構(gòu)建高中生物智慧課堂的問(wèn)題及對(duì)策

黃岡師范學(xué)院生物與農(nóng)業(yè)資源學(xué)院 余麗思 夏啟中

2008年國(guó)際商業(yè)機(jī)器公司（簡(jiǎn)稱(chēng)IBM）在《智慧地球：下一代領(lǐng)導(dǎo)議程》中首次提出“智慧地球”概念，IBM對(duì)“智慧地球”的良好愿景是：借助新一代信息技術(shù)（如傳感技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、移動(dòng)通信技術(shù)、大數(shù)據(jù)分析、3D打印等）的強(qiáng)有力支持，使地球上任何物體都實(shí)現(xiàn)被感知化、互聯(lián)化和智能化。當(dāng)“智慧地球”的創(chuàng)新思維沖擊到傳統(tǒng)教育教學(xué)領(lǐng)域之際，智慧教育便應(yīng)運(yùn)而生，教育信息化得到深入發(fā)展。2010年7月，中共中央、國(guó)務(wù)院頒布實(shí)施《國(guó)家中長(zhǎng)期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010—2020年）》，其中明確了進(jìn)一步推進(jìn)教育信息化進(jìn)程，建立我國(guó)教育管理信息系統(tǒng)的目標(biāo)理念。2012年3月，教育部印發(fā)《教育信息化十年發(fā)展規(guī)劃（2011—2020年）》，對(duì)未來(lái)十年教育信息化工作做出了全面設(shè)想和布局，為中國(guó)教育信息化進(jìn)一步發(fā)展提出了具體行動(dòng)綱領(lǐng)。在國(guó)家政策的有利支持下，基于新一代信息技術(shù)的智慧教育在生物教學(xué)中的應(yīng)用，催生了智慧課堂的產(chǎn)生。具有智能化、數(shù)據(jù)化、資源化等特點(diǎn)的智慧課堂，促進(jìn)智能教學(xué)在教育領(lǐng)域的應(yīng)用，受到大量師生的推崇。但是，目前這種新的教學(xué)模式還在不斷地摸索改進(jìn)中，相應(yīng)的也會(huì)出現(xiàn)一些問(wèn)題，以下就高中生物智慧課堂實(shí)施中出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行探討以及提出相應(yīng)的改進(jìn)辦法。

一、智慧課堂的基本內(nèi)涵及特征

（一）智慧課堂的基本內(nèi)涵

智慧課堂是教師利用各種先進(jìn)的信息技術(shù)，為學(xué)習(xí)者構(gòu)建情景化、智能化、互動(dòng)化的智慧學(xué)習(xí)環(huán)境，引導(dǎo)學(xué)生去發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、思考問(wèn)題、創(chuàng)造性地解決問(wèn)題并最終促進(jìn)學(xué)生智慧成長(zhǎng)的新型課堂。教師根據(jù)教學(xué)內(nèi)容和學(xué)生的特點(diǎn)，構(gòu)建以學(xué)生為主體的智慧課堂，引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)和構(gòu)建知識(shí)。這樣的課堂不僅使教師的角色發(fā)生轉(zhuǎn)換，還能夠使學(xué)生在這種智慧學(xué)習(xí)環(huán)境中體驗(yàn)不同學(xué)習(xí)方式的快樂(lè)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，從而發(fā)展學(xué)生終身學(xué)習(xí)的理念。

（二）智慧課堂的基本特征

1.技術(shù)學(xué)科融合化

課堂教學(xué)是實(shí)施素質(zhì)教育的主戰(zhàn)場(chǎng)，也是課堂中重要的核心任務(wù)，信息技術(shù)和課堂教學(xué)的高效融合推動(dòng)了教育教學(xué)的高速發(fā)展。智慧課堂教學(xué)憑借著平板電腦、智能手機(jī)、電子書(shū)包等移動(dòng)型智慧終端，實(shí)現(xiàn)了具有豐富的教學(xué)資源、多樣的互動(dòng)方式等優(yōu)勢(shì)的智能課堂，使課堂組織形式更加靈活多樣，師生互動(dòng)更加高效便捷，教學(xué)內(nèi)容更加直觀(guān)化、形象化。

2.師生互動(dòng)立體化

傳統(tǒng)課堂是以教師為權(quán)威、知識(shí)為權(quán)威的，學(xué)生被動(dòng)接受知識(shí)的教學(xué)形式，師生之間的交流互動(dòng)是單方向的。而智慧課堂中，師生可以通過(guò)移動(dòng)終端和智能平臺(tái)進(jìn)行多種形式的互動(dòng)，如在智能平臺(tái)上發(fā)布資料、討論交流、分享成果等。并且在課堂教學(xué)以外的時(shí)間，師生可以憑借著移動(dòng)終端和泛在網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行隨時(shí)隨地的互動(dòng)，實(shí)現(xiàn)任何時(shí)空的溝通和交流，極大地提高了課堂互動(dòng)和教學(xué)效率。

3.教學(xué)決策數(shù)據(jù)化

傳統(tǒng)課堂中教師只能通過(guò)以往的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)對(duì)教學(xué)做出判斷，但這往往帶有一定的主觀(guān)色彩，且沒(méi)有時(shí)效性，不利于教學(xué)的實(shí)施。在智慧課堂中，教師可以利用信息技術(shù)對(duì)學(xué)生課堂學(xué)習(xí)中所產(chǎn)生的動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)進(jìn)行挖掘和分析，并通過(guò)這種科學(xué)化的大數(shù)據(jù)分析，了解學(xué)生的知識(shí)掌握情況和學(xué)習(xí)狀態(tài)，對(duì)課堂中出現(xiàn)的任何狀況都能及時(shí)采取相應(yīng)的教學(xué)策略進(jìn)行應(yīng)對(duì)，提高課堂教學(xué)效率。

4.評(píng)價(jià)反饋及時(shí)化

智慧課堂可以通過(guò)信息技術(shù)感知學(xué)習(xí)者整個(gè)學(xué)習(xí)過(guò)程所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)，而通過(guò)分析學(xué)習(xí)者相關(guān)數(shù)據(jù)，教師可以對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)過(guò)程進(jìn)行客觀(guān)的、個(gè)性化的評(píng)價(jià)，從而有助于學(xué)生認(rèn)識(shí)到自身的不足，并糾正、調(diào)整自己的學(xué)習(xí)狀態(tài)，提高學(xué)習(xí)效率。

5.信息時(shí)空開(kāi)放化

智慧課堂的本質(zhì)是借助云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)和智能手機(jī)、平板電腦等各種智能終端形成一個(gè)動(dòng)態(tài)開(kāi)放的系統(tǒng)。學(xué)生可以根據(jù)自己的需求借助先進(jìn)的技術(shù)搜索、處理所需的學(xué)習(xí)內(nèi)容，隨時(shí)隨地與學(xué)習(xí)伙伴、教師進(jìn)行交流討論，提高自己的自主學(xué)習(xí)能力。

二、構(gòu)建高中生物智慧課堂的問(wèn)題分析

（一）教師教學(xué)

1.課堂教學(xué)形式化，缺乏實(shí)際創(chuàng)新

智慧課堂是一種新型的教學(xué)模式，現(xiàn)階段的高中生物智慧課堂明顯存在著對(duì)智慧課堂認(rèn)識(shí)不足的問(wèn)題。教師在教學(xué)中僅僅是利用信息技術(shù)和設(shè)備進(jìn)行課件的瀏覽、教學(xué)視頻的播放和作業(yè)的布置等，更多的智慧化輔助教學(xué)功能的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用沒(méi)有得到很好的發(fā)展，課堂教學(xué)中缺乏創(chuàng)新。這些問(wèn)題直接導(dǎo)致了智慧課堂的教育方式形式化嚴(yán)重，虛有其表而缺乏實(shí)用的創(chuàng)新教學(xué)模式，相應(yīng)的教學(xué)質(zhì)量也很難提高。

2.教學(xué)資源泛在化，缺乏有效利用

智慧課堂利用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和教育智慧平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)了教學(xué)資源泛在的課堂學(xué)習(xí)環(huán)境，拓寬了學(xué)生的知識(shí)范圍，培養(yǎng)學(xué)生的生物視野，但也對(duì)教師的資源利用能力提出了更高的要求。現(xiàn)階段的高中生物課堂中，由于教師對(duì)教學(xué)內(nèi)容的重視程度和認(rèn)知程度不足，眾多復(fù)雜的生物信息資源反而阻礙了教學(xué)內(nèi)容在智慧課堂教學(xué)中的核心地位，教師也無(wú)法合理使用優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源來(lái)輔助生物課堂教學(xué)，因此出現(xiàn)智慧課堂教學(xué)設(shè)計(jì)無(wú)法與教學(xué)內(nèi)容相結(jié)合的情況，導(dǎo)致學(xué)生無(wú)法達(dá)到課標(biāo)要求的知識(shí)目標(biāo)，進(jìn)而影響核心素養(yǎng)的提升。

3.教學(xué)觀(guān)念傳統(tǒng)化，缺乏信息素養(yǎng)

不少教師長(zhǎng)期受傳統(tǒng)教學(xué)觀(guān)念的影響而習(xí)慣了傳統(tǒng)課堂填鴨式的教學(xué)方式，在授課中以教師和教材為中心，重視學(xué)生的成績(jī)，不注意對(duì)學(xué)生其他方面能力的培養(yǎng)。同時(shí)，生物知識(shí)多是一些記憶性的知識(shí)，教師更不愿意花更多的時(shí)間和精力去學(xué)習(xí)新的技術(shù)和嘗試新的教學(xué)模式，導(dǎo)致智慧課堂教學(xué)效率難以達(dá)到理想的狀態(tài)。

（二）學(xué)生學(xué)習(xí)

1.學(xué)習(xí)方式單一化，自主學(xué)習(xí)能力不強(qiáng)

學(xué)生在高中階段面臨著殘酷的高考，而生物知識(shí)既龐雜又瑣碎，因此他們更傾向于花最少的時(shí)間來(lái)掌握更多知識(shí)的記憶型學(xué)習(xí)方式。這種學(xué)習(xí)方式不利于智慧課堂上探究性學(xué)習(xí)、合作學(xué)習(xí)等教學(xué)實(shí)踐的展開(kāi)，也很難發(fā)揮學(xué)生的主觀(guān)能動(dòng)性，學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力也很難提高。

2.學(xué)習(xí)觀(guān)念陳舊化，信息技術(shù)運(yùn)用能力不足

隨著科學(xué)技術(shù)的高速發(fā)展，智慧課堂已然成為教育改革的必然趨勢(shì)。但是還是有相當(dāng)一部分學(xué)生的學(xué)習(xí)觀(guān)念陳舊，不能很好地適應(yīng)技術(shù)的變革，不愿意嘗試新鮮的事物，對(duì)于智慧課堂上采用的信息技術(shù)存有排斥心理。他們沒(méi)有意識(shí)到信息技術(shù)的運(yùn)用有助于抽象的生物知識(shí)形象化，幫助自己對(duì)知識(shí)的記憶，反而覺(jué)得非常麻煩并且浪費(fèi)時(shí)間，因此他們更不愿意花時(shí)間去學(xué)習(xí)、去摸索這些高科技，致使智慧課堂的教學(xué)效果不佳。

三、構(gòu)建高中生物智慧課堂的改進(jìn)辦法

（一）挖掘生物智慧課堂的優(yōu)勢(shì)，培養(yǎng)師生正確的信息化觀(guān)念

充分挖掘依托新一代信息技術(shù)的智慧課堂在生物教學(xué)中的優(yōu)勢(shì)及作用，激發(fā)學(xué)生興趣和積極性，提高教學(xué)質(zhì)量，從而轉(zhuǎn)變師生對(duì)智慧課堂的認(rèn)識(shí)，培養(yǎng)正確的信息化觀(guān)念。

例如，在“被動(dòng)運(yùn)輸”這節(jié)內(nèi)容中，首先，情境創(chuàng)設(shè)中，教師可以利用可視化技術(shù)將物理實(shí)驗(yàn)水分子的滲透現(xiàn)象以動(dòng)畫(huà)視頻的方式呈現(xiàn)在智能平臺(tái)上，使微觀(guān)、抽象的生物知識(shí)直觀(guān)化、形象化，促使學(xué)生調(diào)動(dòng)自己的感官認(rèn)識(shí)進(jìn)行學(xué)習(xí)，加深理解和記憶。其次，在探究植物細(xì)胞的吸水和失水中，教師可以利用平板或者電腦發(fā)送探究實(shí)驗(yàn)的學(xué)習(xí)資源以及學(xué)習(xí)任務(wù)，學(xué)生在智能終端接收信息并開(kāi)始閱讀學(xué)習(xí)資料。再次，教師憑借信息技術(shù)采集和分析學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程所形成的數(shù)據(jù)，了解學(xué)生之間的差異，采用異組同質(zhì)、同組異質(zhì)的方式對(duì)每個(gè)學(xué)生進(jìn)行分組，從而促使學(xué)生之間取長(zhǎng)補(bǔ)短、相互學(xué)習(xí)。最后，課堂教學(xué)結(jié)束后，教師可以依據(jù)學(xué)生知識(shí)掌握情況的數(shù)據(jù)分析，為學(xué)生提供不同的復(fù)習(xí)資料，促進(jìn)學(xué)生個(gè)性化學(xué)習(xí)。

依托智能技術(shù)的智慧課堂有著傳統(tǒng)生物課堂所沒(méi)有的優(yōu)勢(shì)和特點(diǎn)，它不僅能提高教學(xué)效率和教學(xué)質(zhì)量，還能為學(xué)生帶來(lái)全新的課堂體驗(yàn)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)生物的興趣，從而開(kāi)拓師生對(duì)智慧課堂的新認(rèn)識(shí)，培養(yǎng)正確的信息化觀(guān)念。

（二）聯(lián)系生活實(shí)際，開(kāi)闊生物視野，培養(yǎng)熱愛(ài)生物的情感

在高中階段，學(xué)生通常是為了分?jǐn)?shù)而學(xué)習(xí)，難以從心底對(duì)生物產(chǎn)生興趣。在高中生物智慧課堂中，教師可以利用信息技術(shù)為學(xué)生提供更多的切合學(xué)生生活實(shí)際的教學(xué)資源，增加學(xué)生對(duì)生物學(xué)科多方位認(rèn)識(shí)，了解生物知識(shí)的實(shí)際應(yīng)用，從而激發(fā)學(xué)生對(duì)生物學(xué)習(xí)的興趣，積極主動(dòng)地學(xué)習(xí)。

例如，在“蛋白質(zhì)是生命活動(dòng)的主要承擔(dān)者”這節(jié)內(nèi)容中，教師可以以蛋白質(zhì)的功能為主線(xiàn)，在智能平臺(tái)上輔以我國(guó)科研人員在世界上首次人工合成蛋白質(zhì)的歷程，讓學(xué)生感悟我國(guó)科研人員孜孜不倦的科學(xué)探究精神，領(lǐng)略生物知識(shí)在實(shí)際生活中的應(yīng)用，從而對(duì)生物形成濃厚的興趣，積極主動(dòng)地探索生物知識(shí)。再如，在“細(xì)胞的衰老和死亡”教學(xué)中，因?yàn)榇斯?jié)內(nèi)容與學(xué)生的生活密切相關(guān)，教師可以在課前利用信息技術(shù)搜集跟細(xì)胞的衰老和死亡相關(guān)的生活案例，從生活的視角引領(lǐng)學(xué)生探索細(xì)胞的衰老和死亡，便于學(xué)生理解知識(shí)。同時(shí)，由于本節(jié)內(nèi)容涉及人類(lèi)疾病和死亡，教師可以通過(guò)智能平臺(tái)來(lái)展示病理科醫(yī)師進(jìn)行病理診斷的過(guò)程，為學(xué)生滲透職業(yè)素質(zhì)教育，培養(yǎng)學(xué)生的職業(yè)規(guī)劃意識(shí)，使學(xué)生樹(shù)立職業(yè)人生目標(biāo)，明確努力方向。

（三）創(chuàng)新教學(xué)方法，開(kāi)展探究學(xué)習(xí)和合作學(xué)習(xí)，提高課堂活力

在生物智慧課堂教學(xué)中，結(jié)合課標(biāo)要求、學(xué)生特點(diǎn)和具體的教材內(nèi)容，以尊重學(xué)生主體性為前提，創(chuàng)新開(kāi)發(fā)不同的教學(xué)方法，如針對(duì)生物實(shí)驗(yàn)的探究性學(xué)習(xí)、小組合作學(xué)習(xí)等，給學(xué)生帶來(lái)全新的學(xué)習(xí)體驗(yàn)，進(jìn)而改善教學(xué)成效。

例如，在“比較過(guò)氧化氫在不同條件下的分解”一節(jié)實(shí)驗(yàn)中，教師可以通過(guò)智能平臺(tái)設(shè)計(jì)趣味的學(xué)習(xí)任務(wù)。如，任務(wù)一：分析實(shí)驗(yàn)的變量；任務(wù)二：分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，總結(jié)結(jié)論；任務(wù)三：根據(jù)所學(xué)知識(shí)分析酶的作用原理。然后通過(guò)智慧課堂中的大數(shù)據(jù)分析技術(shù)，依據(jù)學(xué)生的不同學(xué)習(xí)水平和專(zhuān)業(yè)知識(shí)基礎(chǔ)，將學(xué)生分成不同的學(xué)習(xí)小組，每個(gè)小組以學(xué)習(xí)任務(wù)為基礎(chǔ)開(kāi)展合作學(xué)習(xí)，針對(duì)這一課題進(jìn)行探索實(shí)踐。探究結(jié)束后，學(xué)生可以在智能平臺(tái)上分享自己的探究結(jié)果，展開(kāi)交流討論，每個(gè)同學(xué)都可以在智能平臺(tái)上暢所欲言，然后其他同學(xué)給出點(diǎn)評(píng)或者教師針對(duì)學(xué)生的討論給出及時(shí)反饋。在這種依托智慧課堂的具有多種互動(dòng)方式的共同合作學(xué)習(xí)氛圍中，每個(gè)學(xué)生都滿(mǎn)懷激情、思維活躍，積極參與探究實(shí)踐。

教學(xué)方法的創(chuàng)新不僅能夠促使學(xué)生對(duì)知識(shí)的學(xué)習(xí)，而且能夠促進(jìn)學(xué)生思維能力的發(fā)展，提升學(xué)生的生物學(xué)科核心素養(yǎng)。

（四）明確教學(xué)目標(biāo)，完善智慧課堂設(shè)計(jì)，加強(qiáng)教學(xué)資源利用

為了避免教學(xué)資源的不當(dāng)利用，在課前，教師應(yīng)該結(jié)合課程標(biāo)準(zhǔn)對(duì)教材內(nèi)容進(jìn)行深度分析，確定教學(xué)目標(biāo)，依據(jù)學(xué)生特點(diǎn)選擇能促進(jìn)教學(xué)目標(biāo)實(shí)現(xiàn)的教學(xué)資源，完善智慧課堂設(shè)計(jì)。在課堂教學(xué)中，教學(xué)資源的利用要緊緊圍繞著智慧課堂設(shè)計(jì)的實(shí)施，要幫助學(xué)生理解重難點(diǎn)知識(shí)。

例如，在“DNA是主要的遺傳物質(zhì)”智慧課堂教學(xué)中，課前教師通過(guò)認(rèn)真分析課程標(biāo)準(zhǔn)和教材內(nèi)容，確定教學(xué)目標(biāo)：闡明科學(xué)家探索DNA是主要遺傳物質(zhì)的過(guò)程；說(shuō)明DNA是主要的遺傳物質(zhì)；舉例說(shuō)明哪些病毒的遺傳物質(zhì)是RNA。由于本節(jié)內(nèi)容的實(shí)驗(yàn)不能動(dòng)手完成，學(xué)生需要一定的邏輯思維才能理解，而高一學(xué)生的空間想象力和邏輯推理能力有限，所以應(yīng)為學(xué)生提供可視化的實(shí)驗(yàn)推理過(guò)程資源，如肺炎鏈球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)和噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)，完善課堂教學(xué)設(shè)計(jì)。在教學(xué)過(guò)程中，教師利用這兩個(gè)實(shí)驗(yàn)資源，圍繞著教學(xué)目標(biāo)，實(shí)施課堂教學(xué)設(shè)計(jì)，促進(jìn)學(xué)生對(duì)重難點(diǎn)知識(shí)的理解和掌握，從而達(dá)成教學(xué)目標(biāo)。

總之，在新課改的全面推進(jìn)下，高中生物智慧課堂的實(shí)踐顯得尤為重要，它不僅是時(shí)代發(fā)展的要求，也是發(fā)展學(xué)生生物學(xué)科核心素養(yǎng)的內(nèi)在需求?？v使隨著智能技術(shù)的發(fā)展而產(chǎn)生不斷變革的智慧教學(xué)模式，在教學(xué)實(shí)踐中也會(huì)存在很多不同的問(wèn)題，但是依托新一代信息技術(shù)的智慧課堂，也為生物教學(xué)的創(chuàng)新和發(fā)展帶來(lái)了很多的優(yōu)勢(shì)和作用。生物教師必須充分發(fā)揮自身的引導(dǎo)作用，改變傳統(tǒng)的教學(xué)觀(guān)念，堅(jiān)持智慧教學(xué)和創(chuàng)新實(shí)踐，注重培養(yǎng)學(xué)生的課堂主體性，有效激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)生物的興趣。