技術(shù)支撐下的探究式教學(xué)實(shí)踐與思考

技術(shù)支撐下的探究式教學(xué)實(shí)踐與思考王陽孫文方本文總體設(shè)計本節(jié)課通過對“魚”的外形、運(yùn)動及呼吸特點(diǎn)的觀察與探究，使學(xué)生對魚的外觀、結(jié)構(gòu)及與結(jié)構(gòu)相適應(yīng)的能力進(jìn)行深入的了解。本課在混合式教學(xué)環(huán)境下進(jìn)行，通過課前問卷調(diào)查、課上深層次探究、課后延伸探究三個主要環(huán)節(jié)展開。在學(xué)法與教法上采用自主合作探究法和以學(xué)法導(dǎo)航學(xué)案為引導(dǎo)的任務(wù)型教學(xué)法，通過調(diào)查—提問—猜想—探究—驗(yàn)證—交流六個環(huán)節(jié)，在探索實(shí)際問題解決的過程中，提升學(xué)生的科學(xué)思維和探究能力。本文技術(shù)支撐1.信息技術(shù)助課前——問卷調(diào)查知學(xué)情，為探究做準(zhǔn)備教師通過在網(wǎng)絡(luò)平臺發(fā)布調(diào)查問卷，可以快速、精準(zhǔn)地掌握學(xué)情，梳理出學(xué)生的疑問點(diǎn)以及共性問題。在課堂上，教師能夠有針對性地進(jìn)行教學(xué)，同時也為知識廣度與深度的挖掘爭取了更多的時間，提高了課堂效率。課前，筆者在UMU上設(shè)計了“魚類知多少”的調(diào)查問卷，通過調(diào)查問卷筆者發(fā)現(xiàn)，學(xué)生在判斷鯨魚是否屬于魚類這一問題上存在較大問題，在課堂教學(xué)時，筆者以此為切入點(diǎn)展開課堂教學(xué)。2.信息技術(shù)助課中——虛擬結(jié)合，搭建探究橋梁信息技術(shù)的應(yīng)用為重難點(diǎn)的突破提供了更多可能。在本節(jié)課中，在探究魚的外部形態(tài)時，教師利用NoBook生物虛擬實(shí)驗(yàn)室中魚的3D立體結(jié)構(gòu)圖，實(shí)現(xiàn)了結(jié)構(gòu)圖由平面到3D立體的轉(zhuǎn)變，提升直觀性，更增加了科技感與趣味性。學(xué)生不僅可以通過手中的平板電腦全方位且細(xì)致地對魚的外形特點(diǎn)進(jìn)行觀察與探究，而且還可以結(jié)合實(shí)物魚進(jìn)行進(jìn)一步觀察。通過虛與實(shí)的觀察，學(xué)生對魚的外部形態(tài)有了更加充分的認(rèn)識。3.信息技術(shù)助測試——反饋及時，掌控探究效果信息技術(shù)的應(yīng)用使教師在課上能及時掌握每一名學(xué)生對知識的掌握情況，在提高課堂效率的同時也提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。4.信息技術(shù)助課后——線上協(xié)作，拓展探究空間利用信息技術(shù)可以將教師篩選的資料分享給學(xué)生，學(xué)生利用課余時間自學(xué)，縮減了學(xué)生查找資料的時間，同時也達(dá)到了拓展知識的目的?！遏~》教學(xué)設(shè)計1.教學(xué)目標(biāo)與重難點(diǎn)知識與技能目標(biāo)：說出無脊椎動物和脊椎動物的主要區(qū)別;概述魚的主要特征;說出魚適應(yīng)水中生活的主要特征;舉例說明魚與人類的關(guān)系。過程與方法目標(biāo)：通過對魚的外形、運(yùn)動及呼吸特點(diǎn)的觀察與分析，提高觀察與分析能力;通過對魚能夠在水中進(jìn)行呼吸的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，提高實(shí)驗(yàn)探究能力;通過小組合作探究，提高合作學(xué)習(xí)能力。情感態(tài)度與價值觀目標(biāo)：通過掌握魚的形態(tài)結(jié)構(gòu)等知識，進(jìn)一步確立生物體結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)、生物體與環(huán)境相適應(yīng)的觀點(diǎn)。重點(diǎn)：說出魚適應(yīng)水中生活的主要特征。難點(diǎn)：認(rèn)識魚的呼吸。2.教學(xué)過程（1）在參與調(diào)查過程中感知魚的奧秘在UMU互動平臺上建立課程《魚》，并上傳“魚類知多少”調(diào)查問卷、“魚的呼吸——鰓”視頻、測試題等教學(xué)資源。總結(jié)課前學(xué)生在UMU互動平臺上完成的“魚類知多少”的問卷調(diào)查，提出共性問題：鯨魚是否屬于魚類？設(shè)計意圖：通過課前的問卷調(diào)查，教師可知學(xué)生對魚類的了解情況。通過課上的總結(jié)，幫助學(xué)生進(jìn)一步體會魚的種類的多樣性，并提出學(xué)生的共性問題。（2）在虛實(shí)結(jié)合的實(shí)驗(yàn)中逐步探究魚的奧秘①探究魚的骨骼。學(xué)生觀察手中的鯽魚骨骼標(biāo)本實(shí)物，通過比較已經(jīng)學(xué)習(xí)過的無脊椎動物的特點(diǎn)，歸納脊椎動物與無脊椎動物的概念。設(shè)計意圖：學(xué)生通過將脊椎動物與已經(jīng)學(xué)習(xí)的無脊椎動物的特點(diǎn)進(jìn)行比較，能夠較為容易地理解本節(jié)課的核心概念——脊椎動物與無脊椎動物，進(jìn)而理解兩者之間的區(qū)別。②探究魚適合水中生活的主要特征——外部形態(tài)（虛實(shí)結(jié)合）。學(xué)生利用平板電腦打開NoBook生物虛擬實(shí)驗(yàn)室的網(wǎng)頁，觀察虛擬3D魚，同時與實(shí)物魚對比。結(jié)合教材內(nèi)容，小組討論魚的外形以及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，并依據(jù)生活經(jīng)驗(yàn)或已經(jīng)了解到的魚類相關(guān)知識分析其形態(tài)以及各部分結(jié)構(gòu)的功能與意義，完成學(xué)法導(dǎo)航學(xué)案相關(guān)內(nèi)容并進(jìn)行匯報。設(shè)計意圖：利用虛擬的3D資源，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，能使其對魚類外部形態(tài)特點(diǎn)有進(jìn)一步的認(rèn)識。③探究魚適合水中生活的主要特征——魚的運(yùn)動。課前各小組成員將查找的關(guān)于魚鰭作用的資料上傳至UMU互動平臺，與其他小組共享，并進(jìn)行自主探究與合作探究，以了解每一種魚鰭的作用。課上匯報小組研究成果。通過再一次觀察實(shí)物魚，學(xué)生充分認(rèn)識到魚是依靠尾部和軀干部的擺動以及鰭的協(xié)調(diào)作用游泳的。教師進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生思考魚在水中游泳的意義是什么。學(xué)生能較為容易地分析出其運(yùn)動的主要意義在于尋找食物以及躲避敵害。設(shè)計意圖：使用UMU互動平臺，為學(xué)生提供自主探究和合作探究的平臺。與此同時，通過再一次的深入觀察，提升學(xué)生的觀察能力。通過分析魚在水中運(yùn)動的意義，幫助學(xué)生理解生物與環(huán)境相適應(yīng)的生物學(xué)觀點(diǎn)。④探究魚適合水中生活的主要特征——魚的呼吸。教師播放魚呼吸過程的視頻，引導(dǎo)學(xué)生觀察魚的口與鰓蓋的后緣是交替張合的，流入口中的水從鰓蓋后緣流出，并引導(dǎo)學(xué)生思考：這一過程是魚在進(jìn)行哪一項(xiàng)生命活動？首先，依據(jù)化學(xué)知識，小組討論實(shí)驗(yàn)設(shè)計，動手操作，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，驗(yàn)證魚可以在水中進(jìn)行呼吸的結(jié)論。其次，探究鰓的結(jié)構(gòu)與功能。以學(xué)法導(dǎo)航學(xué)案中的三個問題為引導(dǎo)，學(xué)生通過手中的平板電腦，反復(fù)觀看UMU互動平臺中“魚的呼吸——鰓”的視頻，并進(jìn)行合作探究，在探究的同時通過截屏的方式提取關(guān)鍵信息回傳至UMU互動平臺，再利用提取的關(guān)鍵信息講解學(xué)法導(dǎo)航學(xué)案中的三個問題（如圖1）。再次，模擬鰓絲。教師利用毛筆的筆毛模擬鰓絲，同時利用希沃投屏讓學(xué)生觀察毛筆的筆毛在水中和離開水時的變化，體會魚在水中鰓絲完全打開，擴(kuò)大了鰓和水的接觸面積，便于氣體交換的特點(diǎn)。最后，探究鯽魚鰓的數(shù)量。利用手中的平板電腦，打開Nobook生物虛擬實(shí)驗(yàn)室的網(wǎng)頁，觀察魚的呼吸系統(tǒng)虛擬內(nèi)部解剖圖，并進(jìn)行合作探究，確定鯽魚鰓的數(shù)量。（3）總結(jié)魚適應(yīng)水中生活的主要特征學(xué)生先自主梳理與總結(jié)魚類的主要特征，并利用思維導(dǎo)圖的形式進(jìn)行呈現(xiàn)（如圖2）。設(shè)計意圖：通過思維導(dǎo)圖梳理知識點(diǎn)也是給予學(xué)生一定的學(xué)法指導(dǎo)。（4）課內(nèi)延伸，拓展探究廣度教師展示魚類的食性與消化系統(tǒng)的關(guān)系以及魚的生殖方式的資料，學(xué)生進(jìn)行閱讀與分析。教師播放鯨魚特征的視頻，學(xué)生對魚類特征與鯨魚特征進(jìn)行對比，解決課前的問題。設(shè)計意圖：擴(kuò)充學(xué)生的知識廣度;能夠與鯨魚的特征做更好的對比，使學(xué)生充分認(rèn)識鯨魚不屬于魚類，而屬于哺乳動物。（5）課堂小測，檢查學(xué)習(xí)成果學(xué)生利用手中的平板電腦進(jìn)入UMU互動平臺中的考試板塊，進(jìn)行答題并提交，限時3分鐘。設(shè)計意圖：教師在課上就能發(fā)現(xiàn)學(xué)生的知識漏洞，并進(jìn)行個性化輔導(dǎo)，能切實(shí)提高課堂效率。（6）課后延學(xué)，拓展探究空間①教師將課外拓展內(nèi)容上傳至UMU互動平臺，學(xué)生利用課余時間進(jìn)行自主學(xué)習(xí)。②學(xué)生繪制思維導(dǎo)圖總結(jié)魚類相關(guān)知識，并上傳至UMU互動平臺，與其他同學(xué)進(jìn)行溝通交流。設(shè)計意圖：幫助學(xué)生擴(kuò)充知識廣度，同時為學(xué)生提供溝通和交流的平臺。4.課后反思《魚》一課通過信息技術(shù)的融入解決了傳統(tǒng)教學(xué)中的探究難題，讓學(xué)生能在虛擬與現(xiàn)實(shí)的環(huán)境中開展探究。學(xué)生通過全方位、多層次、多角度的探究學(xué)習(xí)，加深了對探究對象的理解，真正成為課堂學(xué)習(xí)的主人，也更好地提升了自身核心素養(yǎng)。但本節(jié)課也有需要改進(jìn)的地方。①本節(jié)課中應(yīng)用的UMU互動平臺為探究式教學(xué)提供了有利條件，但探究的廣度與深度可以再擴(kuò)大一些，如側(cè)線如何幫助魚類感知水流方向、水壓大小、水流速度、水中物體位置，是否有魚類完全依靠鰭進(jìn)行運(yùn)動等。②本節(jié)課驗(yàn)證魚可以在水中進(jìn)行呼吸環(huán)節(jié)與化學(xué)學(xué)科融合，在探究深度與廣度擴(kuò)大的基