教學設(shè)計理念總評

當前，信息技術(shù)與課程整合的實踐，經(jīng)常陷入技術(shù)整合失效、教學效果不佳的怪圈。在許多情況下，不是出現(xiàn)緣于表演性質(zhì)的盲目整合高端技術(shù)現(xiàn)象，就是出現(xiàn)只用PowerPoint作為演示工具的低層次整合現(xiàn)象。更有甚者，一旦真要把信息技術(shù)深入到實質(zhì)性的學科課程教學時，教和學的效果往往難以保證，令人扼腕。

《生態(tài)系統(tǒng)的組成成分及其相互關(guān)系》教學案例設(shè)計者陳萍老師，突破常規(guī)、勇于創(chuàng)新，成功地通過創(chuàng)設(shè)真實的問題情境，巧用概念圖工具Mindmanager等技術(shù)來組織和引導(dǎo)學生開展自主探究學習，教學實施效果頗佳，給觀摩者帶來眼前一亮的清新氣象，值得我們學習。

教學實踐場景評析

學習活動：觀察研討

(1)觀察微型生態(tài)球

教師：在西方，許多國家都喜歡用微型生態(tài)球來裝飾居室。同學們仔細觀察圖中的“迷你生態(tài)球”，分析其由哪些成分組成。

學生：（仔細觀察電腦屏幕上的微型生態(tài)球）小蝦、水藻，還有水、碎石……

教師：（啟動Mindmanager軟件的“頭腦風暴功能”，即時將學生的答案輸入電腦，并且不急于修正學生的答案，留待在后面的學習過程中慢慢地修正和完善）如果我們將這些成分歸類，哪些屬于非生物成分？哪些屬于生物成分？

學生：水、碎石是非生物成分，小蝦、水藻是生物成分。

評析：通過觀察風靡歐洲的微型生態(tài)球，要求學生首先從圖上找出生態(tài)系統(tǒng)的成分有哪些。由于這是一幅既賞心悅目又貼近生活的畫面，充分有效地調(diào)動了學生的興趣，引領(lǐng)學生進入一個真實問題的情境中，激發(fā)學生的思維，使學生初步認識了生態(tài)系統(tǒng)的成分。

(2)觀看動畫：“認識生態(tài)系統(tǒng)中的微生物”和“認識生態(tài)系統(tǒng)中各成分的作用”

教師：同學們思考一下，上述生態(tài)球中有陽光、水、碎石和小蝦、水藻就可以正常運轉(zhuǎn)了嗎？同時考慮一下，完整的生態(tài)球是如何運轉(zhuǎn)的？針對這兩個問題，如需要幫助，請點擊“作用”后的超鏈接，觀看動畫，并完成學案上作業(yè)單１中的題目。

學生：結(jié)合學案上作業(yè)單，點擊觀看動畫，邊操作邊思考該畫面隱含的生命科學知識。

（學生以小組為單位，利用課件自主學習，組內(nèi)、組間可自由交流；教師巡視，根據(jù)各組不同的需要進行必要的指導(dǎo)……）

教師：同學們再想想，上課初，我們看的那個生態(tài)球由哪些材料組成？你們看看是否有補充？

學生：（爭先恐后地回答）應(yīng)該還有細菌、真菌等微生物作為分解者。沒有它們，這個封閉的瓶子將會堆積很多糞便和動植物尸體。這個生態(tài)瓶也就不能再維持下去了。

教師：回答得很好，那么魚兒活動所需要的能量歸根到底來自哪里呢？

學生：太陽能。

教師：那么人活動所需要的能量來自哪里呢？

學生：也是太陽能。消費者吃的食物歸根到底來自生產(chǎn)者生產(chǎn)的有機物，而有機物中的能量，歸根到底是光合作用，需要太陽光才能進行。

教師：很棒！大家都能理解為什么太陽能是地球上一切生物的能量來源了。

（利用Mindmanager的頭腦風暴功能，把知識框架搭起來了。）

作業(yè)單１

操作1：告訴你生態(tài)系統(tǒng)中需要 ___________成分。

操作2：放入 ____________，它是 ___________ 成分。

操作3：放入___________，它是 ___________成分；這三者通過___________關(guān)系，形成___________。

操作4：放入 ___________，它是___________成分。

光有以上這些成分還不夠，玻璃瓶太臟了，還需要 。

魚兒活動所需要的能量歸根到底來自 ___________ ，說明它是地球上一切生物的能量來源。

通過完整地觀看動畫，我對各成分的作用有了深入的認識：___________。

把這些植物放進水里

認識生態(tài)系統(tǒng)中各成分的作用（交互型Flash動畫）

評析：①本來作為分解者的微生物是生態(tài)系統(tǒng)中必不可少的成分，但是學生肉眼不易察覺；生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)各成分間的關(guān)系屬于宏觀動態(tài)的內(nèi)容，學生在短時間內(nèi)也不易觀察到。教師通過Flash動畫課件實施微觀放大以彌補學生對微觀世界的直觀認識不足，同時通過宏觀縮小幫助學生直觀認識宏觀的生態(tài)系統(tǒng)中各成分的作用。利用交互型課件進行虛擬與現(xiàn)實的互補，引導(dǎo)學生更好地探究生命科學知識。②教師選用“生態(tài)球”創(chuàng)設(shè)特定的問題情境（生態(tài)系統(tǒng)的成分和它們之間的關(guān)系），通過“追問”有效地引導(dǎo)了學生的主動探究。

學習活動：模仿設(shè)計實驗

（學生設(shè)計制作好生態(tài)瓶以后，開始交流。）

教師：你設(shè)計制作的瓶中，所有成分能構(gòu)成一個生態(tài)系統(tǒng)嗎？

學生：是的。因為有非生物成分，生產(chǎn)者、消費者、分解者，各個成分都齊全。

教師：各個成分都齊全，想必你的生態(tài)瓶也能維持一定的時間了，如何讓它維持的時間更長久？請思考，并完成學案上作業(yè)單2的題目。

（學生小組合作完成學案上的作業(yè)；教師巡視，根據(jù)各組需要進行指導(dǎo)。５分鐘后引導(dǎo)分析。）

教師（第一問）：生態(tài)瓶中綠色植物數(shù)量是否越多越好？

學生：綠色植物數(shù)量不能過多，否則二氧化碳和肥料不足它們就會死。

教師（第二問）：生態(tài)瓶中動物的數(shù)量有要求嗎？

學生：動物數(shù)量要適量，否則氧氣消耗會增加。

教師：（拿出上周其他班級做好的生態(tài)瓶）這里有三個瓶，是上周其他班級做的。其中這個瓶子里的螺螄第二天就生了好多小螺螄，動物數(shù)量一下子太多了。造成的結(jié)果可能會是什么？同學們看看。

學生：這個瓶子里的水混濁，水蚤、螺螄都死了，生態(tài)系統(tǒng)不能維持下去了。其他幾個瓶子的水很清澈，生物都是活的。

教師（第三問）：如果生態(tài)瓶中一種動物死了，生態(tài)系統(tǒng)能維持嗎？

學生：螺螄死了，這個生態(tài)系統(tǒng)還能維持。因為這個生態(tài)瓶中消費者除了螺螄之外還有水蚤，形成兩條食物鏈。螺螄死了，還有水蚤產(chǎn)生的二氧化碳可以提供植物進行光合作用，所以還能維持。

教師：我剛才巡視時看到仲偉佶小組有不同的做法。它們的瓶子里只有一種生物，螺螄。如果它死了，這個系統(tǒng)還能維持嗎？

學生：也能維持。不可能死的。

教師（第四問）：做完這個生態(tài)瓶，你將放置在哪兒？為什么？

學生：有光照的地方。因為植物固定的光能是生態(tài)系統(tǒng)的能量來源。

評析：“自己動手模仿設(shè)計生態(tài)瓶，并思考如何讓它維持的時間更長久”，這是一個非常有效的問題情境，為學生創(chuàng)設(shè)了實驗情境，并有效地引導(dǎo)他們將學習活動１中所學的理論知識付諸實踐。在教師一連串的有效問題啟發(fā)下，學生思維由表及里、由淺入深（從思考生態(tài)系統(tǒng)的組成到思考生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性），并逐步展開Mindmanager學習支架進行學習和動手實驗。這種在真實問題（情境）解決過程中學習檢驗知識的設(shè)計，極大地促進了學生深入掌握核心概念，實現(xiàn)從感性認識到理性認識的轉(zhuǎn)變。

學習活動：展示交流

教師：為了試驗人類離開地球能否生存，美國曾經(jīng)建造了完全封閉的“生物圈II號”實驗基地。它是一個更大型的模擬生態(tài)系統(tǒng)，從成分上看，什么都不缺，但是最終這個計劃失敗了。請同學們閱讀關(guān)于美國生物圈II號的資料介紹，并完成學案上作業(yè)單2。

學生：展開Mindmanager學習支架中的學習活動3，邊閱讀信息，邊思考作業(yè)單2中的問題……

師生交流：得出熱愛地球、保護地球和環(huán)境的啟示。（未發(fā)言小組，課后網(wǎng)絡(luò)交流：http://172.16.12.25）

作業(yè)單２

● “生物圈II號”模擬的是什么？

● 建立生物圈II號的目的是什么？

● 分析可能導(dǎo)致實驗失敗的原因有哪些？

● 你從“生物圈II號”的失敗中得到了什么啟示？

評析：好的情境能有效引導(dǎo)學生的探究，如在分析美國生物圈II號失敗的原因時，能引導(dǎo)學生進一步探究生態(tài)系統(tǒng)的成分及各成分的相互關(guān)系與生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的關(guān)系。創(chuàng)設(shè)生活情境問題，不僅引導(dǎo)學生靈活利用生命科學基本知識分析生活現(xiàn)象，還能引導(dǎo)學生關(guān)注社會、關(guān)注生活。在分析中，學生感悟到：人類在茫茫宇宙中只有地球這一處家園，地球不是實驗室，我們輸不起，只有善待和保護她才是我們真正的出路。

教學特色點評

以優(yōu)秀的問題情境引導(dǎo)學生的探究

建構(gòu)主義理論強調(diào)“情境”對于意義建構(gòu)的重要性，認為學習應(yīng)該在與現(xiàn)實生活相似的情境中發(fā)生。知識是在情境中通過活動而產(chǎn)生的，情境的性質(zhì)決定了對所學知識的理解深度。因此，教學設(shè)計者要盡量通過創(chuàng)設(shè)豐富的問題情境來引導(dǎo)學生的科學探究意識和高級思維技能。在本教學設(shè)計中，問題情境的設(shè)計是成功而富有成效的：活動１中創(chuàng)設(shè)了引導(dǎo)學生觀察的問題情境；活動２創(chuàng)設(shè)了引導(dǎo)學生實驗實踐并思考檢驗的問題情境；活動３創(chuàng)設(shè)了引導(dǎo)學生應(yīng)用分析的問題情境。通過一連串的有效問題情境創(chuàng)設(shè)，有效引導(dǎo)了學生的探究?！白穯枴钡姆绞?，更在引導(dǎo)探究的基礎(chǔ)上，觸發(fā)深度思考，并與即時學習評價融為一體。

多元、適度、有效的技術(shù)整合

● 多元整合

與常見的整合實踐有異，本設(shè)計創(chuàng)新性地引入并成功應(yīng)用了新的技術(shù)工具：Mindmanager。通過綜合使用Mindmanager概念圖、Flash課件、PPT課件、數(shù)字圖片，以及中國科普網(wǎng)絡(luò)資源等，有效地提升了學生的學習效果。在這一技術(shù)整合實踐中，技術(shù)工具擔當起了多樣化的角色：①交互型演示工具：作為傳播和演示教學信息的媒體工具，例如播放Flash動畫、呈現(xiàn)圖片等；②生成型認知工具：技術(shù)作為促進學生認知，并作為記錄和生成課堂即時新信息的認知工具，如靈活使用Mindmanager概念圖、輸入新內(nèi)容等。

● 適度整合

該教學設(shè)計并沒有濫用信息技術(shù)，而是進行了有尺度的“適度整合”。在課的尾聲，結(jié)合了面對面交流與網(wǎng)絡(luò)交流。“你從生物圈II號的失敗中得到了什么啟示”是個有人文氣息的話題，每個學生都有感受，不會無話可說。首先，通過面對面交流使課堂氣氛活躍生動，富有聚集性，而不去“舍面對面的近，求網(wǎng)絡(luò)交流的遠”；之后，又由于這是個開放論題，教學時間有限，如果只是少數(shù)學生發(fā)言，可能觀點太狹窄。因此，采用了課后網(wǎng)絡(luò)交流的辦法，彌補拓展了交流的時空，加深學生的討論。此外，在活動2設(shè)計制作生態(tài)瓶時，執(zhí)教者并沒有采用虛擬實驗，而是要求學生動手實踐，體現(xiàn)出生命科學是一門實驗科學，學生在真實世界中的實踐感受是任何虛擬技術(shù)所不可完全替代的特點。

● 有效整合

本教學設(shè)計中，將概念圖等多種技術(shù)工具與學科問題、學科需求相結(jié)合，為學生搭建了促進知識生成加工、建構(gòu)理解的“腳手架”，提供了操控交互動畫的機遇，以及豐富多樣的助學資源，還有拓展交流的網(wǎng)絡(luò)平臺，有效地推動了學習過程，優(yōu)化了學習效果，促進了學生的深度認知和積極思維。此外，本教學設(shè)計的形式是自主分組學習，教師放權(quán)，學生在開放環(huán)境（組內(nèi)交流、組間交流、師生交流、網(wǎng)絡(luò)交流）中學習。小組的自學能力存在差別，有強有弱。利用Mindmanager建立概念圖學習支架并提供豐富的助學資源，保障了分組自主學習的有效性。

結(jié)語

《生態(tài)系統(tǒng)的組成成分及其相互關(guān)系》教學設(shè)計，是我在上海期間幫助籌劃“上海市基礎(chǔ)教育—學科教學與信息技術(shù)整合專題論壇”時，與教研員唐載懋等老師共同跟蹤指導(dǎo)的一個實踐案例。

其實，這個整合案例當時所要呈現(xiàn)的理念是：“整合——教學設(shè)計的改進”，即通過不斷改進教學設(shè)計來完善和提升信息技術(shù)與學科課程整合的水平。限于篇幅，在此我并沒有就該案例的改進過程來作分析闡述，而只從案例課堂實施效果與技術(shù)整合理念來稍作評析。這也正是文本化案例評析的遺憾所在：無法作全息圖式的多視角展示和還原。不過還好，我們已經(jīng)盡力做了該做的，并且還將謹慎前行、不斷努力……