微信平台辅助探究性学习在师范生遗传学教学中的应用研究

白成科

（陕西师范大学 生命科学学院，陕西 西安）

一 引言

国家发展和民族振兴靠人才，而人才培养靠教师，教育是国之大计。高等师范院校今天培养的师范生，明天就是新时代基础教育需求的优秀教师。中小学培养的广大学生，就是未来铸就中华民族伟大复兴中国梦的主力航母群。作为高等师范院校的教师，是培养 “筑梦人”的筑梦人[1]。基础教育改革和发展的根本，关键在于高校教师对“未来之师”教学理念的革新和核心素养的培养[2-3]。随着“互联网+”和人工智能时代的到来，教师职业面临着新的挑战，信息搜集、课堂知识传授和学习方式都发生了巨大变化。传统教学中以教师讲授为主，过分注重教材及知识的灌输，学生处于被动接受知识和完成课后习题的状态，“被动学习”会忽视和压抑学生自主学习的积极性。新时代的大学生正处于精力旺盛和求知欲望强烈、文献检索技能熟练和自主探究能力强的关键时期，若长期被置于“教师讲—学生记—考前背”这种一次性考试成绩评价模式下，会极大地抑制大学生自主学习的热情，致使学生缺乏独立思考和解决实际问题的能力，这显然与目前以“互联网+”和人工智能为基础的现代教育信息化进程不符。通过设计符合学生自身特点和专业培养目标的教学，提高师范生的教师核心素养，成为目前高等师范院校教师、教育和教学的研究热点[4-5]。

微信新媒体是集教育、交流、资讯等为一体的综合化信息平台，具有传播快、互动性强等优点，尤其是各种专业类微信公众号，已成为大学生信息主动获取和知识学习的新载体、新途径[6]。为改变师范生专业必修课遗传学教学中存在的学生学习积极性不高，知识掌握不系统不深入，教学基本技能不扎实等问题，笔者2016 年9 月申请注册了“为师之道” 微信公众号，将课堂教学和微信平台相结合，创设了微信辅助 “课前探究+课中展评+课后推文”探究性学习的教学模式。实施5 年来，学生以“科普推文”形式推送原创文章100 余篇，关注用户接近4000 余人，平台总点击量累计超过100 万次，预期效果显著。

二 微信平台辅助探究性学习的设计

（一） 探究性学习的设计

1.教学目标

以提升生物学专业师范生遗传学课程的教学质量和师范生核心素养为主要教学目标。通过微信公众号辅助“课前探究+ 课中展评+ 课后推文”的探究性学习教学模式，一方面提升遗传学专业必修课的教学效果和质量，使学生系统掌握遗传学专业知识；另一方面，通过学生全程参与“以学生为中心”的课改及创新课堂教学设计，全面提高学生文献检索、问题探究、知识归纳、课件制作、教学设计及课堂管理等综合能力；最后，通过微信公众号以科普推文的形式展现学生探究结果，提高学生的科普推广和社会担当意识。教材选用“十二五”普通高等教育本科国家级规划教材《遗传学》（高等教育出版社，2016 年），共54 学时。

2.教学对象

教学对象为生命科学学院2014 级至2019 级生物科学专业本科三年级的公费师范生。学生一二年级已系统学习过生命科学相关的植物学、动物学、组织解剖学、细胞生物学、生物化学、分子生物学等专业基础课，已具备自主探究和分析判断生命科学相关问题的能力。

3.教学内容

根据学生培养目标和《遗传学》教学大纲要求，鉴于课时量和探究性学习教学设计的特点，对遗传学教学大纲要求的理论性强、重难点突出的基础性知识，采用课前学生预习，课中教师讲解为主，组织学生讨论为辅，课后学生完成精选的习题。对教材学中拓展性强、学生非常感兴趣和生命科学密切相关的研究热点、最新进展或突发性公共事件（比如新冠肺炎疫情及疫苗研制等）等主题，采用微信平台辅助的探究性学习进行。

4.教学评价

实施微信平台辅助探究性学习的教学模式后，以综合性、过程性评价代替传统期末考试一次性成绩的评价方式。首先，制定了学生互评的标准量化评价表。组间评价采用小组长间互评，组内采用成员自评、互评和组长评价的方式。其次，教师制定了整个教学过程中动态的、可量化的、有标准可操作的标准量化评价表，主要根据学生日常考勤、线上线下参与讨论的表现、探究结果的系统性及深入性、讲解汇报表现和推文质量等量化打分。最后，改变学生课程成绩计入模式。目前课程成绩，按照总成绩= 平时成绩（30%）[ 包括考勤（10%）、作业（10%）和课堂表现（10%）]+ 期末考试卷面成绩（70%），改为“平时成绩（15%）（包括考勤5%、作业5%、课堂表现5%）+探究性学习成绩（25%）（组间组内评价10%、教师全程评价15%）+期末考试卷面成绩（60%）” 。

5.教学实践

本研究以陕西师范大学生命科学学院 2015 级至2019 级总计360 名生物科学专业公费师范生为教学对象，教学时间为2016 年~2021 年中每个学年的第一学期共计5 年。学生按个人兴趣每组2~4 人自愿分组，确定探究主题。课中小组汇报成果、讲解、讨论及释疑均拍照或录像，以便课后观察和总结分析、评价学习效果，一学期课程结束时发放调查问卷，回收保存。5 年教学实践结束后，统一分析调查问卷，进行结果整理和教学效果评价。

（二） 微信互动教学平台的搭建

1.建立班级微信群和微信公众号

2016 年9 月首次授课前，师生共建了“遗传学”互动微信群，教师申请注册了“为师之道”公众号。教师作为管理者，由教师邀请学生加入班级微信群，鼓励在校学生和吸引社会大众自愿关注公众号，共同搭建遗传学教学微信互动平台。教师是教学的组织者和平台的管理者，负责微信群及公众号的维护和运营，发起主题讨论、布置任务和成果展示等，学生积极参与在线主题讨论；探究成果课堂展评后，由小组进一步负责撰写并制作科普推文。校内外师生和社会成员关注“为师之道”微信公众号后，可在推文后留言、参与讨论。

2.微信平台辅助探究性学习的组织形式及特点

教师根据整个学期教学内容及教学目标，确定微信平台互动教学的计划，主要有两个特点。

图1 微信平台辅助探究性学习的组织形式及特点

（1）创新教学和课堂的组织形式。课前微信群引导学生提出问题，分组选题进行探究性学习；课中学生讲解并展示探究成果，教师组织讨论和点评。改变以往教师讲授、学生被动接受的教学和课堂组织形式，以学生为中心，激发学生自主、深入学习的主动性，延展课堂空间。

（2）创新作业和学分的评价模式。课后教师指导学生将探究成果撰写并制作成科普推文，利用微信公众号“为师之道”面向全社会发布。变课后被动做有标准答案的习题为主动探究知识的特色作业，从而激发学生展现自我和传播知识的社会意识。

（三） 教学方法

“以学生为中心”的教学理念源自建构主义学习观，强调学生不是简单被动地接收信息，而是主动地去探究、建构知识和深度学习的意义，对外部信息进行主动选择、加工和处理，对所接收到的信息进行解释，生成了个人的意义或理解[7]。基于微信平台探究性学习的教学方法分为三个环节（见图2），具体流程如下。

图2 微信平台辅助探究性学习的教学方法

1.课前确定主题，分组合作探究。这一教学环节分为三步：第一步：教师学期第一周，建立班级微信群，推介“为师之道”公众号，说明遗传学探究性学习的整体思路和计划安排，引导学生分组和提出自己感兴趣的探究主题。探究主题要具有一定的代表性、启发性和延展性，探究内容要符合生命科学范畴但又高于教材内容，例如：学生提出的“美白由谁决定？”“胖瘦之间差了什么？”“同性恋会遗传吗？”“喝牛奶为啥会拉肚子？”“乳腺癌和宫颈癌会遗传吗？”“如何消灭新冠病毒？”等等。第二步：指导学生根据探究主题利用互联网查阅国内外相关文献，学生自主分工去阅读文献和知识梳理。第三步，学生根据探究结果及内容，设计制作PPT 课件，组内练习讲解，准备课中展示和分享。这一教学环节中，教师充当活动的倡导者和组织者，尊重学生的兴趣，给学生充分选题的自由，鼓励学生在知识的海洋游弋，体现自主学习的快乐。

2.课中成果展示，师生互动点评。课堂组织学生成果展示、互动讨论和有针对性的答疑，是探究性学习达到知识内化、迁移和提升的关键环节。该环节教师担任引导者和参与者角色，学生是课堂的组织者和主体。首先，由探究小组派学生代表，利用10 分钟简要讲解、汇报小组探究主题的内容、过程及成果。然后，由其他小组提出疑问和阐述自己的观点，由小组代表回答释疑。最后，教师就探究结果、学生疑问和代表回答的情况，适当补充释疑，并对未解决的共性问题，指出进一步探究的方向和任务，课后在班级微信群组织线上深入讨论。该教学环节，教师重在组织课堂，充分调动学生学习和讨论的积极性，培养师范生备课、讲课的基本技能，让学生体会到学习和分享知识的快乐。

3.课后完成科普文章，微信公众号推送。古人云：“独乐乐不如众乐乐”，意思是分享是一种最大的快乐。师范生不仅是未来文化知识的教授者和传承者，还是科学知识和文化思想的普及者[8]。这一环节，教师作为微信平台辅助探究性学习的组织者，要充分调动学生的积极主动性，在小组探究及成果展示的基础上，指导学生细化探究结果，理清思路，撰写科普文章，随后指导学生学习利用各种网页制作小程序，编辑制作图文并茂的科普推文。师生反复沟通和校正后，教师在微信公众号发送推文给社会大众，享受学习知识和分享知识的快乐。

三 微信平台辅助探究性学习的教学实践及研究结果

按照上述教学设计， 自2017 至2021 年的5 学年中，先后有9 个班共360 名师范生参加了教学实践。截至2021 年12 月1 日，已在线发表学生原创科普推文92 篇，包括在校学生、教师和社会各界人士总关注人数4000 余人（数字持续增长中），平台累计点击率已超过100 万人次，深受社会各界人士好评。每次学期教学结束时，发放专门设计的调查问卷，调查内容主要包括探究主题选择、小组分工合作、参与主动性和积极性、专业知识掌握及拓展程度、课件制作技能、课堂讲解能力、课后推文形式、教师职业认同、社会担当意识等方面，利用SPSS 20.0软件进行统计分析，并结合学生访谈、微信平台学生讨论和社会人士留言等，得出以下研究结果。

（一） 自选探究主题和分组合作极大地提高了学生自主学习的积极性

为了充分培养和强化当代大学生利用现代信息技术主动学习的意识，克服专业必修课 “教授热情似火地讲，学生心不在焉地听”的困境，化被动为主动，体现以学生为中心。微信平台辅助探究性学习，首先鼓励学生自选日常生活中与生命科学或遗传学最新研究进展相关的主题，按兴趣分为2~4 人为一小组，根据任务要求小组内分工合作，通过网络检索相关文献，利用课余时间钻研探究。教师随时根据微信互助平台学生的需求，给予适当指导和帮助。根据选择探究主题来看，学生思维十分活跃，眼光独特，提出了许多与人们日常生活十分贴切的科学问题，诸如“可乐奶茶为什么会让你肥胖？”“美白谁说了算？”“百米飞人的遗传密码”等自选主题，这极大激发了学生的探究欲望和动力。“兴趣是最好的老师”“骏马无需扬鞭自奋蹄”在探究性学习过程中得到了充分体现。调查问卷统计结果表明，85%的同学认为自选探究主题有学知识被尊重的感觉，激发了自己主动去解决问题的动力；90% 的同学认为按兴趣分组合作，增添了探究过程中同学间相互学习和分享知识、心得的乐趣，提高了小组团队合作意识和能力。

（二） 专业文献检索和主题归纳总结拓展了学生的专业知识视野

《遗传学》属于生命科学专业必修核心课程，一般在大学3 年级开设，这时学生在一二年级已修完植物学、动物学、细胞生物学、生物化学和分子生物学等专业基础课，具备了良好的专业基础知识。在以基因为核心概念的遗传学课程学习中，日常生活和学习中常会遇到很多需要运用交叉学科知识才能解释的生物学问题或生命现象，恰恰这些看似简单、实则复杂的问题却能引起学生的极大兴趣。当下大学生利用互联网和各种搜索引擎检索文献的技术娴熟，仅需教师提供一个激发和引导，学生就能自主去检索文献、探究问题和总结成果。结果表明，80%同学通过这次探究活动学会了图书馆查阅和网上检索文献的方法，并能结合已学知识去分析和整理探究结果；65%的同学表示在检索、阅读和理解部分中英文文献时曾遇到困难，但在小组成员互助和老师帮助下，困难迎刃而解，并在探究和讨论中加深了对专业知识的理解；92%的同学认为各小组探究结果的展示和讲评，拓展了自己对生命科学及遗传学相关知识的视野。

（三） 探究成果课件制作和展评提高了师范生的核心素养

学生核心素养主要指学生应具备的，能够适应终身发展和社会发展需要的必备品格和关键能力，能将培养学生核心素养的举措落到实处的是广大教育一线教师。如何培养高等师范院校师范生的核心素养，成为我国当下和未来基础教育改革及发展的关键[2]。师范生的核心素养既与师范生个人的成长、生活和受教育经历密切相关，更需要师范生在生活、学习和日后教学工作中不断摸索、自悟、磨砺而逐渐丰富和完善[5]。其中，师范生在学习和工作过程中对专业的热爱和信念以及与此相关的内在情感品质和外化出来的情感能力，是支撑、驱动师范生成为一名合格甚至优秀教师的根本和基础，也是师范生最为核心的素养[9]。以专业必修课为依托，自选主题和分组合作探究充分调动了师范生的学习积极性，86% 的学生认为小组成员在探究结果归纳总结和制作成课件PPT 过程中，相互学习和讨论提高了成员的课件制作技能；93% 的学生认为课堂成果展示、问题讨论、学生点评，尤其是教师有针对性的重难点解析和讲课技能的点评及指导，很大程度上锻炼和提高了作为师范生的讲课基本技能和核心素养。例如，教学实施过程中，先后指导5 个同学参加全校师范生讲课技能大赛并获得学校特等奖2 个、一等奖1 个、二等奖2 个，其中1 个参加全国高等师范院校师范生教学大赛金奖。

（四） 科普文章撰写和推送提高了师范生的职业认同感和社会责任感

为了改变以往学生课后习题作业摘抄教材内容或网上搜索答案的弊端，本研究设计在精选少量代表性课后习题的基础上，激励学生把探究主题成果以科普推文的形式在微信公众号推送，培养学生知识内化和迁移的能力。经过5 个学期9 个师范专业的教学实践，调查结果显示，有92%的学生非常认同或认同这种教学模式，78% 的学生认为这种主动参与教师教学和课堂模式创新的过程，无形中让师范生自己深刻认识到作为一个未来教师应具备的基本技能和责任心，增进了对教师职业的认同感和责任感；86% 的同学认为，科普文章的撰写、网页制作和微信平台的推送，既锻炼了学生科普类论文的写作能力，又得到了广大社会人士对当代大学生自身能力的普遍认可，同时还增强了师范生对知识传承和文化传播的社会责任感。

（五） 特色作业和过程性评价体系深受学生好评

“老师课堂讲，学生课后做，期末一次考”的教学评价，会造成部分学生依赖考前临时性死记硬背，从而获得一个考试可以勉强通过的成绩，这难以充分调动学生平时主动探究和深入系统学习专业知识的积极性，也无法适应当下教育环境和学生多样化的学习需求。微信平台辅助探究性学习强调学习的主动性和过程性评价，变客观、有标准答案的课后习题为特色作业，整个教学过程中教师通过制定合理、动态的和可量化、可操作的评分标准，实施分阶段量化打分。课程最终成绩=平时成绩（15%）（包括考勤5%、作业5%、课堂表现5%）+ 探究性学习成绩（25%）（组内组间评价10%、教师全程评价15%）+ 期末考试卷面成绩（60%），避免了学生只重视考试成绩，而忽略学习和探究知识的本身。调查结果统计表明，86% 的学生对特色作业表示欢迎，82% 的学生对分阶段、过程性评分按比例计入课程学习总成绩持完全赞成态度，85% 的学生认为该教学模式和过程性评价体系值得在师范生专业必修课推广。值得一提的是，笔者作为《遗传学》授课教师和该教学模式的实践者，分别于2015~2016、2019~2020 年度二次获得校教学质量优秀奖，学生网上评教连续6 年均位列学院前5 名，充分说明学生对该教学效果的认可和好评。

（六） 微信平台辅助探究性学习的教学模式日臻完善

考虑到遗传学课程教学总学时有限，活动刚开始设定一个探究主题6 人一小组，一个班大约分5~10 个组，每组派一个代表讲解10 分钟探究结果，然后5 分钟师生讨论和点评。第一学期教学实践结束后，分析问卷调查和匿名书面意见反馈时，发现约65%的同学认为分探究组数偏少、组内人数较多，课堂讲解机会及时间太少，无法满足大多数同学想站上讲台锻炼的机会，而且一学期只能分享最多10 个主题左右的探究成果，学生有意犹未尽之感。随后4年的教学实践中，减少小组人数到2~4 人，班级增加探究主题及组数至12~16 组；先小组内部试讲，小组代表课堂讲解时间可根据主题内容适当延长至15分钟左右；压缩课堂师生讨论和点评时间，增加课后微信在线讨论时间。对于部分同学提出延长科普文章撰写及推文网页制作时间的要求，教师采用小组展评后不分先后，小组先写完推文、制作先达到标准的先推送。总之，在5 年教学实践过程中，不断调研、查缺补漏和反复修正，微信平台辅助探究性学习教学模式已日臻完善，得到了绝大多数参与学生的充分认可和好评，并取得了良好的教学效果。

四 结语

微信平台辅助探究性学习教学模式，关注新时代大学生特点和社会对创新型人才及师范生核心素养的需求，解决以教师为中心的课堂教学弊端，推动“以教师为中心”向“以学生为中心”的探究性学习的转变，改变有标准答案的习题作业为自主探究、灵活多样的特色作业，实施分阶段、重过程和多样化的课程评分规则，实现“以探促学，以学促教，教学相长”的教学效果。笔者在师范生遗传学教学中创设微信平台辅助探究性学习的教学模式，课前引导学生自选探究主题，分工合作查阅文献、系统整理探究结果并制作课件，课中小组代表讲解展示探究结果，师生讨论并互评，课后将探究主题及结果撰写成科普推文，制作网页在微信平台推送，在线供师生和社会人士学习，达到科学知识和文化的传播及普及。笔者多年研究构建的微信平台辅助探究性学习的教学模式，克服了以往教学的弊端，为教师有效使用互联网信息技术进行信息化教学和提升教学质量，提供教学模式参考和案例参考，同时有利于促进高等师范院校教学改革的深化与发展。