基于UMU互動(dòng)學(xué)習(xí)平臺(tái)的初中生物混合式教學(xué)設(shè)計(jì)
——以“青春期”一課為例

黃 聰

(深圳市福田區(qū)皇崗中學(xué)，廣東深圳，518000)

一、引言

自20世紀(jì)中期以來(lái)，計(jì)算機(jī)信息技術(shù)發(fā)展迅猛，“互聯(lián)網(wǎng)+教育”逐漸改變了現(xiàn)代人的學(xué)習(xí)方式：知識(shí)獲取的途徑越來(lái)越多元化，個(gè)體可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)無(wú)時(shí)無(wú)刻、無(wú)處不在的學(xué)習(xí)。在這一背景下，如何利用信息技術(shù)推動(dòng)師生在教學(xué)中的主客角色轉(zhuǎn)變和提升學(xué)生的學(xué)習(xí)效率是當(dāng)下重要的議題。

傳統(tǒng)教學(xué)主要分線(xiàn)下面授和線(xiàn)上教學(xué)兩種模式，但受限于場(chǎng)景、空間、知識(shí)量等因素，這兩種模式要想兼顧整體學(xué)習(xí)進(jìn)度和個(gè)人學(xué)習(xí)效果，仍具有一定的挑戰(zhàn)性?；诖?，借助多媒體網(wǎng)絡(luò)將傳統(tǒng)課堂和互聯(lián)網(wǎng)課程深度融合的混合式教學(xué)模式應(yīng)運(yùn)而生，而用以開(kāi)展混合式教學(xué)的App、網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)等如雨后春筍般不斷涌現(xiàn)。例如，作為知識(shí)分享與傳播的學(xué)習(xí)平臺(tái)——UMU互動(dòng)學(xué)習(xí)平臺(tái)，不僅可以讓教師輕松連接課前、課中、課后的內(nèi)容，而且能增加課堂的互動(dòng)性。這為教師在中學(xué)生物的教學(xué)中利用混合式教學(xué)模式提高學(xué)生學(xué)習(xí)效果提供了可能。

二、概念界定

(一)混合式教學(xué)

混合式教學(xué)是指“線(xiàn)上+線(xiàn)下”的融合教學(xué)，即結(jié)合網(wǎng)絡(luò)教學(xué)和傳統(tǒng)課堂教學(xué)優(yōu)勢(shì)的一種教學(xué)模式。它既能發(fā)揮教師的主導(dǎo)性，又能發(fā)揮學(xué)生的主動(dòng)性；不僅能突破時(shí)空界限，而且能引導(dǎo)學(xué)生由淺及深地學(xué)習(xí)，進(jìn)而深化學(xué)習(xí)效果，達(dá)到深度學(xué)習(xí)的目的。[1]

2020年上半年，我國(guó)各個(gè)學(xué)段的學(xué)校都采用了線(xiàn)上直播的方式進(jìn)行教學(xué)，但大多數(shù)只是利用了互聯(lián)網(wǎng)在線(xiàn)技術(shù)，在教法上并沒(méi)有相應(yīng)的調(diào)整。由于缺乏有效的互動(dòng)、檢測(cè)手段等，教學(xué)效果并不佳。[2]

混合式教學(xué)不是對(duì)傳統(tǒng)課堂教學(xué)和網(wǎng)絡(luò)教學(xué)進(jìn)行簡(jiǎn)單的疊加，而是通過(guò)各種在線(xiàn)平臺(tái)，有機(jī)整合教學(xué)資源，調(diào)整教學(xué)方法，最終促使學(xué)生進(jìn)行深度學(xué)習(xí)。[1]這意味著教師需要同時(shí)關(guān)注線(xiàn)上和線(xiàn)下教學(xué)目標(biāo)的達(dá)成，既要組建線(xiàn)上資源，又要在線(xiàn)下設(shè)置相應(yīng)的活動(dòng)以鞏固線(xiàn)上學(xué)習(xí)成果。從內(nèi)容上看，線(xiàn)上和線(xiàn)下的教學(xué)內(nèi)容無(wú)論是比重相同，還是一主一輔，最終目的都是達(dá)到相得益彰的效果。

混合式教學(xué)并無(wú)具體的教學(xué)模式，但有共同的教學(xué)追求——拓展“教”與“學(xué)”的時(shí)空，發(fā)揮線(xiàn)上教學(xué)和線(xiàn)下教學(xué)的最大優(yōu)勢(shì)，重構(gòu)傳統(tǒng)教學(xué)課堂。

(二)UMU互動(dòng)學(xué)習(xí)平臺(tái)

UMU互動(dòng)學(xué)習(xí)平臺(tái)是一款知識(shí)分享與傳播的學(xué)習(xí)平臺(tái)，教師可以利用它輕松創(chuàng)建課程或創(chuàng)建層層通關(guān)的學(xué)習(xí)項(xiàng)目。如圖1所示，在創(chuàng)建的課程中，教師可以利用UMU互動(dòng)學(xué)習(xí)平臺(tái)傳視頻、寫(xiě)文章、做簽到、設(shè)計(jì)考試或作業(yè)，為混合式學(xué)習(xí)提供全面的支持。教師可以將多個(gè)課程組合成學(xué)習(xí)項(xiàng)目，并劃分學(xué)習(xí)階段讓學(xué)生逐步解鎖學(xué)習(xí)內(nèi)容，這有利于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。該互動(dòng)學(xué)習(xí)平臺(tái)適用于教學(xué)、培訓(xùn)、演講、會(huì)議等多種場(chǎng)合，能讓參與者充分融入、分享和收獲。[3]

圖1 UMU互動(dòng)學(xué)習(xí)平臺(tái)的基本功能

如圖2所示，每門(mén)課程都可以自主添加課程內(nèi)容、互動(dòng)環(huán)節(jié)等。自主構(gòu)建具有實(shí)時(shí)互動(dòng)反饋功能的UMU課程，不僅能提高學(xué)生參與課堂的積極性，而且有利于教師及時(shí)根據(jù)學(xué)習(xí)情況調(diào)整教學(xué)內(nèi)容和進(jìn)度。此外，通過(guò)有機(jī)整合教學(xué)資源(圖片、語(yǔ)音、視頻、文檔等)和合理設(shè)置考試、作業(yè)等任務(wù)，教師不僅能建設(shè)課前自主學(xué)習(xí)資源庫(kù)，而且能構(gòu)建科學(xué)獨(dú)立的線(xiàn)上課程讓學(xué)生在移動(dòng)端完成所有學(xué)習(xí)項(xiàng)目。[3-5]

圖2 UMU互動(dòng)學(xué)習(xí)平臺(tái)課程中可添加的課程小節(jié)

三、基于UMU互動(dòng)學(xué)習(xí)平臺(tái)的混合式教學(xué)設(shè)計(jì)——以“青春期”為例

在初中生物課程內(nèi)容中，“青春期”一課需要學(xué)生掌握青春期男女生的身體變化和心理變化，這些內(nèi)容與該年齡段學(xué)生的階段性變化相契合，易引起他們共鳴?；赨MU互動(dòng)學(xué)習(xí)平臺(tái)，“青春期”一課的混合式教學(xué)設(shè)計(jì)如下。

(一)創(chuàng)建課程，設(shè)置問(wèn)卷

教師先在UMU互動(dòng)學(xué)習(xí)平臺(tái)上創(chuàng)建課程，并將課程命名為“4.1.3青春期”，之后根據(jù)實(shí)際情況填好課程形式、分類(lèi)、描述和關(guān)鍵詞(此步驟可跳過(guò))，并選擇開(kāi)啟學(xué)習(xí)證書(shū)。學(xué)生在完成本課程后將獲得一張學(xué)習(xí)證書(shū)，這有利于激發(fā)他們的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)。

創(chuàng)建課程后，教師開(kāi)始添加課程小節(jié)：選擇“添加互動(dòng)環(huán)節(jié)”中的“問(wèn)卷”，將問(wèn)卷題目逐個(gè)或批量導(dǎo)入平臺(tái)。問(wèn)卷的題型可根據(jù)需求設(shè)置為單選題、多選題、開(kāi)放式及數(shù)值型四大類(lèi)，每一道題目都可添加說(shuō)明文字用于引導(dǎo)作答，方便學(xué)生正確理解出題者意圖，保證問(wèn)卷統(tǒng)計(jì)結(jié)果的有效性。輸入內(nèi)容和確定題型后，點(diǎn)擊完成，問(wèn)卷便創(chuàng)建成功了。

由于性別差異，本課程中分別創(chuàng)建“青春期調(diào)查(女生篇)”和“青春期調(diào)查(男生篇)”兩份問(wèn)卷，如圖3所示。兩份問(wèn)卷的內(nèi)容是完全對(duì)應(yīng)的，前3個(gè)問(wèn)題主要關(guān)注身體變化，后4個(gè)問(wèn)題主要關(guān)注心理變化，與教學(xué)內(nèi)容相吻合。通過(guò)此問(wèn)卷，教師能總結(jié)全校學(xué)生在青春期發(fā)生的變化，以此為起點(diǎn)給學(xué)生講解青春期的特點(diǎn)，進(jìn)而讓學(xué)生有更切身的體會(huì)。

創(chuàng)建問(wèn)卷成功后，教師可以通過(guò)鏈接或二維碼等多種方式分享給學(xué)生，學(xué)生即使沒(méi)有安裝UMU互動(dòng)學(xué)習(xí)平臺(tái)App，也能通過(guò)微信、QQ等點(diǎn)擊鏈接或掃描二維碼獲得問(wèn)卷內(nèi)容，教師在后臺(tái)能實(shí)時(shí)看到問(wèn)卷的統(tǒng)計(jì)結(jié)果。

圖3 “青春期”課前問(wèn)卷

(二)上傳資源，創(chuàng)建練習(xí)

為降低學(xué)生在正式課堂中的學(xué)習(xí)難度，教師可以在UMU互動(dòng)學(xué)習(xí)平臺(tái)中上傳教學(xué)資源，方便學(xué)生梳理課本知識(shí)、了解自身薄弱項(xiàng)，幫助他們?cè)谡n堂教學(xué)中集中精力攻克難點(diǎn)。UMU平臺(tái)支持上傳多種資源類(lèi)型，“青春期”一課以視頻和文檔資源為主。第一，教師制作并上傳微課視頻，按講授式的方式講授知識(shí)并錄屏整理上傳。通過(guò)10—15分鐘的微課視頻，學(xué)生可大致了解教學(xué)內(nèi)容。第二，教師上傳其他相關(guān)的科普視頻，如解釋月經(jīng)產(chǎn)生的視頻、介紹青春期第二性征的視頻、介紹如何正確處理異性關(guān)系的視頻等，以此促使學(xué)生理解青春期的身心特點(diǎn)。第三，教師將本節(jié)課用到的課件文檔一并上傳到平臺(tái)，方便學(xué)生瀏覽知識(shí)要點(diǎn)和后期回顧復(fù)習(xí)。

微課和科普視頻學(xué)習(xí)完畢后是練習(xí)環(huán)節(jié)。教師可以為學(xué)生設(shè)置任務(wù)關(guān)卡，這樣不僅有利于檢測(cè)學(xué)生的自學(xué)效果，而且能避免學(xué)生流于形式地隨意觀看學(xué)習(xí)視頻。[4]對(duì)關(guān)鍵詞特別明確的主觀題，教師可考慮運(yùn)用“互動(dòng)環(huán)節(jié)”中的“AI作業(yè)”功能，它能自動(dòng)識(shí)別答案中的關(guān)鍵詞進(jìn)行評(píng)定。對(duì)以選擇題為主的題目，教師可使用“互動(dòng)環(huán)節(jié)”中的“考試”功能，它能根據(jù)事先設(shè)置的答案自動(dòng)評(píng)分并形成排行榜，有助于教師了解學(xué)生自主學(xué)習(xí)的效果。鑒于生物會(huì)考的題型以選擇題為主，一般建議選擇“考試”功能組織練習(xí)。

整個(gè)自主學(xué)習(xí)過(guò)程完成后，對(duì)知識(shí)點(diǎn)仍有疑問(wèn)的學(xué)生可利用“互動(dòng)環(huán)節(jié)”中的“提問(wèn)”或“討論”功能向教師反饋，后臺(tái)將根據(jù)關(guān)鍵詞的詞頻自動(dòng)形成詞云并展示出來(lái)，方便教師把握學(xué)生在學(xué)習(xí)中存在的疑問(wèn)，便于對(duì)癥下藥。另外，教師在平臺(tái)上可看到每名學(xué)生的自主學(xué)習(xí)進(jìn)度，進(jìn)而隨時(shí)調(diào)整課堂教學(xué)策略。

(三)翻轉(zhuǎn)課堂，課堂教學(xué)

教師以分析問(wèn)卷為本節(jié)課的明線(xiàn)任務(wù)，以解決學(xué)生課前自習(xí)時(shí)遇到的問(wèn)題為暗線(xiàn)任務(wù)，逐步揭開(kāi)青春期男生女生的生理特點(diǎn)和心理特點(diǎn)。

分析問(wèn)卷后發(fā)現(xiàn)：女生的青春期身高突增時(shí)間段主要集中在8—13歲，其中在10—11歲身高突增的人數(shù)最多，占比56.5%；男生的青春期身高突增時(shí)間段主要集中在8—13歲，其中在11—12歲身高突增的人數(shù)最多，占比52.5%；男生的身高突增高峰期比女生偏后約1年，即男生相對(duì)女生發(fā)育更晚些。這與課本中的結(jié)論是吻合的。此外，女生的乳房發(fā)育情況、男生的喉結(jié)出現(xiàn)情況、女生的月經(jīng)和男生的遺精情況等方面的數(shù)據(jù)也能共同驗(yàn)證此結(jié)論。

對(duì)問(wèn)卷數(shù)據(jù)的進(jìn)一步分析可以讓學(xué)生對(duì)青春期的生理特點(diǎn)和心理特點(diǎn)有更深層次的感悟，對(duì)課程知識(shí)也更感興趣。教師通過(guò)圖悅或UMU等平臺(tái)對(duì)“你為什么喜歡他/她”的問(wèn)卷答案進(jìn)行詞云分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)青春期男女生的內(nèi)心世界逐漸復(fù)雜，有部分學(xué)生有了喜歡的異性，但男女生的心理特征有明顯差別。總體上看，女生的心思更細(xì)膩、感受更翔實(shí)，女生喜歡男生的理由更多，如學(xué)習(xí)優(yōu)秀、會(huì)打籃球、能給人安全感、語(yǔ)言幽默、玩游戲厲害、性格好、自己被對(duì)方幫助過(guò)等，男生主要是對(duì)學(xué)習(xí)優(yōu)秀、性格好、漂亮的女生有好感。

此外，根據(jù)課前學(xué)生在UMU平臺(tái)自主學(xué)習(xí)時(shí)的提問(wèn)所形成的詞云，教師能快速鎖定學(xué)生尚未理解的共性問(wèn)題。針對(duì)這些共性問(wèn)題，教師在課前有充裕的時(shí)間準(zhǔn)備更多的材料，在課堂教學(xué)中有針對(duì)性地開(kāi)展講解、探究等活動(dòng)，集中精力突破學(xué)生的知識(shí)瓶頸，讓學(xué)生完全理解課本知識(shí)。

(四)發(fā)布測(cè)試，智能批改

課堂學(xué)習(xí)結(jié)束后，教師在UMU平臺(tái)上發(fā)布課堂測(cè)試，內(nèi)容以選擇題為主(便于自動(dòng)評(píng)分)。測(cè)試的展示樣式分為一頁(yè)式和單題卡片式，前者適合在移動(dòng)端屏幕進(jìn)行上下滑動(dòng)操作，后者適合在移動(dòng)端屏幕進(jìn)行左右滑動(dòng)操作，樣式根據(jù)具體情況設(shè)置即可。試題的選項(xiàng)可以選擇隨機(jī)展示或不隨機(jī)展示，以防學(xué)生直接借鑒別人的答案。建議開(kāi)啟隨機(jī)展示試題的選項(xiàng)，以此杜絕部分學(xué)生依靠抄襲他人答案而得高分的不良現(xiàn)象，促使學(xué)生獨(dú)立完成任務(wù)。

要想取得更好的測(cè)試效果，教師可以設(shè)置考試完成的條件。比如，及格分設(shè)置為60分，學(xué)生提交測(cè)試后若不達(dá)標(biāo)，則題目中的選項(xiàng)將被隨機(jī)打亂，學(xué)生重測(cè)且分?jǐn)?shù)高于60分方能通關(guān)進(jìn)入下一個(gè)環(huán)節(jié)。設(shè)置門(mén)檻可以幫助學(xué)生在多次的操練中逐漸降低錯(cuò)誤率，進(jìn)而完善知識(shí)體系。

(五)視頻推介，逐題解說(shuō)

為推進(jìn)“培優(yōu)補(bǔ)差”工作，教師可以在UMU平臺(tái)上傳與本節(jié)課相關(guān)性較強(qiáng)的紀(jì)錄片，在拓展學(xué)生眼界的同時(shí)，加深學(xué)生對(duì)本課內(nèi)容的全面理解。此外，對(duì)于練習(xí)冊(cè)中的題目，教師可錄制每課逐題解說(shuō)的視頻上傳到平臺(tái)，形成單獨(dú)的講解系列。當(dāng)遇到練習(xí)冊(cè)中的疑難問(wèn)題時(shí)，學(xué)生可自主選擇對(duì)應(yīng)的解說(shuō)視頻，逐題擊破。學(xué)生還能在解說(shuō)視頻下方提問(wèn)，并與教師進(jìn)行互動(dòng)。

四、基于UMU互動(dòng)學(xué)習(xí)平臺(tái)開(kāi)展混合式教學(xué)的展望

UMU互動(dòng)學(xué)習(xí)平臺(tái)作為功能強(qiáng)大的知識(shí)分享工具，具有開(kāi)展混合式教學(xué)的天然優(yōu)勢(shì)。借助互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，教師和學(xué)生能突破時(shí)間、空間的限制進(jìn)行線(xiàn)上線(xiàn)下混合教學(xué)，在“互聯(lián)網(wǎng)+教育”的時(shí)代潮流中大有可為。

(一)游戲化與程序化

隨著信息技術(shù)的發(fā)展，教育知識(shí)游戲化成為教育變革的重要方向之一。如何讓教育能像游戲一樣吸引學(xué)生，是許多研究者關(guān)注的問(wèn)題。目前的生物教學(xué)并未實(shí)現(xiàn)完全游戲化，但將重要環(huán)節(jié)進(jìn)行游戲化處理是較為普遍的做法，如采用希沃白板等軟件開(kāi)展簡(jiǎn)單的知識(shí)對(duì)戰(zhàn)、利用Kahoot或PaGamO等游戲化學(xué)習(xí)平臺(tái)進(jìn)行課程設(shè)計(jì)。[6-8]教師在教學(xué)中可考慮引入故事元素或游戲?qū)?zhàn)規(guī)則，將生物教學(xué)內(nèi)容按節(jié)、按章、按冊(cè)甚至按主題進(jìn)行一定的串聯(lián)，讓學(xué)生在情節(jié)和游戲中吸取知識(shí)經(jīng)驗(yàn)，逐步建立相對(duì)完整的知識(shí)線(xiàn)索。

目前版本的UMU平臺(tái)設(shè)置有幾個(gè)簡(jiǎn)單的小游戲，但暫時(shí)無(wú)法直接套用，且故事情節(jié)不足，無(wú)法和學(xué)科知識(shí)緊密聯(lián)系。若能優(yōu)化程序，讓教師隨時(shí)可以套用和組織教學(xué)故事，形成相對(duì)完整的游戲化教學(xué)產(chǎn)品，將對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)大有裨益。此外，教師可以引入一些科普動(dòng)漫或電影展開(kāi)游戲教學(xué)，如科普動(dòng)漫《工作細(xì)胞》比較適合生物學(xué)七年級(jí)下冊(cè)的內(nèi)容，其中很多場(chǎng)景和對(duì)戰(zhàn)情節(jié)都可以活用到平常的生物教學(xué)中。

(二)個(gè)性化與智能化

隨著人工智能教育的發(fā)展，個(gè)性化教學(xué)越來(lái)越受到重視，這也是實(shí)現(xiàn)因材施教的一條可行之路。[9-10]類(lèi)似猿題庫(kù)或松鼠AI等自適應(yīng)題庫(kù)若能根據(jù)每名學(xué)生的做題情況給學(xué)生分配對(duì)應(yīng)的題目用以攻克自身薄弱項(xiàng)，將有助于學(xué)生學(xué)習(xí)效果的提升。除題庫(kù)外，互動(dòng)學(xué)習(xí)平臺(tái)可以從游戲、提問(wèn)、討論的痕跡中收集學(xué)生的知識(shí)盲點(diǎn)與困惑，通過(guò)智能分析讓學(xué)生了解自己的知識(shí)掌握情況，并自動(dòng)分配不同的任務(wù)讓學(xué)生開(kāi)展個(gè)性化學(xué)習(xí)。[11-12]學(xué)生無(wú)法借助互動(dòng)學(xué)習(xí)平臺(tái)獲得成長(zhǎng)多是因?yàn)椴磺宄约旱闹R(shí)缺漏在何處?；?dòng)學(xué)習(xí)平臺(tái)如果能將知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行拆分，并與學(xué)生已掌握的知識(shí)對(duì)應(yīng)，不僅能幫助學(xué)生明晰自己未掌握的知識(shí)點(diǎn)，而且能根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況分配任務(wù)。

此外，考慮到生物中有許多生物結(jié)構(gòu)、生物實(shí)驗(yàn)需要掌握，教師可以充分利用XR(擴(kuò)展現(xiàn)實(shí))等虛擬技術(shù)，構(gòu)建三維虛擬實(shí)驗(yàn)室讓學(xué)生自行探索。[13-14]通過(guò)感官體驗(yàn)和虛擬操作，學(xué)生能多次進(jìn)行嘗試，最終達(dá)到熟悉生物知識(shí)的目的。

五、結(jié)語(yǔ)

“互聯(lián)網(wǎng)+教育”的模式正深刻影響著當(dāng)代學(xué)生的學(xué)習(xí)方式，UMU互動(dòng)學(xué)習(xí)平臺(tái)已具有數(shù)十種教學(xué)互動(dòng)模塊，能幫助師生課前預(yù)習(xí)、課中互動(dòng)、課后鞏固。利用高速發(fā)展的信息技術(shù)構(gòu)建更強(qiáng)大的學(xué)習(xí)平臺(tái)或?qū)崿F(xiàn)現(xiàn)有學(xué)習(xí)平臺(tái)的優(yōu)化組合，再輔以更具靈活性的教學(xué)設(shè)計(jì)，將促使混合式教學(xué)取得更好的教學(xué)效果。