初中生物-C2创造真实学习情境-技术环境介绍+情境设计方案【2.0微能力认证获奖作品】

初中生物-微能力2.0认证

C2 创造真实学习情境

1．情境设计方案

2． 技术环境介绍

撰写：Z    J

【获奖作品】

1．情境设计方案：基于工具/软件/平台设计学习方案，突出学生真实学习体验。方案需包括主题、面向对象、目标、任务、过程、评价、工具/软件/平台的使用策略等内容；若为文本，请以 PDF 形式提交。

2． 技术环境介绍：介绍一种你认为可以为学生创造真实学习体验的技术环境（工具/软件/平台等），包括功能和特点，并结合实践归纳适用主题和情境，建议结合图文呈现。若为文本，请以 PDF 形式提交。

C2 创造真实学习情境 情境设计方案

小生态学家”，要求学生通过生活经验完成提出问题及作出假设

环节，在制订计划的过程中掌握设计对照实验的关键点，NB 生物

仿真实验室提供“沉浸式”体验，要求“小小生态学家”实施计

划，并对数据进行处理分析，以培养学生的科学思维能力、数据

分析能力及表达交流能力。Z   J

1、激疑导入

运用希沃学科工具——星球，展示三维的地球图片，邀请学

生把自己假想成“小小生态学家”，开启本节课的探究之旅。在

此基础上，询问学生“你认为什么是环境”？

设计意图：突破时空限制，整合多种资源，丰富学生学习体

验，促进意义建构。

学习过程

2、生态因素概念学习

邀请学生尝试描述自己理解的环境定义，学生积极表达与交

流。通过 iPanda 熊猫频道全景直播让学生置身大熊猫的真实生活，

“小小生态学家”意识到环境不单单指生物的生存空间，还应包

括存在于生物周围的各种影响因素，明确生物的生活和分布受到

诸多因素的影响，就此引出生态因素的概念并初步理解。

设计意图：将学习内容与现实环境进行有意义的关联和互动，

促进知识的深层次理解；突破时空限制，整合多种资源，丰富学

生学习体验，促进意义建构。

3、探究非生物因素对植物的影响

展示小麦田图片，鼓励“小小生态学家”解决问题串：（1）

图中有哪些非生物因素？（2）这些非生物因素对小麦有何影响？

（3）你还能举出其他相关的例子吗？运用班级优化大师随机邀请

“小小生态学家”分享观点。Z   J

设计意图：培养学生的表达交流能力。

4、探究非生物因素对动物的影响

提问：鼠妇和黄粉虫的生活环境有什么特点？“小小生态学

家”思考并回答，为探究的第一步——提出问题做铺垫。引导学

生提出问题，并作出自己的假设。假设需要实验的验证，将学生

置身于“生态学家探究非生物因素对鼠妇和黄粉虫的影响”情境，

推荐实验器材，鼓励“小小生态学家”自主设计实验。出示问题

串帮助学生理清思路：（1）如何确定你所要探究的实验因素是什

么？（2）如何保证实验动物出现的变化只能是由于实验要探究的

因素引起的？（3）对于其他可能影响实验动物分布的因素，你如

何处理？（4）你准备选择多少实验动物？学生分组讨论，根据讨

论结果，利用推荐的实验器材设计实验装置，制订实验方案。运

用班级优化大师随机邀请“小小生态学家”分享实验设计，讨论

其实验装置和实验方案的科学性及合理性。引导学生进入 NB 生

物仿真实验室进行仿真实验，提醒“小小生态学家”认真观察实

验现象并记录好实验数据。引导学生交流数据并加以分析，得出

结论并自由分享观点。继而利用智慧课堂设备，收集统计各组数

据，提问：为什么要计算全班各组的平均值？在此过程中，“小

小生态学家”理解实验变量的确认和控制，明确对照实验的设计

要点及如何避免偶然因素对实验结果的影响。

设计意图：为学生经历和完成复杂的、挑战性的任务提供情

境；增强学生学习动机和学习投入，促进学生自我导向的学习；

扩大学习交流范围和交流对象，帮助学生发展社会基本技能。

5、拓展：探究非生物因素对微生物的影响

“小小生态学家”进阶任务：请试着思考如何探究非生物因

素对霉菌生长的影响。

学生通过生活经验联想霉菌的生长环境，完成科学探究的提

出问题和作出假设环节，继而自主制定实验计划。鼓励“小小生

态学家”展示、交流各组设计的实验方案，集思广益，修改完善

实验方案，培养实验探究的严谨性和学生的交流表达能力。引导

学生进入 NB 生物仿真实验室进行仿真实验，提醒“小小生态学

家”认真观察实验现象并记录好实验数据。组织学生有序的汇报

各小组的实验现象和数据，得出结论。Z 

设计意图：增强学生学习动机和学习投入，促进学生自我导

向的学习。

学习评价

6、小结

利用思维导图梳理知识结构，帮助学生构建知识网络。调查

问卷：作为“小小生态学家”，你今天收获了什么？你还有什么

新的想法吗？鼓励学生大胆交流，头脑风暴。

设计意图：扩大学习交流范围和交流对象，帮助学生发展社

会基本技能。

1、学生通过“沉浸式”学习，获得身临其境感官体验的同时，有

效达成初步学会确认和控制实验变量及设计对照实验的目标；

2、学生根据难度自主选择想要探究的实验对象，体现分层的学习

模式；J

3、通过 NB 生物仿真实验，学生学会有效观察并实时记录实验数

据；

4、利用思维导图梳理知识结构，使用智慧课堂设备引导学生对探

究内容进行反馈，充分体现信息技术与教学过程的有效融合。

iPanda 熊猫频道全景直播、NB 生物仿真实验室、机房、智慧课堂；

教师借助 iPanda 熊猫频道全景直播及 NB 生物仿真实验室，提供

4. /  “沉浸式”体验，引导学生自主构建生态因素的概念，同时将课

工具 软件

平台 本上的实验操作搬到计算机屏幕中，以往在真实实验实际操作中

使用策略

遇到的难题如原材料难以获取、实验周期过长得到有效解决，有

效降低成本和风险，开展绿色实验教学，让实验探究变得灵活、

简单、高效。

C2 创造真实学习情境 技术环境介绍

XX初级中学 Z   J

一、工具软件

本课在信息技术的支持下，利用 NB 生物虚拟仿真实验室提供虚拟情境“沉浸式”体验学习。

二、功能特点

NB 生物虚拟仿真实验室使用了 HTML5 技术，通过全新的用户界面、交互方

式、底层架构和 3D 引擎，操作者能够真正进入一个由计算机生成的交互式三维

虚拟现实环境中，与之产生互动，进行交流。通过参与者与虚拟仿真环境的相互

作用，并借助学生本身对所接触事物的感知和认知能力，帮助启发学生的思维，

以全方位地获取虚拟环境所蕴涵的各种空间信息和逻辑信息，激发学生学习兴

趣。

1、逼真立体的表现形式，可以让抽象的实验过程形象逼真地演示出来。教

师可结合实际的教学需求，最大限度的发挥虚拟元器件资源的优势，提升教学效

果。Z   J

2、有效解决传统实验遇到的难题。如复杂实验、危险性实验、极端破坏性

实验、反应周期过长等，可以安全直观的展示出来。

3、增强课堂趣味性。借助对多媒体技术、虚拟仿真技术、传感技术、输入

输出技术，构建了一种高度虚拟、现实仿真的实验教学环境，使学习者体验置身

其中的感觉，能够实现互动实验教学，能最大限度的激发学生的自主实验兴趣以

及解开生物奥秘的冲动，有助于发展学生的科学思维。

三、适用主题和情境

科学是一个探究的过程，生物课程作为基础自然科学课程，重点在于培养学

生的科学素养，新课程标准同时提出了“倡导探究性学习”的理念。因此，初中

生物学课程中的第一个探究实验——探究“非生物因素对某种动物的影响”地位

不言而喻。以往该实验中，由于课堂时间有限、学生第一次接触探究实验、实验

材料不易得等原因，实验进行的并不十分圆满。课堂时间往往只够学生探究一种

非生物因素对一种动物的影响，不能很好满足学生的好奇心和探究欲。Z   J

此活动中，教师将学生设定为野外探究的“小小生态学家”，借助 NB 生物

虚拟仿真实验室为学生提供“沉浸式”学习体验，帮助学生有效亲历科学探究的

六大步骤。NB 生物虚拟仿真实验室为每一位学生提供有效的探究平台，解决了

以往有学生反应小组共用实验装置导致不便观察的问题，让每一位学生有足够的

时间、空间进行探究，更好地构建自己的科学思维。NB 生物虚拟仿真实验室提

供多种动物、非生物因素供学生自主选择，学生可根据难度、兴趣进行自由选择，

体现分层的学习模式。在情境中学会观察、记录数据，并对数据进行处理分析，科学思维能力、数据分析能力及表达交流能力得以提升。同时，本活动不局限于课本展示的探究“非生物因素对某种动物的影响”，借助 NB 生物虚拟仿真实验室的高效性，学生可以继续探究非生物因素对微生物的影响，发散思维，拓宽思路。在整个过程中，理解并学会控制实验变量、学会设计对照实验，有效突破重难点。