利用信息技術(shù)構(gòu)建高中生物新型課堂教學(xué)模式研究

摘要：隨著教育信息化的深入發(fā)展，傳統(tǒng)的高中生物課堂教學(xué)模式已不再適應(yīng)新時(shí)代教育的需求。因此，利用信息技術(shù)構(gòu)建新型的生物課堂教學(xué)模式變得至關(guān)重要?；诖?，本文探討了信息技術(shù)環(huán)境下新型生物課堂的特點(diǎn)及構(gòu)建新型課堂教學(xué)模式的基本原則，并結(jié)合實(shí)際教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，提出構(gòu)建新型課堂教學(xué)模式的策略，旨在推動(dòng)高中生物教學(xué)的改革。

關(guān)鍵詞：信息技術(shù)；高中生物教學(xué)；新型課堂教學(xué)模式

一、引言

教育信息化2.0時(shí)代，將信息技術(shù)與課堂教學(xué)深度融合構(gòu)建新型課堂教學(xué)模式，已成為各學(xué)段、各學(xué)科教育的重點(diǎn)工作。高中生物的知識(shí)點(diǎn)較為抽象、復(fù)雜，具備動(dòng)態(tài)化特征，教學(xué)難度較高。目前，高中生物教學(xué)亟待革新，教師要明確生物學(xué)科的核心特征，以科學(xué)、合理的方式將信息技術(shù)融入生物課堂，讓信息技術(shù)成為生物課堂的最佳輔助，實(shí)現(xiàn)高中生物教學(xué)的信息化轉(zhuǎn)型。

二、信息技術(shù)支持下的高中生物新型課堂教學(xué)模式特征

（一）教學(xué)內(nèi)容媒體化

信息技術(shù)的飛速發(fā)展推動(dòng)了教育信息化的普及。在信息技術(shù)的幫助下，教師能夠通過(guò)多媒體手段將教材內(nèi)容生動(dòng)地展現(xiàn)在課堂上。這樣不僅使靜態(tài)的圖像和文字變得動(dòng)態(tài)，而且將分散的知識(shí)點(diǎn)整合起來(lái)。教師可以直接展示生物學(xué)的復(fù)雜模型，或者運(yùn)用思維導(dǎo)圖等方式關(guān)聯(lián)新舊知識(shí)，從而建立一個(gè)更加完善的生物知識(shí)體系?？梢哉f(shuō)，教學(xué)內(nèi)容媒體化改變了傳統(tǒng)教學(xué)模式下的知識(shí)關(guān)聯(lián)方式，可以使知識(shí)點(diǎn)更便于學(xué)生記憶，能有效提高教學(xué)質(zhì)量。

（二）教學(xué)活動(dòng)個(gè)性化

在信息技術(shù)的支持下，教師在授課時(shí)可選用的教學(xué)活動(dòng)也更加多元。教師可以根據(jù)個(gè)人的教學(xué)風(fēng)格、班上的整體學(xué)情，將多個(gè)以信息技術(shù)為依托的教學(xué)活動(dòng)重新排布，構(gòu)建個(gè)性化的教學(xué)方案，還能夠直接使用人工智能模式開(kāi)展個(gè)性化授課。目前，應(yīng)用于教育領(lǐng)域的人工智能系統(tǒng)能夠通過(guò)大數(shù)據(jù)分析來(lái)適應(yīng)班級(jí)的具體學(xué)習(xí)情況和需求，自動(dòng)調(diào)整教學(xué)難度，并提供針對(duì)性的授課計(jì)劃。這種個(gè)性化的教學(xué)方法有助于促進(jìn)學(xué)生的個(gè)人發(fā)展。

（三）學(xué)生學(xué)習(xí)自主化

信息技術(shù)不僅為教師的教學(xué)工作提供了便利，還能夠在一定程度上引導(dǎo)學(xué)生的學(xué)習(xí)行為。教師可以鼓勵(lì)學(xué)生在課后自主學(xué)習(xí)時(shí)，利用互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)搜索與教學(xué)內(nèi)容相關(guān)的生物資料來(lái)支持他們突發(fā)的想法。這不僅有助于培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)和探究的習(xí)慣，還為他們提供了更廣泛的知識(shí)獲取途徑，從而更有利于學(xué)生的自主學(xué)習(xí)。

三、信息技術(shù)構(gòu)建高中生物新型課堂教學(xué)模式原則

（一）實(shí)用性原則

信息技術(shù)的應(yīng)用要始終堅(jiān)持實(shí)用性原則，確保在此處引入的信息技術(shù)手段對(duì)完成本課教學(xué)是有效的，既可以發(fā)揮出信息技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，又能夠切實(shí)提高本課的教學(xué)水平。

（二）思維與能力培養(yǎng)原則

在素質(zhì)教育時(shí)代，課堂教學(xué)不僅要突出對(duì)知識(shí)與技能的傳遞，更要讓學(xué)生掌握相應(yīng)的過(guò)程與方法，形成必要的思維與能力，并生成正確的情感態(tài)度與價(jià)值觀。在運(yùn)用信息技術(shù)構(gòu)建高中生物的新型課堂教學(xué)模式時(shí)，必須遵守這一原則，確保信息技術(shù)不會(huì)變成課堂中的另一個(gè)“黑板”。相反，應(yīng)合理結(jié)合信息技術(shù)和有效的教學(xué)方法來(lái)切實(shí)培養(yǎng)學(xué)生的思維和能力。

四、信息技術(shù)構(gòu)建高中生物新型課堂教學(xué)模式的方法

（一）將信息技術(shù)融入生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)

嚴(yán)格來(lái)說(shuō)，生物學(xué)是一門(mén)實(shí)驗(yàn)性學(xué)科，所以，生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)是高中生物教學(xué)的重要組成部分。在傳統(tǒng)的高中生物教學(xué)中，有部分教師并不重視生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)，或出于實(shí)驗(yàn)成本過(guò)高、實(shí)驗(yàn)安全性或教學(xué)時(shí)間限制等客觀因素受到限制，無(wú)法完成生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)。但實(shí)際上，生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)對(duì)學(xué)生理解生物知識(shí)有著重要意義。在實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生可以親眼觀察、親手操作，在多重感官的支持下，掌握事物的生物學(xué)本質(zhì)，繼而在感受本質(zhì)特征的基礎(chǔ)上形成相應(yīng)的概念，逐步理解生物原理，并掌握生物學(xué)規(guī)律。因此，因?qū)嶒?yàn)條件不足、成本過(guò)高或安全風(fēng)險(xiǎn)等原因而無(wú)法進(jìn)行的生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)是極為遺憾的。

幸運(yùn)的是，信息技術(shù)能夠有效地解決這些問(wèn)題。首先，利用信息技術(shù)，教師可以為學(xué)生演示生物實(shí)驗(yàn)的具體流程。學(xué)生可以反復(fù)觀看關(guān)鍵操作步驟和細(xì)節(jié)，與傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中相比，教師演示一次，再以口述的形式為學(xué)生重復(fù)重點(diǎn)得來(lái)的教學(xué)效果要好。其次，教師可以利用線上教學(xué)平臺(tái)的虛擬實(shí)驗(yàn)室，讓學(xué)生在虛擬實(shí)驗(yàn)室中完成實(shí)驗(yàn)操作。在虛擬實(shí)驗(yàn)室中，教師可以設(shè)置一個(gè)與現(xiàn)實(shí)世界完全一致的實(shí)驗(yàn)環(huán)境，并提供一些難以獲取或成本較高的實(shí)驗(yàn)材料，從而無(wú)需擔(dān)心成本問(wèn)題。若學(xué)生操作錯(cuò)誤，實(shí)驗(yàn)室也會(huì)直接根據(jù)現(xiàn)實(shí)中可能發(fā)生的后果模擬虛擬場(chǎng)景，既保障了實(shí)驗(yàn)的安全，又能夠讓學(xué)生意識(shí)到錯(cuò)誤操作會(huì)帶來(lái)怎樣的嚴(yán)重后果。此外，虛擬實(shí)驗(yàn)室還能記錄學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的所有操作，使學(xué)生在實(shí)驗(yàn)后能夠回顧和鞏固所學(xué)內(nèi)容。

（二）利用信息技術(shù)構(gòu)建互動(dòng)性課堂

互動(dòng)性課堂有利于啟發(fā)學(xué)生的思考，也可以讓學(xué)生主動(dòng)參與到課堂學(xué)習(xí)中來(lái)，是體現(xiàn)學(xué)生主體地位的有效方式。以信息技術(shù)構(gòu)建的新型高中生物課堂，也應(yīng)體現(xiàn)出課堂上的互動(dòng)性。在教學(xué)的過(guò)程中，教師要有意識(shí)、有目的地構(gòu)建師生間的互動(dòng)活動(dòng)，還要?jiǎng)?chuàng)造出適宜的條件，設(shè)計(jì)生生互動(dòng)活動(dòng)。通過(guò)互動(dòng)、交流與討論，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情與探索欲望，促進(jìn)學(xué)生的思考，真正引導(dǎo)學(xué)生走入深度學(xué)習(xí)的狀態(tài)中。

在師生互動(dòng)方面，教師可以利用信息技術(shù)設(shè)計(jì)思維導(dǎo)圖教學(xué)，在課堂上為學(xué)生展示含有本課重難點(diǎn)知識(shí)的一級(jí)中心詞以及思維導(dǎo)圖的框架。隨后，要求學(xué)生在自主學(xué)習(xí)中梳理出本課知識(shí)重點(diǎn)，在梳理教材內(nèi)容的過(guò)程中，捕捉到該思維導(dǎo)圖中的二級(jí)關(guān)鍵詞，并與教師一同將這張思維導(dǎo)圖補(bǔ)全。這種師生互動(dòng)方式能確保學(xué)生持續(xù)關(guān)注課堂內(nèi)容，并保持思維活躍，這有效提升了課堂教學(xué)的效率。

在學(xué)生互動(dòng)方面，教師可以設(shè)計(jì)項(xiàng)目課題，將與課題相關(guān)的研究資料上傳至線上平臺(tái)，學(xué)生將以小組為單位圍繞課題開(kāi)展深度研討。在此過(guò)程中，學(xué)生可以利用智慧學(xué)習(xí)終端查閱教師上傳的數(shù)據(jù)資料，在小組中一同探究。在項(xiàng)目結(jié)束后，教師還可以要求學(xué)生將項(xiàng)目作品以及項(xiàng)目的調(diào)研報(bào)告上傳至線上平臺(tái)，并將其作為綜合考核中的評(píng)價(jià)依據(jù)。

（三）通過(guò)信息技術(shù)培養(yǎng)社會(huì)責(zé)任感

情感態(tài)度與價(jià)值觀是學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中必要的核心素養(yǎng)之一，也是素質(zhì)教育思想下教師必須重點(diǎn)關(guān)注的問(wèn)題。生物學(xué)科的知識(shí)與人類社會(huì)的發(fā)展息息相關(guān)。在生物教學(xué)時(shí)，教師要有意識(shí)地導(dǎo)入一些生活化的元素或社會(huì)時(shí)事熱點(diǎn)問(wèn)題，將生物知識(shí)與社會(huì)生活結(jié)合在一起，把生物知識(shí)遷移到社會(huì)生活中，并以此培養(yǎng)學(xué)生的社會(huì)責(zé)任感，以此構(gòu)建基于信息技術(shù)的生物與德育融合式課堂。

例如，高中生物選擇性必修二“生物與環(huán)境”這一冊(cè)的知識(shí)點(diǎn)都與人類社會(huì)的發(fā)展與環(huán)境保護(hù)等內(nèi)容息息相關(guān)。在教學(xué)時(shí)，教師便可以在網(wǎng)絡(luò)上搜集一些時(shí)事熱點(diǎn)問(wèn)題，以現(xiàn)實(shí)生活中切實(shí)存在的案例作為課堂導(dǎo)入，或課上教學(xué)內(nèi)容的延伸，既可以用案例佐證教材中的知識(shí)內(nèi)容，又可以利用真實(shí)的社會(huì)案例引導(dǎo)學(xué)生完成知識(shí)的正向遷移，便能完成對(duì)學(xué)生社會(huì)責(zé)任感的培育。

（四）使用信息技術(shù)理清重難點(diǎn)知識(shí)

與初中生物不同，步入高中后，生物學(xué)科所涉及的知識(shí)點(diǎn)將更加深入，知識(shí)面也將更為廣泛。若依舊采用傳統(tǒng)的講學(xué)式、灌輸式教學(xué)模式為學(xué)生講解，要求學(xué)生機(jī)械地背下所有知識(shí)點(diǎn)或解題思路，是無(wú)法達(dá)成預(yù)設(shè)教學(xué)效果的，且很可能會(huì)使學(xué)生產(chǎn)生厭學(xué)情緒。而信息化教學(xué)手段能夠突出整節(jié)課的教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)問(wèn)題。教師可以將一些過(guò)于深?yuàn)W且不利于學(xué)生理解的知識(shí)，通過(guò)信息化手段進(jìn)行二次加工或重構(gòu)，使其以學(xué)生更容易理解的方式呈現(xiàn)在課堂上。這能幫助學(xué)生理清重難點(diǎn)知識(shí)、看透生物知識(shí)的本質(zhì)，使學(xué)生對(duì)生物知識(shí)及其知識(shí)結(jié)構(gòu)有更清晰地認(rèn)識(shí)。

1.借助信息技術(shù)直觀化抽象知識(shí)

信息技術(shù)在教學(xué)活動(dòng)中的應(yīng)用，可以將相對(duì)抽象的知識(shí)內(nèi)容以具象化的形式呈現(xiàn)出來(lái)，更符合學(xué)生的認(rèn)知發(fā)展規(guī)律。雖然大部分高中生已具備初步的抽象思維能力，但一部分學(xué)生的抽象思維有限，在理解一些初次接觸的抽象知識(shí)時(shí)仍有難度。

傳統(tǒng)的教學(xué)模式下，教師多以口頭形式或以圖文結(jié)合的方式為學(xué)生講授這些抽象知識(shí)，再要求學(xué)生調(diào)動(dòng)個(gè)人的想象思維與聯(lián)想能力理解這些知識(shí)。實(shí)際上，這種教學(xué)方法更適合一些抽象思維與聯(lián)想能力較好的學(xué)生，對(duì)于一些生物基礎(chǔ)知識(shí)較為薄弱或抽象思維尚未發(fā)展健全的學(xué)生而言并不友好。此時(shí)，使用信息技術(shù)將抽象的知識(shí)直觀化，將復(fù)雜的知識(shí)簡(jiǎn)化，能夠拉近學(xué)優(yōu)生與學(xué)困生對(duì)知識(shí)理解的差距，可以構(gòu)建出面對(duì)709746aa0816db6ba8544fada06f9a5d全體學(xué)生的新型生物課堂。

例如，人教版高中生物“生物的新陳代謝”這一章節(jié)，涉及植物的光合作用、生物的呼吸作用、生物的新陳代謝等諸多知識(shí)點(diǎn)，其中，有很大一部分的知識(shí)內(nèi)容抽象性極強(qiáng)。例如植物的光合作用這一過(guò)程就是無(wú)法被直接觀測(cè)到的，學(xué)生需要通過(guò)教師的講解以及生物教材中的圖文資料，去想象整個(gè)光合作用的過(guò)程。此時(shí)，教師便可以加入信息技術(shù)，以多媒體課件的方式將這種抽象的過(guò)程直觀地呈現(xiàn)出來(lái)，為學(xué)生播放葉綠體光合作用的過(guò)程演示動(dòng)畫(huà)，學(xué)生在觀看動(dòng)畫(huà)的過(guò)程中，要結(jié)合教材中的知識(shí)點(diǎn)和圖片一起思考，分析抽象知識(shí)直觀化的過(guò)程，既有助于學(xué)生理解知識(shí)點(diǎn)，又能促進(jìn)學(xué)生的抽象思維轉(zhuǎn)換。

2.以信息技術(shù)動(dòng)態(tài)呈現(xiàn)靜態(tài)知識(shí)

在高中生物教學(xué)中，許多知識(shí)點(diǎn)體現(xiàn)出了生物學(xué)的生命性特征，例如生命活動(dòng)中的新陳代謝過(guò)程、細(xì)胞和組織系統(tǒng)的各項(xiàng)動(dòng)態(tài)運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程等。這些知識(shí)點(diǎn)不僅是教學(xué)的重點(diǎn)，也是難點(diǎn)。如果教師仍舊采用傳統(tǒng)的教學(xué)方法，僅以靜態(tài)圖片形式講解，可能會(huì)使學(xué)生理解起來(lái)較為困難，從而影響學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，甚至對(duì)生物學(xué)科產(chǎn)生倦怠感。

從某種意義上說(shuō)，靜態(tài)的教學(xué)方式不僅不利于學(xué)生掌握具有動(dòng)態(tài)性和生命性的生物知識(shí)，還可能限制學(xué)生思維的發(fā)展。因此，合理應(yīng)用信息技術(shù)，教師可以將生命的動(dòng)態(tài)運(yùn)動(dòng)過(guò)程完整地呈現(xiàn)出來(lái)。通過(guò)個(gè)性化處理和加工，制作成精美的課件內(nèi)容，將重點(diǎn)知識(shí)以更清晰、直觀的方式呈現(xiàn)在課堂上，這樣可以大幅降低學(xué)生的學(xué)習(xí)難度。

例如，在學(xué)習(xí)“減數(shù)分裂、有性生殖細(xì)胞”這部分知識(shí)點(diǎn)時(shí)，教師便可以提前在互聯(lián)網(wǎng)上下載與之相關(guān)的演示視頻，并結(jié)合當(dāng)前的教學(xué)進(jìn)度制作成多媒體課件，使用媒體設(shè)備，在課堂上為學(xué)生播放視頻。此外，多媒體課件還可用于引導(dǎo)學(xué)生自主探究、自主學(xué)習(xí)。如教師可以在課堂上播放課件，然后要求學(xué)生認(rèn)真觀看，并自主閱讀教材中的內(nèi)容，然后開(kāi)展分組討論。學(xué)生要總結(jié)細(xì)胞第一次分裂與第二次分裂分別有怎樣的變化、第二次分裂和有絲分裂有怎樣的區(qū)別等。通過(guò)視頻課件將知識(shí)點(diǎn)清晰地呈現(xiàn)出來(lái)，可以培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力，同時(shí)讓學(xué)生在自主討論學(xué)習(xí)和探究過(guò)程中，完成知識(shí)體系的自主構(gòu)建，這不僅能夠培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力，還能生動(dòng)形象地為學(xué)生展示生物體的生命性特征。

3.通過(guò)信息技術(shù)將微觀知識(shí)宏觀化

高中生物課堂中涉及微觀生物學(xué)及分子生物學(xué)相關(guān)的知識(shí)，這類知識(shí)難以直觀地觀測(cè)到的。在學(xué)習(xí)時(shí)，學(xué)生可能會(huì)產(chǎn)生畏難情緒，加之教師的教學(xué)模式過(guò)于傳統(tǒng)，不具新意或過(guò)于單調(diào)等問(wèn)題，教學(xué)效果還會(huì)進(jìn)一步下降。借助信息技術(shù)，教師可以將這類微觀生物學(xué)現(xiàn)象以宏觀形式呈現(xiàn)于課堂，使學(xué)生更直觀地觀測(cè)這些微觀的生物現(xiàn)象。

例如，在人教版高中生物的“細(xì)胞質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能”部分教學(xué)中，教師可以提前制作本課使用的多媒體課件，利用Flash 動(dòng)畫(huà)演示整個(gè)細(xì)胞亞顯微結(jié)構(gòu)全形與色彩，標(biāo)記不同的組成部分以不同色彩，區(qū)分細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)與細(xì)胞器。之后，教師可以將細(xì)胞質(zhì)的結(jié)構(gòu)圖拖拽到交互式電子白板上，并使用電子白板自帶的放大功能，展示細(xì)胞中各細(xì)胞器的局部特寫(xiě)，加深學(xué)生的印象。在講解細(xì)胞質(zhì)結(jié)構(gòu)功能時(shí)，教師可以通過(guò)播放視頻課件的方式為學(xué)生設(shè)計(jì)連續(xù)性的動(dòng)態(tài)演示。例如，在學(xué)習(xí)細(xì)胞線粒體結(jié)構(gòu)時(shí)，教師可以將線粒體結(jié)構(gòu)形態(tài)、內(nèi)膜、外膜的功能制作成一段動(dòng)態(tài)化的演示視頻。在課上，學(xué)生可以重復(fù)觀看該演示過(guò)程。在重難點(diǎn)位置，教師還可以使用定格或特寫(xiě)等技術(shù)加以處理，要求學(xué)生在仔細(xì)觀察后自主總結(jié)其功能?？偠灾?，信息技術(shù)的便捷性可以將微觀的知識(shí)宏觀化，讓學(xué)生更加清晰地觀測(cè)到微觀現(xiàn)象以及微觀結(jié)構(gòu)，有效解決微觀生物學(xué)知識(shí)教學(xué)的瓶頸問(wèn)題。

五、結(jié)束語(yǔ)

信息技術(shù)的合理應(yīng)用，改變了傳統(tǒng)生物教學(xué)的基本形態(tài)?？梢哉f(shuō)，使用信息技術(shù)構(gòu)建新型高中生物課堂是在現(xiàn)代化教育背景下作出的一次革命性創(chuàng)新，能夠妥善解決傳統(tǒng)生物教學(xué)中難以突破的瓶頸問(wèn)題，使學(xué)生能更直觀地了解生物現(xiàn)象，探尋生物本質(zhì)。教師在掌握高中生物基本教學(xué)內(nèi)容的前提下，應(yīng)樹(shù)立教育信息化的先進(jìn)理念，正確使用信息技術(shù)構(gòu)建信息化生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)，設(shè)計(jì)互動(dòng)式課堂，充分激發(fā)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)意愿，理清生物課堂的重難點(diǎn)知識(shí)，將抽象的知識(shí)直觀化、靜態(tài)的知識(shí)動(dòng)態(tài)化、微觀知識(shí)宏觀呈現(xiàn)，充分發(fā)揮出信息技術(shù)優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)高中生物教學(xué)模式的整體性改革，進(jìn)一步提高生物教學(xué)的質(zhì)量。

作者單位：孔慶菊 山東省濟(jì)寧市泗水縣第二中學(xué)

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