信息技術(shù)與初中生物學(xué)教學(xué)的融合策略

摘 ? ?要：在核心素養(yǎng)的背景下，基于信息技術(shù)與生物學(xué)教學(xué)的融合應(yīng)用，可以通過(guò)“適切呈現(xiàn)，信息驅(qū)動(dòng)突破教學(xué)疑難”“適時(shí)交互，數(shù)據(jù)互動(dòng)構(gòu)建高效課堂”“適度延伸，家校聯(lián)動(dòng)共享云端教學(xué)”三個(gè)維度開(kāi)展實(shí)踐與探索，提高生物學(xué)教學(xué)的實(shí)效，提升學(xué)生的生物學(xué)科核心素養(yǎng)。

關(guān)鍵詞：呈現(xiàn);交互;延伸;信息技術(shù);生物學(xué)教學(xué)

隨著核心素養(yǎng)的落實(shí)和教育信息化的推進(jìn)，課堂教學(xué)結(jié)構(gòu)的根本性變革對(duì)信息技術(shù)產(chǎn)生了迫切需求。利用信息技術(shù)提供的影音、交互等功能，教師可以把豐富多彩的教學(xué)資料引入課堂，同時(shí)那些沒(méi)有受時(shí)間、空間限制的移動(dòng)化資源，又使教學(xué)大大突破了“教室”和“40分鐘”的局限，從而營(yíng)造一種既能充分發(fā)揮教師主導(dǎo)作用，又能突出體現(xiàn)學(xué)生主體地位的以“自主、合作、探究”為特征的教學(xué)方式，實(shí)現(xiàn)由“以教師為中心”的教學(xué)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)椤爸鲗?dǎo)—主體相結(jié)合”的教學(xué)結(jié)構(gòu)[1]。具體應(yīng)用策略如圖1所示。本文以華東師大版初中科學(xué)教材中“綠色開(kāi)花植物的營(yíng)養(yǎng)器官”生物學(xué)教學(xué)內(nèi)容為例，闡述如何在日常教學(xué)或?qū)嶒?yàn)中，注重對(duì)信息技術(shù)的融合利用，從而提高學(xué)生對(duì)概念的理解，對(duì)規(guī)律的掌握。

一、適切呈現(xiàn) ? 信息驅(qū)動(dòng)突破教學(xué)疑難

初中生物學(xué)有些概念較為抽象，對(duì)于初中學(xué)生來(lái)說(shuō)，他們的認(rèn)知能力和閱歷都還達(dá)不到將這些問(wèn)題具象化、邏輯化，因此在學(xué)習(xí)中，就會(huì)影響到學(xué)生認(rèn)識(shí)問(wèn)題和解決問(wèn)題。教師要設(shè)法為學(xué)生的知識(shí)建構(gòu)搭梯子、鋪通道。結(jié)合課程內(nèi)容，利用信息技術(shù)適切呈現(xiàn)，豐富了學(xué)生對(duì)概念產(chǎn)生本質(zhì)的感性認(rèn)識(shí)，在樂(lè)趣中啟發(fā)學(xué)生的探索思路，實(shí)現(xiàn)對(duì)一些教學(xué)疑難問(wèn)題的突破。

（一）利用電子目鏡 ? 還原概念本真

電子目鏡是一種針對(duì)顯微鏡成像專(zhuān)門(mén)研制而成的光電顯微轉(zhuǎn)換裝置，通過(guò)USB線纜將顯微鏡下的圖像傳輸至電腦進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示，并可以隨時(shí)抓拍凍結(jié)圖像或進(jìn)行錄像。傳統(tǒng)的顯微鏡我們只能看到自己視野下的情況，而電子目鏡最大的好處就是共享視野，方便我們的教學(xué)。電子目鏡不僅能應(yīng)用于顯微鏡操作的教學(xué)，而且依托圖像抓拍功能，積累的大量照片和視頻能為課堂教學(xué)提供豐富的素材，還原概念本真，呈現(xiàn)真實(shí)視野。例如，教材在根尖、莖、葉結(jié)構(gòu)這部分內(nèi)容中，更多采用的是模式圖。若是結(jié)合電子目鏡下的真實(shí)視野，學(xué)生將對(duì)這些結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)更加直觀深刻。

圖2為教材中根尖的模式圖，圖3為電子目鏡下玉米根尖的縱切照片，根據(jù)細(xì)胞的形態(tài)，我們能識(shí)別出根冠、分生區(qū)、伸長(zhǎng)區(qū)和根毛區(qū)。根毛區(qū)細(xì)胞的特點(diǎn)也很明顯。

（二）借助實(shí)物投影 ? 拓寬演示視野

借助實(shí)物投影，對(duì)實(shí)驗(yàn)細(xì)節(jié)進(jìn)行放大，增強(qiáng)了演示實(shí)驗(yàn)的呈現(xiàn)效果，擴(kuò)大了演示實(shí)驗(yàn)的觀察視野。演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，我們不僅要讓學(xué)生看得見(jiàn)，還要讓學(xué)生看得清。例如植物的向光生長(zhǎng)的原理是“植物生命活動(dòng)的調(diào)節(jié)”中的重點(diǎn)和難點(diǎn)。如何使學(xué)生真正理解是由于生長(zhǎng)素分布不均勻造成背光的部分比向光的部分伸長(zhǎng)生長(zhǎng)較快使得植物向著太陽(yáng)光生長(zhǎng)呢？以往有的教師用排煙管來(lái)類(lèi)比，然而這樣的伸長(zhǎng)彎曲是通過(guò)外力，與胚芽的自身細(xì)胞伸長(zhǎng)彎曲不符。為了突破學(xué)生的認(rèn)知難點(diǎn)，筆者借助實(shí)物投影通過(guò)呈現(xiàn)雙金屬片（由大小形狀相同的鐵片和銅片組成）受熱后的形狀變化來(lái)進(jìn)行類(lèi)比說(shuō)明。實(shí)物投影下，緊緊鉚合在一起的雙金屬片在加熱的過(guò)程中，由于在相同條件下銅的膨脹比鐵快，學(xué)生很快看到了雙金屬片向鐵片一側(cè)彎曲的現(xiàn)象，在感到非常驚奇的同時(shí)，理解向光彎曲的胚芽究竟是哪一側(cè)細(xì)胞伸長(zhǎng)生長(zhǎng)快的重難點(diǎn)已然迎刃而解。

（三）依托電子白板 ? 優(yōu)化教學(xué)反饋

電子白板相對(duì)于傳統(tǒng)的PPT功能更加齊全，教師運(yùn)用電子白板的移動(dòng)、畫(huà)筆等功能，優(yōu)化課堂教學(xué)的反饋環(huán)節(jié)。在《綠色開(kāi)花植物的營(yíng)養(yǎng)器官——葉》一課中，當(dāng)學(xué)生了解了葉片的結(jié)構(gòu)和功能之后，接下來(lái)就要通過(guò)練習(xí)來(lái)鞏固這一重要知識(shí)。比較常規(guī)和傳統(tǒng)的方法是教師用看圖填空題來(lái)鞏固新知識(shí)（如圖4），但是這種反饋的方法比較呆板，學(xué)生的記憶容易機(jī)械化，效果不佳。教師可利用信息技術(shù)，自制flash拼圖游戲，課堂上依托電子白板（如圖5），讓學(xué)生完成葉片各部分的結(jié)構(gòu)的識(shí)辨和拼接，對(duì)于其中需要詳細(xì)說(shuō)明的地方還可以畫(huà)出來(lái)，這種動(dòng)手動(dòng)腦的獨(dú)特反饋練習(xí)，形式靈活，更具趣味性，使學(xué)生記憶深刻。同時(shí)，教師也實(shí)現(xiàn)了針對(duì)微觀抽象的難點(diǎn)知識(shí)有效突破。

二、適時(shí)交互 ? 數(shù)據(jù)互動(dòng)構(gòu)建高效課堂

課堂是師生、生生交互的場(chǎng)所，如何有效增進(jìn)交流，讓學(xué)習(xí)者在一定的情境中，借助他人的幫助，利用必要的學(xué)習(xí)方法，通過(guò)意義建構(gòu)的方式而獲得新知，是我們常常需要思考的問(wèn)題。利用信息技術(shù)，挖掘各項(xiàng)交互技術(shù)并尋找技術(shù)運(yùn)用的切入點(diǎn)，適時(shí)交互生物學(xué)課堂生成資源，運(yùn)用采集到的數(shù)據(jù)信息實(shí)現(xiàn)高效課堂的構(gòu)建。多元的、即時(shí)的Hiteach平臺(tái)等交互技術(shù)，深度解讀和把脈學(xué)生的各種信息與思維狀態(tài)，捕捉和展現(xiàn)學(xué)生思維過(guò)程中有價(jià)值的資源，根據(jù)學(xué)生的接受能力與習(xí)得情況，動(dòng)態(tài)推進(jìn)教學(xué)過(guò)程。

（一）同屏信息輸送 ?采擷教學(xué)生成

教師在巡視的過(guò)程中拍攝學(xué)生開(kāi)展探究活動(dòng)的照片或視頻，運(yùn)用鏡像同屏投影至屏幕上，有效采擷課堂教學(xué)的生成資源，搭建互動(dòng)交流的平臺(tái)，請(qǐng)其他同學(xué)對(duì)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)過(guò)程的操作和實(shí)驗(yàn)結(jié)論的得出進(jìn)行全方位的評(píng)價(jià)。在師生、生生互動(dòng)中，同屏技術(shù)協(xié)助教師在課堂上及時(shí)準(zhǔn)確地把握學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，進(jìn)而實(shí)施更為適切的教學(xué)手段，從而提高課堂教學(xué)的有效性。

（二）實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集 ? 分享學(xué)習(xí)成果

隨著“大數(shù)據(jù)”時(shí)代的來(lái)臨，交互式課堂越來(lái)越融入我們的教學(xué)，應(yīng)用Hiteach的交互平臺(tái)可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)采集和反饋。學(xué)生將通過(guò)實(shí)驗(yàn)獲得的數(shù)據(jù)通過(guò)Hiteach交互平臺(tái)傳遞給教師端，第一時(shí)間展示本組的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，同時(shí)也可以和其他小組展開(kāi)平行的對(duì)比，分享學(xué)習(xí)成果。而且這樣的Hiteach交互平臺(tái)還可以將數(shù)據(jù)直接轉(zhuǎn)換成圖形，使學(xué)生觀察起來(lái)更加清晰明了。獲得大量的有效數(shù)據(jù)，進(jìn)行合理的分析，也是我們得到可靠的科學(xué)結(jié)論的必要前提。

（三）互補(bǔ)思維鏈接 ? 完善知識(shí)架構(gòu)

思維導(dǎo)圖在我們的學(xué)科知識(shí)總結(jié)和歸納中起到很好的作用，也是現(xiàn)在我們常用的總結(jié)方式。常見(jiàn)的思維導(dǎo)圖是手繪的，其實(shí)也可以借助信息技術(shù)用軟件來(lái)繪制思維導(dǎo)圖。依托思維導(dǎo)圖軟件、PPT等信息技術(shù)，在師生、生生思維鏈接的可視化呈現(xiàn)和互補(bǔ)中，動(dòng)態(tài)呈現(xiàn)知識(shí)架構(gòu)的形成過(guò)程，化靜為動(dòng)、化整為零，通過(guò)知識(shí)架構(gòu)的逐級(jí)呈現(xiàn)，將學(xué)生已有的知識(shí)碎片在自身邏輯關(guān)系的組織下串聯(lián)成知識(shí)網(wǎng)絡(luò)，完善知識(shí)架構(gòu)，提高教學(xué)效率。圖6為師生一起學(xué)習(xí)《綠色開(kāi)花植物的營(yíng)養(yǎng)器官——根》一課后利用信息技術(shù)繪制的思維導(dǎo)圖。

三、適度延伸 ? 家校聯(lián)動(dòng)共享云端教學(xué)

隨著“互聯(lián)網(wǎng)+”時(shí)代的到來(lái)，信息技術(shù)不單單只是課堂上的課件和實(shí)物展臺(tái)，代表著那些沒(méi)有時(shí)間限制、沒(méi)有空間限制的移動(dòng)化資源[2]。比如短小精悍的微課、虛擬實(shí)驗(yàn)室、網(wǎng)絡(luò)覆蓋下的交互式課堂。這些信息化的課堂突破了教學(xué)時(shí)空的限制，讓教學(xué)發(fā)生在隨時(shí)隨地學(xué)習(xí)動(dòng)力生發(fā)的當(dāng)下。筆者通過(guò)建立Moodle學(xué)習(xí)平臺(tái)、制作主題微課和開(kāi)設(shè)“空中課堂”，適度延伸拓展時(shí)間空間，家校聯(lián)動(dòng)實(shí)現(xiàn)云端教學(xué)的共享。通過(guò)這些方式，教師將學(xué)生的學(xué)習(xí)從課內(nèi)引向了課外，促進(jìn)了他們的后續(xù)學(xué)習(xí)。

（一）開(kāi)發(fā)Moodle平臺(tái) ? 釋疑課堂之惑

教師可以依托Moodle學(xué)習(xí)平臺(tái)開(kāi)設(shè)網(wǎng)絡(luò)課程，將課堂教學(xué)資料上傳至Moodle學(xué)習(xí)平臺(tái)，將學(xué)生的學(xué)習(xí)從課內(nèi)延伸到課外。Moodle平臺(tái)可以搭建在學(xué)校的服務(wù)器上，區(qū)別于一般的網(wǎng)站，它是根據(jù)教師的教學(xué)實(shí)際需要，根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)實(shí)際情況而搭建的一個(gè)平臺(tái)，能夠大大地提高教師的教學(xué)實(shí)效性。在“課程資源”欄目中有一些精選的教師上課用的圖片、視頻和概念，可以幫助學(xué)生進(jìn)一步在課后復(fù)習(xí)回顧;網(wǎng)上“測(cè)試題”欄目是學(xué)生自我檢測(cè)的場(chǎng)所，它優(yōu)于學(xué)生普通的作業(yè)本練習(xí)就是可以馬上知道自己做得是對(duì)還是錯(cuò)。點(diǎn)擊網(wǎng)上“討論區(qū)”學(xué)生可以進(jìn)入討論天地，不同的學(xué)生通過(guò)課堂學(xué)習(xí)難免也會(huì)存在一些困惑沒(méi)能在課堂上解決，他們就可以通過(guò)這個(gè)平臺(tái)與同學(xué)和老師交流，在互動(dòng)中實(shí)現(xiàn)釋疑解惑。

（二）制作主題微課 ? 直擊復(fù)習(xí)疑難

相對(duì)于傳統(tǒng)課堂達(dá)成多個(gè)教學(xué)目標(biāo)而言，微課的教學(xué)目標(biāo)更直接，教學(xué)內(nèi)容更加精簡(jiǎn)，教學(xué)主題更加突出，教學(xué)指向更加明確，為學(xué)生重復(fù)觀看、針對(duì)性地學(xué)習(xí)提供了便捷。移動(dòng)學(xué)習(xí)、碎片化學(xué)習(xí)、個(gè)性化學(xué)習(xí)的新型數(shù)字化學(xué)習(xí)資源的興起，從容地應(yīng)對(duì)了信息“超載”的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。例如，制作初中生物學(xué)疑難問(wèn)題例析，直擊學(xué)生復(fù)習(xí)疑難。如此，大班背景下的“一對(duì)一”學(xué)習(xí)，也因微課的出現(xiàn)而成為可能。

（三）開(kāi)設(shè)“空中課堂” ? 助力假期學(xué)習(xí)

“空中課堂”是一種利用網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)的在線課堂，教師的語(yǔ)音、視頻、課件等同屏實(shí)時(shí)呈現(xiàn)，利用教師的在線實(shí)時(shí)講解，模擬真實(shí)的傳統(tǒng)課堂，同時(shí)，“空中課堂”也打破時(shí)空局限，實(shí)現(xiàn)在線實(shí)時(shí)互動(dòng)。通過(guò)一臺(tái)聯(lián)網(wǎng)電腦、一個(gè)耳麥和個(gè)人賬號(hào)密碼，學(xué)生就可以足不出戶，跨越時(shí)空，與名師交流，享受名優(yōu)教師“送課到家”的服務(wù)。在寒暑假期間，依托“空中課堂”平臺(tái)，學(xué)生查漏補(bǔ)缺，并在此基礎(chǔ)上搭建起生物學(xué)知識(shí)框架，同時(shí)也為新課預(yù)習(xí)提供一個(gè)自主學(xué)習(xí)的平臺(tái)。這樣的突破時(shí)間和空間的交流，有利于培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力、創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力。

信息技術(shù)與初中生物學(xué)教學(xué)的融合，正是在培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)的背景下實(shí)施的，兩者融合發(fā)生的“化學(xué)反應(yīng)”會(huì)產(chǎn)生傳統(tǒng)教學(xué)難以比擬的良好教學(xué)效果。通過(guò)融合，教學(xué)適切呈現(xiàn)，師生適時(shí)交互，課堂適度延伸，有利于激發(fā)學(xué)生興趣，提高教學(xué)效率，促進(jìn)學(xué)生發(fā)展。但在教育技術(shù)的應(yīng)用過(guò)程中也要注意信息技術(shù)只是一種教學(xué)手段，不能反客為主，影響教師主導(dǎo)和學(xué)生主體作用的發(fā)揮，要注意選擇合適的技術(shù)手段，要關(guān)注情感體驗(yàn)，以求達(dá)到信息技術(shù)效益最大化，課堂教學(xué)效率最高化。

參考文獻(xiàn)：

[1]何克抗.如何實(shí)現(xiàn)信息技術(shù)與學(xué)科教學(xué)的深度融合[J].教育研究，2017（10）：88-91.

[2]沙琦波.基于環(huán)節(jié)的生物學(xué)教學(xué)與信息技術(shù)的深度融合[J].中學(xué)生物教學(xué)，2019（9）：52-54.