利用大數(shù)據(jù)探索高中生物學(xué)科精準(zhǔn)化教學(xué)

蔣思彬

一、 引言

盡管課程改革已全面進(jìn)入新階段,新課程教學(xué)理念也已得到充分論證和廣大教師的認(rèn)同,但傳統(tǒng)教育理念根深蒂固,教師教學(xué)方式單一固化,新課改的理念難以真正落實落地到課堂中。大數(shù)據(jù)時代的到來,既改變了人與人之間的溝通和交流方式,也為高中教育教學(xué)提供了新的資源和改革路徑。大數(shù)據(jù)為教師實施精準(zhǔn)化教學(xué)提供重要保障,引領(lǐng)教師根據(jù)學(xué)生多元化的學(xué)習(xí)需求精準(zhǔn)提供個性化的學(xué)習(xí)資源、制定精細(xì)化的教學(xué)計劃。此外,運(yùn)用大數(shù)據(jù)可以真實記錄下每位學(xué)生的學(xué)習(xí)過程和軌跡,成為教師調(diào)整和改進(jìn)教學(xué)的“晴雨表”和“指南針”。但大數(shù)據(jù)的應(yīng)用并非“包治百病”,要凸顯大數(shù)據(jù)優(yōu)勢,提升高中生物學(xué)科的教學(xué)質(zhì)量,基于大數(shù)據(jù)開展高中生物精準(zhǔn)化教學(xué)研究很有必要。

二、 利用大數(shù)據(jù)開展高中生物精準(zhǔn)化教學(xué)的理論依據(jù)

《普通高中生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2017年版2020年修訂)》(以下簡稱“新課標(biāo)”)對高中生物教學(xué)提出了更新、更高要求,強(qiáng)調(diào)教師從“生命觀念、科學(xué)探究、科學(xué)思維和社會責(zé)任”四個維度去培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)科核心素養(yǎng),逐步建立融合“學(xué)業(yè)成就、綜合發(fā)展、個人進(jìn)步”為一體的高中生物教學(xué)課程體系。研讀新課標(biāo)不難發(fā)現(xiàn),單一的教學(xué)目標(biāo)和方法已經(jīng)無法滿足提升高中生物教學(xué)質(zhì)量的迫切需求。當(dāng)前高中生雖然都處于同一學(xué)習(xí)環(huán)境下,但他們的成長環(huán)境、優(yōu)勢與擅長的領(lǐng)域存在明顯差異。因此,學(xué)生對生物課程的學(xué)習(xí)需求不同。傳統(tǒng)教學(xué)模式主要面向全體學(xué)生,這也導(dǎo)致教學(xué)活動無法顧及學(xué)生個體的多元化發(fā)展。雖然在實際教學(xué)實踐之中,許多教師也開始嘗試根據(jù)學(xué)生的個人需要制定教學(xué)計劃,但教師的教學(xué)精力有限,在課堂教學(xué)中需要面對幾十位學(xué)生,難免增加教師教學(xué)壓力,甚至影響教學(xué)進(jìn)度和效率。

大數(shù)據(jù)即巨量資料,指一些資料量巨大到無法通過主流軟件而承載的數(shù)據(jù)。大數(shù)據(jù)常被用于人工智能、云計算、互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域中,許多企業(yè)也通過大數(shù)據(jù)收集、管理、處理等,為企業(yè)發(fā)展獲得資訊。而大數(shù)據(jù)應(yīng)用優(yōu)勢不僅體現(xiàn)在社會發(fā)展過程中,對高中生物教學(xué)也能起到相對積極的作用。以高中生物課程教學(xué)為例,以往高中生物教師在課堂中只能依托教材或是其他書面資料豐富教學(xué)活動、拓展教學(xué)范圍,對學(xué)生學(xué)情的評定也只能根據(jù)作業(yè)的完成和考試的表現(xiàn)情況。此種獲取信息和資源的方式,需要耗費(fèi)大量的教學(xué)精力和教學(xué)時間,總體時效性和準(zhǔn)確性不高,一定程度上影響課上教學(xué)效率。就大數(shù)據(jù)特點(diǎn)來看,首先,大數(shù)據(jù)為教師提供更多獲取資源的方式。大數(shù)據(jù)時代下,數(shù)據(jù)信息呈現(xiàn)“爆炸式”增長,人們只需進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)平臺便可獲得多方信息資源,教師可在大數(shù)據(jù)中挖掘更多隱性資源,以輔助課堂講解。其次,大數(shù)據(jù)形式具備多樣化特征。其本身涵蓋傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù),更帶有不同類型的半結(jié)構(gòu)化和非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù),通過媒介載體可形成對大數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)化儲存。如運(yùn)用大數(shù)據(jù)記錄下每位學(xué)生的興趣點(diǎn)和基礎(chǔ)學(xué)情,圍繞學(xué)生基本情況制定更具針對性的教學(xué)計劃,能在提高教與學(xué)質(zhì)量和效率的同時,滿足學(xué)生個性化的學(xué)習(xí)需求。最后,大數(shù)據(jù)背景下的信息處理方式更為高效。教師可根據(jù)新課改下高中生核心素養(yǎng)的培育方向,依托大數(shù)據(jù)收集指向性和目標(biāo)性更強(qiáng)的教學(xué)資源,通過對大數(shù)據(jù)的篩選、提煉、分析與挖掘,圍繞高中生“科學(xué)思維、社會責(zé)任、生命觀念”等多個維度制定詳細(xì)的教學(xué)計劃、提供針對性的學(xué)習(xí)資源,此方式不僅能推進(jìn)高中生的綜合發(fā)展,更能為形成精準(zhǔn)化生物教學(xué)課堂奠定基礎(chǔ)。

三、 大數(shù)據(jù)“催生”高中生物精準(zhǔn)化教學(xué)

(一)展現(xiàn)“教與學(xué)”的直觀化

在高中生物課堂中應(yīng)用大數(shù)據(jù),可形成教與學(xué)的新樣態(tài),即帶來教與學(xué)結(jié)構(gòu)上的變化。以往教學(xué)模式以教為主導(dǎo),具體而言,高中生面臨高考壓力,教師為在有限的課堂時間內(nèi),將更多的生物知識傳遞給學(xué)生,給予學(xué)生自主思考與探究的空間相對有限。而大數(shù)據(jù)主要以學(xué)為核心,可在直觀化展現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容的同時,滿足不同層次學(xué)生的個性化需求。此外,在大數(shù)據(jù)輔助下,教師可應(yīng)用多種教學(xué)資源,結(jié)合學(xué)生現(xiàn)有的知識儲備,優(yōu)化教學(xué)方案,進(jìn)一步細(xì)分教學(xué)內(nèi)容。如大數(shù)據(jù)可準(zhǔn)確分析學(xué)生學(xué)習(xí)特征,形成對其學(xué)習(xí)能力的精準(zhǔn)評估,并根據(jù)最終的分析結(jié)果,改進(jìn)教與學(xué)的形式,真正在打破固有教學(xué)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上,確保高中生物課堂教學(xué)的精準(zhǔn)化。

(二)確保“教學(xué)過程”的精準(zhǔn)化

傳統(tǒng)教學(xué)模式下,教師主要根據(jù)教材內(nèi)容制定教學(xué)計劃,即圍繞教材各單元所編排的順序,確立教學(xué)目標(biāo)、設(shè)計教學(xué)活動。但此模式難以實現(xiàn)個性化教學(xué)要求,也影響精準(zhǔn)化教學(xué)課堂的穩(wěn)步實施。大數(shù)據(jù)能夠?qū)⒔處煆闹貜?fù)且單一的角色中“拯救”出來,大數(shù)據(jù)可直觀展現(xiàn)每位學(xué)生的學(xué)習(xí)行為軌跡,為教師制定個性化教學(xué)方案提供可靠參照。例如,以往教師主要在課余時間完成備課和學(xué)生作業(yè)的批改任務(wù),運(yùn)用大數(shù)據(jù)可輔助教師完成備課,減少不必要的時間投入。同時,基于大數(shù)據(jù)應(yīng)用圖像識別技術(shù),也能對學(xué)生作業(yè)內(nèi)容進(jìn)行自動化批改,并且教學(xué)智能助手還能依托大數(shù)據(jù)為學(xué)生“答疑解惑”。由此不難看出,大數(shù)據(jù)的應(yīng)用,節(jié)省了教師備課和教學(xué)設(shè)計時間,以智能化的教學(xué)手段,創(chuàng)新化的教學(xué)活動,改變了原有生物教育學(xué)模式,真正在提高教學(xué)效果的同時,保障了高中生物課堂教學(xué)的質(zhì)量。同時,大數(shù)據(jù)還能系統(tǒng)呈現(xiàn)出高中生在學(xué)習(xí)中所存在的共性問題和薄弱環(huán)節(jié),教師可根據(jù)大數(shù)據(jù)提供的有效信息開展教學(xué),系統(tǒng)解決學(xué)生困惑,此方式更能確保教學(xué)的精準(zhǔn)化發(fā)展,為實現(xiàn)新課標(biāo)下高中生物教學(xué)目標(biāo),推進(jìn)學(xué)生綜合發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

(三)搭建“學(xué)習(xí)空間”的網(wǎng)絡(luò)化

大數(shù)據(jù)能夠為學(xué)生提供更豐富的學(xué)習(xí)資源,達(dá)到延伸學(xué)生學(xué)習(xí)視野、拓展學(xué)習(xí)空間的目的。大數(shù)據(jù)中包含海量的高中生物“教與學(xué)”資源。依托大數(shù)據(jù)為高中生搭建網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)空間,以“線上線下”結(jié)合的方式開展針對性課堂教學(xué)和課后答疑,更能推進(jìn)高中生物教學(xué)的“智能化”發(fā)展。在大數(shù)據(jù)輔助下,教師可結(jié)合相關(guān)應(yīng)用軟件構(gòu)建智慧型課堂,形成網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)空間,穩(wěn)步實現(xiàn)大數(shù)據(jù)與高中生物課程的完美融合。同時,智慧課堂和網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)空間也可在某種程度上增強(qiáng)學(xué)習(xí)的時效性與教學(xué)評價的科學(xué)性,拉近師生間的距離,助推教師與學(xué)生的互動交流?？梢哉f,大數(shù)據(jù)所衍生出來的“智能化教學(xué)”能推進(jìn)高中生物教學(xué)的精準(zhǔn)化發(fā)展,為拓展高中生學(xué)習(xí)空間提供重要依據(jù)。值得注意的是,大數(shù)據(jù)的應(yīng)用并非易事,尤其在網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)空間的搭建過程中,教師還需根據(jù)高中生“緊張而有難度”的學(xué)習(xí)情況制定大數(shù)據(jù)的應(yīng)用方式,確保能夠充分凸顯大數(shù)據(jù)的優(yōu)勢,并結(jié)合優(yōu)質(zhì)的課堂講授,激發(fā)學(xué)生積極開展生物學(xué)習(xí)活動,為推進(jìn)高中生在生物科學(xué)領(lǐng)域的發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

四、 大數(shù)據(jù)“賦能”高中生物精準(zhǔn)化教學(xué)

(一)利用大數(shù)據(jù),進(jìn)行精準(zhǔn)化備課

1. 擴(kuò)充教學(xué)材料

新課標(biāo)提出了培養(yǎng)學(xué)生學(xué)科核心素養(yǎng)的理念和要求,在此背景下,傳統(tǒng)教學(xué)方法已然無法滿足高中生物教學(xué)要求。為此,高中生物教師應(yīng)立足于核心素養(yǎng)視角,利用大數(shù)據(jù)收集關(guān)于課程的教學(xué)資源和素材,以此擴(kuò)充教學(xué)內(nèi)容,這不僅有助于豐富學(xué)生的知識儲備,而且也更有利于實現(xiàn)核心素養(yǎng)的培育目標(biāo)。雖然教學(xué)活動中運(yùn)用大數(shù)據(jù)可以提高總體教學(xué)優(yōu)勢,但是否能夠凸顯大數(shù)據(jù)價值,發(fā)揮大數(shù)據(jù)的實質(zhì)效用,還取決于教師教學(xué)方法的制定。在高中生物課程教學(xué)活動實施前,“備課”屬于首要環(huán)節(jié),此環(huán)節(jié)中,教師需要圍繞課標(biāo)和教材內(nèi)容確定教學(xué)目標(biāo)、策略和對應(yīng)的學(xué)習(xí)活動等。高中生物教材篇幅有限,無法完整地呈現(xiàn)出全部的學(xué)科知識體系,為了讓學(xué)生更加深刻地理解某些知識的內(nèi)涵及外延,教師需要利用大數(shù)據(jù)收集更多關(guān)于課程主題的資源。如“對細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)的探索”這部分內(nèi)容進(jìn)行備課時,教師可收集更多相關(guān)的科學(xué)史資料,幫助學(xué)生更好地理解細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)的探索歷程的同時,培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)精神和實證意識。在整理教材重難點(diǎn)內(nèi)容時,教師還可依托大數(shù)據(jù)技術(shù)將知識點(diǎn)做成思維導(dǎo)圖,使零散化的知識以更直觀、更有邏輯和結(jié)構(gòu)層次的方式呈現(xiàn)。另外,高中生物課教師可圍繞教材主題,融合更多現(xiàn)實生活中存在的生物現(xiàn)象,強(qiáng)化學(xué)生對生命構(gòu)造的認(rèn)識,以此發(fā)展學(xué)生“愛護(hù)生命,尊重生命”的思想,為推進(jìn)高中生在生物領(lǐng)域的發(fā)展奠定基礎(chǔ),為實現(xiàn)精準(zhǔn)化備課作好準(zhǔn)備。

2. 了解基本學(xué)情

新課改背景下,教育方向發(fā)生改變,以教師為主體的傳統(tǒng)教學(xué)模式,已然無法滿足高中生物教學(xué)需要。如何凸顯“身心快速成長”的高中生在課堂的主體地位,為學(xué)生提供更多自主思考和學(xué)習(xí)的時間,是每位高中生物教師亟待思考及解決的問題。在備課環(huán)節(jié)利用大數(shù)據(jù)手段來滿足分析學(xué)情,能夠確保教學(xué)過程更具針對性,滿足學(xué)生個性化學(xué)習(xí)需求,確保教學(xué)活動的順利進(jìn)行。實際教學(xué)過程中,高中生物課教師可結(jié)合大數(shù)據(jù)系統(tǒng)記錄不同課上、不同學(xué)期高中生的學(xué)習(xí)情況,并在備課期間分析系統(tǒng)中所形成的“成績走勢圖”,了解近期學(xué)生的知識吸收情況。之后,再結(jié)合高中生學(xué)習(xí)的歷史數(shù)據(jù),形成多元化學(xué)情分析報告,以報告為依據(jù)制定教學(xué)計劃。比如,“遺傳的基本規(guī)律”這部分內(nèi)容是高中生學(xué)習(xí)生物時普遍反饋的難點(diǎn),在備課前,我們可以通過分析往屆學(xué)生的大數(shù)據(jù)導(dǎo)出錯題集,這樣就能更加精準(zhǔn)地針對這些痛點(diǎn)和堵點(diǎn)進(jìn)行備課。如此,高中生物課教師能更精準(zhǔn)地掌握每位學(xué)生學(xué)習(xí)情況,通過評估其學(xué)習(xí)過程,及時發(fā)現(xiàn)學(xué)生學(xué)習(xí)中的“盲區(qū)”和“雷區(qū)”,預(yù)設(shè)教學(xué)中可能出現(xiàn)“突發(fā)狀況”,從而制定個性化教學(xué)策略來因材施教。值得注意的是,高中生物課教師面對的是全體在讀高中生,也就是說,每位學(xué)生的學(xué)習(xí)能力都將影響班級整體的教學(xué)效果,影響教學(xué)目標(biāo)實現(xiàn)程度。為此,高中生物課教師除以整體教學(xué)為抓手,對全班高中生展開學(xué)情分析外,還需針對個體進(jìn)行精準(zhǔn)化學(xué)情評定,以此把握每位學(xué)生的學(xué)習(xí)情況,深化對其學(xué)習(xí)能力的了解,為不同層次高中生,包括優(yōu)等生、中等生、學(xué)困生實現(xiàn)協(xié)同整體發(fā)展做好導(dǎo)引。

(二)基于大數(shù)據(jù),形成課中精準(zhǔn)決策

1. 實施差異化教學(xué)

新課標(biāo)背景下,為促進(jìn)大數(shù)據(jù)在高中生物教學(xué)中的有效應(yīng)用,教師應(yīng)及時對課上教學(xué)方法進(jìn)行調(diào)整。從以往高中生物教學(xué)模式來看,教師對學(xué)生學(xué)情的了解較少,即忽視學(xué)生之間存在的個體差異,多以統(tǒng)一化的教學(xué)模式開展課堂活動。在此過程中,部分高中生出現(xiàn)“態(tài)度懶散、注意力不集中”等問題,影響其對知識點(diǎn)的學(xué)習(xí)與吸收。另外,統(tǒng)一化的教學(xué)模式也會導(dǎo)致學(xué)生在學(xué)習(xí)質(zhì)量上出現(xiàn)“參差不齊”的情況。雖然許多高中生物課教師也嘗試采用分層教學(xué)的方法推進(jìn)課程,但具體實施效果不佳,一定程度上影響教學(xué)效率的提高,也不能更好地提升教學(xué)質(zhì)量。如何處理好教學(xué)質(zhì)量與教學(xué)效率之間的關(guān)系,是每位高中生物教師亟待思考的問題。大數(shù)據(jù)可支持高中生物課教師完成“差異化”教學(xué)活動,在大數(shù)據(jù)輔助下,教師可于校內(nèi)搭建“生物網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)”平臺,匯總并收集生物課上教學(xué)視頻、整理課堂測驗資源,并向?qū)W生發(fā)布在線作業(yè)信息。此方式更有助于幫助高中生物課教師掌握高中生的個性化學(xué)習(xí)需求,同時,教師也可對比視頻中學(xué)生的表現(xiàn)情況,包括舉手發(fā)言次數(shù)、整體學(xué)習(xí)態(tài)度、學(xué)習(xí)興趣方向等。通過對比了解高中生最真實的學(xué)情數(shù)據(jù),以便于調(diào)整自身教學(xué)計劃,更好滿足不同層次、不同學(xué)習(xí)能力的學(xué)生需求。

如以高中生物必修一“細(xì)胞的增殖與分化”教學(xué)為例,教師可借助大數(shù)據(jù)下的校內(nèi)“生物網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)”平臺,了解以往高中生課上的表現(xiàn)情況,如結(jié)合大數(shù)據(jù)分析高中生對細(xì)胞結(jié)構(gòu)、細(xì)胞代謝與細(xì)胞構(gòu)成等內(nèi)容的了解。再運(yùn)用大數(shù)據(jù)技術(shù)對高中生課上表現(xiàn)情況進(jìn)行能力和層次的劃分,結(jié)合不同學(xué)生學(xué)習(xí)情況制定差異化教學(xué)策略。實際課堂教學(xué)過程中,教師可針對不同層次高中生,如優(yōu)等生、中等生和學(xué)困生,提供不同難度的學(xué)習(xí)問題供學(xué)生選擇。同時,可根據(jù)高中生的薄弱環(huán)節(jié),制定精準(zhǔn)化學(xué)習(xí)任務(wù),以此形成個性化引導(dǎo)和精準(zhǔn)化輔導(dǎo)。在作業(yè)任務(wù)的設(shè)計上,也應(yīng)遵循差異化特點(diǎn),給學(xué)困生布置鞏固基礎(chǔ)類的理論性作業(yè);給中等生和優(yōu)等生布置拓展型實踐任務(wù),以此發(fā)展學(xué)生特長、彌補(bǔ)其薄弱環(huán)節(jié),使每位高中生能在靈活掌握生物知識點(diǎn)的同時,實現(xiàn)學(xué)習(xí)成績的提高。應(yīng)該特別指出的是大數(shù)據(jù)的應(yīng)用優(yōu)勢體現(xiàn)在日常教學(xué)積累之中。從校內(nèi)高中“生物網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)”平臺來看,雖然該數(shù)據(jù)平臺具有明顯的教學(xué)優(yōu)勢,還需依托數(shù)據(jù)的長期積累,即高中生物課教師需要定期上傳學(xué)生的學(xué)情數(shù)據(jù)。為此,高中生物課教師應(yīng)協(xié)調(diào)各方資源,基于大數(shù)據(jù)創(chuàng)建以高中生物為核心的“生物網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)”平臺,并定期上傳學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)據(jù),以便于未來教學(xué)決策的精準(zhǔn)化制定。

2. 完善實驗教學(xué)過程

實踐是驗證真理最為有效的途徑之一,對于高中生物課教學(xué)而言亦是如此。高中生物實踐多以實驗活動為主,并且生物課程特點(diǎn)決定高中生在學(xué)習(xí)過程中將接觸諸多實驗類型。但因教學(xué)時間、實驗材料和安全性等方面的限制,高中生能夠親身參與實驗過程的機(jī)會較少,而這也是高中生理論學(xué)習(xí)不足問題的主要誘因。許多理論知識無法以直觀和形象化的方式呈現(xiàn),這就需要高中生物課教師結(jié)合大數(shù)據(jù),在保證課上教學(xué)效率的前提下,增強(qiáng)高中生對理論知識的吸收與運(yùn)用。大數(shù)據(jù)技術(shù)可將實驗過程以真實且完整的形式呈現(xiàn),打破傳統(tǒng)實驗教學(xué)束縛,幫助學(xué)生輕松掌握實驗數(shù)據(jù),為提高學(xué)生生物理論學(xué)習(xí)能力和實驗探索能力指路引航。

以高中生物必修一“生物組織油脂檢測”一課教學(xué)為例,為兼顧每位高中生實驗操作過程,在實驗教學(xué)前,可將學(xué)生分為不同小組,并運(yùn)用相關(guān)設(shè)備記錄各小組成員在實驗中的表現(xiàn)情況,最后通過大數(shù)據(jù)來呈現(xiàn)各小組的實驗操作行為,一方面幫助高中生自我回顧,反思實驗中是否存在不當(dāng)操作問題,另一方面幫助學(xué)生了解其他小組的實驗方法,從而掌握更多的生物實驗技巧,積累更全面的實驗經(jīng)驗,為實現(xiàn)實驗學(xué)習(xí)效率、學(xué)習(xí)質(zhì)量的提升奠定基礎(chǔ)。結(jié)合上述分析不難發(fā)現(xiàn),影響高中生物實驗推進(jìn)的主要原因在于高中生即將面臨高考,參與實驗的時間相對有限,這種方式能夠確保實驗過程的順利進(jìn)行,也能在高中生的自我反思和回顧中,促使學(xué)生掌握更多的生物學(xué)習(xí)技巧,促進(jìn)他們對理論知識的吸收。

實驗安全性也是阻礙高中生物實驗推進(jìn)的主要因素。從高中生實驗的安全性角度出發(fā),教師可運(yùn)用大數(shù)據(jù)形成對實驗操作過程的優(yōu)化。如在高中生物必修一“植物細(xì)胞有絲分裂裝片”一課教學(xué)中不難發(fā)現(xiàn),與其他實驗相比,該實驗具有一定危險性,為避免實驗中出現(xiàn)安全事故,高中生物課教師應(yīng)運(yùn)用大數(shù)據(jù)提前做好實驗準(zhǔn)備工作。在傳統(tǒng)實驗教學(xué)模式下,學(xué)生需要結(jié)合洋蔥材料完成實驗操作,但對一些存在呼吸道疾病的學(xué)生而言,洋蔥材料的刺激性過強(qiáng),會影響學(xué)生在實驗中的體驗。為此,高中生物課教師可結(jié)合大數(shù)據(jù)將實驗過程中需注意的事項、采用的材料、具體的步驟等,以完整直觀的形式呈現(xiàn)于學(xué)生面前。同時,引導(dǎo)高中生思考如何選用其他材料替代洋蔥,并結(jié)合大數(shù)據(jù)系統(tǒng),從材料本身特點(diǎn)、難易程度、價格等多方面確定能夠替換的材料,在不影響實驗結(jié)果的基礎(chǔ)上,降低實驗危險性。此方式不僅拓展了高中生的生物思維,幫助其了解不同植物細(xì)胞成分,還提高了實驗過程的安全性,確保實驗的順利進(jìn)行。此外,高中生物課教師還可定期為學(xué)生收集并播放安全教育視頻,使學(xué)生能夠重視實驗安全問題,在確保自身安全的前提下開展生物課實驗,由此形成正確的生物實驗探究的安全意識和自我保護(hù)認(rèn)知,為提升高中生綜合素養(yǎng)奠定基礎(chǔ)。

3. 營造情境教學(xué)活動

知識來源于生活,高中生物課程亦是如此。在人們?nèi)粘Ｉ钪?生物元素隨處可見?；谏畹慕嵌乳_展生物知識講解,也能幫助高中生挖掘生物隱性學(xué)習(xí)資源,推進(jìn)學(xué)生在生物領(lǐng)域的長遠(yuǎn)發(fā)展。大數(shù)據(jù)為高中生物課教師提供了多種獲取生物資源的方式,也進(jìn)一步促進(jìn)生活與生物之間的聯(lián)系?；诖?高中生物課教師可結(jié)合大數(shù)據(jù)構(gòu)建生活化學(xué)習(xí)情境,在其中融合一些生物研究數(shù)據(jù)、主流價值觀等,以此拓展學(xué)生生物思維,促進(jìn)學(xué)生對生物知識的理解,為達(dá)成知識的遷移目標(biāo)做好鋪墊。

如在以“環(huán)?！睘橹黝}的生物課程講解過程中,高中生物課教師可嘗試結(jié)合大數(shù)據(jù)技術(shù),統(tǒng)計我國近些年的環(huán)保數(shù)據(jù),以數(shù)據(jù)的形式呈現(xiàn)環(huán)境污染、城市污染等問題,包括每年一次性筷子、垃圾袋的使用情況、城市尾氣排放量等。展現(xiàn)關(guān)于環(huán)保教育舉措以及所達(dá)成的成果,如每年共有多少群體加入環(huán)保組織、植物種植數(shù)量增長情況等,并形成城市污染數(shù)據(jù)、環(huán)保數(shù)據(jù)之間的對比。通過直觀的數(shù)據(jù),提高高中生對保護(hù)生態(tài)環(huán)境的重視程度,使其能夠逐步確立正確的生態(tài)觀念,并養(yǎng)成良好的生活習(xí)慣。此方式不僅以數(shù)據(jù)的形式集中展現(xiàn)高中生物教學(xué)主題,更能深化高中生在課堂上的學(xué)習(xí)體驗。以往高中生物課教學(xué)活動中,雖然學(xué)生也能通過課堂學(xué)習(xí)理解教師所傳遞的環(huán)保理念,但受到生活環(huán)境、模式和習(xí)慣等多方面限制,大部分高中生無法深刻體悟到環(huán)保帶來的益處。此教學(xué)方式可以真正從核心素養(yǎng)的角度,幫助學(xué)生形成正確價值觀念,為提高學(xué)生生物素養(yǎng)與綜合學(xué)習(xí)能力奠定基礎(chǔ)。

(三)融合大數(shù)據(jù),開展課后精準(zhǔn)化評價

評價是檢驗教與學(xué)最終成果最為有效的方式之一,也是高中生物精準(zhǔn)化教學(xué)過程不可或缺的重要環(huán)節(jié)。以往的評價內(nèi)容多以學(xué)科成績?yōu)闃?biāo)準(zhǔn),即根據(jù)高中生物分?jǐn)?shù)檢驗學(xué)生學(xué)習(xí)成果。但此評價模式過于單一,無法形成對學(xué)生學(xué)習(xí)過程、學(xué)習(xí)表現(xiàn)和學(xué)習(xí)行為更系統(tǒng)的評估。此外,“重結(jié)果、輕過程”的評價方法,也影響了新課標(biāo)準(zhǔn)則的實施。大數(shù)據(jù)為高中生物課教師開展精準(zhǔn)化評價提供了“智能化”支持,在大數(shù)據(jù)的輔助下,高中生可以更清晰地了解自身優(yōu)勢和薄弱環(huán)節(jié)。為此,高中生物課教師有必要利用大數(shù)據(jù)做好精準(zhǔn)分析和差異化評價,以此完善評價過程,發(fā)揮評價優(yōu)勢,提升高中生生物學(xué)習(xí)能力。

具體而言,大數(shù)據(jù)背景下所開展的高中生物教學(xué)評價活動可以從兩個方向來實施。首先,依托大數(shù)據(jù)形成精準(zhǔn)分析。在大數(shù)據(jù)支持下,高中生物課教師可以創(chuàng)建“評價平臺”,設(shè)置“同步訓(xùn)練”板塊。在該板塊中,高中生物課教師可圍繞課上教學(xué)要點(diǎn)設(shè)計練習(xí)、復(fù)習(xí)習(xí)題,并根據(jù)高中學(xué)習(xí)能力差異提供不同難度的習(xí)題內(nèi)容,如基礎(chǔ)型、鞏固型和拓展型。高中生可根據(jù)自身情況選擇適合自身能力的習(xí)題板塊,在同一板塊中也便于同層次學(xué)生開展學(xué)習(xí)內(nèi)容的交流、學(xué)習(xí)經(jīng)驗的分享。在高中生答題結(jié)束后,教師可利用系統(tǒng)帶有的校對功能,完成對習(xí)題的批改。利用大數(shù)據(jù)的系統(tǒng)化功能,高中生物課教師可清晰掌握每位學(xué)生的答題過程,包括最終的答題成績、用時情況、答對人數(shù)和平均分?jǐn)?shù)等。這些數(shù)據(jù)均可為高中生物教師制定精準(zhǔn)化的教學(xué)策略提供“學(xué)情地圖”,確保評價的公正公平性。傳統(tǒng)評價模式以教師為主導(dǎo),忽略學(xué)生的學(xué)習(xí)過程。而這種評價方法,增進(jìn)高中生物課教師對學(xué)生學(xué)情的了解,也使學(xué)生了解到自身與他人之間的差距,從而明確未來學(xué)習(xí)方向。其次,展開科學(xué)且全面的差異化評價。與傳統(tǒng)評價模式相比,大數(shù)據(jù)帶有明顯的學(xué)業(yè)成績評定優(yōu)勢,大數(shù)據(jù)中可長期儲存高中生的作業(yè)數(shù)據(jù)。在大數(shù)據(jù)所形成的評價系統(tǒng)中,高中生物課教師不僅可了解學(xué)生每周、每月或是每學(xué)期的考試情況,還能結(jié)合學(xué)生每日作業(yè)的完成情況,制定更精準(zhǔn)的生物教學(xué)方案和課后輔導(dǎo)計劃。同時,大數(shù)據(jù)還能匯總不同高中生在生物學(xué)習(xí)中的薄弱環(huán)節(jié),為發(fā)展高中生核心素養(yǎng),提高其綜合水平。例如,在大數(shù)據(jù)系統(tǒng)中,高中生物課教師可用錯題分析板塊自動生成錯題集,并將錯題集以數(shù)據(jù)報告的方式呈現(xiàn),定期帶領(lǐng)學(xué)生再次完成相關(guān)錯題的解答,以此直觀了解不同班級、不同小組乃至不同學(xué)生學(xué)習(xí)與進(jìn)步情況,從而開展更具差異性的評價。此外,高中生物課教師還可利用大數(shù)據(jù)生成“學(xué)生能力數(shù)據(jù)”表,直觀展現(xiàn)學(xué)生在入學(xué)后的學(xué)習(xí)進(jìn)步情況、日常表現(xiàn)等,為達(dá)成大數(shù)據(jù)下的精準(zhǔn)化測評提供更加真實的“參照坐標(biāo)”。

五、 結(jié)論

總而言之,新課標(biāo)背景下,高中生物教學(xué)方向已經(jīng)發(fā)生較大改變,傳統(tǒng)的教學(xué)模式已然無法適應(yīng)高中生物課程教學(xué)發(fā)展的需要。尤其在大數(shù)據(jù)背景下,如何依托大數(shù)據(jù)呈現(xiàn)更精準(zhǔn)化的高中生物教學(xué)課堂,是每位教師亟待思考并解決的問題。基于此,高中生物課教師應(yīng)立足于大數(shù)據(jù),精準(zhǔn)理解高中生物精準(zhǔn)化教學(xué)的理論依據(jù),從大數(shù)據(jù)優(yōu)勢層面掌握高中生物教學(xué)方向。同時,系統(tǒng)化了解大數(shù)據(jù)下高中生物精準(zhǔn)化教學(xué)的新樣態(tài),包括教與學(xué)方面、教學(xué)策略的實施、學(xué)習(xí)空間的拓展等。另外,整合大數(shù)據(jù)資源,優(yōu)化高中生物課前、課中、課后活動。如在備課環(huán)節(jié),結(jié)合大數(shù)據(jù)擴(kuò)充教學(xué)材料、精準(zhǔn)掌握學(xué)情;在教學(xué)階段,豐富實驗教學(xué)、差異化教學(xué)等;在評價環(huán)節(jié),作好評價數(shù)據(jù)的分析,為實現(xiàn)大數(shù)據(jù)與高中生物教學(xué)的融合奠定基礎(chǔ)。