信息技術(shù)日新月異，數(shù)字化教學(xué)越來越普遍。教師使用數(shù)字教材教學(xué)已成為新常態(tài)?！读x務(wù)教育生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》（以下簡稱“課標(biāo)”）中“核心素養(yǎng)為宗旨”的課程理念高度體現(xiàn)了學(xué)科育人的價(jià)值觀[1]。數(shù)字教材載有豐富的教學(xué)資源，其平臺(tái)具有便捷的授課功能，這為教師創(chuàng)新教學(xué)模式、優(yōu)化學(xué)生學(xué)習(xí)方式、保障多元化教學(xué)評(píng)價(jià)提供了有力支持，也是落實(shí)新課標(biāo)理念、推進(jìn)素養(yǎng)導(dǎo)向的課堂教學(xué)的重要抓手[2]。教師利用數(shù)字教材的富媒體性、交互性等特點(diǎn)深化教學(xué)改革，為培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)開辟了新路徑。下面以八年級(jí)生物學(xué)“人類對(duì)細(xì)菌和真菌的利用”為例，基于人教智慧教學(xué)平臺(tái)的數(shù)字教材創(chuàng)新教學(xué)模式，探索運(yùn)用數(shù)字教材培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)的有效方法。

一、素養(yǎng)導(dǎo)向下的教學(xué)設(shè)計(jì)思路與方法

生物學(xué)課程要培養(yǎng)的核心素養(yǎng)，主要是指學(xué)生通過本課程學(xué)習(xí)而逐步形成的正確價(jià)值觀、必備品格和關(guān)鍵能力，是生物學(xué)課程育人價(jià)值的集中體現(xiàn)，主要包括生命觀念、科學(xué)思維、探究實(shí)踐、態(tài)度責(zé)任[3]。

（一）對(duì)照課標(biāo)確定教學(xué)目標(biāo)

人教版《義務(wù)教育教科書 生物學(xué) 八年級(jí) 上冊(cè)》中“人類對(duì)細(xì)菌和真菌的利用”屬于生物圈中的其他生物單元模塊。該節(jié)分兩課時(shí)教學(xué)，第一課時(shí)的教學(xué)內(nèi)容為細(xì)菌、真菌與食品制作。課標(biāo)指出：“有些微生物會(huì)使人患病，有些微生物在食品生產(chǎn)、醫(yī)藥工業(yè)等方面得到廣泛應(yīng)用”。本課屬于課標(biāo)規(guī)定的第7個(gè)內(nèi)容主題“生物學(xué)與社會(huì)·跨學(xué)科實(shí)踐”，對(duì)應(yīng)的要求如下。發(fā)酵食品制作類跨學(xué)科實(shí)踐活動(dòng)：發(fā)酵食品的制作可以運(yùn)用傳統(tǒng)的發(fā)酵技術(shù)來完成；發(fā)酵食品的改良需要好的創(chuàng)意，運(yùn)用多學(xué)科的知識(shí)和方法，從發(fā)酵的條件控制、裝置改進(jìn)、食材選擇等方面不斷嘗試[4]。

發(fā)酵食品的制作歷史悠久，學(xué)生在生活中經(jīng)常接觸面包、酸奶、腐乳等發(fā)酵食品，同時(shí)學(xué)生知曉細(xì)菌、真菌的結(jié)構(gòu)特征和營養(yǎng)方式。他們學(xué)習(xí)本節(jié)內(nèi)容具備一定的經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)基礎(chǔ)。利用細(xì)菌、真菌制作食品實(shí)質(zhì)上是微生物發(fā)酵，如用細(xì)菌發(fā)酵制成酸牛奶。但是，學(xué)生對(duì)于微生物具體的代謝方式并不了解，故理解發(fā)酵本質(zhì)有一定的困難。教師需要引導(dǎo)學(xué)生由淺入深地探究發(fā)酵現(xiàn)象的實(shí)質(zhì)。

筆者基于以上分析，根據(jù)課標(biāo)規(guī)定的核心素養(yǎng)培養(yǎng)要求，確定如下教學(xué)目標(biāo)。

生命觀念：觀察分析酵母菌發(fā)酵、乳酸菌制作酸奶泡菜、醋酸菌制醋等發(fā)酵現(xiàn)象，理解微生物制作食品的生物學(xué)原理。

科學(xué)思維：了解米酒制作各步驟的目的和原理，閱讀有關(guān)多種細(xì)菌、真菌制作食品的資料，運(yùn)用分析與綜合、歸納與演繹等方法探討發(fā)酵現(xiàn)象，認(rèn)同發(fā)酵食品的制作需要微生物的代謝活動(dòng)。

探究實(shí)踐：觀察并探究酵母菌在制作饅頭中的作用，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)并探究制取酵母菌發(fā)酵產(chǎn)物，掌握酵母菌發(fā)酵原理。

態(tài)度責(zé)任：與家人合作制作饅頭、釀米酒，體會(huì)理論技術(shù)應(yīng)用于實(shí)踐的意義和勞動(dòng)的樂趣。與同伴合作，分組討論、實(shí)驗(yàn)探究、分析信息，培養(yǎng)自主學(xué)習(xí)、合作交流的能力。列舉細(xì)菌和真菌在發(fā)酵技術(shù)中的應(yīng)用實(shí)例，辯證看待細(xì)菌真菌在自然界中的作用。

（二）確定教學(xué)方法和流程

筆者利用數(shù)字教材，結(jié)合利用學(xué)生課前制作饅頭、釀米酒的活動(dòng)素材，設(shè)計(jì)如下教學(xué)流程（如圖1）。課前學(xué)生制作饅頭或米酒等發(fā)酵食品，體驗(yàn)發(fā)酵現(xiàn)象并記錄制作過程，在課堂上分享制作過程和心得體會(huì)。筆者由此引導(dǎo)學(xué)生深入探究發(fā)酵現(xiàn)象背后的原理，即借助實(shí)驗(yàn)探究酵母菌發(fā)酵原理，分析米酒制作各步驟的目的和原理，引導(dǎo)學(xué)生自主閱讀資料，使其認(rèn)同發(fā)酵的實(shí)質(zhì)是微生物的培養(yǎng)過程，進(jìn)而將發(fā)酵原理應(yīng)用到生活實(shí)踐中。

（三）準(zhǔn)備教與學(xué)資源及工具

教師在課堂教學(xué)中運(yùn)用數(shù)字教材，需要準(zhǔn)備好軟硬件，硬件如計(jì)算機(jī)多媒體設(shè)備、與授課平臺(tái)交互使用的手機(jī)等，軟件如數(shù)字教材授課平臺(tái)、電子教材、教學(xué)課件、電子任務(wù)單等。本課，筆者使用人教智慧教學(xué)平臺(tái)授課。

此外，為滿足演示實(shí)驗(yàn)的需求，筆者還準(zhǔn)備了如下實(shí)驗(yàn)材料或設(shè)備，包括酵母、白砂糖、氣球、澄清石灰水等。

筆者鼓勵(lì)學(xué)生在課前嘗試制作發(fā)酵食品（如饅頭、米酒），記錄制作過程和發(fā)酵現(xiàn)象，并提交包含照片、視頻等資源的實(shí)踐報(bào)告。

二、數(shù)字教材助力生物學(xué)教學(xué)的路徑與策略

（一）借助數(shù)字教材，創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境

數(shù)字教材載有豐富的圖片、視頻、模型，以及科學(xué)、技術(shù)、社會(huì)等方面的閱讀資料。教師導(dǎo)入新課時(shí)可從數(shù)字教材中提取教學(xué)所需情境素材。對(duì)于“人類對(duì)細(xì)菌和真菌的利用”，筆者采用該單元第三節(jié)和第四節(jié)的教材圖片如發(fā)霉面包、手癬、小麥葉銹病等圖片（學(xué)生熟悉的材料），創(chuàng)設(shè)真實(shí)的情境。問：“細(xì)菌真菌有對(duì)人類有益的方面嗎？”筆者以此激發(fā)學(xué)生好奇心，喚起學(xué)生對(duì)知識(shí)的渴望和學(xué)習(xí)興趣。除此之外，數(shù)字教材還載有視聽效果較強(qiáng)的視頻資源，筆者用其為學(xué)生創(chuàng)設(shè)更加生動(dòng)真實(shí)的情境。

（二）充分利用數(shù)字資源，給予學(xué)生自主實(shí)踐舞臺(tái)

在生物學(xué)課堂教學(xué)中有效開展探究活動(dòng)，不僅有助于學(xué)生運(yùn)用論證與推理的科學(xué)思維，發(fā)現(xiàn)問題并解決問題，而且有助于學(xué)生理解科學(xué)概念和科學(xué)本質(zhì)，幫助學(xué)生成為獨(dú)立的學(xué)習(xí)者和思考者[5]。數(shù)字教材提供了豐富的實(shí)驗(yàn)視頻和互動(dòng)交互式的模擬實(shí)驗(yàn)，有利于學(xué)生直觀感知科學(xué)現(xiàn)象，結(jié)合已有知識(shí)提出問題、做出假設(shè)、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、獲得證據(jù)、解讀和分析證據(jù)，多維度發(fā)展學(xué)生的探究實(shí)踐能力。同時(shí)，教師也可將其他途徑獲得的教學(xué)資源上傳到授課平臺(tái)課程資源庫，如學(xué)生制作饅頭、米酒等發(fā)酵食品的視頻或圖文資料。

對(duì)于“人類對(duì)細(xì)菌和真菌的利用”，該課時(shí)聚焦發(fā)酵食品的制作。在課堂教學(xué)前，教師可鼓勵(lì)學(xué)生與家長合作蒸饅頭或釀米酒，使學(xué)生有制作發(fā)酵食品的親身體驗(yàn)，同時(shí)要求記錄制作過程，并請(qǐng)學(xué)生代表在課堂上分享制作經(jīng)歷和經(jīng)驗(yàn)。在實(shí)踐中，學(xué)生對(duì)于發(fā)酵現(xiàn)象有深入觀察和深刻體會(huì)，對(duì)于探究發(fā)酵原理有更強(qiáng)的動(dòng)力。

在課堂教學(xué)中，筆者使用數(shù)字教材及授課平臺(tái)的交互功能，尊重學(xué)生的主體性，設(shè)計(jì)豐富多樣的探究活動(dòng)，充分給予其探究和展示的機(jī)會(huì)。

1.學(xué)生展示課前實(shí)踐過程

學(xué)生在課前的課余時(shí)間動(dòng)手做饅頭，重點(diǎn)觀察記錄發(fā)面（即面團(tuán)發(fā)酵）的現(xiàn)象，用圖片、視頻或文字表格的方式記錄發(fā)酵過程。學(xué)生設(shè)計(jì)并實(shí)施對(duì)照實(shí)驗(yàn)，探究了酵母菌在面團(tuán)發(fā)酵中的作用，確證面團(tuán)發(fā)酵是酵母菌參與的結(jié)果。

2.借助數(shù)字資源呈現(xiàn)發(fā)酵現(xiàn)象

筆者提問“酵母菌為什么能使面團(tuán)變大呢”，引發(fā)學(xué)生思考，調(diào)動(dòng)他們的探究積極性。隨后，筆者借助數(shù)字教材中的視頻資源“發(fā)酵現(xiàn)象”（如圖2），呈現(xiàn)酵母菌發(fā)酵的過程。使用該視頻資源旨在幫助學(xué)生直觀感知發(fā)酵現(xiàn)象，得出結(jié)論。

3.實(shí)驗(yàn)探究驗(yàn)證發(fā)酵原理

首先，筆者播放酵母菌發(fā)酵的實(shí)驗(yàn)視頻，引發(fā)學(xué)生進(jìn)一步思考：氣球中的氣體是哪種物質(zhì)？然后，引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)并實(shí)施實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證氣體成分。接著，借助智慧教學(xué)平臺(tái)的多圖對(duì)比功能（如圖3），實(shí)時(shí)放大并對(duì)比展示了實(shí)驗(yàn)結(jié)果，讓學(xué)生直觀感受什么是發(fā)酵，清晰觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，從而得出結(jié)論。

4.小組討論分析演繹

筆者請(qǐng)學(xué)生代表展示自釀米酒的過程，并設(shè)置一系列問題串引導(dǎo)學(xué)生分組討論。例如：為什么制作米酒需要先蒸熟？為什么要放涼后再加入酒曲攪拌？為什么要將容器放在溫暖的環(huán)境中？在學(xué)生回答過程中，筆者利用數(shù)字教材的聚光燈功能（如圖4），呈現(xiàn)教材內(nèi)容，圈畫突出重要字句。筆者利用該功能與學(xué)生共同閱讀教材，培養(yǎng)學(xué)生分析與綜合、演繹與推理的科學(xué)思維能力。在分析過程中，學(xué)生逐漸認(rèn)同米酒發(fā)酵的過程實(shí)際上是微生物的培養(yǎng)過程。

數(shù)字教材載有豐富的視頻資源，授課平臺(tái)具有強(qiáng)大的交互功能，這些為教師教學(xué)提供了有力的支持，也為學(xué)生生物學(xué)核心素養(yǎng)發(fā)展提供了支架和階梯。

（三）設(shè)計(jì)合理評(píng)價(jià)體系，促進(jìn)核心素養(yǎng)目標(biāo)達(dá)成

對(duì)于紙質(zhì)教材中練習(xí)題，學(xué)生只能用紙筆作答，教師根據(jù)現(xiàn)場問答效果或課后練習(xí)情況來評(píng)價(jià)學(xué)生學(xué)習(xí)成果，具有一定的局限性。筆者使用數(shù)字教材進(jìn)行教學(xué)與評(píng)價(jià)，可彌補(bǔ)傳統(tǒng)教學(xué)的不足。學(xué)生當(dāng)堂完成練習(xí)，筆者即時(shí)掌握學(xué)生整體表現(xiàn)情況。數(shù)字教材支持教師根據(jù)自身需求添加資源，將預(yù)先準(zhǔn)備的練習(xí)題或評(píng)價(jià)素材上傳到授課平臺(tái)，課上隨時(shí)使用。

“人類對(duì)細(xì)菌和真菌的利用”屬于發(fā)酵食品制作類跨學(xué)科實(shí)踐活動(dòng)。本節(jié)課的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)與傳統(tǒng)教學(xué)有所不同，教師不僅要對(duì)作品成果評(píng)價(jià)，而且要關(guān)注學(xué)生的學(xué)習(xí)過程表現(xiàn)，充分收集多樣化的學(xué)生表現(xiàn)證據(jù)。

本節(jié)課，筆者針對(duì)學(xué)生跨學(xué)科實(shí)踐活動(dòng)設(shè)計(jì)了“發(fā)酵食品制作實(shí)踐活動(dòng)評(píng)價(jià)單”（見表1），在學(xué)生開展實(shí)踐活動(dòng)前已告知相關(guān)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，并進(jìn)行相應(yīng)的解讀幫助學(xué)生理解評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)的具體內(nèi)容。該評(píng)價(jià)包括學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)、實(shí)踐參與、實(shí)踐成果和學(xué)習(xí)品質(zhì)四個(gè)維度的學(xué)生自評(píng)。筆者設(shè)置了清晰具體、易于評(píng)價(jià)的具體指標(biāo)用來評(píng)估學(xué)生核心素養(yǎng)水平，比如過程性評(píng)價(jià)中關(guān)注學(xué)生實(shí)踐前能否主動(dòng)查閱相關(guān)資料、能否規(guī)范完成制作、制作過程中能否尋找解決方法。學(xué)生通過自我評(píng)價(jià)，反思回顧實(shí)踐過程，幫助其養(yǎng)成總結(jié)和反思的習(xí)慣。本次課程活動(dòng)，以評(píng)促教是對(duì)教學(xué)評(píng)一體化的一次具體實(shí)踐。

三、做好設(shè)計(jì)并重視評(píng)價(jià)是數(shù)字教材科學(xué)運(yùn)用之道

數(shù)字教材整合了豐富的教學(xué)資源，為教師備課、授課提供了強(qiáng)大的工具支撐，免去了教師從海量資料中篩選教學(xué)資源的低效勞動(dòng)。以數(shù)字教材為載體開展學(xué)科教學(xué)時(shí)，教師需要注意以下三點(diǎn)：一是教師應(yīng)具備一定的數(shù)字素養(yǎng)，在教學(xué)中不斷提升信息技術(shù)素養(yǎng)和數(shù)字資源整合能力[6]；二是精心設(shè)計(jì)教學(xué)目標(biāo)，優(yōu)化教學(xué)方法，尊重學(xué)生的主體地位，注重對(duì)學(xué)生核心素養(yǎng)的培養(yǎng)；三是重視教與學(xué)的評(píng)價(jià)，在過程性評(píng)價(jià)和診斷性評(píng)價(jià)中促進(jìn)學(xué)生核心素養(yǎng)發(fā)展。

科技發(fā)展為教育教學(xué)帶來新機(jī)遇，數(shù)字教材被越來越多的師生接受。教師使用數(shù)字教材教學(xué)日漸成為常態(tài)。不論技術(shù)與模式怎樣迭代，教師應(yīng)牢記數(shù)字教材教學(xué)的宗旨：依托數(shù)字教材實(shí)現(xiàn)數(shù)字技術(shù)與課堂教學(xué)深度融合，創(chuàng)設(shè)真實(shí)的教學(xué)情境，發(fā)揮學(xué)生主體性，助力學(xué)生解決真實(shí)的問題，提升學(xué)科核心素養(yǎng)。

注：本文系國家新聞出版署出版業(yè)科技與標(biāo)準(zhǔn)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室——數(shù)字教育出版技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、人教數(shù)字教育研究院規(guī)劃課題“數(shù)字教材助力跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)的實(shí)踐研究”（編號(hào)：RJA0223003）的階段研究成果，課題子項(xiàng)目為“依托數(shù)字教材培養(yǎng)學(xué)生生物核心素養(yǎng)的教學(xué)實(shí)踐研究”（課題編號(hào)：RJA0223003-14）。

參考文獻(xiàn)

[1][3][4]中華人民共和國教育部.義務(wù)教育生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)：2022年版[S].北京：北京師范大學(xué)出版社，2022.

[2] 韓玉蕾.數(shù)字教材助力素養(yǎng)導(dǎo)向的課堂教學(xué)：以數(shù)學(xué)學(xué)科為例[J].基礎(chǔ)教育課程，2021（21）：9-15.

[5] 義務(wù)教育生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)修訂組.義務(wù)教育生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）解讀[M].北京：北京師范大學(xué)出版社，2023.

[6] 陳超，王東芳.中小學(xué)數(shù)字教材應(yīng)用存在的問題及其對(duì)策[J].中小學(xué)信息技術(shù)教育，2021（1）：39-42.

（作者陳祎、李紅菊、孔祥麗系北京市第八中學(xué)教師；徐廣會(huì)系人教數(shù)字出版有限公司學(xué)科編輯）

責(zé)任編輯：祝元志