資源簡介

初中生物-微能力 2.0 認證
C2 創(chuàng)造真實學習情境
1．情境設計方案
2． 技術(shù)環(huán)境介紹
撰寫：Z J
【獲獎作品】
1．情境設計方案：基于工具/軟件/平臺設計學習方案，突出
學生真實學習體驗。方案需包括主題、面向?qū)ο蟆⒛繕恕⑷蝿铡?br/>過程、評價、工具/軟件/平臺的使用策略等內(nèi)容；若為文本，請以
PDF 形式提交。
2． 技術(shù)環(huán)境介紹：介紹一種你認為可以為學生創(chuàng)造真實學
習體驗的技術(shù)環(huán)境（工具/軟件/平臺等），包括功能和特點，并結(jié)
合實踐歸納適用主題和情境，建議結(jié)合圖文呈現(xiàn)。若為文本，請
以 PDF 形式提交。
C2 創(chuàng)造真實學習情境 情境設計方案
基本信息 學校 XX初級中學 姓名 Z J
能力維度 □ 學情分析 √ 教學設計 □ 學法指導 □ 學業(yè)評價
所屬環(huán)境 □ 多媒體教學環(huán)境 □ 混合學習環(huán)境 √ 智慧學習環(huán)境
微能力點 C2 創(chuàng)造真實學習情境
學習主題 《非生物因素對生物的影響》
七年級的學生才剛剛開始接觸生物學科，對生物的認知還比較模
糊，同時對生物這門新的學科也充滿好奇。學生經(jīng)過第一章的學
習，對生物及不同地點分布的生物種類存在差異有了一定的了解，
但對于生物與生態(tài)因素之間的關(guān)系，尤其是非生物因素對生物的
面向?qū)ο?影響學生并未做過深入思考。本內(nèi)容涉及初中生物學課程中的第
一個探究實驗——探究“非生物因素對某種動物的影響”。這一
階段的學生正處于具體思維向抽象思維過渡的時期，對生物的探
究能力和科學的分析能力還有待提高，因此需要給予學生更多機
會，培養(yǎng)學生獨立思考、分析、表達交流的能力。
1、理解環(huán)境的定義、生態(tài)因素的概念；
2、舉例說出非生物因素對生物的影響；
3、親歷科學探究的六大步驟（提出問題、作出假設、制訂計劃、
學習目標 實施計劃、得出結(jié)論、表達交流）； Z J
4、通過 iPanda 熊貓頻道全景直播及 NB 生物仿真實驗室，創(chuàng)造“我
是小小生態(tài)學家”學習情境，提供“沉浸式”學習體驗，讓學生
在探究活動中理解并學會控制實驗變量，學會設計對照實驗。
本節(jié)課的教學重難點即為組織好“非生物因素對生物影響”的探
究活動。首先要明確非生物因素有哪些，其次就是科學探究的一
般過程。對于第一個問題，借助 iPanda 熊貓頻道全景直播讓學生
學習任務 置身真實學習情境，提出問題“在生態(tài)學家眼里，什么是環(huán)境？”
邀請學生嘗試描述自己理解的環(huán)境定義，借此作為突破口，繼而
明確生態(tài)因素的概念及其分類，自然過渡到其中的分類之一——
非生物因素；對于第二個問題，同樣將學生設定為野外探究的“小
小生態(tài)學家”，要求學生通過生活經(jīng)驗完成提出問題及作出假設
環(huán)節(jié)，在制訂計劃的過程中掌握設計對照實驗的關(guān)鍵點，NB 生物
仿真實驗室提供“沉浸式”體驗，要求“小小生態(tài)學家”實施計
劃，并對數(shù)據(jù)進行處理分析，以培養(yǎng)學生的科學思維能力、數(shù)據(jù)
分析能力及表達交流能力。Z J
1、激疑導入
運用希沃學科工具——星球，展示三維的地球圖片，邀請學
生把自己假想成“小小生態(tài)學家”，開啟本節(jié)課的探究之旅。在
此基礎(chǔ)上，詢問學生“你認為什么是環(huán)境”？
設計意圖：突破時空限制，整合多種資源，豐富學生學習體
驗，促進意義建構(gòu)。
學習過程
2、生態(tài)因素概念學習
邀請學生嘗試描述自己理解的環(huán)境定義，學生積極表達與交
流。通過 iPanda 熊貓頻道全景直播讓學生置身大熊貓的真實生活，
“小小生態(tài)學家”意識到環(huán)境不單單指生物的生存空間，還應包
括存在于生物周圍的各種影響因素，明確生物的生活和分布受到
諸多因素的影響，就此引出生態(tài)因素的概念并初步理解。
設計意圖：將學習內(nèi)容與現(xiàn)實環(huán)境進行有意義的關(guān)聯(lián)和互動，
促進知識的深層次理解；突破時空限制，整合多種資源，豐富學
生學習體驗，促進意義建構(gòu)。
3、探究非生物因素對植物的影響
展示小麥田圖片，鼓勵“小小生態(tài)學家”解決問題串：（1）
圖中有哪些非生物因素？（2）這些非生物因素對小麥有何影響？
（3）你還能舉出其他相關(guān)的例子嗎？運用班級優(yōu)化大師隨機邀請
“小小生態(tài)學家”分享觀點。Z J
設計意圖：培養(yǎng)學生的表達交流能力。
4、探究非生物因素對動物的影響
提問：鼠婦和黃粉蟲的生活環(huán)境有什么特點？“小小生態(tài)學
家”思考并回答，為探究的第一步——提出問題做鋪墊。引導學
生提出問題，并作出自己的假設。假設需要實驗的驗證，將學生
置身于“生態(tài)學家探究非生物因素對鼠婦和黃粉蟲的影響”情境，
推薦實驗器材，鼓勵“小小生態(tài)學家”自主設計實驗。出示問題
串幫助學生理清思路：（1）如何確定你所要探究的實驗因素是什
么？（2）如何保證實驗動物出現(xiàn)的變化只能是由于實驗要探究的
因素引起的？（3）對于其他可能影響實驗動物分布的因素，你如
何處理？（4）你準備選擇多少實驗動物？學生分組討論，根據(jù)討
論結(jié)果，利用推薦的實驗器材設計實驗裝置，制訂實驗方案。運
用班級優(yōu)化大師隨機邀請“小小生態(tài)學家”分享實驗設計，討論
其實驗裝置和實驗方案的科學性及合理性。引導學生進入 NB 生
物仿真實驗室進行仿真實驗，提醒“小小生態(tài)學家”認真觀察實
驗現(xiàn)象并記錄好實驗數(shù)據(jù)。引導學生交流數(shù)據(jù)并加以分析，得出
結(jié)論并自由分享觀點。繼而利用智慧課堂設備，收集統(tǒng)計各組數(shù)
據(jù)，提問：為什么要計算全班各組的平均值？在此過程中，“小
小生態(tài)學家”理解實驗變量的確認和控制，明確對照實驗的設計
要點及如何避免偶然因素對實驗結(jié)果的影響。
設計意圖：為學生經(jīng)歷和完成復雜的、挑戰(zhàn)性的任務提供情
境；增強學生學習動機和學習投入，促進學生自我導向的學習；
擴大學習交流范圍和交流對象，幫助學生發(fā)展社會基本技能。
5、拓展：探究非生物因素對微生物的影響
“小小生態(tài)學家”進階任務：請試著思考如何探究非生物因
素對霉菌生長的影響。
學生通過生活經(jīng)驗聯(lián)想霉菌的生長環(huán)境，完成科學探究的提
出問題和作出假設環(huán)節(jié)，繼而自主制定實驗計劃。鼓勵“小小生
態(tài)學家”展示、交流各組設計的實驗方案，集思廣益，修改完善
實驗方案，培養(yǎng)實驗探究的嚴謹性和學生的交流表達能力。引導
學生進入 NB 生物仿真實驗室進行仿真實驗，提醒“小小生態(tài)學
家”認真觀察實驗現(xiàn)象并記錄好實驗數(shù)據(jù)。組織學生有序的匯報
各小組的實驗現(xiàn)象和數(shù)據(jù)，得出結(jié)論。Z
設計意圖：增強學生學習動機和學習投入，促進學生自我導
向的學習。
6、小結(jié)
利用思維導圖梳理知識結(jié)構(gòu)，幫助學生構(gòu)建知識網(wǎng)絡。調(diào)查
問卷：作為“小小生態(tài)學家”，你今天收獲了什么？你還有什么
新的想法嗎？鼓勵學生大膽交流，頭腦風暴。
設計意圖：擴大學習交流范圍和交流對象，幫助學生發(fā)展社
會基本技能。
1、學生通過“沉浸式”學習，獲得身臨其境感官體驗的同時，有
效達成初步學會確認和控制實驗變量及設計對照實驗的目標；
2、學生根據(jù)難度自主選擇想要探究的實驗對象，體現(xiàn)分層的學習
模式；J
學習評價 3、通過 NB 生物仿真實驗，學生學會有效觀察并實時記錄實驗數(shù)
據(jù)；
4、利用思維導圖梳理知識結(jié)構(gòu)，使用智慧課堂設備引導學生對探
究內(nèi)容進行反饋，充分體現(xiàn)信息技術(shù)與教學過程的有效融合。
iPanda 熊貓頻道全景直播、NB 生物仿真實驗室、機房、智慧課堂；
教師借助 iPanda 熊貓頻道全景直播及 NB 生物仿真實驗室，提供
4. / “沉浸式”體驗，引導學生自主構(gòu)建生態(tài)因素的概念，同時將課
工具 軟件
平臺 本上的實驗操作搬到計算機屏幕中，以往在真實實驗實際操作中
使用策略
遇到的難題如原材料難以獲取、實驗周期過長得到有效解決，有
效降低成本和風險，開展綠色實驗教學，讓實驗探究變得靈活、
簡單、高效。
C2 創(chuàng)造真實學習情境 技術(shù)環(huán)境介紹
XX初級中學 Z J
一、工具軟件
本課在信息技術(shù)的支持下，利用 NB 生物虛擬仿真實驗室提供虛擬情境“沉
浸式”體驗學習。
二、功能特點
NB 生物虛擬仿真實驗室使用了 HTML5 技術(shù)，通過全新的用戶界面、交互方
式、底層架構(gòu)和 3D 引擎，操作者能夠真正進入一個由計算機生成的交互式三維
虛擬現(xiàn)實環(huán)境中，與之產(chǎn)生互動，進行交流。通過參與者與虛擬仿真環(huán)境的相互
作用，并借助學生本身對所接觸事物的感知和認知能力，幫助啟發(fā)學生的思維，
以全方位地獲取虛擬環(huán)境所蘊涵的各種空間信息和邏輯信息，激發(fā)學生學習興
趣。
1、逼真立體的表現(xiàn)形式，可以讓抽象的實驗過程形象逼真地演示出來。教
師可結(jié)合實際的教學需求，最大限度的發(fā)揮虛擬元器件資源的優(yōu)勢，提升教學效
果。Z J
2、有效解決傳統(tǒng)實驗遇到的難題。如復雜實驗、危險性實驗、極端破壞性
實驗、反應周期過長等，可以安全直觀的展示出來。
3、增強課堂趣味性。借助對多媒體技術(shù)、虛擬仿真技術(shù)、傳感技術(shù)、輸入
輸出技術(shù)，構(gòu)建了一種高度虛擬、現(xiàn)實仿真的實驗教學環(huán)境，使學習者體驗置身
其中的感覺，能夠?qū)崿F(xiàn)互動實驗教學，能最大限度的激發(fā)學生的自主實驗興趣以
及解開生物奧秘的沖動，有助于發(fā)展學生的科學思維。
三、適用主題和情境
科學是一個探究的過程，生物課程作為基礎(chǔ)自然科學課程，重點在于培養(yǎng)學
生的科學素養(yǎng)，新課程標準同時提出了“倡導探究性學習”的理念。因此，初中
生物學課程中的第一個探究實驗——探究“非生物因素對某種動物的影響”地位
不言而喻。以往該實驗中，由于課堂時間有限、學生第一次接觸探究實驗、實驗
材料不易得等原因，實驗進行的并不十分圓滿。課堂時間往往只夠?qū)W生探究一種
非生物因素對一種動物的影響，不能很好滿足學生的好奇心和探究欲。Z J
此活動中，教師將學生設定為野外探究的“小小生態(tài)學家”，借助 NB 生物
虛擬仿真實驗室為學生提供“沉浸式”學習體驗，幫助學生有效親歷科學探究的
六大步驟。NB 生物虛擬仿真實驗室為每一位學生提供有效的探究平臺，解決了
以往有學生反應小組共用實驗裝置導致不便觀察的問題，讓每一位學生有足夠的
時間、空間進行探究，更好地構(gòu)建自己的科學思維。NB 生物虛擬仿真實驗室提
供多種動物、非生物因素供學生自主選擇，學生可根據(jù)難度、興趣進行自由選擇，
體現(xiàn)分層的學習模式。在情境中學會觀察、記錄數(shù)據(jù)，并對數(shù)據(jù)進行處理分析，
科學思維能力、數(shù)據(jù)分析能力及表達交流能力得以提升。同時，本活動不局限于
課本展示的探究“非生物因素對某種動物的影響”，借助 NB 生物虛擬仿真實驗
室的高效性，學生可以繼續(xù)探究非生物因素對微生物的影響，發(fā)散思維，拓寬思
路。在整個過程中，理解并學會控制實驗變量、學會設計對照實驗，有效突破重
難點。

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