“互聯(lián)網(wǎng)+”時(shí)代新課程標(biāo)準(zhǔn)下高中生物情景教學(xué)設(shè)計(jì)探究

安文勇

摘要：隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的日益普及和深入，教育領(lǐng)域正在經(jīng)歷著前所未有的變革。在此背景下，高中生物作為培養(yǎng)學(xué)生探究精神和批判性思維的重要科目，其教學(xué)方式也亟待與時(shí)俱進(jìn)。新課程標(biāo)準(zhǔn)倡導(dǎo)以學(xué)生為中心，注重實(shí)際應(yīng)用和情景體驗(yàn)。為此，在“互聯(lián)網(wǎng)+”的背景下，將情景教學(xué)與高中生物課程相結(jié)合，創(chuàng)造出更加貼近學(xué)生實(shí)際、更具探究性和體驗(yàn)感的教學(xué)模式，成為當(dāng)前教育領(lǐng)域關(guān)注的焦點(diǎn)問題。本文重點(diǎn)探討了“互聯(lián)網(wǎng)+”時(shí)代新課程標(biāo)準(zhǔn)下高中生物情景教學(xué)設(shè)計(jì)策略，以期為相關(guān)從業(yè)者提供有益參考與啟示。

關(guān)鍵詞：“互聯(lián)網(wǎng)+”；新課程標(biāo)準(zhǔn)；高中生物；情景教學(xué)設(shè)計(jì)

引言

“互聯(lián)網(wǎng)+”時(shí)代的到來(lái)，不僅重塑了人們的生活方式，也為教育領(lǐng)域帶來(lái)了顛覆性的創(chuàng)新。傳統(tǒng)的課堂教學(xué)方式已逐漸被線上互動(dòng)、虛擬實(shí)驗(yàn)室和數(shù)字化資源所替代或補(bǔ)充。與此同時(shí)，新的課程標(biāo)準(zhǔn)也應(yīng)運(yùn)而生，強(qiáng)調(diào)學(xué)生的主體性、實(shí)踐能力和跨學(xué)科的綜合素養(yǎng)。高中生物作為一門探討生命奧秘的學(xué)科，更需要與時(shí)俱進(jìn)，融入現(xiàn)代化教學(xué)理念和手段。情景教學(xué)為學(xué)生構(gòu)建了一個(gè)接近真實(shí)或完全模擬的學(xué)習(xí)環(huán)境，使其能夠更好地理解和應(yīng)用知識(shí)。如何巧妙地結(jié)合“互聯(lián)網(wǎng)+”的優(yōu)勢(shì)，以新課程標(biāo)準(zhǔn)為指引進(jìn)行高中生物的情景教學(xué)設(shè)計(jì)，成為當(dāng)前教育實(shí)踐與研究所面臨的重要課題。

1. “互聯(lián)網(wǎng)+”時(shí)代新課程標(biāo)準(zhǔn)下高中生物教學(xué)現(xiàn)狀

1.1 教學(xué)形式單一，缺乏趣味性

傳統(tǒng)教學(xué)模式以講授為主的課堂，依然在很大程度上主導(dǎo)著教學(xué)過程。在這種模式下，教師通常使用PPT和教科書作為主要教學(xué)工具，輔以板書和口頭講解，這種單向傳輸知識(shí)的方式容易使學(xué)生感到枯燥，難以持久地保持學(xué)習(xí)興趣[1]。視頻、動(dòng)畫等互聯(lián)網(wǎng)資源的融入，雖然豐富了教學(xué)手段，但由于缺乏有效的教學(xué)設(shè)計(jì)，這些資源很容易被簡(jiǎn)單作為“電子化”講授工具，而不是引發(fā)學(xué)生探索和互動(dòng)的平臺(tái)。此外，互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的迅速發(fā)展要求教師不僅要有扎實(shí)的生物學(xué)知識(shí)，還需要掌握計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)。然而，部分教師對(duì)于如何整合互聯(lián)網(wǎng)資源和工具進(jìn)入生物教學(xué)缺乏足夠的了解和經(jīng)驗(yàn)，即使在資源豐富的互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下，也難以設(shè)計(jì)出既具有科學(xué)性又兼具趣味性的教學(xué)方案。

1.2 教學(xué)手段沒有與時(shí)俱進(jìn)，難以滿足學(xué)生需求

一方面，生物學(xué)是一門集知識(shí)性、實(shí)驗(yàn)性和探索性于一體的學(xué)科，不僅需要教師講授基礎(chǔ)知識(shí)，更需要通過觀察實(shí)驗(yàn)、實(shí)地考察等方式激發(fā)學(xué)生的探索欲望。而在當(dāng)前的很多教學(xué)實(shí)踐中，仍然采用較為傳統(tǒng)的教學(xué)手段，如靠課本和實(shí)驗(yàn)教材的簡(jiǎn)單傳授，缺乏利用互聯(lián)網(wǎng)資源進(jìn)行互動(dòng)式和體驗(yàn)式學(xué)習(xí)的方式，未能充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性和創(chuàng)造性[2]。另一方面，學(xué)生的學(xué)習(xí)風(fēng)格和習(xí)慣各異，“互聯(lián)網(wǎng)+”教育應(yīng)該提供更加個(gè)性化的學(xué)習(xí)路徑和資源，但在目前的教學(xué)實(shí)踐中，仍以“一刀切”的方式為主，忽視了學(xué)生差異，難以給予每個(gè)學(xué)生足夠的關(guān)注，使一部分學(xué)生的需求得不到滿足。

1.3 學(xué)生學(xué)習(xí)態(tài)度消極，缺乏主動(dòng)性

在長(zhǎng)期的應(yīng)試教育環(huán)境中，學(xué)生習(xí)慣了以教師為中心的學(xué)習(xí)方式，等待教師的輸入，而不是主動(dòng)去探索和提出問題。這種學(xué)習(xí)方式使學(xué)生在遇到問題時(shí)傾向于直接尋求答案，而不是通過研究和實(shí)踐來(lái)探索答案?；ヂ?lián)網(wǎng)時(shí)代雖然為學(xué)生提供了海量的信息資源，但同時(shí)也帶來(lái)了信息過載的問題，學(xué)生在面對(duì)大量的網(wǎng)絡(luò)資料時(shí)很難區(qū)分哪些是有價(jià)值的，哪些是不可靠的，從而影響他們主動(dòng)學(xué)習(xí)和深入研究的積極性。此外，現(xiàn)有的學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)體系仍然以考試成績(jī)?yōu)橹鲗?dǎo)，這一評(píng)價(jià)方式使學(xué)生更加關(guān)注短期成績(jī)的提升，而非知識(shí)的深入理解和長(zhǎng)期積累。為了應(yīng)對(duì)考試，學(xué)生更多地選擇被動(dòng)記憶和機(jī)械練習(xí)，而不是通過主動(dòng)探究來(lái)提高理解和應(yīng)用能力。

2. “互聯(lián)網(wǎng)+”時(shí)代新課程標(biāo)準(zhǔn)下高中生物情景教學(xué)設(shè)計(jì)策略

2.1 利用數(shù)字化資源構(gòu)建真實(shí)與豐富的生物學(xué)情境

通過先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)，學(xué)生可以在沒有實(shí)際實(shí)驗(yàn)條件的情況下，進(jìn)行各種生物實(shí)驗(yàn)?zāi)M，這不僅為學(xué)生提供了安全、方便的實(shí)驗(yàn)環(huán)境，還能讓學(xué)生在虛擬的情境中探索、實(shí)踐，加深對(duì)生物學(xué)概念的理解?，F(xiàn)代的數(shù)字教材集成了豐富的圖像、動(dòng)畫等內(nèi)容，可以為學(xué)生展示復(fù)雜的生物過程，如細(xì)胞分裂、光合作用等，使抽象的知識(shí)變得形象、直觀[3]。借助虛擬現(xiàn)實(shí)（VR）和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（AR）技術(shù)，學(xué)生可以“身臨其境”地進(jìn)入各種生態(tài)環(huán)境中，如雨林、珊瑚礁、草原等，體驗(yàn)并研究生物的生存環(huán)境和生態(tài)關(guān)系。通過動(dòng)畫、音頻、視頻等多媒體形式，教師可以為學(xué)生呈現(xiàn)一系列有關(guān)生物學(xué)的故事，如生物學(xué)家的研究歷程、生物的演化歷史等，以引發(fā)學(xué)生的興趣和好奇心?；ヂ?lián)網(wǎng)為學(xué)生提供了大量的生物學(xué)資源，如在線課程、研究論文、數(shù)據(jù)庫(kù)等，教師可以引導(dǎo)學(xué)生高效地獲取、篩選和利用這些資源，開展自主研究和學(xué)習(xí)。

以“細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)和功能”的教學(xué)為例，教師可以運(yùn)用AR技術(shù)將二維的教科書圖像轉(zhuǎn)變?yōu)槿S模型，使學(xué)生能夠以360度的視角觀察細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)，通過AR設(shè)備，學(xué)生可以近距離觀察脂雙層的排列、蛋白質(zhì)的嵌入方式以及細(xì)胞膜的流動(dòng)性等微觀過程。

比如，教師可以創(chuàng)建一個(gè)情景，讓學(xué)生通過AR應(yīng)用觀察細(xì)胞膜如何響應(yīng)外部環(huán)境變化，當(dāng)外部溫度升高時(shí)，脂質(zhì)分子的運(yùn)動(dòng)加速，蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)變化，從而改變膜的通透性，學(xué)生可以親自“操控”溫度，觀察并記錄不同溫度下細(xì)胞膜狀態(tài)的變化。這種互動(dòng)式學(xué)習(xí)不僅增加了學(xué)習(xí)的趣味性，而且提高了學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能和科學(xué)探究能力。結(jié)合計(jì)算機(jī)科學(xué)，教師可以引導(dǎo)學(xué)生了解背后的計(jì)算模型和編程原理，如何通過編程創(chuàng)建這樣的AR模型，哪些算法被用于渲染和模擬等，以幫助學(xué)生理解跨學(xué)科技術(shù)的應(yīng)用，提高他們的科學(xué)思維和問題解決能力。

2.2 利用在線平臺(tái)和工具進(jìn)行交互式情景模擬

現(xiàn)有的在線平臺(tái)如PhET、Labster等為學(xué)生提供了大量生物實(shí)驗(yàn)的交互式模擬，學(xué)生可以在不受時(shí)間、地點(diǎn)和實(shí)際實(shí)驗(yàn)材料限制的情況下，進(jìn)行生物實(shí)驗(yàn)，如基因工程、酶反應(yīng)等。在線工具可以創(chuàng)建模擬的生物問題案例，如生態(tài)平衡中的捕食者和獵物的關(guān)系、疾病暴發(fā)的控制策略等，學(xué)生通過分析、討論和模擬決策，更加深入地理解生物學(xué)的應(yīng)用和實(shí)踐。利用在線平臺(tái)如Edmodo、Google Classroom等，學(xué)生可以在項(xiàng)目學(xué)習(xí)中進(jìn)行團(tuán)隊(duì)合作，共同探討、研究和分享生物學(xué)知識(shí)，提高合作與交流能力。許多在線工具都提供了即時(shí)的學(xué)習(xí)反饋，如模擬實(shí)驗(yàn)的結(jié)果、案例研究的效果等，學(xué)生可以根據(jù)這些反饋及時(shí)調(diào)整策略，改進(jìn)學(xué)習(xí)方法。此外，教師或?qū)W生也可以利用工具自行創(chuàng)建針對(duì)某一特定內(nèi)容或概念的情景模擬，如自定義的基因遺傳模擬、進(jìn)化過程模擬等，增強(qiáng)學(xué)習(xí)的針對(duì)性和實(shí)用性。

例如，在“染色體變異”的教學(xué)中，教師可以在Google Classroom上發(fā)布前置任務(wù)，閱讀關(guān)于染色體變異的基本資料、觀看相關(guān)的視頻教程等，學(xué)生需要完成這些任務(wù)來(lái)為后續(xù)的模擬活動(dòng)做準(zhǔn)備。接著，教師可以將學(xué)生分成小組，每個(gè)小組負(fù)責(zé)研究一個(gè)具體的染色體變異案例，可以是真實(shí)的或是教師設(shè)計(jì)的虛構(gòu)情景，這些案例會(huì)作為課程材料上傳到Google Classroom，學(xué)生可以根據(jù)組別下載相應(yīng)的案例材料，并進(jìn)行研究，討論可能的染色體變異原因、影響及其生物學(xué)意義，Google Classroom支持學(xué)生在線文檔共享，小組成員可以實(shí)時(shí)協(xié)作，共同編輯和完善研究報(bào)告。每個(gè)小組需要制作一個(gè)簡(jiǎn)短的視頻，解釋他們的研究結(jié)果和結(jié)論，這些視頻可以上傳到Google Classroom，并分享給全班同學(xué)觀看。通過Google Classroom，教師和學(xué)生能夠在一個(gè)統(tǒng)一的平臺(tái)上進(jìn)行高效地互動(dòng)和協(xié)作，能使學(xué)生對(duì)染色體變異這一復(fù)雜概念產(chǎn)生更加深入的探討和理解。

2.3 采用混合式教學(xué)模式，結(jié)合線上線下資源

混合式教學(xué)集合了線上與線下教學(xué)的優(yōu)勢(shì)，線上教學(xué)為學(xué)生提供了豐富的資源、自主的學(xué)習(xí)節(jié)奏和個(gè)性化的學(xué)習(xí)路徑，線下教學(xué)則提供了與教師和同學(xué)面對(duì)面交流、實(shí)驗(yàn)和探討的機(jī)會(huì)[4]。學(xué)生可以根據(jù)自己的學(xué)習(xí)需要、興趣和節(jié)奏選擇合適的學(xué)習(xí)資源和方法，比如他們可以先在線預(yù)習(xí)，然后再到教室中進(jìn)行討論和實(shí)踐。通過線上的虛擬實(shí)驗(yàn)和模擬，以及線下的真實(shí)實(shí)驗(yàn)和討論，學(xué)生能夠從不同的角度和層面理解、應(yīng)用生物學(xué)知識(shí)，增強(qiáng)他們的學(xué)習(xí)體驗(yàn)和效果。

混合式教學(xué)為學(xué)生提供了更多的個(gè)性化學(xué)習(xí)機(jī)會(huì)，教師可以根據(jù)學(xué)生的不同需求和能力提供差異化教學(xué)，使每個(gè)學(xué)生都能達(dá)到最佳學(xué)習(xí)效果。在線平臺(tái)提供了許多互動(dòng)工具，如論壇、聊天室、協(xié)作文檔等，促進(jìn)了師生和生生之間的交流和合作，而線下的面對(duì)面互動(dòng)也讓這種交流更加深入和直接。

例如，在進(jìn)行“細(xì)胞的分化”的教學(xué)時(shí)，教師可以制作或篩選一系列關(guān)于細(xì)胞分化的微課資源，這些微課應(yīng)該是短小精悍的視頻課程，聚焦于細(xì)胞的分化的關(guān)鍵概念和知識(shí)點(diǎn)，如干細(xì)胞的特性、細(xì)胞分化的信號(hào)途徑以及分化過程中的基因表達(dá)調(diào)控等。在課堂教學(xué)之前，教師可以將這些微課作為預(yù)習(xí)材料分發(fā)給學(xué)生，學(xué)生可以在課余時(shí)間通過手機(jī)、平板電腦或電腦觀看，不僅使學(xué)生能夠根據(jù)自己的學(xué)習(xí)節(jié)奏進(jìn)行學(xué)習(xí)，還能讓他們?cè)谶M(jìn)入課堂之前就對(duì)細(xì)胞分化有一個(gè)初步的理解，從而更好地參與課堂討論。在課堂上，教師可以圍繞微課中的內(nèi)容設(shè)計(jì)互動(dòng)式的學(xué)習(xí)活動(dòng)，通過解決問題的方式應(yīng)用微課中學(xué)到的知識(shí)[5]，這種線上與線下的結(jié)合能夠有效提升學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)，增強(qiáng)他們的理解和記憶。此外，微課還可以作為課后復(fù)習(xí)和拓展的資源，學(xué)生可以回顧微課鞏固知識(shí)點(diǎn)，同時(shí)探索微課中沒有涉及但與細(xì)胞分化相關(guān)的內(nèi)容，教師可以利用微課的跟蹤功能監(jiān)控學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)度和理解程度，并提供個(gè)性化的反饋和輔導(dǎo)。通過微課的應(yīng)用，混合式教學(xué)模式在高中生物課堂上的實(shí)施變得更加高效和多樣化，不僅能提升學(xué)生的學(xué)習(xí)體驗(yàn)，還能增強(qiáng)他們的自主學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)新能力。

2.4 利用社交媒體和在線社區(qū)進(jìn)行拓展性學(xué)習(xí)和探究活動(dòng)

社交媒體平臺(tái)如微博、小紅書、抖音等，以及專業(yè)的生物學(xué)在線社區(qū)，都是信息獲取和分享的寶庫(kù)，學(xué)生可以迅速獲取最新的生物學(xué)研究成果、新聞和趨勢(shì)。在許多社交平臺(tái)和社區(qū)中，生物學(xué)家、研究者和專家都在進(jìn)行活躍的討論和知識(shí)分享，學(xué)生可以直接參與這些討論，提問、評(píng)論，從而更深入地理解生物學(xué)的前沿和實(shí)踐，拓展學(xué)習(xí)的深度和廣度，此外，學(xué)生也可以利用社交媒體工具，如微信、QQ等，組建學(xué)習(xí)小組，共同進(jìn)行課題研究、項(xiàng)目設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)探究。許多生物學(xué)在線社區(qū)和組織會(huì)定期舉辦各種活動(dòng)和競(jìng)賽，如生物學(xué)知識(shí)競(jìng)賽、研究論文征集等，學(xué)生可以參與這些活動(dòng)，挑戰(zhàn)自己，擴(kuò)展學(xué)習(xí)視野。由于社交媒體上的信息復(fù)雜多樣，學(xué)生需要運(yùn)用批判性思維，區(qū)分真實(shí)可靠的信息與偽科學(xué)和謠言，培養(yǎng)他們的信息甄別和批判性思維能力。

例如，在學(xué)習(xí)“神經(jīng)系統(tǒng)的分級(jí)調(diào)節(jié)”時(shí)，教師可以先引導(dǎo)學(xué)生在微信、QQ等社交媒體工具上創(chuàng)建專題學(xué)習(xí)小組，確保每個(gè)小組都有不同的學(xué)習(xí)焦點(diǎn)，比如“神經(jīng)遞質(zhì)的作用”“神經(jīng)系統(tǒng)疾病研究”等，幫助學(xué)生在專業(yè)領(lǐng)域內(nèi)進(jìn)行深入交流和探究。在小組內(nèi)，學(xué)生可以共同探討與神經(jīng)系統(tǒng)的分級(jí)調(diào)節(jié)相關(guān)的課題，分享各自在網(wǎng)絡(luò)上找到的資源，如相關(guān)的科學(xué)文章、實(shí)驗(yàn)研究、在線課程和講座等。此外，小組成員可以一起設(shè)計(jì)相關(guān)的課題研究或項(xiàng)目設(shè)計(jì)提案，利用社交媒體的便捷性進(jìn)行高效地溝通和協(xié)作。教師可以鼓勵(lì)學(xué)生利用社交媒體進(jìn)行科學(xué)普及，比如在學(xué)習(xí)小組的公共平臺(tái)上發(fā)布關(guān)于神經(jīng)系統(tǒng)的分級(jí)調(diào)節(jié)的科普文章或短視頻，這不僅能夠鍛煉學(xué)生的科學(xué)傳播能力，同時(shí)也能促進(jìn)學(xué)生對(duì)知識(shí)的深層次理解和應(yīng)用。通過這些工具，學(xué)生能夠?qū)⒄n堂知識(shí)與現(xiàn)實(shí)世界連接起來(lái)，培養(yǎng)他們的批判性思維和科學(xué)探究能力，教師在這個(gè)過程中則扮演引導(dǎo)者和協(xié)調(diào)者的角色，不斷推動(dòng)學(xué)生在學(xué)習(xí)和探究的路上前行。

結(jié)語(yǔ)

在“互聯(lián)網(wǎng)+”時(shí)代背景下，技術(shù)與教育的緊密結(jié)合打開了前所未有的可能性。利用數(shù)字化資源、在線工具和社交平臺(tái)，可以為學(xué)生構(gòu)建豐富、真實(shí)和引人入勝的學(xué)習(xí)情境。此外，教師也需要不斷更新教育觀念和方法，確保教育活動(dòng)真正符合學(xué)生的需求和發(fā)展。但技術(shù)只是手段，真正的目的是促進(jìn)學(xué)生的深層次學(xué)習(xí)，培養(yǎng)他們的創(chuàng)新意識(shí)和批判性思維。因此，高中生物教師在未來(lái)的教學(xué)中，既要善于利用技術(shù)，更要不忘初心，堅(jiān)持以學(xué)生為中心，真正實(shí)現(xiàn)教學(xué)相長(zhǎng)。

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作者簡(jiǎn)介：安文勇，本科，高級(jí)教師，研究方向：高中生物教學(xué)及計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)。