久装片,受实验材料的缺陷、分裂时限的影响,实验失败率极高[5]。
(一)分析教学内容,确定教学策略
“观察植物细胞有丝分裂”对高一学生来说操作较为困难,且有丝分裂本就是一个动态的过程,分裂很快以至于学生难以捕捉,所以学生很难自主实验探究细胞有丝分裂各个时期的特征。为解决这一问题,笔者利用视频直观地将实验步骤预先一步步展示给学生,让他们身临其境预习实验操作,在头脑中留下印象,避免实验过程出现失误,降低实验失败率,如此实现了线上线下混合学习交流及信息实时传递,提高了教学质量和效率。一些学校实验设施差,无法实验,教師可以利用多媒体播放实验视频开展教学,这种直观动态的演示不仅使学生对实验有一个整体把握,而且能培养学生的自主学习能力。
(二)应用公众平台教学的方法和过程
1.学生观看视频,思考改进操作
课前,笔者将微信公众号二维码发送给全体学生,让他们通过平板电脑关注该公众号并点击“往期回顾”,观看“观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂”实验视频,思考问题(实验原理是什么?实验分几步骤?解离的目的是什么?等等),并对视频中的操作进行反思:取根尖2~3 mm放入玻璃皿中解离会导致找不到根尖,漂洗耗时过长,镊子尖弄碎根尖,很难操作等。
学生带着问题预习实验,对实验原理、实验操作以及实验现象有一个整体的把握,并对视频中的操作提出改进意见,提出修改方案。
设计意图:受实验材料、分裂时间等因素影响,大部分学生很难观察到有丝分裂各个时期的染色体,教师在课前推送视频让学生在脑海中留下印象,为课堂实践奠定基础,一定程度上会提高实验成功率。学生对视频中出现的问题进行反思,改进实验操作,可节约学生做实验的时间,有更多精力思考和创新。
2.引领学生回顾旧知,绘制简图
笔者让学生阐述实验原理,并引导学生回顾植物细胞有丝分裂过程,让学生想象在显微镜下观察有丝分裂各时期的图像,绘制有丝分裂简图。
在教师引导下,学生首先阐述了实验原理,接着回忆有丝分裂各时期的特征,绘出简图。
设计意图:教师引领学生对有丝分裂各时期情况进行回顾,绘制简图,预想显微镜下观察的现象,使学生在观察现象的时候准确快速地辨认出细胞有丝分裂的各个时期。
3.学生研讨实验方案,录制操作视频
笔者根据学生课前观看视频的结果,让学生阐述对视频中实验的反思与创新,分组讨论实验步骤修改方案做实验,用平板电脑录制整个实验过程。在学生实验过程中,笔者寻找学生实验的创新之处,同时对他们的不当操作及时纠正。
学生阐述对实验教学视频的反思和创新观点,和组员分工合作、交流讨论,操作实验并录制自己小组的实验视频。
设计意图:教师让学生熟悉实验操作并大胆创新,培养学生科学探究精神、创新精神。
4.评价实验结果,加深理解
笔者让学生以小组为单位展示观察到的有丝分裂情况,并对照之前绘制的有丝分裂简图来阐述特征以及现实观察的现象与理论的差异。笔者让实验操作改进效果较好和较差的小组提供他们录制的视频,利用多媒体在班级播放,让他们讨论实验操作改进可取之处和不足,针对存在的问题在课后查找资料,探索解决方法。
学生阐述观察的有丝分裂时期的特征以及现实观察的现象和理论的区别,针对观摩的小组实验操作视频讨论。例如:有学生提出“洋葱培养周期长并不是最佳实验材料,可以用其他材料代替洋葱”;有学生认为“用镊子头轻轻敲击盖玻片比用镊子尖弄碎根尖更好操作,效果更好”。
设计思路:学生通过对实验结果的叙述,巩固有丝分裂相关知识,同时通过对实验过程的共享和讨论,加深对实验过程的理解,增强学生之间的合作交流,培养学生的批判性思维和解决问题的能力。
总之,教师借助微信公众平台辅助教学,可以丰富教学手段,在时空甚至内容上赋予学生更大程度的自由,弥补传统教学的不足,实现线上线下混合式教学,促进教师和学生的交流。教师依托微信公众平台构建并应用课内课外实验视频,能够激发学生的学习兴趣,促进学生深度学习,有利于有效提高学生的生物学学科核心素养。
注:本文系广西教育科学规划2021课题立项项目“核心素养视域下高中生物手绘型微视频的开发及应用研究”(立项编号:2021B281)的成果。
参考文献
[1] 程小玲,路健,刘南君,等.微信公众平台在医学细胞生物学教学中的应用[J].继续医学教育,2022(1):9-12.
[2] 李旺,王重力,范丽仙.动物教学视频库微信公众平台的创建[J].中学生物学,2017(2):48-50.
[3] 汪瑶.微信公众平台辅助微格教学的移动学习实践研究[D].四川师范大学,2018.
[4] 马凯阳,曹芝琳.微信公众平台在高中生物学选修课程中的应用[J].中学生物学,2021(7):73-75.
[5] 韩国良.基于学科核心素养培养的实验教学设计——以“观察根尖分生组织细胞的有丝分裂”为例[J].中学生物学,2020(11):48-50.
(作者郑秋月系广西师范大学生命科学学院硕士研究生;韦艳艳系华中师范大学生命科学学院博士研究生,广西师范大学生命科学学院副教授)