智慧教室在初中生物重要概念教學(xué)中的應(yīng)用
——以“免疫與計(jì)劃免疫”為例

林媛媛

（福州第十八中學(xué)，福建 福州 350025）

《義務(wù)教育生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2011版）》指出：生物學(xué)的目標(biāo)、內(nèi)容和評(píng)價(jià)旨在提高每一位學(xué)生的生物科學(xué)素養(yǎng)，其建立需要以概念學(xué)習(xí)為基礎(chǔ)；［1］同時(shí)還提出了多個(gè)重要概念。這些重要概念是初中生物學(xué)眾多概念的核心，一個(gè)重要概念通常統(tǒng)領(lǐng)多個(gè)一般概念。當(dāng)前初中生物學(xué)教學(xué)存在偏重知識(shí)點(diǎn)教學(xué)，內(nèi)容較零碎，教師對(duì)概念整合意識(shí)不強(qiáng)等問題，導(dǎo)致學(xué)生知識(shí)的概括性、系統(tǒng)性不高，影響學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)發(fā)展?；谏飳W(xué)大概念的教學(xué)活動(dòng)，有助于學(xué)生對(duì)知識(shí)的深入理解和遷移應(yīng)用，生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的達(dá)成。［2］智慧教室是通過各類智能裝備輔助教學(xué)內(nèi)容呈現(xiàn)、便利學(xué)習(xí)資源獲取、促進(jìn)課堂交互開展，實(shí)現(xiàn)情境感知和環(huán)境管理功能的新型教室。［3］依托智慧教室打造的智慧課堂，在概念教學(xué)方面能改變傳統(tǒng)課堂主要依靠教師的個(gè)人教學(xué)經(jīng)驗(yàn)對(duì)課堂上學(xué)生的學(xué)習(xí)行為進(jìn)行判斷和制定教學(xué)決策的局限性，［4］建構(gòu)互助的、個(gè)性化的、動(dòng)態(tài)開發(fā)的高效課堂。

如何借助智慧教室有效開展初中生物重要概念的教學(xué)？筆者以人教版初中生物學(xué)八年級(jí)下冊(cè)《免疫與計(jì)劃免疫》第一課時(shí)為例，借助智慧教室，開展課堂教學(xué)。

一、創(chuàng)設(shè)個(gè)性化學(xué)習(xí)課堂，引導(dǎo)學(xué)生自主建構(gòu)概念

智慧教室的云端系統(tǒng)存儲(chǔ)功能，能為學(xué)生提供多種直觀、感性的個(gè)性化學(xué)習(xí)材料，讓學(xué)生自主選擇資料學(xué)習(xí)，滿足個(gè)性化學(xué)習(xí)的要求，結(jié)合教師設(shè)計(jì)的層層遞進(jìn)的問題，能引導(dǎo)學(xué)生理解概念，把握概念的本質(zhì)，辨析易混概念，自主建構(gòu)相關(guān)概念。例如，本節(jié)課，借助智慧教室的云端系統(tǒng)，為學(xué)生提供有關(guān)“人體三道防線”的豐富圖、表、文等資料，指導(dǎo)學(xué)生利用paid自行選擇想要解答的問題，自主挑選相關(guān)資料查閱、分析資料中透露出的相關(guān)信息，再通過小組討論，共同分析人體這三道防線各有什么特點(diǎn)。再如，利用hiteacher2軟件，自制抗原抗體的動(dòng)畫課件，結(jié)合抗原、抗體的發(fā)現(xiàn)史、人類與天花疾病的斗爭(zhēng)史，引導(dǎo)學(xué)生通過paid，自主選擇文字、動(dòng)畫、圖片等資料學(xué)習(xí)，通過閱讀、觀察、分析等多種途徑，說出“抗體是一種蛋白質(zhì)”“抗體會(huì)與抗原結(jié)合”“天花病毒會(huì)刺激人體產(chǎn)生抗體”等概念；再通過分析“天花疫苗究竟是什么”“為什么接種天花疫苗后不會(huì)再得天花”等問題，引導(dǎo)分析、比較天花病毒前后兩次入侵人體時(shí)，人體的免疫反應(yīng)情況，借助hiteacher2軟件逐步建構(gòu)這兩次的免疫過程思維導(dǎo)圖（如圖1），初步理解人體抵抗病毒的方法和途徑，加深學(xué)生對(duì)人體免疫作用機(jī)理的理解，引導(dǎo)學(xué)生自主建構(gòu)并準(zhǔn)確表達(dá)抗原、抗體的概念。同時(shí)結(jié)合作業(yè)單（部分如圖2），要求學(xué)生運(yùn)用所學(xué)自主分析“甲流入侵人體后人體會(huì)如何防御呢？”并將各自完成的作業(yè)單用paid拍照上傳云端，共同分析修正，檢測(cè)和鞏固學(xué)生對(duì)“抗原”“抗體”“人體第三道防線”等重要概念。

圖1天花幸存者對(duì)天花病毒的免疫過程

圖2甲流入侵人體后人體的免疫過程

二、創(chuàng)設(shè)動(dòng)態(tài)學(xué)習(xí)課堂，指導(dǎo)學(xué)生構(gòu)建概念體系

社會(huì)建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論認(rèn)為，個(gè)人的認(rèn)知結(jié)構(gòu)是在社會(huì)交互作用中形成的。［5］建立一個(gè)高效交流、互動(dòng)合作的動(dòng)態(tài)課堂，對(duì)于概念教學(xué)有重要作用。智慧教室能為學(xué)生提供豐富的學(xué)習(xí)資料，創(chuàng)設(shè)動(dòng)態(tài)開放的協(xié)作課堂，通過引導(dǎo)學(xué)生討論、分析，提煉出小概念，再將這些小概念有機(jī)整合，逐步引導(dǎo)學(xué)生構(gòu)建概念間的思維導(dǎo)圖，強(qiáng)化和提升學(xué)生對(duì)本節(jié)課相關(guān)概念的整體認(rèn)知。

例如，利用智慧教室，展示生物興趣小組學(xué)生10天前做的模擬“皮膚是一道保護(hù)屏障”實(shí)驗(yàn)的過程及其結(jié)果。指導(dǎo)學(xué)生各自在paid上觀察和分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，填寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告單。利用paid拍照，hiteacher2軟件使學(xué)生能主動(dòng)投屏，上傳各自填寫的實(shí)驗(yàn)報(bào)告單（如表1），并借助多屏對(duì)比等功能，與全班同學(xué)共同比較、分析，完善各自的填寫情況，共同利用類比推理的方法分析得出“皮膚有保護(hù)功能”的結(jié)論。使得每位學(xué)生仿佛都親自經(jīng)歷了這個(gè)模擬實(shí)驗(yàn)，既增加了主動(dòng)參與學(xué)習(xí)的學(xué)生數(shù)，也增大了學(xué)生間的交流面，增強(qiáng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性。

表1白梨模擬實(shí)驗(yàn)報(bào)告單

再如，雙板互動(dòng)的模式能增強(qiáng)合作學(xué)習(xí)的效率。例如，“人體三道防線”的概念基本建構(gòu)后，再在教師的引導(dǎo)下，利用表格（如表2），有針對(duì)性地從它們的組成、功能、形成時(shí)間三個(gè)方面自主整理出人體的三道防線的異同點(diǎn)，并借助paid上傳自己設(shè)計(jì)完成的表格、查看別人的表格設(shè)計(jì)與完成情況，全班共同討論并修正各自的表格內(nèi)容；緊接著還可以通過表格（如表3）引導(dǎo)學(xué)生從“形成時(shí)間”“作用范圍”“特性”，對(duì)人體的這三道防線的免疫特征進(jìn)行歸納，引導(dǎo)學(xué)生自主建構(gòu)“特異性免疫”和“非特異性免疫”這兩個(gè)重要概念。

表2人體三道防線的比較

表3兩種免疫的比較

在課堂的最后階段，可利用不完整的作業(yè)圖，引導(dǎo)學(xué)生回憶本節(jié)課概念、補(bǔ)充作業(yè)圖，指導(dǎo)學(xué)生利用hiteacher2軟件主動(dòng)投屏，全班共同互動(dòng)探討，引導(dǎo)建構(gòu)如下的思維導(dǎo)圖（如圖3），強(qiáng)化和提升學(xué)生對(duì)相關(guān)概念的整體認(rèn)知。

圖3免疫與計(jì)劃免疫思維導(dǎo)圖

三、創(chuàng)設(shè)精準(zhǔn)評(píng)估的課堂，幫助學(xué)生鞏固概念

認(rèn)知科學(xué)認(rèn)為，元認(rèn)知是人們認(rèn)知和學(xué)習(xí)的關(guān)鍵因素。學(xué)生通過對(duì)自己認(rèn)識(shí)活動(dòng)的認(rèn)知和監(jiān)控，能發(fā)現(xiàn)問題主動(dòng)調(diào)節(jié)認(rèn)知活動(dòng)，形成適合自己的學(xué)習(xí)方法和策略，對(duì)于學(xué)生的概念學(xué)習(xí)起到積極的推動(dòng)作用。借助智慧教室，可以較精準(zhǔn)評(píng)估學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，能讓教師及時(shí)了解學(xué)生概念掌握情況，及時(shí)調(diào)整教學(xué)策略，有針對(duì)性地幫促和輔導(dǎo)學(xué)生，也能讓學(xué)生及時(shí)了解自己的認(rèn)知優(yōu)勢(shì)與不足，調(diào)整認(rèn)知策略，及時(shí)修正鞏固概念，提高概念學(xué)習(xí)的效率。

例如，在“人體的三道防線”這部分教學(xué)的尾聲，利用hiteacher2軟件能提供的檢測(cè)練習(xí)讓學(xué)生在各自的終端上完成并及時(shí)上傳答案。練習(xí)數(shù)量不一定要多，基本覆蓋到本節(jié)所有概念，難度要有梯度。憑借智慧教室的即時(shí)反饋系統(tǒng)，能及時(shí)對(duì)學(xué)生上傳的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，讓教師能及時(shí)了解全體學(xué)生對(duì)本節(jié)課相關(guān)概念的學(xué)習(xí)情況，及時(shí)對(duì)錯(cuò)誤率較高的練習(xí)進(jìn)行詳細(xì)解析，幫助學(xué)生分析這些試題所隱含的考點(diǎn)，把錯(cuò)題所反映出的錯(cuò)誤概念或者模糊概念辨析清楚。同時(shí)對(duì)錯(cuò)誤較多的學(xué)生，有針對(duì)性地個(gè)別分析與評(píng)價(jià)，以此幫助全體學(xué)生及時(shí)了解自己的學(xué)習(xí)情況，及時(shí)補(bǔ)缺補(bǔ)漏，建構(gòu)正確的概念，實(shí)時(shí)調(diào)整和總結(jié)適合自己的學(xué)習(xí)方法與策略，提高概念學(xué)習(xí)的效率。

總之，本節(jié)課以重要概念為知識(shí)骨架展開教學(xué)，借助智慧教室的軟硬件支持，結(jié)合實(shí)驗(yàn)探究、資料分析、思維導(dǎo)圖等多種方法，打造了課前、課中、課后師生間以及學(xué)生間的多維即時(shí)互動(dòng)平臺(tái)，既滿足了學(xué)生個(gè)性化的學(xué)習(xí)需求，又讓彼此間的思維能更廣泛地相互碰撞，基本達(dá)到了促進(jìn)學(xué)生重要概念的構(gòu)建和達(dá)成的教學(xué)預(yù)期目標(biāo)。但是也存在著學(xué)生在智慧教室中的在線討論不夠活躍，對(duì)相關(guān)設(shè)備的操作不夠熟練等問題，這些都是值得進(jìn)一步探索的問題。