运用智慧学伴在生物教学中自主学习模式的探究

曾志华

海丰县海城镇第三中学 广东省汕尾市 516400

摘要: 随着社会的快速发展，智慧学伴平台慢慢进入了大众的视野，不仅仅是老师，也给学生带来了良好的使用体验。这里的智慧绝不单指“知识”，更包含了思想、情感、价值观等等的内容，其实质是真正的素质教育要义所在。如何运用“智慧学伴”平台培养学生的自主学习能力，才是教师迫切需要研究、掌握的知识体系、思想体系、能力体系。信息技术与传统教育的贯穿是实现这一目标的有效途径之一。学习开发三维模型的智慧平台，不仅仅是智能终端，而是能够记录学习成长的整个过程，能够个性化地推送学习资源，帮助学生和老师进行更好的交流学习，激发学生学习兴趣，更好促进学生自主学习。

关键词:智慧学伴; 生物教学; 自主学习;

在教育教学过程中，学生的各种真实学习行为一般都有看不见的特点，往往很难直接观察或记录。精准教学是一种高功效、面向知识的教育方法^[1]。在教学中引入信息技术^[2]，在教学准确度方面实现精准教学，避免因累积效果导致准确度的下降。正确的教学在目标设定、活动设计、评价和数值决策等方面循环推进，确保教学各部分的准确性。

一、“智慧学伴”学科体系的开发理念模式

(一)生物学能力是平台开发的内在

学科知识指导、学科力量和核心素养是学生学习生物学的重要组成部分，通过三个部分整合形成生物学和学习表达指标体系，这是开发“智慧学伴”生物学和系统的重要依据，生物学的核心素养是生物学人类培养价值的集中体现，是学生通过生物学的学习逐渐形成的正确价值观、必要的品德和关键能力。

(二)生物学知识图谱是平台开发的知识载体

运用 “智慧学伴”平台开发以生物学和知识为载体。生物学知识图谱的构建有必要从生命本质的角度出发，整理中学生物课的教学内容。知识图表根据以下原则组成:

要具备统合性，包括生物学和其他领域的核心知识。

可以展示生命的本质。

表示生物的工作机制，如生命的结构基础、耐久性和信息调节。

(三)以学生的学科能力水平为基础，提供准确的学习资源，

在微资源的设计方面，根据学习表达指标的具体要求，从问题中接近，给学生灌输应该质疑的态度，根据每一个学习表达指标开发多个相应的微资源，既能确保学生获得丰富的微资源，又能确保平台任意向学生推送相应的微资源，避免相同资源的重复。对于这个学习执行指标1-1，至少两个微测试问题T-1和T-2相匹配，另外至少两个微资源S-1和S-2相匹配。

二、以“智慧学伴”为基础，促进学生发展的教育模式

1．理论基础

教育中，学生的自学无法达到的水平需要教师或同事在课堂上的必要支持和指导，这是维果茨基提出的最近发展领域理论核心思想的重要体现。

2.教学模式构建

选择典型的微测量问题，通过“智慧学伴”平台向学生推送，让学生在线完成微测量。以下教师可以根据平台自动生成的诊断报告，对学生的回答情况进行分析，即进行学业情况诊断。

在课后教学中，根据实践应用能力的学习表达指标，选择相应的微测量问题，安排课后作业判别学生们的学习效果。“智慧学伴”平台参照学生的判断结果，根据相适应的学习指标，正确传输相应的微资源，使用该软件的学生们能够进一步的学习和改进，从而获得较大的进步和提升。如果学生的答案不符合条件，本系统将连续推进更多的微资源，学生们学习微资源后，再通过微测量进行自我诊断，按照顺序反复，帮助学生在自我反思过程中改善、进一步整合和提高学习效果。

三、教学方式应用案例

许昌某中学的王教师于2019年6月在初中一年级的一个班级开展了“光合作用第一节教学实践活动”。

上课前的自学阶段:老师根据大纲内容^[3]，给学生们安排观察、背诵、基本概念识别、科学理论解释方面的自主学习能力表达指标的微测试问题。学生们根据老师的要求，先自主学习了课本上关于“光合作用”的一章节的内容，然后完成了老师安排的微测试问题。课前判断结果表明，学生们的观察能力、记忆力、基本概念的了解和掌握等都很好，但在用相关的科学理理论解释等相关问题的学习能力上表现不佳。

下面是对“日常生活中与光合作用相关的现象进行说明”这一指标的微测量问题和学生们的具体回答结果。

关于动植物光合作用的说法如下，正确的是：

A．只有植物才会光合作用。(29%)

B．植物在睡眠时没有光合作用(12%)

C．植物在晚上也能进行光合作用(41%)

D．植物在白天进行光合作用(18%，正确选项)

从这个答案中可以看到，41%的学生回答说植物在晚上也能进行光合作用。这表明学生对光合有错误的概念，不能对生活中的现象做出科学的解释。因此，课堂教学中应考虑到这种情况，设计相应的学习活动，突破重大难点。

上课的主要活动任务:根据上课前的判断结果，老师为学生们准备了各种动植物材料，分别放在不同的各个锥形瓶子里相当长的一段时间。而且与此同时，安排了几个不同的小组，分别预测各个瓶内壁有没有水雾产生。

根据学生们的预想，对照实验的过程和观察结果来看，在教师的指导下安排学生进行讨论实验结果，最终总结归纳动物不能进行光合作用，并且植物的茎和叶子都能进行光合作用，进一步培养学生对构建光合作用的科学认知，转变学生的错误概念，并且能够运用光合作用的原理正确且全面的解释生活中其他生物现象的能力。

课后的整合和提高:教师选择性大的进行归纳总结、科学理论解释、简便得推断、简单设计方面的题目，给学生安排课下作业。

以下是对“应用呼吸作用原理解释发酵技术制造食物的相关操作方法和发生的现象”的微测量问题和学生们的具体回答结果。

面包又大又软，里面有很多小洞，这是因为制造过程中添加了酵母菌。

1. 面粉中的酶分解会产生二氧化碳(82%，正确得选项)

2. 面粉中的微生物分解会产生酒精(0%)

3. 面粉中的酶会产生氧气(17%)。

4. 面粉中的酶会产生乳酸(1%)

从上面学生的回答可以看出来，82%的学生能够将呼吸的作用原理与发酵紧密的联系起来。这意味着根据课前判断结果设计的教育内容非常适合解决学生们所暴露出来的问题，并且具备解释生活现象的能力。但17%的学生产生酶分解氧气。无法解释和理解学生的发酵实质是呼吸作用，因此这个时候“智慧学伴”系统将为那些做出错误判断的学生自动配送相适应的微课堂资源，例如 “面包里面为什么有大量的小洞呢？”提供微资源，能够使学生进一步学习，从而加深对相应概念的理解，达到这个学习表达指标的要求。

四、结语

经过几年的开发和建设，中学生物学的“智慧学伴”平台目前包含数千个微测试问题。并且得益于大数据和人工智能技术,面向全体中小学生,提供在线测评、智能作业、个性化报告与学习资源包智能推送等教育服务,实现学生学科能力素养的测评与分析、学科优势的发现与增强,并构建学生认知模型、采用教育大数据分析、知识语义推理等智能技术支撑平台。平台在诊断的基础上,也提供个性化的教育服务,是通过基于学生学习数据分析的精准匹配和推荐,实现教育资源的合理配置和教育公共服务模式的创新，使学生的自主学习模式以及学习效果得到提升。

参考文献

[1]彭红超,祝智庭以测辅学:智慧教育境域中精准教学的核心机制J.电化教育研究, 2017,(3):94-103.

[2]祝智庭,彭红超信息技术支持的高效知识教学:激发精准教学的活力J.中国电化教育,2016,(1):17-25

[3]中华人民共和国教育部.普通高中生物学课程标准(2017年版)[M].北京:人民教育出版社,2018.