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【摘 要】本文以《探究加酶洗衣粉的洗涤效果》第 1 课时为例，论述运用信息化环境下“互教互学”模式进行高中生物实验教学，探讨高中生物实验教学中“互教互学”的教学模型和一般步骤。
【关键词】高中生物 互教互学 信息化 教学模式
【中图分类号】G 【文献标识码】A
【文章编号】0450-9889（2018）06B-0118-03
生物学是一门实验科学，研究生命现象与生物活动规律。生物实验对象的特殊性、实验探究过程的鲜明特征以及探究原理的生物特色，都带有生命现象的标识。《普通高中生物课程标准（实验）》提出，学生应该尽可能参与到中学生物实验中来。现阶段，高中生物的实验教学多数仍运用传统模式。先由教师讲解实验目的、实验原理及实验操作，进行示范演练，然后让学生动手做实验。在传统的实验教学模式中，教师占据主体地位，学生被动做实验，动手操作的时间少。实验结束后，教师对学生实验活动的评价也多是泛泛而谈，往往少了学生之间的自评与互评这一重要环节。由此可见，传统的教学模式已不符合新课程标准的理念要求。现以《探究加酶洗衣粉的洗涤效果》第 1 课时为例，讲一讲运用信息化环境下“互教互学”模式开展高中生物实验教学的方法，探讨高中生物实验教学中“互教互学”的教学模型和一般步骤。通过实践发现，运用信息化环境下“互教互学”模式，能较好地调动学生的学习积极性，为培养学生的自主学习能力和合作探究能力搭建较好的平台，增强师生之间的情感交流，使课堂教学效率得到提高。
信息技术与教育教学过程融合是指把信息技术融入教与学的过程之中。信息技术并非只体现现代教学手段的进步，更不是教师在课堂中减轻板书量的手段，而是为了更好地促进学生学习，达成教学目标。信息化环境下“互教互学”模式是以信息技术为辅，学生课前通过微课进行自主学习、自我检测，课堂上通过利用学科软件模拟实验、视频播放、幻灯片演示等，进行合作探究、展示与评价，从而将知识内化与升华。与传统的教学模式相比，信息化环境下“互教互学”的实验课堂赋予学生更多的自由，充分体现学生的主体地位。主要特点如下：（1）微课引导，课前自主学习；（2）合作探究，展开课堂互动；（3）可视化技术，记录操作过程；（4）自评与互评，过程性评价；（5）成果展示，总结交流。
本杰明·布鲁姆掌握学习法理论指出，影响学业成绩的 3 个主要变量及权重为：前期知识准备，占 50%；情感前提即动机、态度、兴趣等占 25%；教学质量即教学与学习程度的适切性，占 25%。在该理论指导下，参照 Robert Talbert 的翻转课堂结构图，结合高中生物实验教学的特点，构建如图 1 所示的信息化环境下“互教互学”的高中生物实验教学模型。
以人教版高中生物选修 1 中《探究加酶洗衣粉的洗涤效果》第 1 课时为例进行讲解。选择该实验是因其与日常生活息息相关，是高中生物学探究实验的好素材，它能较好地培养学生的探究能力，提高学生设计实验方案的能力。同时以该实验为例，阐释信息化环境下“互教互学”模式在教学中的实践环节，探讨该模式在高中生物实验教学中的作用。
（一）课前教学
1.微课制作。根据《探究加酶洗衣粉的洗涤效果》的教学设计，制作教学微课，包括理论教学和实验教学两部分。理论教学内容包括：（1）加酶洗衣粉的种类及加酶洗衣粉中酶的种类；（2）加酶洗衣粉的洗涤原理；（3）实验设计中的变量分析及遵循原则。实验教学内容包括：（1）实验仪器和试剂简介；（2）实验操作示范。
2.导学案设计。将《探究加酶洗衣粉的洗涤效果》一节的教学目标转化为以学生为主体的学习目标，结合教学的重点难点设计导学案。导学案中设置相关问题，用以引导学生仔细观看微课视频，通过自主学习写出问题的答案。如：（1）加酶洗衣粉中酶制剂的种类有哪些？（2）加酶洗衣粉的洗涤原理是什么？确定本课题中探究的三个子课题，学生通过小组合作，初步拟定探究实验的方案。经过问题反馈，发现学生的疑惑主要集中在实验设计中的变量分析及实验过程中应遵循的原则。
（二）课中教学
1.检测。通过典型例题对学生的课下学习效果进行检测，针对共同问题统一讲解，个别问题有针对性地讲解。帮助学生从题目中总结出知识点，构建知识框架，提高学生的逻辑思维能力和总结概括能力。
2.创设情境，小组合作探究。教师通过收集信息，展示学生日常生活中常用的加酶洗衣粉与普通洗衣粉。通过价格比较，设疑：是否真的一分钱一分货？加酶洗衣粉比普通洗衣粉的洗涤效果好吗？引出子课题：探究加酶洗衣粉和普通洗衣粉的洗涤效果。学生根据初步拟定的实验方案，分组展开实验，对实验结果进行记录。
3.过程性评价。以往在實验过程中，由于缺乏信息技术的支持，无法做到可视化评价，因此对学生的操作往往很难做到及时有效的评价。在信息技术的现代化实验课堂中，这一问题可利用可视化技术解决。教师及时用手机拍下学生规范和不规范的实验操作，通过一款 app Total Control 软件连接手机端和 PC 端，将内容投影到白板上。实验结束后，部分学生发现得不到正确的实验结论。教师追问：为什么会得不到正确的实验结论呢？要求学生观看白板上的实验操作照片，结合自己设计的实验方案，分组讨论并写下实验失败的原因，由小组代表进行发言，再由全体同学予以评价。学生写下的原因有：实验中的用水量、洗衣粉的用量、污染物的污染程度不同，洗涤的时间和力度不等。因此，总结出实验失败的原因是没有控制好实验中的变量，实验设计应该遵循单一变量原则和对照原则，找准实验中的自变量，其他条件一致。通过回看实验操作图片并进行评价，有利于培养学生的实验素养和技能。 4.优化实验方案，进行个性化指导。针对评价中提出的问题，学生进一步优化实验方案，包括实验原理、实验仪器和试剂、实验步骤等。由于学生的能力有差异，教师需要进行个性化指导。如：每个烧杯中搅拌的速度和时间控制；要使实验结果更准确，还应补充什么内容等。
5.成果展示，总结交流。小组代表通过实物投影仪展示修改后的实验设计方案，同学们进行学习成果交流，分享本节课中的收获和体验。教师对这一节课进行总结和评价，通过对实验结果的反馈和评价，从过程和方法等方面引导学生深入理解实验内容，从情感态度与价值观方面肯定学生积极做实验的过程及团队合作的精神。
（一）教学效果分析
本节课采用信息化环境下“互教互学”模式进行教学，与传统实验教学模式对比分析，结果如表 1 所示。
分析表 1 得知，在传统实验教学模式下，教师对知识的讲解及实验的演示几乎占据了第 1 课时，学生在课堂上没有足够的时间动手实验及展开讨论，与教师交流的机会少，学生之间的相互评价也少，无法体现学生在课堂上的主体地位。在信息化环境下“互教互学”模式中，教学效率得到明显提高，学生通过小组合作，亲身体验探究实验的过程，领悟团队合作的精神，且与教师交流的机会多；通过学生之间的评价与教师的评价，使学生深入理解实验内容，从而将知识内化、升华，充分体现出学生的主体地位。
（二）教师教学方式的改变
运用信息化环境下“互教互学”模式，看似减轻了教师课堂上的负担，实则加大了备课任务。教师于课前要精心制作微课视频和合理设计导学案。对于视频的制作，尤其是实验教学视频的录制要求高，教师除了要实验示范准确，还应对易错点进行讲解。导学案要根据本节课的重难点进行设计。课堂上，教师充分发挥主导作用，引导学生针对难点问题展开讨论，予以集体指导和个性化指导，并及时做出评价。因此，教师除具备深厚的专业知识和嫻熟的实验技能外，还应掌握相关的信息技术，如运用视频软件录制、编辑微课，利用可视化技术辅助个性化指导等。
（三）学生学习方式的改变
信息化环境下“互教互学”模式对学生自主学习的自觉性要求很高，课前通过微课及学习资料完成知识的传递，课堂上积极动手参与到实验中，并对难点问题踊跃讨论与发言。通过小组合作探究解决疑难杂症，在自评与互评中促进交流，对知识点有深刻的理解，完成知识的内化与拓展。
总之，运用信息化环境下“互教互学”模式开展高中生物实验课，不仅可以提高课堂教学效率，而且能让学生参与到学习中来，有较多的时间开展实验探究活动，有利于培养学生的动手能力、思维能力和生物学素养，达到新课标的要求。要使学习的决定权落实到学生的手中，使学生成为课堂的主体，充分发挥学生学习的主观意识，教师依然是课堂中的重要角色，是指导者，引领学生开展课堂活动，并发现问题、（下转第133页）（上接第119页）解决问题，及时、准确操控课堂。该模式在高中生物课程中的应用还存在一些问题，有待深入研究。只有结合知识内容的特点、学生的特点和教师的教学特点，并在教学实践中不断积累与反思，才能使信息化环境下“互教互学”模式在高中生物教学中绽放光彩。
【参考文献】
[1]邰语韦.创设认知冲突情境 提升学科关键能力[J].中学生物教学，2017（3）
[2]中华人民共和国教育部.普通高中生物课程标准：实验[M].北京：人民教育出版社，2003
[3]蒋鸣和.第三种学习方式来临[J].人民教育，2014（23）
[4]肖廷忠.浅谈初中生物学教学与信息技术的深度融合[J].中学生物教学，2017（3）
[5]苏若菊.翻转课堂重构教学的可能与维度[J].教学与管理，2017（6）
[6]母 进.翻转课堂在高中生物实验教学中的实践[J].中学生物教学，2017（5）
[7]郑 涛.翻转课堂在高中生物教学中的实施[J].教与学，2015（2）
（责编 卢建龙）
【关键词】高中生物 互教互学 信息化 教学模式
【中图分类号】G 【文献标识码】A
【文章编号】0450-9889（2018）06B-0118-03
生物学是一门实验科学，研究生命现象与生物活动规律。生物实验对象的特殊性、实验探究过程的鲜明特征以及探究原理的生物特色，都带有生命现象的标识。《普通高中生物课程标准（实验）》提出，学生应该尽可能参与到中学生物实验中来。现阶段，高中生物的实验教学多数仍运用传统模式。先由教师讲解实验目的、实验原理及实验操作，进行示范演练，然后让学生动手做实验。在传统的实验教学模式中，教师占据主体地位，学生被动做实验，动手操作的时间少。实验结束后，教师对学生实验活动的评价也多是泛泛而谈，往往少了学生之间的自评与互评这一重要环节。由此可见，传统的教学模式已不符合新课程标准的理念要求。现以《探究加酶洗衣粉的洗涤效果》第 1 课时为例，讲一讲运用信息化环境下“互教互学”模式开展高中生物实验教学的方法，探讨高中生物实验教学中“互教互学”的教学模型和一般步骤。通过实践发现，运用信息化环境下“互教互学”模式，能较好地调动学生的学习积极性，为培养学生的自主学习能力和合作探究能力搭建较好的平台，增强师生之间的情感交流，使课堂教学效率得到提高。
一、信息化环境下“互教互学”模式的特点
信息技术与教育教学过程融合是指把信息技术融入教与学的过程之中。信息技术并非只体现现代教学手段的进步，更不是教师在课堂中减轻板书量的手段，而是为了更好地促进学生学习，达成教学目标。信息化环境下“互教互学”模式是以信息技术为辅，学生课前通过微课进行自主学习、自我检测，课堂上通过利用学科软件模拟实验、视频播放、幻灯片演示等，进行合作探究、展示与评价，从而将知识内化与升华。与传统的教学模式相比，信息化环境下“互教互学”的实验课堂赋予学生更多的自由，充分体现学生的主体地位。主要特点如下：（1）微课引导，课前自主学习；（2）合作探究，展开课堂互动；（3）可视化技术，记录操作过程；（4）自评与互评，过程性评价；（5）成果展示，总结交流。
二、信息化环境下“互教互学”的实验教学模型
本杰明·布鲁姆掌握学习法理论指出，影响学业成绩的 3 个主要变量及权重为：前期知识准备，占 50%；情感前提即动机、态度、兴趣等占 25%；教学质量即教学与学习程度的适切性，占 25%。在该理论指导下，参照 Robert Talbert 的翻转课堂结构图，结合高中生物实验教学的特点，构建如图 1 所示的信息化环境下“互教互学”的高中生物实验教学模型。
三、基于信息化环境下“互教互学”模式的生物实验教学案例分析
以人教版高中生物选修 1 中《探究加酶洗衣粉的洗涤效果》第 1 课时为例进行讲解。选择该实验是因其与日常生活息息相关，是高中生物学探究实验的好素材，它能较好地培养学生的探究能力，提高学生设计实验方案的能力。同时以该实验为例，阐释信息化环境下“互教互学”模式在教学中的实践环节，探讨该模式在高中生物实验教学中的作用。
（一）课前教学
1.微课制作。根据《探究加酶洗衣粉的洗涤效果》的教学设计，制作教学微课，包括理论教学和实验教学两部分。理论教学内容包括：（1）加酶洗衣粉的种类及加酶洗衣粉中酶的种类；（2）加酶洗衣粉的洗涤原理；（3）实验设计中的变量分析及遵循原则。实验教学内容包括：（1）实验仪器和试剂简介；（2）实验操作示范。
2.导学案设计。将《探究加酶洗衣粉的洗涤效果》一节的教学目标转化为以学生为主体的学习目标，结合教学的重点难点设计导学案。导学案中设置相关问题，用以引导学生仔细观看微课视频，通过自主学习写出问题的答案。如：（1）加酶洗衣粉中酶制剂的种类有哪些？（2）加酶洗衣粉的洗涤原理是什么？确定本课题中探究的三个子课题，学生通过小组合作，初步拟定探究实验的方案。经过问题反馈，发现学生的疑惑主要集中在实验设计中的变量分析及实验过程中应遵循的原则。
（二）课中教学
1.检测。通过典型例题对学生的课下学习效果进行检测，针对共同问题统一讲解，个别问题有针对性地讲解。帮助学生从题目中总结出知识点，构建知识框架，提高学生的逻辑思维能力和总结概括能力。
2.创设情境，小组合作探究。教师通过收集信息，展示学生日常生活中常用的加酶洗衣粉与普通洗衣粉。通过价格比较，设疑：是否真的一分钱一分货？加酶洗衣粉比普通洗衣粉的洗涤效果好吗？引出子课题：探究加酶洗衣粉和普通洗衣粉的洗涤效果。学生根据初步拟定的实验方案，分组展开实验，对实验结果进行记录。
3.过程性评价。以往在實验过程中，由于缺乏信息技术的支持，无法做到可视化评价，因此对学生的操作往往很难做到及时有效的评价。在信息技术的现代化实验课堂中，这一问题可利用可视化技术解决。教师及时用手机拍下学生规范和不规范的实验操作，通过一款 app Total Control 软件连接手机端和 PC 端，将内容投影到白板上。实验结束后，部分学生发现得不到正确的实验结论。教师追问：为什么会得不到正确的实验结论呢？要求学生观看白板上的实验操作照片，结合自己设计的实验方案，分组讨论并写下实验失败的原因，由小组代表进行发言，再由全体同学予以评价。学生写下的原因有：实验中的用水量、洗衣粉的用量、污染物的污染程度不同，洗涤的时间和力度不等。因此，总结出实验失败的原因是没有控制好实验中的变量，实验设计应该遵循单一变量原则和对照原则，找准实验中的自变量，其他条件一致。通过回看实验操作图片并进行评价，有利于培养学生的实验素养和技能。 4.优化实验方案，进行个性化指导。针对评价中提出的问题，学生进一步优化实验方案，包括实验原理、实验仪器和试剂、实验步骤等。由于学生的能力有差异，教师需要进行个性化指导。如：每个烧杯中搅拌的速度和时间控制；要使实验结果更准确，还应补充什么内容等。
5.成果展示，总结交流。小组代表通过实物投影仪展示修改后的实验设计方案，同学们进行学习成果交流，分享本节课中的收获和体验。教师对这一节课进行总结和评价，通过对实验结果的反馈和评价，从过程和方法等方面引导学生深入理解实验内容，从情感态度与价值观方面肯定学生积极做实验的过程及团队合作的精神。
四、信息化环境下“互教互学”模式在实验教学中的实践反思
（一）教学效果分析
本节课采用信息化环境下“互教互学”模式进行教学，与传统实验教学模式对比分析，结果如表 1 所示。
分析表 1 得知，在传统实验教学模式下，教师对知识的讲解及实验的演示几乎占据了第 1 课时，学生在课堂上没有足够的时间动手实验及展开讨论，与教师交流的机会少，学生之间的相互评价也少，无法体现学生在课堂上的主体地位。在信息化环境下“互教互学”模式中，教学效率得到明显提高，学生通过小组合作，亲身体验探究实验的过程，领悟团队合作的精神，且与教师交流的机会多；通过学生之间的评价与教师的评价，使学生深入理解实验内容，从而将知识内化、升华，充分体现出学生的主体地位。
（二）教师教学方式的改变
运用信息化环境下“互教互学”模式，看似减轻了教师课堂上的负担，实则加大了备课任务。教师于课前要精心制作微课视频和合理设计导学案。对于视频的制作，尤其是实验教学视频的录制要求高，教师除了要实验示范准确，还应对易错点进行讲解。导学案要根据本节课的重难点进行设计。课堂上，教师充分发挥主导作用，引导学生针对难点问题展开讨论，予以集体指导和个性化指导，并及时做出评价。因此，教师除具备深厚的专业知识和嫻熟的实验技能外，还应掌握相关的信息技术，如运用视频软件录制、编辑微课，利用可视化技术辅助个性化指导等。
（三）学生学习方式的改变
信息化环境下“互教互学”模式对学生自主学习的自觉性要求很高，课前通过微课及学习资料完成知识的传递，课堂上积极动手参与到实验中，并对难点问题踊跃讨论与发言。通过小组合作探究解决疑难杂症，在自评与互评中促进交流，对知识点有深刻的理解，完成知识的内化与拓展。
总之，运用信息化环境下“互教互学”模式开展高中生物实验课，不仅可以提高课堂教学效率，而且能让学生参与到学习中来，有较多的时间开展实验探究活动，有利于培养学生的动手能力、思维能力和生物学素养，达到新课标的要求。要使学习的决定权落实到学生的手中，使学生成为课堂的主体，充分发挥学生学习的主观意识，教师依然是课堂中的重要角色，是指导者，引领学生开展课堂活动，并发现问题、（下转第133页）（上接第119页）解决问题，及时、准确操控课堂。该模式在高中生物课程中的应用还存在一些问题，有待深入研究。只有结合知识内容的特点、学生的特点和教师的教学特点，并在教学实践中不断积累与反思，才能使信息化环境下“互教互学”模式在高中生物教学中绽放光彩。
【参考文献】
[1]邰语韦.创设认知冲突情境 提升学科关键能力[J].中学生物教学，2017（3）
[2]中华人民共和国教育部.普通高中生物课程标准：实验[M].北京：人民教育出版社，2003
[3]蒋鸣和.第三种学习方式来临[J].人民教育，2014（23）
[4]肖廷忠.浅谈初中生物学教学与信息技术的深度融合[J].中学生物教学，2017（3）
[5]苏若菊.翻转课堂重构教学的可能与维度[J].教学与管理，2017（6）
[6]母 进.翻转课堂在高中生物实验教学中的实践[J].中学生物教学，2017（5）
[7]郑 涛.翻转课堂在高中生物教学中的实施[J].教与学，2015（2）
（责编 卢建龙）