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一、指导思想和理论依据
2007年,美国科罗拉多州WoodlandPark学校的化学老师 Jonathan Bergmann和Aaron Sams为那些耽误上课的学生,录制在线视频课程,创造了“翻转课堂模式”(FlippedClass Model)。美国的基金公司分析员Salman Khan通过自己应用涂鸦工具制作的视频课件为表亲补课获得巨大成功,创办了“可汗学院”。2011年开始在全球大热,引起全球教育界的关注与争论。
微课的主要特点包括以下几个方面。首先,教学时间比较短,主题比较鲜明。微课的时长一般为5-8 分钟,最长也不会超过10分钟,这也决定了微课所包含的教学内容比较精炼、针对性强的特点。其次,因为微课的时长有一定的限制,所以微课主要是围绕某个核心的知识点展开,比如教学重点、难点及疑点:也有些视频是围绕课堂中的某个教学环节或教学主题,对其教与学的活动过程进行记录,而这部分微课的教育作用主要是对一些教学方法及教学流程的介绍与讲解。另外,微课资源文件比较小,其视频及相关的辅助资料的总量一般在几十兆左右。
在传统授课时一节课的精华总是围绕某个知识点或者某个教学点展开,精彩的、高潮的环节都是短暂的,瞬间的。学生视觉驻留时间普遍只有5-8分钟,若时间太长,注意力得不到缓解,很难达到较理想的教学效果。如果换一种思维方式,只将教学重点、难点、考点、疑点等精彩片段录制下来提供给学生,方便学生随时能够重复观看并消化所要求掌握的知识点,利用率高,较好的满足师生的个性化教学和个性化学习需求。本节课的设计结合高中学生的认知能力,通过学生手动实验,在参与教学活动的过程中,以微课为手段,以操作为载体,提高了学生主动学习的积极性,使学生能够在深入理解生物学概念的同时,发展他们较高层次的认知能力和理性思维的习惯。同时体会生物是一门实验学科。
二、教学背景分析
1.教学内容分析
课标中,活动建议用大肠杆菌为实验材料,分离菌落,用土壤中分解尿素的微生物为原料,测定细菌数量,但考虑到实验室安全问题,笔者将二者合二为一,以分解尿素菌为材料,进行分离和计数实验。
本节是在学生已经了解了微生物的类群,单菌落的形成,培养基的成分及功能,以及初中所学的微生物无处不在概念的基础上,进一步体会如何将某种微生物分离出来。所有问题围绕着一个主题展开:如何精确的分离出目的菌种。这个问题主要包括了两大部分内容:一是如何保证只分离出某种微生物。二是如何防止污染。前者引出问题的关键,指出整节课的主线,后者围绕前者进行展开,是进行探究性学习的很好素材,有利于学生生物科学素养的培养。后者的学习要求学生必须动手操作,在实践中总结重难点。
2.教学目标分析
知识性目标:本节课通过尝试微课手段,使学生进行微生物的分离和培养,测定某种微生物的数量,理解分离微生物的原理,讨论无菌操作的关键。
能力目标:本节主要包括了土壤中分解尿素的微生物分离和计数。是在学生已经了解微生物类群、营养、繁殖,进一步探究如何获得某种微生物。使学生的科学思维得到锻炼,提高对于知识归类和处理信息的能力。
情感性目标:随着科学技术的发展,衍生出的菌种保藏,发酵,医用微生物,更在农业、药用、工业、林业等方面有着卓越的贡献。因此学生在学习分离微生物的过程中,不仅学习了分离技术,更能体会到科学是在不断发展与创新的。
3.学情分析
通过初中和前一段的学习,学生已经了解了微生物无处不在,知道了单菌落是如何形成的,为本节知识的学习奠定了基础。同时高中学生已经具备了一定的观察和认知能力,分析思维的目的性、连续性和逻辑性也已初步建立,但还不完善,对事物的探索充满好奇心,又往往具有盲目性,缺乏目的性,并对探索科学的过程、方法及结论的形成缺乏理性的思考。所以在本节教学的设计中希望充分利用学生已有的知识和个性上的特征,引导学生沿着科学的逻辑思维路线,从提供的微课和动手实验中去主动发现问题,进行分析、推测和探究,最终得到符合逻辑的结论。
三、教学流程
课堂教学不仅包括过程安排和组织方法,更要考虑到实际教学设备,延庆一中生物实验室拥有恒温培养箱,无菌操作台等教学设备,可供学生亲自完成分离微生物的实验操作,本节课涉及微生物的分离方法和计数方法的理论依据及应用部分,教学思路大致如下:
《普通高中生物课程标准》指出要“注重学生在现实生活的背景中学习生物学,倡导学生在解决实际问题的过程中深入理解生物学的核心概念”因此本节课,以PCR概念为核心内容,一方面使学生形成概念,一方面启发学生对于事实的抽象和概括,利用概念解决问题。
四、本教學设计与以往或其他教学设计相比的特点
对于传统教学,教师采用讲授和灌输的方法,教师将两种方法和实验操作告诉学生,或者老师演示一遍,学生抄笔记,但一节课讲完,由于演示的不可重复,教学时间的限制等因素,学生依然不能意识到微生物实验的重难点和自己操作的错误,导致学生对于知识记忆和掌握不牢固。随着随着信息技术在生物教学中不断利用,教师渐渐改进了教学措施,加入了PPT,挂画,等辅助工具,这虽然对于学生的理解有了一定的帮助,但依然不够生动,学生只能是“理论上”明白,而操作上不仅不准确,更会出现多种错误甚至失误。本节课的教学设计完全打破了传统意义上的教学模式,利用微课等先进技术手段,多样化的学习方式,引导学生积极思考,主动参与,学生各种能力得到锻炼。重点体现在以下几个方面。
第一,教师在备课过程中收集大量资料,录制严谨并且清晰的微课,以供学生参考和反复观看。有效的提高了教学效果。
第二,教师在学生操作的过程中,录制学生做实验的视频,可以全班展示,学生可以找出自己和同学的错误,同时教师注重对学生的情感教育,引导学生初步养成质疑、求实、创新及勇于实践的科学精神和科学态度。
第三,微课的观看不局限于时间和空间并且有重复性,学生在课余时间可以反复观看,加深印象,充分发挥学生积极性、主动性和创造性,激发了学生学习的热情与兴趣,锻炼了学生自主学习能力。
五、学习效果评价设计
本节课的设计,依托于学生的动手能力,利用先进技术,激发学生自主学习能力,对学习的重点难点能够较好的把握。在期末考试中,这些学生在微生物的有关问题上,错题率都大大降低。
如选择题5:
5.在斜面培养基上接种时,其正确的操作顺序是( )
①用左手大拇指、食指和无名指夹住菌种试管和待接种的斜试管,管口并齐,使斜面向上成水平状态。②右手拧松棉塞,但不取下。③在火焰边用右手无名指和小指夹住两个棉塞,将它们取下,同时左腕转动,烧灼管口一周。④将接种环伸入管内,让环先接触培养基上未长菌的部位,使环冷却,然后轻轻挑取少量菌体,立即将接种环抽出。⑤右手拿接种环,在火焰上烧灼灭菌。⑥在火焰旁迅速将沾有菌体的接种环伸到斜面培养基的底部,由里向外轻轻画蛇形细线。⑦抽出接种环,再用火焰烧灼管口,并在火焰上方将棉塞塞上。
A、①②③④⑤⑥⑦ B、①②⑤③④⑥⑦
C、①③②④⑤⑥⑦ D、②③①④⑤⑦⑥
该题正确答案为B,正答率如下
如选择题有关平板划线的正确操作是 ()
A.是用已灭菌的接种环、培养皿、操作过程中不再杀菌
B.打开含菌种的试管需通过火燃灭菌取出菌种后要马上赛上棉塞
C.将沾有菌种的接种环迅速深入平板内,划三至五条平行线即可
D.最后将平板倒置放入培养箱中培养
可见,在平行班中,运用微课的班级正答率更高一些。这些数据都说明:在生物教学中融入微课技术能有效提升教学效果,原因可能是微课这种技术激发了学生自主学习能力,使学生理解更加深刻。总之,这种模式应更多的用于日常的教学中。
2007年,美国科罗拉多州WoodlandPark学校的化学老师 Jonathan Bergmann和Aaron Sams为那些耽误上课的学生,录制在线视频课程,创造了“翻转课堂模式”(FlippedClass Model)。美国的基金公司分析员Salman Khan通过自己应用涂鸦工具制作的视频课件为表亲补课获得巨大成功,创办了“可汗学院”。2011年开始在全球大热,引起全球教育界的关注与争论。
微课的主要特点包括以下几个方面。首先,教学时间比较短,主题比较鲜明。微课的时长一般为5-8 分钟,最长也不会超过10分钟,这也决定了微课所包含的教学内容比较精炼、针对性强的特点。其次,因为微课的时长有一定的限制,所以微课主要是围绕某个核心的知识点展开,比如教学重点、难点及疑点:也有些视频是围绕课堂中的某个教学环节或教学主题,对其教与学的活动过程进行记录,而这部分微课的教育作用主要是对一些教学方法及教学流程的介绍与讲解。另外,微课资源文件比较小,其视频及相关的辅助资料的总量一般在几十兆左右。
在传统授课时一节课的精华总是围绕某个知识点或者某个教学点展开,精彩的、高潮的环节都是短暂的,瞬间的。学生视觉驻留时间普遍只有5-8分钟,若时间太长,注意力得不到缓解,很难达到较理想的教学效果。如果换一种思维方式,只将教学重点、难点、考点、疑点等精彩片段录制下来提供给学生,方便学生随时能够重复观看并消化所要求掌握的知识点,利用率高,较好的满足师生的个性化教学和个性化学习需求。本节课的设计结合高中学生的认知能力,通过学生手动实验,在参与教学活动的过程中,以微课为手段,以操作为载体,提高了学生主动学习的积极性,使学生能够在深入理解生物学概念的同时,发展他们较高层次的认知能力和理性思维的习惯。同时体会生物是一门实验学科。
二、教学背景分析
1.教学内容分析
课标中,活动建议用大肠杆菌为实验材料,分离菌落,用土壤中分解尿素的微生物为原料,测定细菌数量,但考虑到实验室安全问题,笔者将二者合二为一,以分解尿素菌为材料,进行分离和计数实验。
本节是在学生已经了解了微生物的类群,单菌落的形成,培养基的成分及功能,以及初中所学的微生物无处不在概念的基础上,进一步体会如何将某种微生物分离出来。所有问题围绕着一个主题展开:如何精确的分离出目的菌种。这个问题主要包括了两大部分内容:一是如何保证只分离出某种微生物。二是如何防止污染。前者引出问题的关键,指出整节课的主线,后者围绕前者进行展开,是进行探究性学习的很好素材,有利于学生生物科学素养的培养。后者的学习要求学生必须动手操作,在实践中总结重难点。
2.教学目标分析
知识性目标:本节课通过尝试微课手段,使学生进行微生物的分离和培养,测定某种微生物的数量,理解分离微生物的原理,讨论无菌操作的关键。
能力目标:本节主要包括了土壤中分解尿素的微生物分离和计数。是在学生已经了解微生物类群、营养、繁殖,进一步探究如何获得某种微生物。使学生的科学思维得到锻炼,提高对于知识归类和处理信息的能力。
情感性目标:随着科学技术的发展,衍生出的菌种保藏,发酵,医用微生物,更在农业、药用、工业、林业等方面有着卓越的贡献。因此学生在学习分离微生物的过程中,不仅学习了分离技术,更能体会到科学是在不断发展与创新的。
3.学情分析
通过初中和前一段的学习,学生已经了解了微生物无处不在,知道了单菌落是如何形成的,为本节知识的学习奠定了基础。同时高中学生已经具备了一定的观察和认知能力,分析思维的目的性、连续性和逻辑性也已初步建立,但还不完善,对事物的探索充满好奇心,又往往具有盲目性,缺乏目的性,并对探索科学的过程、方法及结论的形成缺乏理性的思考。所以在本节教学的设计中希望充分利用学生已有的知识和个性上的特征,引导学生沿着科学的逻辑思维路线,从提供的微课和动手实验中去主动发现问题,进行分析、推测和探究,最终得到符合逻辑的结论。
三、教学流程
课堂教学不仅包括过程安排和组织方法,更要考虑到实际教学设备,延庆一中生物实验室拥有恒温培养箱,无菌操作台等教学设备,可供学生亲自完成分离微生物的实验操作,本节课涉及微生物的分离方法和计数方法的理论依据及应用部分,教学思路大致如下:
《普通高中生物课程标准》指出要“注重学生在现实生活的背景中学习生物学,倡导学生在解决实际问题的过程中深入理解生物学的核心概念”因此本节课,以PCR概念为核心内容,一方面使学生形成概念,一方面启发学生对于事实的抽象和概括,利用概念解决问题。
四、本教學设计与以往或其他教学设计相比的特点
对于传统教学,教师采用讲授和灌输的方法,教师将两种方法和实验操作告诉学生,或者老师演示一遍,学生抄笔记,但一节课讲完,由于演示的不可重复,教学时间的限制等因素,学生依然不能意识到微生物实验的重难点和自己操作的错误,导致学生对于知识记忆和掌握不牢固。随着随着信息技术在生物教学中不断利用,教师渐渐改进了教学措施,加入了PPT,挂画,等辅助工具,这虽然对于学生的理解有了一定的帮助,但依然不够生动,学生只能是“理论上”明白,而操作上不仅不准确,更会出现多种错误甚至失误。本节课的教学设计完全打破了传统意义上的教学模式,利用微课等先进技术手段,多样化的学习方式,引导学生积极思考,主动参与,学生各种能力得到锻炼。重点体现在以下几个方面。
第一,教师在备课过程中收集大量资料,录制严谨并且清晰的微课,以供学生参考和反复观看。有效的提高了教学效果。
第二,教师在学生操作的过程中,录制学生做实验的视频,可以全班展示,学生可以找出自己和同学的错误,同时教师注重对学生的情感教育,引导学生初步养成质疑、求实、创新及勇于实践的科学精神和科学态度。
第三,微课的观看不局限于时间和空间并且有重复性,学生在课余时间可以反复观看,加深印象,充分发挥学生积极性、主动性和创造性,激发了学生学习的热情与兴趣,锻炼了学生自主学习能力。
五、学习效果评价设计
本节课的设计,依托于学生的动手能力,利用先进技术,激发学生自主学习能力,对学习的重点难点能够较好的把握。在期末考试中,这些学生在微生物的有关问题上,错题率都大大降低。
如选择题5:
5.在斜面培养基上接种时,其正确的操作顺序是( )
①用左手大拇指、食指和无名指夹住菌种试管和待接种的斜试管,管口并齐,使斜面向上成水平状态。②右手拧松棉塞,但不取下。③在火焰边用右手无名指和小指夹住两个棉塞,将它们取下,同时左腕转动,烧灼管口一周。④将接种环伸入管内,让环先接触培养基上未长菌的部位,使环冷却,然后轻轻挑取少量菌体,立即将接种环抽出。⑤右手拿接种环,在火焰上烧灼灭菌。⑥在火焰旁迅速将沾有菌体的接种环伸到斜面培养基的底部,由里向外轻轻画蛇形细线。⑦抽出接种环,再用火焰烧灼管口,并在火焰上方将棉塞塞上。
A、①②③④⑤⑥⑦ B、①②⑤③④⑥⑦
C、①③②④⑤⑥⑦ D、②③①④⑤⑦⑥
该题正确答案为B,正答率如下
如选择题有关平板划线的正确操作是 ()
A.是用已灭菌的接种环、培养皿、操作过程中不再杀菌
B.打开含菌种的试管需通过火燃灭菌取出菌种后要马上赛上棉塞
C.将沾有菌种的接种环迅速深入平板内,划三至五条平行线即可
D.最后将平板倒置放入培养箱中培养
可见,在平行班中,运用微课的班级正答率更高一些。这些数据都说明:在生物教学中融入微课技术能有效提升教学效果,原因可能是微课这种技术激发了学生自主学习能力,使学生理解更加深刻。总之,这种模式应更多的用于日常的教学中。