巧用线上平台，构建以学生为中心的课堂——以“基因工程专题复习”为例

赵冉冉 上海海事大学附属北蔡高级中学

2014 年新高考改革试点，2017 年新课程标准颁布，2021 年新教材全面铺开，随之而来的是系列新教材、新教法的培训，面对这些扑面而来的“新风”，一线教师也成了“新人”，需要用新的理念武装头脑。新课程需要新教学，新教学呼唤新设计，而新的教学设计最终的落脚点无疑是学生本身，所以教师应该思考的是：如何基于“双新”理念，巧妙有效地运用线上平台，来更好地构建以学生为中心的课堂。基于此，笔者以沪科版高中生物教材中“基因工程专题复习”为例，通过线上平台的灵活运用，实现课堂的提质增效，助力学生核心素养的养成。教学组织主要从如下几个方面展开。

一、知识的呈现逻辑

“双新”课堂强调课程教学方法论取向的转变，即确立学生为中心，教学组织由“教的逻辑”转变为“学的逻辑”。基于此，本节课在内容的主线设计上，从基因工程的三问开始导入，即：基因工程是什么（指向基因工程的核心概念），为什么选择基因工程（指向基因工程的现实应用），怎样才能实现基因工程（指向基因工程的技术路径）（如图1 所示）。基于该逻辑线路，本节课内容的呈现从知识水平上是由浅入深、层层深入的，既符合学生的认知逻辑，又能够引发学生不断地进行思考，为基因工程技术路径的进一步深入学习做好知识上和情绪上的准备。在具体的授课过程中，教师要始终基于主线逻辑和学生的即时反馈，运用恰当的教学语言对学生进行学习进程上的引导和思维的有效激发，这一点非常重要。基因工程本身是整个高中生物学习的重点，也是难点，学生会有一定的畏难心理，这时候教师需要做的是鼓励和引导。另外，基因工程也是学生非常感兴趣的领域，如何创设合适的学习情境来激发学生学习的兴趣，综合运用所学知识去解决实际问题是教师需要认真思考和设计的。教师所有教学举措的出发点和落脚点始终是围绕学生展开的，课堂教学行为只有真正做到以学生为中心，才能有效地落实学生核心素养的培育。

图1 课堂内容的逻辑框架

二、任务的情境处理

《普通高中生物学课程标准（2017 年版2020 年修订）》中提及：生物学学科核心素养是学生在生物学课程学习过程中逐渐发展起来的，在解决真实情境中的真实问题时所表现出来的价值观、必备品格与关键能力，是学生知识、能力、情感态度价值观的综合体现。而真实情境即为“生活世界”，是与人互动的环境。教师在真实情境中设定学习任务和学习目标，学习任务的达成可以通过一个个的学习活动来完成，每一个学习活动都有对应的学习内容和学习目标，也有相应的资源支撑，学生经历这样一个过程来达成任务预设的学习目标，如图2所示。学生通过综合运用所学知识，采用合适的学习方式完成情境设定任务的过程即是解决问题能力的培养过程，指向的便是核心素养的养成。_____________

图2 学习情境下的学习目标达成路径

基因工程的技术路径是本节课的重点，同时也是一个难点，涉及多个基础的知识要点。在该堂复习课的设计中，笔者没有按常规路径先引导学生复习基因工程所用的工具、基因工程的操作流程等基础知识，而是直接抛出一个真实的任务情境，即“用基因工程技术生产人的胰岛素”，通过这样一个经典的、贴近学生生活的真实情境来贯穿知识学习的全过程，在真实的情境中，学生看到的不再是水泥、钢筋、门窗这样零散的建筑材料（限制酶、质粒、受体细胞等零碎的知识点），而是一个楼梯（产品）甚至是一个房子（产品）。将知识学习与真实生活需求连接起来，以真实情境中的任务为导向，有助于激发学生学习的兴趣和热情，便于学生感受到知识学习的意义和价值。具体内容组织如下：

教师提供原材料：目的基因（含有限制酶的酶切位点）、几种供选用的工具酶（解旋酶、DNA 聚合酶、DNA连接酶、RNA聚合酶、逆转录酶、限制酶（EcoR I、EcoR V、BamH I）、几种供选择的质粒（4 种不同特点的质粒）、几种供选取的受体细胞（诸如酵母菌、大肠杆菌、动物胰脏细胞等）以及能够帮助学生有效理解的必要注解（学习支架），如图3所示。

图3 教师所提供的供学生选择的原材料

学生输出终产品：学生综合运用所学知识来设计产品方案，对学生来说是一个考验。学生不仅仅要知道相关的知识，还要灵活运用，学生需要在明晰学习目标的基础上，全方位考虑基因工程的技术步骤，根据已经学习的相关知识选取合适的酶（考虑酶的结构和功能，特别是限制酶）、受体细胞（考虑不同细胞的结构和功能）、质粒（质粒的选取是重中之重，选取的过程也考查了学生对后续步骤“筛选含有重组质粒的受体细胞”的有关内容），在选取的基础上，学生还要能够使用科学的语言来表述出所设计的产品方案。

三、思维的深度激发

生物学核心素养关注学生科学思维的培养，教师在教学中尤其要注重学生思维的启发和思考的深度。笔者通过创造真实的任务情境将学生置身其中，学生综合运用所学知识来分析问题、解决问题的过程便是非常好的思维启发、思维碰撞以及思维深化的有效方式。该部分教学内容的主要组织形式、师生互动方式具体如下：

教学组织形式：产品方案设计部分的教学组织主要采用ClassIn 平台的线上小组讨论功能，教师事先按照设定好的分组标准将学生进行分组，并设置好讨论组组长，明确好组长的职责。每个讨论组都有独立的线上教室进行分组讨论，组与组之间互不干扰，组长可以在讨论组内进行资料的展示，小组讨论过程、结果的记录和整理，并在讨论结束后在班级中分享本组讨论的成果。教师点击平台的“旁听”键，即可随时了解各个小组的讨论情况，也可即时跟进小组的讨论。另外，教师还可以在平台上设置定时器，提醒学生把控讨论时间。

师生互动方式：分组讨论结束之后，讨论组组长（组员也可以）讲解自己小组的方案设计思路，在师生互动中教师即时在平台小黑板（可无限书写，课后板书可保存发给学生）上板书出学生的方案设计思路，将学生思维外显化。另外，师生互动中，教师的语言要能够启发学生思考，最好是能够激发学生思维的矛盾点，从而加深学生对知识内容的理解。具体内容组织如下：

重点聚焦限制酶的选取（选取方法：单酶切法、双酶切法）、4 种质粒的选取以及受体细胞的筛选方法（显色法、印章法），这三块内容既独立又相互关联。教师可以通过有难度进阶的问题链来组织教学，并辅以相应的练习题（每道练习题都需设置答题器，即时产生数据，精准反馈学生学习效果）。比如，在质粒的选取和受体细胞的筛选方法上，教师可以这样设置问题链：“应该选择哪一种质粒作为目的基因的运载体？”→“为什么选择质粒2 作为运载体？”→“质粒3也满足有复制原点，有标记基因，为什么不选它作为运载体？”→“为什么非要选择带有标记基因的质粒？”→“为什么非要选择带有两个标记基因的质粒？”→“如果把质粒2换成质粒4，能不能够达到筛选的目的？”

教师通过有难度进阶的问题链来组织教学内容，可以不断地和学生的思维进行碰撞，在激发与碰撞的过程中实现学生观点的澄清→概念的确立→新观念的形成→问题的解决。在这个案例中，学生经历了一个完整的情境，或者说是一个真实的生活案例，通过做事（基于原有的知识基础，一步步地选取材料，找准逻辑关联）来形成最终解决问题的方案。在解决方案的诞生过程中实现本学科知识的结构化，提升对学科知识内容的认识、理解和运用能力，过程中实现核心素养的养成，这一点也恰好契合现行的项目化学习的理念。

四、评价的即时跟进

以学生为中心的课堂关注学生核心素养在学习过程中的孕育和萌芽，强调过程性评价的重要价值。线上教学不同于线下教学，教师不能随时观察到所有学生的表情和动作，但线上教学也有它独特的优势。教师可以巧妙地利用一些小工具来为课堂教学增添色彩，例如，利用ClassIn 平台的一些小工具来实现和学生的双向互动和即时评价。利用答题器的数据收集和分析功能来及时精准评价学生某一个知识点的学习效果；基于留言板的学生反馈情况，教师可以了解学生的学习情况并予以适时的评价和点播；利用随机选人、举手上台功能来提升学生课堂学习的投入度，活跃课堂气氛，增进师生互动；利用文本协作功能来实现教师和学生共同总结课堂知识，实现课堂内容的梳理和结构化。另外，基于混合学习的理念，教师还可以借助不同平台的优势实现学生的混合学习，例如，充分借助学校的AI学智慧教育平台系统的个性化学习资源（个性化学程单、师生微课、校本题库）辅助学生的自适应学习，教师通过教师端平板或教师端网页能够及时查看学生的学习数据分析结果，为科学评价、个性化辅导和单元复习设计提供数据上的支撑，实现技术平台支撑、数据驱动的精准有效教学。

五、结语

伴随着全球信息化浪潮席卷而来，学校信息化转型的脚步不断加快，尤其是线上教学的大规模运用，更是催生了信息技术与教育教学深度融合的课题。信息技术创设了教育教学的技术环境，更需要建设“以人为本”的学习环境，突出“智慧赋能”的教师支持服务，彰显“人的发展”的科学评价体系。对于身处教育教学一线的教师而言，已经处于信息化改革的浪潮之中，不是局外人，而是逐浪者。如何认识、应用、改进信息技术，如何让信息技术助力“双新”实践是需要一直思考和实践的命题。

在具体的教育教学过程中，肯定会存在或多或少的问题和困难：1.技术工具在教育教学中还未能形成常态、普适性应用，更多的还是从工具功能的角度来改变教育教学，这就可能引发“为技术而技术”的问题；2.技术工具还未能融入整个教育生态中，更多地应用于教育教学中的某一环节（如应用于考试分析、作业环节等），这也容易出现因为技术工具而加剧“应试教育”的问题；3.技术工具到底有没有真正实现教学效果的提质增效？有没有科学的实验验证？是不是一定非用不可？4.线上教学对技术的环境支持和稳定性要求比较高，技术的复杂性和上手的难度对教师提出了较高的要求，不同技术平台各有优缺点，应该如何有效选取？虽然实践的过程有困难，有曲折，有质疑，但探索之路不能因为困难而停止，不能因为质疑而摇摆。《中国教育现代化2035》中提出：要借助信息技术，大力开展智能教育，探索新时代背景下新的教育体系与形态，真正走出具有中国特色教育信息化发展道路。从国家发布的文件中我们可以感受到，信息技术助力教育教学是发展的大趋势，作为教育者，我们无法回避。因此更需要静下心来思考：如何以“技”谋求与实现教育本质的“道”，在探索的过程中助力育人方式的变革，实现对于“人”的培养？落实到具体的教育教学中，就是教师脑中的“双新”理念要足够清晰，脚下的“双新”实践要足够扎实，在此基础上以一种“改革者”的心态去钻研，秉持“学习目标素养化、学习体验情境化、学习方式个性化、学习资源多样化、学习评价多元化”这样的理念和愿景，在实践的道路上不断地进行反思、修正和总结，相信经历这样一个研究的过程，教师未来的教育教学之路必然会越走越宽，越走越远。