智慧教室在初中生物重要概念教學中的應用
——以“免疫與計劃免疫”為例

林媛媛

（福州第十八中學，福建 福州 350025）

《義務教育生物學課程標準（2011版）》指出：生物學的目標、內容和評價旨在提高每一位學生的生物科學素養，其建立需要以概念學習為基礎；［1］同時還提出了多個重要概念。這些重要概念是初中生物學眾多概念的核心，一個重要概念通常統領多個一般概念。當前初中生物學教學存在偏重知識點教學，內容較零碎，教師對概念整合意識不強等問題，導致學生知識的概括性、系統性不高，影響學生科學素養發展。基于生物學大概念的教學活動，有助于學生對知識的深入理解和遷移應用，生物學學科核心素養的達成。［2］智慧教室是通過各類智能裝備輔助教學內容呈現、便利學習資源獲取、促進課堂交互開展，實現情境感知和環境管理功能的新型教室。［3］依托智慧教室打造的智慧課堂，在概念教學方面能改變傳統課堂主要依靠教師的個人教學經驗對課堂上學生的學習行為進行判斷和制定教學決策的局限性，［4］建構互助的、個性化的、動態開發的高效課堂。

如何借助智慧教室有效開展初中生物重要概念的教學？筆者以人教版初中生物學八年級下冊《免疫與計劃免疫》第一課時為例，借助智慧教室，開展課堂教學。

一、創設個性化學習課堂，引導學生自主建構概念

智慧教室的云端系統存儲功能，能為學生提供多種直觀、感性的個性化學習材料，讓學生自主選擇資料學習，滿足個性化學習的要求，結合教師設計的層層遞進的問題，能引導學生理解概念，把握概念的本質，辨析易混概念，自主建構相關概念。例如，本節課，借助智慧教室的云端系統，為學生提供有關“人體三道防線”的豐富圖、表、文等資料，指導學生利用paid自行選擇想要解答的問題，自主挑選相關資料查閱、分析資料中透露出的相關信息，再通過小組討論，共同分析人體這三道防線各有什么特點。再如，利用hiteacher2軟件，自制抗原抗體的動畫課件，結合抗原、抗體的發現史、人類與天花疾病的斗爭史，引導學生通過paid，自主選擇文字、動畫、圖片等資料學習，通過閱讀、觀察、分析等多種途徑，說出“抗體是一種蛋白質”“抗體會與抗原結合”“天花病毒會刺激人體產生抗體”等概念；再通過分析“天花疫苗究竟是什么”“為什么接種天花疫苗后不會再得天花”等問題，引導分析、比較天花病毒前后兩次入侵人體時，人體的免疫反應情況，借助hiteacher2軟件逐步建構這兩次的免疫過程思維導圖（如圖1），初步理解人體抵抗病毒的方法和途徑，加深學生對人體免疫作用機理的理解，引導學生自主建構并準確表達抗原、抗體的概念。同時結合作業單（部分如圖2），要求學生運用所學自主分析“甲流入侵人體后人體會如何防御呢？”并將各自完成的作業單用paid拍照上傳云端，共同分析修正，檢測和鞏固學生對“抗原”“抗體”“人體第三道防線”等重要概念。

圖1天花幸存者對天花病毒的免疫過程

圖2甲流入侵人體后人體的免疫過程

二、創設動態學習課堂，指導學生構建概念體系

社會建構主義學習理論認為，個人的認知結構是在社會交互作用中形成的。［5］建立一個高效交流、互動合作的動態課堂，對于概念教學有重要作用。智慧教室能為學生提供豐富的學習資料，創設動態開放的協作課堂，通過引導學生討論、分析，提煉出小概念，再將這些小概念有機整合，逐步引導學生構建概念間的思維導圖，強化和提升學生對本節課相關概念的整體認知。

例如，利用智慧教室，展示生物興趣小組學生10天前做的模擬“皮膚是一道保護屏障”實驗的過程及其結果。指導學生各自在paid上觀察和分析實驗現象，填寫實驗報告單。利用paid拍照，hiteacher2軟件使學生能主動投屏，上傳各自填寫的實驗報告單（如表1），并借助多屏對比等功能，與全班同學共同比較、分析，完善各自的填寫情況，共同利用類比推理的方法分析得出“皮膚有保護功能”的結論。使得每位學生仿佛都親自經歷了這個模擬實驗，既增加了主動參與學習的學生數，也增大了學生間的交流面，增強了學生學習的主動性。

表1白梨模擬實驗報告單

再如，雙板互動的模式能增強合作學習的效率。例如，“人體三道防線”的概念基本建構后，再在教師的引導下，利用表格（如表2），有針對性地從它們的組成、功能、形成時間三個方面自主整理出人體的三道防線的異同點，并借助paid上傳自己設計完成的表格、查看別人的表格設計與完成情況，全班共同討論并修正各自的表格內容；緊接著還可以通過表格（如表3）引導學生從“形成時間”“作用范圍”“特性”，對人體的這三道防線的免疫特征進行歸納，引導學生自主建構“特異性免疫”和“非特異性免疫”這兩個重要概念。

表2人體三道防線的比較

表3兩種免疫的比較

在課堂的最后階段，可利用不完整的作業圖，引導學生回憶本節課概念、補充作業圖，指導學生利用hiteacher2軟件主動投屏，全班共同互動探討，引導建構如下的思維導圖（如圖3），強化和提升學生對相關概念的整體認知。

圖3免疫與計劃免疫思維導圖

三、創設精準評估的課堂，幫助學生鞏固概念

認知科學認為，元認知是人們認知和學習的關鍵因素。學生通過對自己認識活動的認知和監控，能發現問題主動調節認知活動，形成適合自己的學習方法和策略，對于學生的概念學習起到積極的推動作用。借助智慧教室，可以較精準評估學生的學習情況，能讓教師及時了解學生概念掌握情況，及時調整教學策略，有針對性地幫促和輔導學生，也能讓學生及時了解自己的認知優勢與不足，調整認知策略，及時修正鞏固概念，提高概念學習的效率。

例如，在“人體的三道防線”這部分教學的尾聲，利用hiteacher2軟件能提供的檢測練習讓學生在各自的終端上完成并及時上傳答案。練習數量不一定要多，基本覆蓋到本節所有概念，難度要有梯度。憑借智慧教室的即時反饋系統，能及時對學生上傳的數據進行處理，讓教師能及時了解全體學生對本節課相關概念的學習情況，及時對錯誤率較高的練習進行詳細解析，幫助學生分析這些試題所隱含的考點，把錯題所反映出的錯誤概念或者模糊概念辨析清楚。同時對錯誤較多的學生，有針對性地個別分析與評價，以此幫助全體學生及時了解自己的學習情況，及時補缺補漏，建構正確的概念，實時調整和總結適合自己的學習方法與策略，提高概念學習的效率。

總之，本節課以重要概念為知識骨架展開教學，借助智慧教室的軟硬件支持，結合實驗探究、資料分析、思維導圖等多種方法，打造了課前、課中、課后師生間以及學生間的多維即時互動平臺，既滿足了學生個性化的學習需求，又讓彼此間的思維能更廣泛地相互碰撞，基本達到了促進學生重要概念的構建和達成的教學預期目標。但是也存在著學生在智慧教室中的在線討論不夠活躍，對相關設備的操作不夠熟練等問題，這些都是值得進一步探索的問題。