基于微课程资源的混合式学习模式在生物学教学中的运用

1、    基于微课程资源的混合式学习模式在生物学教学中的运用    陶明凤+谢虎成“互联网+”时代是一个“微”时代，网络逐步成为学生学习必不可少的条件，数字化环境下的在线学习、移动学习和泛在学习所流转的主要是碎片化的“微信息”，这种学习方式大有取代传统学习方式而成为主流的趋势。数字化学习资源给学习者带来便捷的同时，也深埋着隐患，图文并茂的海量信息可能使学生在知识的海洋中“溺亡”，而碎片化阅读则容易造成浅表性理解。如何消除这些隐患，利用数字化环境来促进学生深度学习，是新形势下教师必须面对的难题。教师合理利用微课程资源，将线上学习与线下学习、个人学习与合作学习

2、等多种学习方式优化整合，建构混合式学习模式，是解决上述矛盾的有效方法。下面以“蛋白质是生命活动的主要承担者”一节为例加以说明。1 优化整合微资源微课程资源指以微课、微视频、微文本、微练习等形式存在的课程资源，它们以短小精悍和灵活为特征，在现代学习领域中有着独特的地位。不同的资源其价值和作用各不相同，如果不加区别、不加选择，会泛滥成灾。1.1 微课微课是指微课件加教师的讲解录制成的微型教学视频，是一种半结构化的数字化学习资源。微课主题突出，特别适合于基本概念或单个知识点的学习。在“蛋白质”这一节里，氨基酸是一个基础性概念。这个概念的理解对于蛋白质的结构及其多样性有着重要的作用。但是学生在此前几乎

3、没有学过有机物的知识，对于化学键、共价键的知识也是一片空白，理解氨基酸有较大的困难。将氨基酸的知识制作成微课，可以帮助学生有效地克服这一难题。在“氨基酸”的微课，笔者设计了三条主线： 有机物和基团，沿着无机酸有机酸（-cooh）、氨气（nh3）氨基（-nh2）的顺序揭开有机物的面纱，为理解氨基酸奠定基础； 从原子结构和离子健、共价键讲起，将甲烷中的氢一个一个地取代，步步引申，得到甘氨酸：c原子结构ch4ch3-coohnh2-ch2-cooh，再进一步讲其他的氨基酸，这样循序渐进，便于学生掌握氨基酸的结构特点； 着重讲解空间结构，从甲烷的正四面体空间结构开始类推，展示甘氨酸的空间结构图，再扩展

4、到其他氨基酸的空间结构，为下一步学习蛋白质的空间结构埋下伏笔。1.2 微動画微动画的特点是可以把静态的知识表征形式转变成为动态，对于促进学生对生物学的反应机理和生理过程的理解更为明显。对于氨基酸脱水缩合的反应（图1），学生常常无法理解化学健是如何断裂的，新的化学键是如何生成的。教师将这个过程做成动画，再配以相应的解说，让学生直观地“看到”键的断裂与生成，使“微观”过程“宏观”化，这一反应的过程和机理就一清二楚了。1.3 微视频微视频的特点是利用可视化技术，生动有趣地表达生物学的事实、概念和原理，符合学生的认知特点，可以调动学生的情感参与，使其理解空间结构，培养学生想象力。对于蛋白质的空间结构，

5、学生理解起来存在较大的困难。教师用视频，从不同的角度来展示蛋白质的空间结构，立体感强，大大增强了直观效果，降低了理解的难度。1.4 微练习每个学习任务后面，配13道练习题。这些练习与常规意义上以训练应试能力为目的的练习不同，旨在让学生自我诊断学习内容的掌握程度。如在“氨基酸”微课中的微练习：（1） 下列分子中，与构成生物体的蛋白质的氨基酸分子式不相符的是（ ）学生能回答这一道题，就基本掌握了氨基酸的结构特点的要点。1.5 微资料微资料主要是以文本信息储存与学习内容有关的拓展性知识，以超链接的方式连接。它的作用是拓展学生的知识视野，帮助学生把零碎的知识整理联系在一起，形成良好的认知结构。本节课提

6、供的微资料有： 氨基酸的结构式、分类； 必需氨基酸； 蛋白质的结构与分类； 蛋白质的变性。微资料不属于必学性内容，不要求所有学生都要掌握，适合于学有余力的学生课后使用。2 混合式学习模式建构微课程资源表征知识的方式契合了当代学生多元化的学习方式，颠覆了传统的线性学习方式。从学习时间来看，有课前、课中、课后学习；从学习方式来看，有个人独立学习和合作学习；从学习类型来看，有线上学习、线下学习。混合型学习模式成为数字化环境下学习方式的必然选择。但是各种学习方式必须与学习资源配套，加以优化组合，不然就会无序而严重影响学习效率。“蛋白质是生命活动的主要承担者”一节的教学流程和组合式见表1。2.1 课前学

7、习、课中学习、课后学习传统课堂要求学生学习每个知识点时都齐步走，理论上说不通，实践中也行不通。学生的基础不同，学习习惯不同，对不同的知识敏感性不同，理解和领悟知识的效率有很大的区别，学习的进度自然不同。如前所述，氨基酸的知识是这节课的难点之一，也是学生学习进度差异最大的知识点。有的学生很快就理解了，而有的学生要花较长的时间才能弄明白。教师将关于氨基酸的内容录制成微课，让学生课前自学，能够较好地解决学习进度不一致的矛盾。课堂仍然是学习的主战场，重点内容仍然应该在课堂上学习完成，如本节中蛋白质的结构的多样性等知识。课后学习主要是对知识的梳理和运用，以使学生形成完整的认知结构。本节课安排的课后学习是

8、微练习画概念图，把本节课中出现的概念：氨基酸、多肽、肽链、蛋白质、脱水缩合、肽键等用概念图表示出来。2.2 个人学习和合作学习有些学习内容适合于学生自学。学生只有静以阅读、思考，冥思苦索才能理解，如氨基酸的知识。所以教师安排学生在课前自学。课堂的多数时间也主要以个人学习为主，学习方式和学习资源学生自主选择，学习进度可以随个人的学习能力进行调整。网络平台给个人学习带来了更多的自由，合作学习形式多样，可以是线上合作，也可以是线下合作，不懂的问题可以问老师、可以问同学，还可以在网络上搜索。讨论的方式也多样化了，可以线上讨论，也可以线下讨论，网络平台给个人更多发言的机会、更平等的交流空间，学生表达时更

9、容易大胆地说出自己的想法。蛋白质结构的多样性就适合进行小组合作学习。哪些可能性使蛋白质结构具有多样性？这些多样性的原因中间哪一种是最主要的原因？学生分享彼此的观点，并从别人的发言中得到启发，调整自己的视角。endprint2.3 线上学习与线下学习线上集中阅读和思考，积累知识和问题，线下更多的时间用于讨论和交流，有利于促成学生对知识的深度理解和意义建构。教师要善于在学生线上学习所提出的问题中筛选出有价值的问题，组织学生讨论，把学习引向深入。本节课中关于蛋白质结构多样性的问题，就是从学生提问中筛选出来的。多种学习方式合理组合，才能消解微课本身孤立、零碎、割裂的致命弱点，增加理解的深度，使知识系统

10、化。本节课最关键的问题是蛋白质结构的多样性。蛋白质结构的多样性原因包括组成蛋白质的氨基酸种类不同、数量不同、排列顺序不同以及蛋白质的空间结构不同。这4种原因中，哪一种是最主要的原因？学生通过线下讨论，最后形成了一致意见“氨基酸的排列顺序是最主要的原因”。蛋白質的氨基酸种类不同、数量不同都会直接导致氨基酸的排列顺序不同，而氨基酸的排列顺序又直接影响着蛋白质的空间结构。多种学习方式不仅仅体现在以上几种方式的组合，还体现在具体学习方法的选择上。针对氨基酸的排列方式是如何决定蛋白质结构的多样性的，分组学习时，不同组分别选择了不同的模拟方法： 用20种不同的形状模拟氨基酸进行排列。 用20种字母模拟氨基

11、酸进行排列： 4个学生分别代表不同的氨基酸，手牵手代表脱水缩合，变换排列的位置代表不同的多肽。 用数学方法进行计算。如果某蛋白质由100个氨基酸组成，而氨基酸有20种，理论上这个蛋白质中氨基酸可能的排列方式有20100种，这无疑是一个天文数字。无论哪种方法，都能较好地帮助理解蛋白质结构多样性的原因，而不同的方法又适合于不同思维方式和学习风格的学生。3 混合式学习的监控与调节3.1 下发学习任务单，保证学习效率基于微课程资源的网络学习并不是放任自流，教师要编制学习任务单，详细列出学习的过程性任务，明确哪一些是必学、哪一些是选学，哪一些是必做、哪一些是选做。教师及时巡视与检查，保证学习进度，也保证

12、优先学习必学内容。3.2 运用现代技术驱动学习在基于微课程资源的学习中，微课程资源本身就是推动学习的动力，在技术上也设置了驱动机制。如每一个知识点的微练习后面，都设置了关卡：通过，则进入下一学习任务；不通过，可以进行二次学习；也可以点击解析，理解了学习内容再进入下一个学习任务；还可以网上提问寻求帮助。通过后还有适当的奖励设置，这样不断地驱动学习过程的行进。3.3 学习的选择性和选择权在学习资源的选择上，学生可以选择网络平台学习，也可以选择教材文本学习。在学习程序的选择上，教师充分考虑到学习的个性化因素，针对蛋白质的结构，制做了两个视频： “分总式”：氨基酸（脱水综合）二肽多肽肽链蛋白质（空间结构）； “总分式”：蛋白质（空间结构）肽链多肽二肽氨基酸。学生根据自己的思维方式，可以选择不同的视频进行学习。在学习程序上，有学生选择先学习蛋白质的结构，再学习蛋白质的功能，沿用“结构决定功能”的演绎式推理模式进行学习；也有学生选择先学习蛋白质的功能，再学习蛋白质的结构，沿用归因式推理模式进行学习。在学习风格上，如上节“氨基酸的排列方式”所述，也有多种选择。基于微课程资源的学习极大地满足了学生学习的选择权，包括对学习资源的选择、对学习方式的选择、对学习程序的选择等，保证了学生可以按照适合于自己的方式高效率地学习。基于微课程资源的混合式学习模式的实施，较好地解决了“时空异步”与“共时同步”的平