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摘 要 利用雨课堂、微信平台、翻转课堂、百度检索等信息化技术手段,通过无土栽培技术课程的学习,实现技术课程学习的建模——概念学习、模拟学习、实践学习,达到指导学生学会学习的目的,升华情感,为同类课程学习提供可资借鉴的条件。
关键词 技术课程;无土栽培技术;雨课堂;微课;翻转课堂
中图分类号:G712 文献标识码:B
文章编号:1671-489X(2018)22-0105-03
1 前言
无土栽培技术是化学、生物学、生态学应用于农业、林业生产的一个实例,是农业和园林等专业学生学习农业科学技术课程非常典型的一个案例。通过该课程内容的实际教学和研究表明,充分利用信息化教学手段可以实现技术课程学习的建模,达到指导学生学会技术课程知识的目的,并为同类课程学习提供可资借鉴的条件。
2 概念学习
利用微信平台做好前置性准备 课前,教师根据教材的内容、教学的目标和学生的实际,提出“从身边发现无土栽培技术”,要求学生通过生活实际和生产实践的考察活动,搜集信息,至少将获得的一条以上的信息发送到微信群中供大家学习交流。
学生从身边发现许多与无土栽培技术有关的实例,如家中用小盆生豆芽,用珍珠岩种植花卉,在玄武石上栽种花草,用玻璃花瓶栽育“转运树”,等等。学生还通过自主搜寻和网络查询了解有关无土栽培技术的概念,特别是通过微信平台进行分享交流,这样在课前就已经对无土栽培技术的概念有了初步的认识和一定的了解,也激发起对课程内容学习的兴趣。
利用视频技术阐述概念 为了让学生更为清楚地认识无土栽培技术,组织学生实践活动小组就近到金昌市金川区新华村戈壁农业示范园区去做考察,让学生一边观察思考,在小组内热烈地互动交流,一边通过采访有关工作人员,询问该示范园建设的背景、有关栽培技术的难题及相关问题,录制该示范区栽种植物情况的短片,获得的视频资料在课堂上供全体学生观看。
学生从该视频材料获知无土栽培技术的基本含义,即不用天然土壤,而用营养液进行栽培的现代农业技术。
学生进而发现问题,认识到营养液的配制应是无土栽培技术的核心。
利用雨课堂的交互帮助理解概念的实质 在整体教学上充分利用主平台——雨课堂。雨课堂中通过师生互动、生生互动、生机交互,使学生疑难问题得以随时呈现,学生的回答得以及时提交与反馈,学习结果得以有效统计;通过学生问题的质疑交流和反馈评价,引导学生深入思考,深化对内容的理解,强化正向激励作用,显著提升学习的质量。
比如对无土栽培技术概念的讨论,学生在反馈自己对概念的理解上,有的学生认为核心就是“无土”,然而有的学生认为关键不是“无土”,重要的是“无天然土壤”;而学生在进一步讨论时提出质疑:与“无土栽培”相比,“有土栽培”中的“天然土壤”究竟在起什么作用,这才是问题的关键。最终大家一致认为,天然土壤起到了供给营养物质的作用,所以“营养液”才是无土栽培技术的“真正核心”。这样通过平台的交流,大家对无土栽培技术的概念就非常明晰了。
同样的,对于营养液科学含义的探析,教师设计辨析问题:
A.营养液就是含有各种化学物质的溶液;
B.营养液中含有植物正常生长和发育必需的元素;
C.营养液中含有的元素要以植物能够吸收的离子状态存在;
D.营养液中离子之间浓度大小的比例要合适。
通过学生自我辨析和判断雨课堂平台提供的选项,教师第一时间对学生在概念上是否存在疑惑做出评判,及时分析原因和跟进辅导。如有的学生对营养液中植物营养元素必须以离子状态存在有异议,通过平台把这个问题提了出来,教师根据营养元素的实际存在状态和生物学知识,引导学生分析植物营养元素吸收的通道:如果是有机物,则通过筛管来运输;而如果是无机盐,则要通过导管来运送。因此,营养元素只要是植物能够吸收的情况即可。但是通常情况下用无机盐来配制营养液,则营养元素一般以离子形式通过导管而进入植物体。这样有效帮助学生掌握营养液概念内涵的同时,解决了学生心中的疑惑。
正是因为用了雨课堂,学生发言没有太多的局限,思维真正得以激活,展示更加便利,行动更加积极,真正形成了同学之间合作交流、互相促进的学习状况,因而概念探析得更为深刻、全面和准确。
3 模拟学习
利用微课资源做好模拟学习
1)营养液的配制。为了使学生清楚地了解营养液,特别是掌握营养液的配制方法与步骤,在课前组织学生实践活动小组进行营养液配制的模拟实验,并录制剪辑成视频资料,在课堂上观看和上传空间分享。学生通过“营养液的配制”的视频资料发现,营养液用农业试剂和自来水即可配制,一般应包括母液A、B、C的配制和母液的依次稀释,根据字幕来说明所用试剂的量的多少。学生不仅很直观地认识了营养液的配制步骤和方法,而且进一步加深了对营养液概念本质的认识,对某种植物所需各种营养元素的多少也有了比较直观的认识。
2)植物营养元素的认识。同样的,教师制作“植物营养元素”的微课资源,阐述营养液中的常量元素、中量元素和微量元素的概念,使學生对常见植物所需的16种营养元素的分类有了清楚认识,在过去初中化学肥料有关知识的基础上对植物营养元素的认识有了质的飞跃。
3)化学肥料中元素含量的表示方法。为了使学生清楚化学肥料中所含植物营养元素含量的表示方法,教师制作微课视频,帮助学生理解和掌握。视频资料用鲜活的动画,清楚地说明磷元素的含量是用“五氧化二磷”的量占总肥料的质量分数来表示,而钾元素的含量则要换算为“氧化钾”,用氧化钾的量占总肥料的质量分数来表示。
4)用营养液栽培幼苗。栽培幼苗需要用种子在基质中种植,长出幼苗,浸泡长出水培根,再进行栽培,其间时间跨度大,课堂演示有一定的困难。组织学生制作微课资源在课堂上模拟演示,说明栽培的过程甚至生长的过程,尤其是说明“三每”,即:每天换气,防止幼苗根部腐烂;每8~9天测一次pH值,调整pH值在合适范围;每两周换一次营养液,保证营养液中营养元素含量的充足。这使学生在较短时间内基本掌握了栽培技术的要领。 用翻转课堂解决学生心中疑惑 在学生了解了植物营养元素后,细心的学生发现并提出:“我们在配制番茄用营养液的过程中,为何没有加入含铁元素的物质?”学生各抒己见,但没有统一的认识。此时教师恰当调用原计划让学生课后学习的微课资料——“营养液中铜离子浓度的计算”来解决这一问题。通过该视频资料发现,在所配制的营养液中,铜离子浓度为3.2×10-5 mol/L,按照化学上离子检验的要求来讲,此浓度表征该离子几乎不存在,但按照植物营养元素的要求来讲又是合适的。众所周知,铜是重金属元素,铜离子浓度本就不能大,浓度大势必造成蛋白质变质而中毒。但作为微量元素的铜,它是多种酶的组成成分,还参与植物碳素同化、氮素代谢,通过稳定叶绿素影响光合作用,还与植物内的氧化还原过程有密切联系,是必不可少的植物营养元素。
引导学生认识金昌市的自来水自金川河,河水流经东大山,这里铁矿丰富,水中铁的含量是足够的。根据铁元素在自然界中的丰度,可以知道其他地区也能够达到微量元素的含量标准。这样利用母液中铜离子浓度的计算和铜离子对植物体新陈代谢作用的翻转课堂资料,巧妙地解决了学生心中对于微量元素铁未直接加入的疑惑。
用百度平台检索知识
1)配制营养液对水的要求。细心的学生发现是用自来水来配制营养液,提出其他的水是否可以配制营养液?教师要求学生用手机检索“无土栽培技术配制营养液用水”,看配制营养液对水有无特殊要求?通过雨课堂提交自己的检索结果。
学生发现,配制营养液可以用井水、雨水、自来水等,也可以用河水;但不同的河道的情况可能水质差异较大,需要通过检验,必要时对某些物质要进行除杂处理,防止营养液中有毒有害元素超标。
2)检索栽培的方式。学生通过百度检索“无土栽培的方式”,各组之间先进行交流,成熟的意见提交课堂展示。各组竞相通过雨课堂上传各自的结论,还配发图片资料,认识到液体栽培(水培)、固體栽培(固培)和喷雾栽培(雾培)等三种基本方式和所用的设施设备,结合教师实地拍摄、制作的视频资料,基本掌握了三种栽培技术方式。
4 实践学习
对于农林专业学生而言,最重要的是要应用知识解决实际问题。教师布置作业:考察无土栽培技术,写出简要报告,制作PPT或微视频,发送到微信平台共享。在考察中要特别关注植物生长情况,分析营养元素是否平衡,同时了解无土栽培技术的利弊。
学生在学习过程中有亲自参与栽培过程的,有对某一企业做出经济效益分析的,有对营养元素做分析鉴定的……比如:有的学生发现有些植物叶片发红,拍摄了照片资料,通过上传让大家共同分析,大家通过叶片的颜色和蜷曲程度,分析可能是“缺磷”,要求进一步分析植株的生长情况和根系状况来判断;有的学生在考察时发现,金川河的河水流经石灰厂,提出如果用这样的河水来配制营养液,水质应该有问题,后经检测发现pH值偏大,提交平台,大家提出如何消除这一问题的方法,甚至通过平台讨论了如何降低钙离子浓度等问题,真正实现深度学习和交流共享。
特别值得一提的是,学生带着情感去考察戈壁农业、大棚种植经济发展的实际状况,在认识到无土栽培技术带来了土地资源充分利用的同时,也为资金投入不菲深深担忧;为植物生长之快、果实之大而惊喜,但也为可能存在的某些元素超标而忧虑,进一步增进了学习技术、提高本领,为振兴乡村经济而不懈努力的决心和信心。
5 结语
从上可见,技术课程的学习包括三个环节:概念学习、模拟学习和实践学习。通过无土栽培技术这一案例,恰当利用信息化手段,不仅让学生建立了这一学习的模型,提高了学习效能,更为重要的是利用技术手段把学习的主动权交给了学生,达到让学生学会学习的目的。
参考文献
[1]徐英岚,郭峰.化学(农林牧渔类)[M].北京:高等教育出版社,2014.
[2]王祖浩.化学与技术[M].南京:江苏教育出版社,2010.
[3]刘士哲.现代实用无土栽培技术[M].北京:中国农业出版社,2004.
关键词 技术课程;无土栽培技术;雨课堂;微课;翻转课堂
中图分类号:G712 文献标识码:B
文章编号:1671-489X(2018)22-0105-03
1 前言
无土栽培技术是化学、生物学、生态学应用于农业、林业生产的一个实例,是农业和园林等专业学生学习农业科学技术课程非常典型的一个案例。通过该课程内容的实际教学和研究表明,充分利用信息化教学手段可以实现技术课程学习的建模,达到指导学生学会技术课程知识的目的,并为同类课程学习提供可资借鉴的条件。
2 概念学习
利用微信平台做好前置性准备 课前,教师根据教材的内容、教学的目标和学生的实际,提出“从身边发现无土栽培技术”,要求学生通过生活实际和生产实践的考察活动,搜集信息,至少将获得的一条以上的信息发送到微信群中供大家学习交流。
学生从身边发现许多与无土栽培技术有关的实例,如家中用小盆生豆芽,用珍珠岩种植花卉,在玄武石上栽种花草,用玻璃花瓶栽育“转运树”,等等。学生还通过自主搜寻和网络查询了解有关无土栽培技术的概念,特别是通过微信平台进行分享交流,这样在课前就已经对无土栽培技术的概念有了初步的认识和一定的了解,也激发起对课程内容学习的兴趣。
利用视频技术阐述概念 为了让学生更为清楚地认识无土栽培技术,组织学生实践活动小组就近到金昌市金川区新华村戈壁农业示范园区去做考察,让学生一边观察思考,在小组内热烈地互动交流,一边通过采访有关工作人员,询问该示范园建设的背景、有关栽培技术的难题及相关问题,录制该示范区栽种植物情况的短片,获得的视频资料在课堂上供全体学生观看。
学生从该视频材料获知无土栽培技术的基本含义,即不用天然土壤,而用营养液进行栽培的现代农业技术。
学生进而发现问题,认识到营养液的配制应是无土栽培技术的核心。
利用雨课堂的交互帮助理解概念的实质 在整体教学上充分利用主平台——雨课堂。雨课堂中通过师生互动、生生互动、生机交互,使学生疑难问题得以随时呈现,学生的回答得以及时提交与反馈,学习结果得以有效统计;通过学生问题的质疑交流和反馈评价,引导学生深入思考,深化对内容的理解,强化正向激励作用,显著提升学习的质量。
比如对无土栽培技术概念的讨论,学生在反馈自己对概念的理解上,有的学生认为核心就是“无土”,然而有的学生认为关键不是“无土”,重要的是“无天然土壤”;而学生在进一步讨论时提出质疑:与“无土栽培”相比,“有土栽培”中的“天然土壤”究竟在起什么作用,这才是问题的关键。最终大家一致认为,天然土壤起到了供给营养物质的作用,所以“营养液”才是无土栽培技术的“真正核心”。这样通过平台的交流,大家对无土栽培技术的概念就非常明晰了。
同样的,对于营养液科学含义的探析,教师设计辨析问题:
A.营养液就是含有各种化学物质的溶液;
B.营养液中含有植物正常生长和发育必需的元素;
C.营养液中含有的元素要以植物能够吸收的离子状态存在;
D.营养液中离子之间浓度大小的比例要合适。
通过学生自我辨析和判断雨课堂平台提供的选项,教师第一时间对学生在概念上是否存在疑惑做出评判,及时分析原因和跟进辅导。如有的学生对营养液中植物营养元素必须以离子状态存在有异议,通过平台把这个问题提了出来,教师根据营养元素的实际存在状态和生物学知识,引导学生分析植物营养元素吸收的通道:如果是有机物,则通过筛管来运输;而如果是无机盐,则要通过导管来运送。因此,营养元素只要是植物能够吸收的情况即可。但是通常情况下用无机盐来配制营养液,则营养元素一般以离子形式通过导管而进入植物体。这样有效帮助学生掌握营养液概念内涵的同时,解决了学生心中的疑惑。
正是因为用了雨课堂,学生发言没有太多的局限,思维真正得以激活,展示更加便利,行动更加积极,真正形成了同学之间合作交流、互相促进的学习状况,因而概念探析得更为深刻、全面和准确。
3 模拟学习
利用微课资源做好模拟学习
1)营养液的配制。为了使学生清楚地了解营养液,特别是掌握营养液的配制方法与步骤,在课前组织学生实践活动小组进行营养液配制的模拟实验,并录制剪辑成视频资料,在课堂上观看和上传空间分享。学生通过“营养液的配制”的视频资料发现,营养液用农业试剂和自来水即可配制,一般应包括母液A、B、C的配制和母液的依次稀释,根据字幕来说明所用试剂的量的多少。学生不仅很直观地认识了营养液的配制步骤和方法,而且进一步加深了对营养液概念本质的认识,对某种植物所需各种营养元素的多少也有了比较直观的认识。
2)植物营养元素的认识。同样的,教师制作“植物营养元素”的微课资源,阐述营养液中的常量元素、中量元素和微量元素的概念,使學生对常见植物所需的16种营养元素的分类有了清楚认识,在过去初中化学肥料有关知识的基础上对植物营养元素的认识有了质的飞跃。
3)化学肥料中元素含量的表示方法。为了使学生清楚化学肥料中所含植物营养元素含量的表示方法,教师制作微课视频,帮助学生理解和掌握。视频资料用鲜活的动画,清楚地说明磷元素的含量是用“五氧化二磷”的量占总肥料的质量分数来表示,而钾元素的含量则要换算为“氧化钾”,用氧化钾的量占总肥料的质量分数来表示。
4)用营养液栽培幼苗。栽培幼苗需要用种子在基质中种植,长出幼苗,浸泡长出水培根,再进行栽培,其间时间跨度大,课堂演示有一定的困难。组织学生制作微课资源在课堂上模拟演示,说明栽培的过程甚至生长的过程,尤其是说明“三每”,即:每天换气,防止幼苗根部腐烂;每8~9天测一次pH值,调整pH值在合适范围;每两周换一次营养液,保证营养液中营养元素含量的充足。这使学生在较短时间内基本掌握了栽培技术的要领。 用翻转课堂解决学生心中疑惑 在学生了解了植物营养元素后,细心的学生发现并提出:“我们在配制番茄用营养液的过程中,为何没有加入含铁元素的物质?”学生各抒己见,但没有统一的认识。此时教师恰当调用原计划让学生课后学习的微课资料——“营养液中铜离子浓度的计算”来解决这一问题。通过该视频资料发现,在所配制的营养液中,铜离子浓度为3.2×10-5 mol/L,按照化学上离子检验的要求来讲,此浓度表征该离子几乎不存在,但按照植物营养元素的要求来讲又是合适的。众所周知,铜是重金属元素,铜离子浓度本就不能大,浓度大势必造成蛋白质变质而中毒。但作为微量元素的铜,它是多种酶的组成成分,还参与植物碳素同化、氮素代谢,通过稳定叶绿素影响光合作用,还与植物内的氧化还原过程有密切联系,是必不可少的植物营养元素。
引导学生认识金昌市的自来水自金川河,河水流经东大山,这里铁矿丰富,水中铁的含量是足够的。根据铁元素在自然界中的丰度,可以知道其他地区也能够达到微量元素的含量标准。这样利用母液中铜离子浓度的计算和铜离子对植物体新陈代谢作用的翻转课堂资料,巧妙地解决了学生心中对于微量元素铁未直接加入的疑惑。
用百度平台检索知识
1)配制营养液对水的要求。细心的学生发现是用自来水来配制营养液,提出其他的水是否可以配制营养液?教师要求学生用手机检索“无土栽培技术配制营养液用水”,看配制营养液对水有无特殊要求?通过雨课堂提交自己的检索结果。
学生发现,配制营养液可以用井水、雨水、自来水等,也可以用河水;但不同的河道的情况可能水质差异较大,需要通过检验,必要时对某些物质要进行除杂处理,防止营养液中有毒有害元素超标。
2)检索栽培的方式。学生通过百度检索“无土栽培的方式”,各组之间先进行交流,成熟的意见提交课堂展示。各组竞相通过雨课堂上传各自的结论,还配发图片资料,认识到液体栽培(水培)、固體栽培(固培)和喷雾栽培(雾培)等三种基本方式和所用的设施设备,结合教师实地拍摄、制作的视频资料,基本掌握了三种栽培技术方式。
4 实践学习
对于农林专业学生而言,最重要的是要应用知识解决实际问题。教师布置作业:考察无土栽培技术,写出简要报告,制作PPT或微视频,发送到微信平台共享。在考察中要特别关注植物生长情况,分析营养元素是否平衡,同时了解无土栽培技术的利弊。
学生在学习过程中有亲自参与栽培过程的,有对某一企业做出经济效益分析的,有对营养元素做分析鉴定的……比如:有的学生发现有些植物叶片发红,拍摄了照片资料,通过上传让大家共同分析,大家通过叶片的颜色和蜷曲程度,分析可能是“缺磷”,要求进一步分析植株的生长情况和根系状况来判断;有的学生在考察时发现,金川河的河水流经石灰厂,提出如果用这样的河水来配制营养液,水质应该有问题,后经检测发现pH值偏大,提交平台,大家提出如何消除这一问题的方法,甚至通过平台讨论了如何降低钙离子浓度等问题,真正实现深度学习和交流共享。
特别值得一提的是,学生带着情感去考察戈壁农业、大棚种植经济发展的实际状况,在认识到无土栽培技术带来了土地资源充分利用的同时,也为资金投入不菲深深担忧;为植物生长之快、果实之大而惊喜,但也为可能存在的某些元素超标而忧虑,进一步增进了学习技术、提高本领,为振兴乡村经济而不懈努力的决心和信心。
5 结语
从上可见,技术课程的学习包括三个环节:概念学习、模拟学习和实践学习。通过无土栽培技术这一案例,恰当利用信息化手段,不仅让学生建立了这一学习的模型,提高了学习效能,更为重要的是利用技术手段把学习的主动权交给了学生,达到让学生学会学习的目的。
参考文献
[1]徐英岚,郭峰.化学(农林牧渔类)[M].北京:高等教育出版社,2014.
[2]王祖浩.化学与技术[M].南京:江苏教育出版社,2010.
[3]刘士哲.现代实用无土栽培技术[M].北京:中国农业出版社,2004.