微课程教学法高三生物 实验复习课实践初探

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　　《绿叶中色素的提取和分离》一课，是笔者在“2018年度教育信息化教学应用实践共同体项目微课程教学法实践共同体”现场验收时执教的一节成果汇报课。
　　“微课程教学法”在新授课中实践得比较多，而在高三一轮复习的实验课中实践，笔者还是第一次尝试，但是，此次实践感悟颇深。
　　● 教材分析
　　《绿叶中色素的提取和分离》是人教版必修一第五章《细胞的能量供应和利用》第4节《能量之源——光和光合作用》中的一个实验，在高考中属于B级要求，是高考经常考的一个非常重要的实验。
　　该实验本来是一个验证性实验，要求学生理解和掌握色素提取和分离的原理、实验方法和操作步骤，并通过实验分离得到四条色素带。对于高三的学生来说，这个实验在高一的时候已经做过，如果再简单地按照书本的实验步骤重复一遍，学生兴趣不大，如果不复习实验操作过程，实验中的细节学生可能会有所遗忘。
　　● 设计意图
　　如何突破上述教学困局？笔者想到了微课程教学法中的“微项目探究”。微项目学习是微课程教学法汲取项目学习精华创立的，适合我国中小学校每一堂课开展协作探究或作品创作。由于微项目学习的主题要来自真实情境，它对高三学生具有一定的挑战意义，是一项需要协作探究来揭示原因、创意解决方案、着手解决问题，并展示协作探究成果的有反馈的学习活动。[1]如果能在复习课中设计一个与色素提取相关，又是学生感兴趣的真实情境，且在探究过程中能拓展学生能力的微项目学习活动，那就能很好地解决高三复习这个实验中的困惑。
　　去年秋天，筆者发现校园里因为各色叶片的装点丝毫不逊色于春季，于是设计了一个微项目学习，让学生探究叶片为什么会变色。治学需要严谨，为了更科学地设计这个微项目学习主题，笔者查阅了大量资料，发现引起叶片变色的原因有很多，这与植物的种类、色素的种类、色素的含量变化等都有很大关系，也与气温、光照等多种环境因素的影响分不开。如果宽泛地研究叶片为什么会变色，这个项目就比较复杂，范围也太广，在短短的一节课时间里很难完成。考虑到课堂探究的有效性，笔者最终确定让学生从色素的角度去探究，这样既紧扣课题，又引导学生去关注生活中的现象，解决生活中的问题，在激发学生兴趣的同时，还可以培养学生的科学探究能力。
　　● 课前准备
　　1.设计自主学习任务单
　　自主学习任务单用于学生课前自主学习，是教师设计的以表单的形式指导学生开展自主学习的方案，包括学习指南、学习任务、困惑与建议三个组成部分[2]，要求为学生搭建自主学习的支架。它的主体部分就是“学习任务”，遵循“问题向导，任务驱动”的原则，即通过问题的形式提出任务，引导学生阅读教材、学习微视频来实现自主学习。
　　由于本节课是为高三一轮复习课，学生已经学习过相关内容，所以笔者在“学习任务”中通过问题形式，让学生回答绿叶中色素提取和分离的原理、在实验操作中的注意事项，以及操作不正确会出现的问题，让学生通过阅读书本相关内容和观看微视频，唤起他们的记忆，自主复习实验原理、方法和实验操作步骤。
　　2.录制微视频
　　在微课程教学法看来，微视频是帮助学生完成自主学习任务单给出的任务的配套学习资源。本节课是一节实验课，所以笔者找了按照教材中的实验操作步骤进行操作的示范视频。而在实际操作中，用研磨过滤器代替教材中的研钵和漏斗来进行研磨过滤，操作简单，效果更好，所以笔者另外录制了用研磨过滤器来提取色素的视频，这样，学生在课前就对操作过程有所了解，课堂上用研磨过滤器来提取色素成功率会更高。
　　3.设计课堂学习任务单
　　微课程教学法是翻转课堂的本土化创新，认为学生在课前自主学习知识，已经基本掌握了原来教师需要在课堂上讲授的知识，课堂学习就是内化和拓展，即内化知识和拓展能力。[3]
　　笔者把课堂学习任务单的学习任务分成了三步：“测学力”“攀新高”“探项目”。
　　①“测学力”，即检测学生自主学习的成效。为了确保学生进一步体验自主学习的成就感，测学力设置的是一些基础题。为了节约时间，把更多的时间留给“探项目”，笔者设置的都是客观题，学生可以在较短时间内完成。
　　②“攀新高”，即完成基础题后的进阶。教师需要尽可能地提供“最近发展区”，让学生尝试解决有可能解决的具有极限意义的问题，而且提供必要的“脚手架”。这样做，有利于巩固认知结构的“同化”，为“探项目”达到新的认知结构的“顺应”创造条件。
　　对于高三一轮复习来讲，学生直面的是高考，所以，进阶作业笔者精选了高考原题，或者是经高考题改编的题目。考虑到时间成本，也为了让学生能更直接地判断自我掌握情况，笔者选择了客观题。
　　③“探项目”。微项目学习是微课程教学法汲取项目学习精华创造的微型项目学习活动，包括协作探究和展示成果两部分。[4]在这一环节中，教师设计了探究秋季叶片变色的真实情境，让学生去研究、解释现实生活中的实际问题，学生学以致用，很感兴趣，同时在解决问题的过程中也能更好地实现内化知识、拓展能力。
　　基于前面“设计意图”中阐述的理由，笔者设计了题为《叶片为什么会变色》的微项目学习活动：
　　春有百花秋有“叶”，秋季，因为有各色叶片的装点而毫不逊色于春季：我们校园里的银杏叶由绿色渐变成黄色，最后满身皆是“黄金甲”;乌桕树叶渐变的色彩，美得仿佛一幅油画;天平山的枫叶也渐变出了各种红，吸引着来自各地的赏枫人……请从叶片中色素的角度推测秋季叶片变色的原因，并设计相关的实验证明。
　　小组协作，提出观点，设计方案，实验证明。
　　最后展示各组的实验结果，阐述叶片变黄或者变红的原因，并由其他组同学对其进行评价。
　　● 课堂学习过程与反思
　　1.测学力
　　这是一个检测课前自主学习成效的环节，也是完成自主学习评价的课程任务。内容为四道基础题，预设时间3分钟，请学生先独立完成，后小组讨论，最先完成的小组派代表到讲台上展示答案，其他组评价。 　　生成：学生能较快完成，有一部分学生答案有问题，经过组内讨论，能得出正确答案，之前做错的学生也知道自己错在哪里。这表明，教师转变设计方式之后，学生自主学习成效得到提升。此外，学生通过同伴互助，能够解决属于“最近发展区”的困难，品味同伴互助的喜悦，为走向社会生活参与协同创新打下了基础。
　　2.攀新高
　　这是从巩固知识到内化知识的过渡环节，也是复习迎考的合理安排。内容为五道知识类应用题，预设时间10分钟，也是请学生先独立完成，后小组讨论，再全班交流，最先完成的小组派代表到讲台上展示答案，其他组评价。
　　生成：题目较难，学生5分钟内能把题目做完，但是出现的错误答案还是五花八门，经过了2分钟左右的组内讨论，除了第四题，其他题目基本能组内统一正确答案，而第四题好几组最终的答案都是错的。
　　笔者先请最先完成的小组展示答案，他们组给出的答案是AB，然后请其他组的同学评价，如果有不同的答案，请说明理由。有其他组的学生举手认为还要选C，经过两组学生各自理由的阐述，最后大家一致同意C选项——没有无水乙醇，可用95%的乙醇加入适量无水碳酸钙是正确的。
　　反思：在翻转课堂中，学生是开展自主学习活动的主体，教师则是学习活动的设计者、组织者、指导者、帮助者、促进者和欣赏者，这也是微课程教学法翻转课堂和传统课堂最大的区别。所以，在翻转课堂上，应该让学生自己在学习的过程中去发现问题、解决问题，而不是教师直接介入暗示式地提问，抢夺探究中的学生角色;学生有了问题以后，也应该放手让学生自己去尝试着解决，教师要相信学生的能力，相信他们通过组内讨论、全班交流是能够解决问题的，事实证明，他们做到了。
　　3.探项目
　　这是微项目学习活动，题为《叶片为什么会变色》。采取的方式是，先由各小组协作探究，再课堂展示交流。
　　生成：在协作探究中，首先，每个小组提出本组观点，有的组认为叶片变黄是因为叶绿素含量减少，有些组认为是叶黄素含量增加，也有些组认为是叶绿素转变成了叶黄素，还有些组提出叶片变红是因为生成了花青素等。观点多样，锻炼了学生的科学思维能力。
　　在设计方案的过程中，所有小组都考虑到了要设置对照组，即一组提取绿叶中色素，一组提取变色叶片中的色素，然后通过比较两组实验提取到的色素带的数量和宽度来得出结论。总体的实验设计思路都很好。
　　但是在实验操作过程中，有两组学生操作非常谨慎，导致速度很慢，最后没有来得及出实验结果，还有一组学生由于实验操作错误，重新做实验，也没有来得及出结果，其他七组都得到了实验结果。
　　在展示成果时，请实验效果最好的小组介绍了他们组的观点、实验设计方案，展示实验结果，并阐述叶片变色的原因。该组的实验结果中黄色叶片提取分离得到的色素带只有一条叶黄素，与绿色叶片提取分离得到的四条色素带对比，得出的结论是：叶片变黄是因为叶绿素分解了。
　　但是，另一组的学生提出了不同的观点。他们组提取分离得到的黄叶中的叶黄素很多，所以得出的结论是：叶绿素转变成了叶黄素。这是个预期以外的答案，笔者当即引导学生研究得出不同结论的原因。学生很快发现了问题：设置对照实验时要遵循单一因子变量原则，要控制无关变量，实验组和对照组最好用同一种植物的叶片，用相同数量的叶片。由于在实验操作的过程中没有控制好这些变量，所以实验结果并不能很好地说明问题，也说服不了对方。从认知视域看问题，使学生获得了怎样运用所学知识的真实体验，迈出了“顺应”的可贵一步。
　　还有小组用的是红枫叶片来提取色素，发现层析效果不明显，色素还是停留在滤叶细线处，没有随层析液分离开。该组学生自己找到了原因：因为花青素是水溶性色素，所以不能用脂溶性的层析液，而应该用水作为层析液。这个知识点笔者在攀新高第五题中埋了伏笔。这样就，让学生在探究中走向从“同化”到“顺应”的认知之路。
　　反思：在微项目学习过程中，学生要设计对照实验，分别用绿叶和其他颜色的叶片来提取色素进行比较，既复习了书本上的基础实验，又进行了拓展实验，激发了学生的兴趣，也培养了他们的科学思维和科学探究的能力，活生生地演绎着“同化”到“顺应”的认知历程，达到了预期的目标。
　　在翻转课堂中，教师职能的重心从讲课转变为设计、组织、帮助、指导和欣赏，教師的角色从“演员”转型为“导演”。实践表明，学生的潜力是无限的，不要不放心让学生自己去探究，他们的能力远比教师想象得强。当然，要设计一个既与课题紧密相关又有探究价值，既让学生感兴趣又是可操作的微项目，确实需要教师好好动脑筋。
　　课的最后，笔者引导学生去观察生活中一些关于叶片颜色的有趣的现象。例如，有些植物如月季，嫩叶是红色的，然后会慢慢转变为绿色;有些植物如吊兰，会出现“银边”或者是“银心”，叶缘或者叶心是黄色的;有些植物如吊竹梅，叶片的颜色水培会比土培淡些;还有些植物如红叶李，叶片常态就是红色的。希望学生做一个生活中的有心人，去发现更多关于叶片颜色的有趣现象。笔者倍感欣慰的是，很多学生在课后还在继续探讨，有些学生甚至对果实的颜色、紫薯之类颜色怪异的食物都产生了兴趣，提出想进行实验探究的想法。
　　一节实验复习课，让学生既掌握了基础知识，又对所学知识产生了浓厚的兴趣，既发展了科学思维、科学探究能力，又发展了动手操作能力、发现问题能力、分析概括能力、交流质疑能力、语言表达能力等这些适应时代发展的核心素养。笔者认为，实验复习课采用微课程教学法指导的翻转课堂模式效果非常好。
　　● 有待解决的问题
　　一是上课时间不够用。高三一轮复习的目标是高考，高考题难度较大，学生做题需要的时间相对较长，而微课程教学法指导的翻转课堂最大的亮点就是微项目学习，要留足够多的时间让学生真正学以致用，用所学知识解决真实情境中的问题，而不是进行形式主义的伪探究，复习课会出现时间不够用的现象，把握好时间非常重要。
　　二是教师角色转变有难度。微课程教学法的任务是创造“三大模块”“导学一体”的新型教学模式，教师导，学生学，教师要从“演员”向“导演”转型。而教师习惯了传统课堂，习惯了讲授式教学，要从讲课的“演员”转型有点不适应。一方面，复习课内容多、任务重，当“导”而不出的时候，教师就会有替学生说的冲动;另一方面，在复习的时候，教师总是希望能面面俱到，把所有要复习的知识点都罗列出来讲一遍，让学生自主复习教师总是不放心，怕学生复习不到位，遗漏了知识点或理解不透彻。
　　而从本节课的实践来看，教师的担心是多余的，学生很喜欢这种教学模式，也表现得很出色，教师只要成功“转型”就好。
　　参考文献：
　　[1][2][3]金陵.翻转课堂与微课程教学法[M].北京：北京师范大学出版社，2015.
　　[4]马莉莉.基于微项目学习的翻转课堂设计策略——以《自然界的水循环》一课为例[J].中国信息技术教育，2018（Z3）：71-76.
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