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【摘 要】本文以“与生物学有关的职业—— 林业工程师”一课为例，在分析教材的基础上，提出依托 StarC 平台的信息化创设适当情境，以问题为主线、以学生为主体进行合理的教学设计，以深入推进交互活动。
【关键词】生物学 核心素养 教学设计 StarC 平台
【中图分类号】G 【文献标识码】A
【文章编号】0450-9889（2019）08B-0102-03
生物学核心素养可以通过生物学的课堂教学实践加以培育、生成和发展。依托 StarC 云端一体化学习平台，利用网络，通过电脑主机连接数字化图像摄影仪、专用 Pad 平板电脑学习机等设备，用电子双屏代替投影幕布、电子白板替代原始黑板、触控笔取代最初粉笔来完成整个教学活动。其信息化、智能化、丰富化的课程教学资源和网络互动教学环境，有效辅助课堂教学，提高教学效率，优化教学效果，达成生物学教学目标，助力学生生物学科核心素养的发展。本文以人教版高中生物学必修 3“与生物学有关的职业—— 林业工程师”为课例，探讨依托 StarC 交互式平台进行的教学设计。
一、教学分析
“与生物学有关的职业—— 林业工程师”是人教版高中生物学教材《稳态与环境》第 4 章的拓展内容。在此之前，学生已经学习了有关种群和群落及环境的内容，并能学以所用，学以致用。本节内容虽看似简单，但因为教材内容部分介绍不多，所以学生对与此相关的林业工程师职业了解甚少。结合颁布的《普通高中生物学课程标准（2017 版）》，本节课的设计以发展学生的核心素养为理念，以 StarC 平台的信息化融合为依托，以问题解决为驱动，以“了解、磨炼、考验、体验”林业工程师为主线，采用观看并分析相关视频、Pad 网络查阅资料和上传作业、学生自主学习、小组合作探究、交流表达、教师引导、评价等方式激发学生的主动性和积极性，突破本节的难点，将知识、能力和情感态度价值观三维目标有效整合，以实现学生核心素养的发展目标。
二、教学目标
1.通过网络搜索，熟悉和深入了解林業工程师这一与生物学相关的职业（社会责任）。
2.通过运用科学的观点、思路和方法以及所学生物学有关知识，探讨或解决林业中的相关实际问题（生命观念、科学思维、科学探究、社会责任）。
3.能深刻认识到生物学在促进人与自然和谐共处等方面的重要性，并为可持续发展提出有价值的建议（社会责任）。
三、教学过程
（一）精心创设情境，激发学习动机
〖师〗“绿水青山就是金山银山”的发展理念的提出，大力推进生态文明建设。倡导绿色发展，必须加快林业发展。事实上，我们的森林业正面临诸多问题，先看一则视频（教师利用 StarC 平台的双屏与附加功能，左屏 PPT 课件呈现大兴安岭森林图，右屏播放 2017 年内蒙古大兴安岭森林火灾视频）。刚才的视频内容让大家很揪心，这一场火灾本来是完全可以避免的，可见防火远比救火更重要。如何科学有效地防火？这与我们的林业工程师是分不开的。这就是我们这节课要学习的内容：与生物学有关的职业—— 林业工程师。
〖设计意图与发展学生核心素养分析〗用事实情境，激发学生对森林火灾的关注，进而唤起学生的能动意识，激发内在驱动力，使其积极参与到接下来的学习活动中来。通过视频内容，引发学生情感共鸣，关注自然生存环境，树立生命观念的意识和增强学生的社会责任感，对应培养和发展“生命观念”与“社会责任”的学科核心素养。
（二）PAD 网络搜索，走近林业工程师
〖活动一〗学生利用手头的 Pad 学习工具，网络查阅资料，了解林业工程师的一些信息，如就业单位、主要从事工作、教育背景（大学、专业、学历等）等，进行小组汇总，成果分享。
〖小组汇报，完成总结〗
〖设计意图与发展学生核心素养分析〗利用“任务驱动”的教学方法，以学生为主体，自主用 Pad 上网查找资料，小组完善汇总，教师适当补充，在提高学生操作学习工具技能的同时，提升学生的资料提炼能力，同时加深对林业工程师有关方面的了解。对应培养和发展“科学思维”与“社会责任”的学科核心素养。
〖师〗森林病虫害和火灾重在预防，重在未雨绸缪。请大家围绕下面两个问题进行思考、探讨与交流。
（三）问题引领探索，磨炼林业工程师
〖活动二〗StarC 双屏展示下列问题，学生进行分析思考、小组探讨与合作交流。
1.森林病虫害防治措施是“预防为主，综合治理”。请结合所学生物学知识，阐述林业病虫害的具体防治方法并作出评价。
2.森林防火远比救火更重要，火灾隐患要做到早发现，从而及时预防。你认为林业防火的具体措施有哪些？
〖小组讨论，交流总结〗森林病虫害防治方法有：物理机械防治、化学防治、生物防治、选育抗病虫树种（或转抗虫基因）、森林植物检疫、营林技术防治等;森林防火措施有：人工地面巡视 、无人机空中巡逻、瞭望台监测、视频监控（国内主流）、智能预警（发展方向）等。
〖设计意图与发展学生核心素养分析〗通过问题探讨、合作交流的方式，在积极讨论过程中，使学生自身的理性思维以及充分运用所学生物学知识去解决实际问题的能力得到充分的提升，同时培养学生关注社会议题的社会责任感意识。对应培养和发展“科学思维”“科学探究”与“社会责任”的学科核心素养。
〖师〗作为一名林业工程师，除了能解决林业中面临的一些问题，还要具备对林业工程的整体规划与创新设计的能力，能够经受严峻的考验。
（四）三位一体整合，考验林业工程师
〖活动三〗近几年来，有些地方农户种植的板栗人工林经济效益不高。假如你欲当一名林业工程师，你来为农户出谋划策，规划方案，以取得显著经济效益和生态效益，进而通过林业工程师的考验。小组将方案写在下发的纸上，利用手头 Pad 拍照上传，教师利用 StarC 平台接受各组上传的方案，对比分析，即时反馈评价。 〖各组上传，评价总结〗总体规划的方向是进行“人工林套种—— 增加物种多样性”。套种不同品种时要注意以下几点：（1）互补效应：充分利用资源空间;（2）阴阳结合：阳生与阴生植物结合;（3）生快活高：生长快，成活率高;（4）劳动投入少，易管理;（5）经济效益和生态效益并重。
〖设计意图与发展学生核心素养分析〗通过设计、上传、评价方案的三位一体的方式，依托 StarC 平台与学生端 Pad 的网络连接，促使师生互动、生生互动以及人机互动的交互方式得到更广泛、更深入地实现，教学的反馈评价更加及时，利于教师更全面地了解学生，更好地掌控教学，课堂教学效率和教学效果得到更好的提升。与此同时，学生关注和解决实际问题的意识感、责任感、系统结构决定功能观进一步加强。对应培养和发展“生命观念”“科学思维”“科学探究”与“社会责任”的学科核心素养。
〖师〗作为林业工程师，要能胜任解决林业户的咨询与求助。
（五）自我角色扮演，体验林业工程师
〖活动四〗现场一组同学扮演林业工程师，其他组同学扮演林业户，对林业种植中的相关问题进行现场咨询和求助，林业工程师进行解答。教师扮演级别最高的林业工程师，对相关问题进行补充和说明。
〖问题与解答〗
1.对于过量采伐的森林如何有效治理以恢复森林植被？
可实行定期封山育林，禁止开垦、放牧等人为破坏活动，对封育地进行规划，制定管理办法。
2.一些地方的市区、城镇等公共绿地打算只选择油松类植被用于城市绿化行不行？
樹种过于单一，林业结构不合理，易造成病虫害，应增加植物种类多样性，利于城市绿化多样性发展。
3.西北防护林曾被大量种植属于乔木的杨树，结果“绿色长城”成为“灰色长城”，其原因主要是什么？
违背协调与平衡原理，应该因地制宜，栽种耐旱抗风沙等适应性强的当地物种，方能保持长期存活。
〖设计意图与发展学生核心素养分析〗通过模拟真实情境，角色扮演方式，在有效互动中，让学生切身体验林业工程师这一职业并提升对该职业的认同感和自豪感，获得快乐和宝贵的经历，在潜移默化中享受职业的乐趣，树立为社会作贡献的责任意识。在解决实际问题的过程中，学生的科学思维能力得到进一步提升。对应培养和发展“生命观念”“科学思维”与“社会责任”的学科核心素养。
（六）情境升华情感，引发心灵共鸣
〖师〗随着国家对生态环境建设的大力投入，我们的林业发展正变得越来越好，正如前一阶段的大型纪录片《厉害了，我的国》中所呈现的一样。（利用 StarC 平台的双屏与附加功能播放视频）
〖师〗当然，我们的生态环境建设任重而道远，美丽环境的背后有众多林业工程师默默无闻的付出，他们像对待生命一样对待我们的林业。希望以后有更多的同学选择报考林业大学，用你们的知识和热情，共同守望、培育我们的森林，为建设美好家园贡献你们的那份力，做一个有责任、有担当的人。愿我们的环境如唐代著名诗人张志和词《渔歌子》中所描述的生态盛景。学生集体朗诵词。
〖设计意图与发展学生核心素养分析〗通过视频播放、学生集体朗诵，从视觉和听觉上引发学生产生强烈的共鸣，如同身临其境的感觉。关注我们的生态环境，树立报考林业大学的决心和浓烈的生命观念和社会责任感意识。对应培养和发展“生命观念”与“社会责任”的学科核心素养。
这节课内容看似简单，但涉及学生不熟悉的职业—— 林业工程师，课堂依托 StarC 平台与 Pad 学习机的连接，在 PPT 课件基础上，将资料、图片、视频等多种教学资源有机整合。采用查阅资料、小组讨论、人机互动、交流评价、角色扮演等多样化活动形式。理论联系实际，贴近生活，运用所学知识解决现实问题。上述这些设计充分激发学生学习的积极性和探究的主动性，培养学生的科学思维能力、科学探究能力、归纳总结能力和自主学习能力。树立保护生态环境的意识，增强社会责任感。对林业工程师形成正确的认识，增强自我价值实现决心和生命观念意识。在倡导课堂教师主导学生主体及快乐学习理念的同时，在潜移默化中培养和发展学生的核心素养，完成立德树人的根本任务。
【基金项目】江苏省教育科学“十三五”规划2016年度省级重点课题“ StarC 平台下高中生物课堂交互式教学模式的研究”（No. C-b/2016/02/45）。
【作者简介】周小建（1978— ），男，本科学历，江苏省苏州市第三中学高级教师。
（责编 卢建龙）
【关键词】生物学 核心素养 教学设计 StarC 平台
【中图分类号】G 【文献标识码】A
【文章编号】0450-9889（2019）08B-0102-03
生物学核心素养可以通过生物学的课堂教学实践加以培育、生成和发展。依托 StarC 云端一体化学习平台，利用网络，通过电脑主机连接数字化图像摄影仪、专用 Pad 平板电脑学习机等设备，用电子双屏代替投影幕布、电子白板替代原始黑板、触控笔取代最初粉笔来完成整个教学活动。其信息化、智能化、丰富化的课程教学资源和网络互动教学环境，有效辅助课堂教学，提高教学效率，优化教学效果，达成生物学教学目标，助力学生生物学科核心素养的发展。本文以人教版高中生物学必修 3“与生物学有关的职业—— 林业工程师”为课例，探讨依托 StarC 交互式平台进行的教学设计。
一、教学分析
“与生物学有关的职业—— 林业工程师”是人教版高中生物学教材《稳态与环境》第 4 章的拓展内容。在此之前，学生已经学习了有关种群和群落及环境的内容，并能学以所用，学以致用。本节内容虽看似简单，但因为教材内容部分介绍不多，所以学生对与此相关的林业工程师职业了解甚少。结合颁布的《普通高中生物学课程标准（2017 版）》，本节课的设计以发展学生的核心素养为理念，以 StarC 平台的信息化融合为依托，以问题解决为驱动，以“了解、磨炼、考验、体验”林业工程师为主线，采用观看并分析相关视频、Pad 网络查阅资料和上传作业、学生自主学习、小组合作探究、交流表达、教师引导、评价等方式激发学生的主动性和积极性，突破本节的难点，将知识、能力和情感态度价值观三维目标有效整合，以实现学生核心素养的发展目标。
二、教学目标
1.通过网络搜索，熟悉和深入了解林業工程师这一与生物学相关的职业（社会责任）。
2.通过运用科学的观点、思路和方法以及所学生物学有关知识，探讨或解决林业中的相关实际问题（生命观念、科学思维、科学探究、社会责任）。
3.能深刻认识到生物学在促进人与自然和谐共处等方面的重要性，并为可持续发展提出有价值的建议（社会责任）。
三、教学过程
（一）精心创设情境，激发学习动机
〖师〗“绿水青山就是金山银山”的发展理念的提出，大力推进生态文明建设。倡导绿色发展，必须加快林业发展。事实上，我们的森林业正面临诸多问题，先看一则视频（教师利用 StarC 平台的双屏与附加功能，左屏 PPT 课件呈现大兴安岭森林图，右屏播放 2017 年内蒙古大兴安岭森林火灾视频）。刚才的视频内容让大家很揪心，这一场火灾本来是完全可以避免的，可见防火远比救火更重要。如何科学有效地防火？这与我们的林业工程师是分不开的。这就是我们这节课要学习的内容：与生物学有关的职业—— 林业工程师。
〖设计意图与发展学生核心素养分析〗用事实情境，激发学生对森林火灾的关注，进而唤起学生的能动意识，激发内在驱动力，使其积极参与到接下来的学习活动中来。通过视频内容，引发学生情感共鸣，关注自然生存环境，树立生命观念的意识和增强学生的社会责任感，对应培养和发展“生命观念”与“社会责任”的学科核心素养。
（二）PAD 网络搜索，走近林业工程师
〖活动一〗学生利用手头的 Pad 学习工具，网络查阅资料，了解林业工程师的一些信息，如就业单位、主要从事工作、教育背景（大学、专业、学历等）等，进行小组汇总，成果分享。
〖小组汇报，完成总结〗
〖设计意图与发展学生核心素养分析〗利用“任务驱动”的教学方法，以学生为主体，自主用 Pad 上网查找资料，小组完善汇总，教师适当补充，在提高学生操作学习工具技能的同时，提升学生的资料提炼能力，同时加深对林业工程师有关方面的了解。对应培养和发展“科学思维”与“社会责任”的学科核心素养。
〖师〗森林病虫害和火灾重在预防，重在未雨绸缪。请大家围绕下面两个问题进行思考、探讨与交流。
（三）问题引领探索，磨炼林业工程师
〖活动二〗StarC 双屏展示下列问题，学生进行分析思考、小组探讨与合作交流。
1.森林病虫害防治措施是“预防为主，综合治理”。请结合所学生物学知识，阐述林业病虫害的具体防治方法并作出评价。
2.森林防火远比救火更重要，火灾隐患要做到早发现，从而及时预防。你认为林业防火的具体措施有哪些？
〖小组讨论，交流总结〗森林病虫害防治方法有：物理机械防治、化学防治、生物防治、选育抗病虫树种（或转抗虫基因）、森林植物检疫、营林技术防治等;森林防火措施有：人工地面巡视 、无人机空中巡逻、瞭望台监测、视频监控（国内主流）、智能预警（发展方向）等。
〖设计意图与发展学生核心素养分析〗通过问题探讨、合作交流的方式，在积极讨论过程中，使学生自身的理性思维以及充分运用所学生物学知识去解决实际问题的能力得到充分的提升，同时培养学生关注社会议题的社会责任感意识。对应培养和发展“科学思维”“科学探究”与“社会责任”的学科核心素养。
〖师〗作为一名林业工程师，除了能解决林业中面临的一些问题，还要具备对林业工程的整体规划与创新设计的能力，能够经受严峻的考验。
（四）三位一体整合，考验林业工程师
〖活动三〗近几年来，有些地方农户种植的板栗人工林经济效益不高。假如你欲当一名林业工程师，你来为农户出谋划策，规划方案，以取得显著经济效益和生态效益，进而通过林业工程师的考验。小组将方案写在下发的纸上，利用手头 Pad 拍照上传，教师利用 StarC 平台接受各组上传的方案，对比分析，即时反馈评价。 〖各组上传，评价总结〗总体规划的方向是进行“人工林套种—— 增加物种多样性”。套种不同品种时要注意以下几点：（1）互补效应：充分利用资源空间;（2）阴阳结合：阳生与阴生植物结合;（3）生快活高：生长快，成活率高;（4）劳动投入少，易管理;（5）经济效益和生态效益并重。
〖设计意图与发展学生核心素养分析〗通过设计、上传、评价方案的三位一体的方式，依托 StarC 平台与学生端 Pad 的网络连接，促使师生互动、生生互动以及人机互动的交互方式得到更广泛、更深入地实现，教学的反馈评价更加及时，利于教师更全面地了解学生，更好地掌控教学，课堂教学效率和教学效果得到更好的提升。与此同时，学生关注和解决实际问题的意识感、责任感、系统结构决定功能观进一步加强。对应培养和发展“生命观念”“科学思维”“科学探究”与“社会责任”的学科核心素养。
〖师〗作为林业工程师，要能胜任解决林业户的咨询与求助。
（五）自我角色扮演，体验林业工程师
〖活动四〗现场一组同学扮演林业工程师，其他组同学扮演林业户，对林业种植中的相关问题进行现场咨询和求助，林业工程师进行解答。教师扮演级别最高的林业工程师，对相关问题进行补充和说明。
〖问题与解答〗
1.对于过量采伐的森林如何有效治理以恢复森林植被？
可实行定期封山育林，禁止开垦、放牧等人为破坏活动，对封育地进行规划，制定管理办法。
2.一些地方的市区、城镇等公共绿地打算只选择油松类植被用于城市绿化行不行？
樹种过于单一，林业结构不合理，易造成病虫害，应增加植物种类多样性，利于城市绿化多样性发展。
3.西北防护林曾被大量种植属于乔木的杨树，结果“绿色长城”成为“灰色长城”，其原因主要是什么？
违背协调与平衡原理，应该因地制宜，栽种耐旱抗风沙等适应性强的当地物种，方能保持长期存活。
〖设计意图与发展学生核心素养分析〗通过模拟真实情境，角色扮演方式，在有效互动中，让学生切身体验林业工程师这一职业并提升对该职业的认同感和自豪感，获得快乐和宝贵的经历，在潜移默化中享受职业的乐趣，树立为社会作贡献的责任意识。在解决实际问题的过程中，学生的科学思维能力得到进一步提升。对应培养和发展“生命观念”“科学思维”与“社会责任”的学科核心素养。
（六）情境升华情感，引发心灵共鸣
〖师〗随着国家对生态环境建设的大力投入，我们的林业发展正变得越来越好，正如前一阶段的大型纪录片《厉害了，我的国》中所呈现的一样。（利用 StarC 平台的双屏与附加功能播放视频）
〖师〗当然，我们的生态环境建设任重而道远，美丽环境的背后有众多林业工程师默默无闻的付出，他们像对待生命一样对待我们的林业。希望以后有更多的同学选择报考林业大学，用你们的知识和热情，共同守望、培育我们的森林，为建设美好家园贡献你们的那份力，做一个有责任、有担当的人。愿我们的环境如唐代著名诗人张志和词《渔歌子》中所描述的生态盛景。学生集体朗诵词。
〖设计意图与发展学生核心素养分析〗通过视频播放、学生集体朗诵，从视觉和听觉上引发学生产生强烈的共鸣，如同身临其境的感觉。关注我们的生态环境，树立报考林业大学的决心和浓烈的生命观念和社会责任感意识。对应培养和发展“生命观念”与“社会责任”的学科核心素养。
这节课内容看似简单，但涉及学生不熟悉的职业—— 林业工程师，课堂依托 StarC 平台与 Pad 学习机的连接，在 PPT 课件基础上，将资料、图片、视频等多种教学资源有机整合。采用查阅资料、小组讨论、人机互动、交流评价、角色扮演等多样化活动形式。理论联系实际，贴近生活，运用所学知识解决现实问题。上述这些设计充分激发学生学习的积极性和探究的主动性，培养学生的科学思维能力、科学探究能力、归纳总结能力和自主学习能力。树立保护生态环境的意识，增强社会责任感。对林业工程师形成正确的认识，增强自我价值实现决心和生命观念意识。在倡导课堂教师主导学生主体及快乐学习理念的同时，在潜移默化中培养和发展学生的核心素养，完成立德树人的根本任务。
【基金项目】江苏省教育科学“十三五”规划2016年度省级重点课题“ StarC 平台下高中生物课堂交互式教学模式的研究”（No. C-b/2016/02/45）。
【作者简介】周小建（1978— ），男，本科学历，江苏省苏州市第三中学高级教师。
（责编 卢建龙）