“互聯(lián)網(wǎng)+”下高中生物學(xué)“智慧課堂”的探索

蘇政方

(安徽省安慶市第二中學(xué), 安慶 246000)

隨著互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，其對(duì)教育的影響是全方位的，既有教育方式的意義，又有教育觀念的意義。從早期的輔助教學(xué)手段到現(xiàn)在的學(xué)科教學(xué)的深度融合，信息技術(shù)促使傳統(tǒng)課堂向數(shù)字化、智能化、泛在化方向發(fā)展，許多學(xué)校開展的“電子書包”“智慧課堂”“一對(duì)一數(shù)字化學(xué)習(xí)”“智能學(xué)習(xí)終端”等教學(xué)實(shí)驗(yàn)，也效果顯著。其中，“智慧課堂”的核心在于用“互聯(lián)網(wǎng)+”的思維方式和最新的信息技術(shù)手段來變革和改進(jìn)課堂教學(xué)，打造智能高效、富有智慧的課堂教學(xué)環(huán)境。通過智慧的教與學(xué)，促進(jìn)學(xué)生個(gè)性化成長(zhǎng)，解決傳統(tǒng)課堂教學(xué)中長(zhǎng)期存在和難以解決的問題。

“智慧課堂”從概念上有兩種視角的理解：一種是從教育視角提出的，新的課程理念認(rèn)為，課堂教學(xué)不是簡(jiǎn)單的知識(shí)傳授或?qū)W習(xí)的過程，而是師生情感與智慧綜合生成的過程，智慧課堂的根本任務(wù)是“開發(fā)學(xué)生的智慧”；另一種是從信息化視角提出的，指利用先進(jìn)的信息技術(shù)手段實(shí)現(xiàn)課堂教學(xué)的信息化、智能化，構(gòu)建富有智慧的教學(xué)環(huán)境。以下就是筆者利用“互聯(lián)網(wǎng)+”對(duì)高中生物學(xué)教學(xué)的探索。

1 課前——發(fā)揮師生的共同智慧完成具有生本思想的教學(xué)設(shè)計(jì)

教學(xué)設(shè)計(jì)是教學(xué)活動(dòng)的前期準(zhǔn)備，是教師研究教育規(guī)律、駕馭教學(xué)過程、完成教學(xué)目標(biāo)、積累教學(xué)經(jīng)驗(yàn)、提高教學(xué)水平的必經(jīng)之路。進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)的目的是幫助每個(gè)學(xué)習(xí)者有效的學(xué)習(xí)。而傳統(tǒng)的教學(xué)設(shè)計(jì)是以教師為主體的，只強(qiáng)調(diào)教師的教，而忽視學(xué)生的學(xué)。在新課改的倡導(dǎo)下，將教學(xué)設(shè)計(jì)的重心轉(zhuǎn)向如何幫助學(xué)習(xí)者的有效學(xué)習(xí)上?！盎ヂ?lián)網(wǎng)+”為新課改下的教學(xué)設(shè)計(jì)提供了技術(shù)保證，課前將教學(xué)內(nèi)容中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)制成微課，以及教學(xué)的初步方案上傳至學(xué)生的QQ群中，指導(dǎo)學(xué)生觀看并在QQ群中討論。讓學(xué)生完成包括預(yù)習(xí)—再現(xiàn)已學(xué)知識(shí)—感知理解—應(yīng)用等環(huán)節(jié)在內(nèi)的學(xué)習(xí)認(rèn)知全過程。例如，在“能量之源——光與光合作用”教學(xué)中，筆者將捕獲光能的色素和結(jié)構(gòu)以及光合作用的過程制作成微課，指導(dǎo)學(xué)生觀看預(yù)習(xí)，然后進(jìn)行討論。有同學(xué)提出，光反應(yīng)階段，NADP+與電子和H+結(jié)合，形成NADPH中的電子

是如何產(chǎn)生的？又是如何傳遞的？我覺得這是學(xué)生深入學(xué)習(xí)了光反應(yīng)的變化后，對(duì)水的光解和光合磷酸化的理解中出現(xiàn)的疑問，老師有必要將這個(gè)過程中的最初電子供體、最終電子受體、以及電子傳遞過程在教學(xué)設(shè)計(jì)中有一個(gè)較全面的說明，在教學(xué)課件的PPT中增加動(dòng)畫的光合電子傳遞系統(tǒng)，動(dòng)畫的光合磷酸化作用中的ATP的合成過程。也有學(xué)生在學(xué)習(xí)中提出化能合成作用的生物是不是只有硝化細(xì)菌呢？筆者并沒有直接回答他們的問題，而是建議大家通過互聯(lián)網(wǎng)的搜索引擎查一查，還有什么生物屬于化能合成作用的，很快學(xué)生就在互聯(lián)網(wǎng)上查到了所要的答案。

2 課中——實(shí)現(xiàn)智慧課堂中的智慧教學(xué)

充分利用“互聯(lián)網(wǎng)+”的優(yōu)勢(shì)，合適的應(yīng)用平臺(tái)是智慧課堂的技術(shù)基礎(chǔ)。學(xué)校給每位學(xué)生配備了一臺(tái)平板電腦，運(yùn)用科大訊飛的智學(xué)網(wǎng)平臺(tái)和輕智慧課堂的App。在教學(xué)中，充分運(yùn)用多媒體技術(shù)。例如，把細(xì)胞有絲分裂的細(xì)胞周期制成3D動(dòng)畫，讓學(xué)生們能從立體的角度理解細(xì)胞分裂。先將細(xì)胞周期中的各個(gè)時(shí)期的特點(diǎn)歸納總結(jié)，然后把要點(diǎn)板書在黑板上。由于學(xué)生們的空間思維能力不同，筆者在講解細(xì)胞分裂的過程中，首先讓同學(xué)們自己結(jié)合要點(diǎn)去想象，從而培養(yǎng)他們獨(dú)立的空間思維能力，然后再總結(jié)性的展示3D動(dòng)畫。同學(xué)們可以在自己的平板電腦上自如的播放細(xì)胞分裂的3D動(dòng)畫，從不同的角度觀察細(xì)胞分裂過程中的染色體等結(jié)構(gòu)的變化。

在課堂教學(xué)中，及時(shí)地進(jìn)行師生互動(dòng)，每個(gè)學(xué)生的一些思考的結(jié)果都可以通過平臺(tái)及時(shí)傳入老師的終端，老師可以很快地回答學(xué)生們提出的問題。同時(shí)可以利用此平臺(tái)的檢測(cè)功能，及時(shí)對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況加以評(píng)價(jià)。我們還經(jīng)常在周六的晚上舉辦有關(guān)生物學(xué)知識(shí)的科普講座，通過智學(xué)網(wǎng)的平臺(tái)向同學(xué)們發(fā)布，大家可以通過電腦適時(shí)互動(dòng)學(xué)習(xí)。鑒于手機(jī)的普及程度較高的特點(diǎn)，還將每個(gè)班的同學(xué)建一個(gè)學(xué)習(xí)的QQ群，利用QQ群的平臺(tái)進(jìn)行生物學(xué)有關(guān)知識(shí)的討論，同學(xué)們暢所欲言，教師引領(lǐng)方向。對(duì)于高三的學(xué)生就進(jìn)行專題的復(fù)習(xí)講座，解答疑難問題，深受同學(xué)們的歡迎。

對(duì)教材的解讀深度、準(zhǔn)確度，對(duì)教材的不同處理，制約著教學(xué)的有效性，決定著學(xué)生學(xué)習(xí)的成敗。教材是靜態(tài)的，在靜態(tài)的教材后面蘊(yùn)含著豐富的信息，需要老師去挖掘，課堂教學(xué)需要的是智慧教學(xué)，是通過教師智慧的教來提高學(xué)生們智慧的學(xué)。

在《高中生物學(xué)》必修三第2章第1節(jié)“興奮在神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo)”的教學(xué)中。通過PPT展示神經(jīng)細(xì)胞在靜息狀態(tài)下單根神經(jīng)纖維膜兩側(cè)電位差的圖片，請(qǐng)學(xué)生們仔細(xì)分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果，學(xué)生會(huì)發(fā)現(xiàn)：在安靜狀態(tài)下膜兩側(cè)存在電位差，膜內(nèi)電位比膜外電位低了70 mV。膜兩側(cè)為什么會(huì)出現(xiàn)電位差呢？(學(xué)生們會(huì)聯(lián)想到膜兩側(cè)發(fā)布的帶電離子的差異)為什么兩側(cè)離子分布會(huì)有差異呢？(學(xué)生們會(huì)想到是由于膜對(duì)不同物質(zhì)的通透性差異)教師解釋在靜息狀態(tài)下細(xì)胞膜鉀離子通道打開，鉀離子外流，使得膜外陽(yáng)離子的濃度高于膜內(nèi)。

接下來請(qǐng)學(xué)生們觀察霍奇金和赫胥黎的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，視頻播放神經(jīng)沖動(dòng)在單根神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo)。學(xué)生們發(fā)現(xiàn)，神經(jīng)細(xì)胞興奮時(shí)，膜電位由靜息狀態(tài)下的外正內(nèi)負(fù)轉(zhuǎn)變?yōu)橥庳?fù)內(nèi)正，即形成動(dòng)作電位。讓學(xué)生猜想：為什么神經(jīng)細(xì)胞興奮時(shí)膜電位會(huì)發(fā)生倒轉(zhuǎn)？(學(xué)生們會(huì)聯(lián)系靜息狀態(tài)時(shí)神經(jīng)細(xì)胞膜內(nèi)外離子的分布情況，想到細(xì)胞膜的離子通透性可能發(fā)生改變)教師告知是鈉離子通道開放導(dǎo)致鈉離子內(nèi)流，把正電荷帶入細(xì)胞內(nèi)使膜電位倒轉(zhuǎn)。在神經(jīng)纖維上興奮區(qū)域和未興奮區(qū)域之間形成電位差，產(chǎn)生局部電流，局部電流使相鄰未興奮區(qū)域細(xì)胞膜上的鈉離子通道迅速打開，引發(fā)該區(qū)域興奮，而原來的興奮區(qū)域因?yàn)殁c離子通道的關(guān)閉、鉀離子通道的重新打開，而恢復(fù)靜息電位和膜兩側(cè)離子分布。

靜息電位和動(dòng)作電位產(chǎn)生機(jī)理這部分內(nèi)容在書本上是小字，屬于大學(xué)教學(xué)內(nèi)容。如果此處不引入大學(xué)相關(guān)知識(shí)，會(huì)導(dǎo)致學(xué)生對(duì)課標(biāo)重點(diǎn)(靜息電位和動(dòng)作電位產(chǎn)生的機(jī)理)一知半解。相反，如果引入相關(guān)的大學(xué)內(nèi)容，不僅能突破重點(diǎn)和難點(diǎn)，而且對(duì)細(xì)胞膜的選擇透過性也有了更深入的了解，對(duì)以后學(xué)習(xí)神經(jīng)遞質(zhì)作用于突觸后膜的理解也有幫助。

3 課后——用智慧的方式進(jìn)行科學(xué)的評(píng)價(jià)與教學(xué)交流

教學(xué)評(píng)價(jià)是教學(xué)活動(dòng)中不可缺少的一個(gè)環(huán)節(jié)。簡(jiǎn)單來說，評(píng)是衡量，價(jià)是價(jià)值，教學(xué)評(píng)價(jià)就是衡量判斷評(píng)定教學(xué)所起的作用或者價(jià)值。在生物學(xué)學(xué)習(xí)過程中，學(xué)校、家長(zhǎng)通常注重的是教師對(duì)學(xué)生的評(píng)價(jià)，教師通過學(xué)生的作業(yè)、課堂的表現(xiàn)、生物測(cè)試的成績(jī)等來評(píng)價(jià)學(xué)生。這種評(píng)價(jià)僅僅是根據(jù)學(xué)生的生物行為的外部表現(xiàn)，其中主要還是那些可量化的指標(biāo)——生物測(cè)試成績(jī)作為評(píng)價(jià)的主要依據(jù)。對(duì)于那些無法用定量描述的內(nèi)容，如思考問題的方法、解決問題的途徑，對(duì)問題的解決心態(tài)，包括情感、意志、態(tài)度、興趣等都是不易顯露的心理傾向，卻無法得到客觀的評(píng)價(jià)。而這些內(nèi)在的東西卻影響著每個(gè)學(xué)生的生物學(xué)習(xí)積極性，對(duì)學(xué)生生物知識(shí)的建構(gòu)起著重要的作用。如何用智慧的方式進(jìn)行科學(xué)的評(píng)價(jià)，是我們教師需要長(zhǎng)期探索的問題。

在課后我們充分利用互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)同學(xué)生進(jìn)行互動(dòng)交流，了解同學(xué)們對(duì)課堂所學(xué)知識(shí)的理解程度，從不同維度去評(píng)價(jià)學(xué)生。筆者在教學(xué)“物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)膶?shí)例”中，用多媒體動(dòng)態(tài)演示滲透現(xiàn)象裝置，要求學(xué)生觀察后完成以下任務(wù)：從宏觀角度描述你所見到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，并從微觀角度解釋本實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象發(fā)生的原因。在課堂上學(xué)生們討論得很激烈，由于教學(xué)時(shí)間的限制，只有部分學(xué)生有機(jī)會(huì)說出自己的觀點(diǎn)。我沒有立即對(duì)學(xué)生的回答作出肯定或否定的判斷，而是讓同學(xué)們課后繼續(xù)討論實(shí)驗(yàn)的有關(guān)問題。為了更好地讓全班所有同學(xué)都能展示自己的觀點(diǎn)，我們將討論放在了課后，通過班級(jí)QQ群進(jìn)行。在討論中有學(xué)生說：“從物理角度分析，既有水分子從長(zhǎng)頸漏斗進(jìn)入燒杯，又有水分子從燒杯進(jìn)入長(zhǎng)頸漏斗。”馬上就有學(xué)生提出質(zhì)疑：那長(zhǎng)頸漏斗的液面為什么會(huì)上升呢？我立刻給這位同學(xué)點(diǎn)個(gè)贊。也有學(xué)生說：“我知道了，因?yàn)閱挝粫r(shí)間內(nèi)從燒杯進(jìn)入長(zhǎng)頸漏斗的水分子數(shù)多于從長(zhǎng)頸漏斗進(jìn)入燒杯的水分子數(shù)，所以漏斗內(nèi)液面上升。”同學(xué)們都點(diǎn)贊認(rèn)同。我提出了質(zhì)疑：那為什么不是從漏斗進(jìn)入燒杯的水分子多呢？有學(xué)生回答：“因?yàn)闊惺⒌氖乔逅?，比蔗糖溶液中的水分子個(gè)數(shù)多?！贝藭r(shí)我及時(shí)點(diǎn)贊說：“越來越接近真理了，但請(qǐng)大家想想剛才的分析忽略了什么？”過了一會(huì)兒，有同學(xué)回答：“沒有提到半透膜?！贝藭r(shí)引導(dǎo)學(xué)生討論：“若將裝置中的半透膜換成紗布，結(jié)果會(huì)怎樣？若在漏斗和燒杯中放入相同濃度的蔗糖溶液，結(jié)果又會(huì)怎樣？”就這樣不斷巧妙地引導(dǎo)學(xué)生融入自主、合作、探究的學(xué)習(xí)中。然后順勢(shì)總結(jié)出滲透作用發(fā)生的條件，出示幾道關(guān)于滲透作用的例題檢測(cè)學(xué)生們學(xué)習(xí)的效果和分析問題的能力。通過這種方式對(duì)學(xué)生解答的評(píng)價(jià)不是按標(biāo)準(zhǔn)答案，而是用語言提示誘發(fā)、鼓勵(lì)學(xué)生發(fā)散思維，激發(fā)學(xué)生的獨(dú)創(chuàng)性。用“為什么是這樣？分析中忽略了什么？”從而引發(fā)學(xué)生一連串的主動(dòng)發(fā)現(xiàn)、思考和探索。在這里評(píng)價(jià)不再是老師的“裁決”，而是一種“協(xié)商”，師生形成一種互動(dòng)性的評(píng)價(jià)。

筆者充分利用互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)，給每個(gè)學(xué)生建立了一個(gè)學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)體系，包括學(xué)情分析、作業(yè)完成分析、上課回答問題狀況、自主學(xué)習(xí)、探究學(xué)習(xí)情況等進(jìn)行綜合評(píng)判。統(tǒng)一進(jìn)行評(píng)價(jià)，用智學(xué)網(wǎng)平臺(tái)統(tǒng)計(jì)的數(shù)據(jù)，更好地鼓勵(lì)學(xué)生們自主學(xué)習(xí)，讓學(xué)習(xí)成為一種快樂的過程。將學(xué)生們平時(shí)的學(xué)習(xí)情況完整地記錄在智學(xué)網(wǎng)的平臺(tái)上，學(xué)生可以利用自己的賬號(hào)登錄這個(gè)平臺(tái)，了解自己的學(xué)習(xí)情況。對(duì)于學(xué)習(xí)中的不足可以及時(shí)地加以改進(jìn)，讓每一個(gè)高中學(xué)生三年學(xué)習(xí)狀況的數(shù)據(jù)都一目了然。

教育領(lǐng)域中，一場(chǎng)信息化的顛覆性變革正悄悄地發(fā)生著?；ヂ?lián)網(wǎng)具有高效、快捷、方便傳播的特點(diǎn)，在學(xué)生們的學(xué)習(xí)和生活中發(fā)揮著不可替代的重要作用，并成為學(xué)生們學(xué)習(xí)的好幫手?！盎ヂ?lián)網(wǎng)+”給當(dāng)今的課堂插上了智慧的翅膀，幫助學(xué)生們?cè)鲩L(zhǎng)知識(shí)、開闊視野、啟迪智慧，而且還能更有效地刺激學(xué)生們的求知欲和好奇心，更能有效地養(yǎng)成學(xué)生們獨(dú)立思考、勇于探索的良好習(xí)慣。在師生的共同努力下，使我們的課堂成為真正的智慧課堂。

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