核心素養下高中生物與信息技術結合的有效性探究

李 熹

作者單位：福建省三明第一中學

一、生物核心素養概述

生物核心素養包含生命觀念、理性思維、科學探究和社會責任四個方面。生命觀念是指人類對觀察到的生命現象經過論證后形成的看法，即生命沒有貴賤之分，是結構與功能的統一體；理性思維需要學生養成科學思維習慣，要求學生能夠通過歸納與概括、演繹與推理等方式，論證生物學中提出的議題，對學生的思考能力要求較高；科學探究是指學生在學習中能夠自主發現生物學中存在的問題，結合教材中提供的生物學現象進行探索學習，能夠通過合作交流和實踐的方式，找到問題答案；社會責任是指學生在參與生物學理論知識討論時，具備處理生物學問題的能力，可以靈活運用生物知識，并能肩負起向其他人傳播健康生命知識的責任。

二、核心素養下高中生物教學與信息技術結合的意義

（一）降低理解難度

高中生物知識點理解難度較大，部分知識點需要學生通過作圖或者實踐的方式，分析相關知識點的內涵。如果學生在學習生物時僅僅理解課本中的語言文字，則無法精準理解相關知識點的含義。在核心素養下，教師將高中生物教學與信息技術結合時，可以利用信息技術中的圖像和視頻播放功能，為學生形象展示相關知識點，確保學生在觀看圖像和視頻時，能夠全面了解相關知識點。

（二）豐富講課方式

信息技術功能強大，可以同時播放文字、圖像和視頻等內容，并且還可以為學生展示背景音樂。教師在高中生物教學中應用信息技術時，可以根據教學內容和學生學習需求設計多種講課方式，激發學生自主學習生物課程的積極性，引導學生全身心地投入生物學習中，有效提高學生課堂學習效率[1]。

（三）滿足學生學習需求

高中生物學習難度較大，學生需要大量時間進行消化理解，并且每個課時涉及的知識點較多，學生在課堂上無法充分掌握所有知識點。教師在高中生物教學中應用信息技術時，可以將教學內容制作成課件，課后傳輸到學習群，使得學生可以按照自身聽課情況進行觀看學習，從而有效滿足學生學習需求。

三、高中生物教學中存在的問題

（一）教師對信息技術的了解程度較低

我國進入信息化時代，絕大多數教室都安裝了信息技術設備，國家要求教師在組織教學的過程中積極利用信息技術講解教學知識。但是經調查發現，部分高中生物教師年齡偏大，對信息技術的了解程度較低，在課堂上無法有效利用信息技術為學生傳授知識，在講課時仍舊習慣采用口述的方式講解，不能將生物課堂與信息技術有效結合起來，影響了學生核心素養的培養。

（二）講課方式比較單一

在調查中發現，部分教師在高中生物教學中應用信息技術，通常是以播放PPT 的方式為學生展示教學知識。PPT 中的知識點與教材類似，在課堂上教師基本是以口頭講解PPT 的方式，闡述不同知識點的內涵和應用方式，講課方式比較單一，課堂教學氣氛比較沉悶，導致學生在聽課時容易出現思維分散的情況[2]。

（三）學生缺乏自學意識

雖然學生在高中階段已經具備自學能力，但是受到應試教育影響，在學習中習慣依靠教師掌握教學知識，在課堂上對教師有較強的依賴性，缺乏自學意識。當教師在高中生物教學中利用信息技術為學生布置自學任務時，部分學生無法在規定時間內有效完成學習任務。

（四）課堂實踐活動較少

以往，教師在高中生物教學中應用信息技術時，基本上會將大量課堂時間用來講解教學知識，在學生對教學知識有了基礎認識后，會布置做題和背誦任務，課堂上開展的實踐活動較少，導致學生不能將所學知識靈活應用到現實生活中，影響了學生生物核心素養的培養。

（五）師生互動頻率較低

由于高中生物知識點較難，學生在學習中容易出現各種問題，需要教師進行輔助引導。但是以往教師在高中生物教學中應用信息技術時，為了確保教學任務順利完成，側重理論知識講解，很少為學生留出自由發言時間，師生課堂互動頻率較低，導致學生不能及時向教師請教。

四、核心素養下高中生物教學與信息技術結合的有效策略

（一）創設教學情境

教學情境是指教師利用現有資源建設教學環境，根據學生心理認知設計情境，確保學生能夠在特定環境中深入理解教學知識。教師將高中生物教學與信息技術結合時，可以運用信息技術創設教學情境，借助信息技術為學生營造良好的學習氛圍，有效刺激學生感官系統，確保學生能夠全身心投入到生物課堂學習中，為培養學生核心素養創造有利條件，切實實現高中生物教學與信息技術結合的有效性目標[3]。例如，在“細胞中的無機物”課程內容的學習中，學生需要掌握細胞中的水和無機鹽的相關知識，了解這兩種無機物存在的形式以及在細胞中的作用。由于學生在現實生活中沒有見過細胞，教師可以根據教學內容選擇相關展示視頻，視頻內容盡量直觀具體，確保學生在觀看視頻時能夠充分理解相關理論知識。在視頻播放結束后，教師可以讓學生運用通俗語言闡述視頻內容，并根據學生理解能力進行分層引導：對于理解能力較強的學生，教師可以贊賞學生回答中的優點，并為學生講解其他細胞無機物，拓寬學生視野；對于理解能力一般的學生，教師應指出學生闡釋中存在的不足，并結合視頻為學生詳細講述相關知識點，協助學生充分理解教學知識。

（二）設計小游戲

隨著信息技術的發展，我國線上學習資源豐富，不少學習軟件上都有小游戲，學生可以在完成游戲的過程中分析自身對教學知識的理解程度。當教師將高中生物教學與信息技術融合起來時，可以利用信息技術設計游戲，根據高中生身心發展規律制定游戲模式，結合教學任務設計游戲內容，確保全體學生在參與游戲的過程中，能夠及時檢查自身對教學知識的掌握情況，當堂查漏補缺，提高高中生物教學與信息技術結合的有效性。例如，在“細胞器之間的分工合作”的教學中，教師可以先給學生系統講解知識點，幫助學生充分掌握重難點。在學生對相關知識點有了基礎認識后，教師可以在學習軟件上尋找適合學生的游戲，立足學生學習能力設計游戲內容，盡量將重難點知識引入小游戲中，確保學生在參與游戲的過程中有效鞏固所學知識。教師將小游戲設計完畢后，可以將學生分成多個小組，要求學生以小組為單位進行搶答比賽，按照小游戲中展示的內容給出正確答案，教師根據每個小組回答的正確次數進行打分。在小游戲結束后，教師應及時對分數第一的小組頒發獎勵，贊賞該組學生在合作搶答中的積極表現，并根據學生在游戲中的表現情況，分析學生對教學知識的理解情況，為學生深入講解相關知識點，協助學生充分掌握教學知識。

（三）借助教學課件轉換教學主體

過去在高中生物教學中，課堂教學時間和授課內容都由教師掌控，學生只能按照教師講課節奏進行學習，整個課堂圍繞教師進行。在核心素養培養的要求下，國家要求教師在組織高中生物教學時，將學生作為課堂教學主體。教師將高中生物教學與信息技術結合起來，可以根據國家教學要求，借助教學課件轉換教學主體，讓學生負責講解教學知識，要求學生按照教學課件制作講課內容，改變學生聽課習慣，促使學生在制作講課內容時能夠充分利用所學知識分析相關知識點，增強高中生物教學與信息技術結合的有效性。例如，在“基因指導蛋白質的合成”的教學中，教師可以先將學生分組，每個小組包含不同學習實力的學生，這樣學生在合作探討講課內容時，可以相互學習，了解其他學生對相關知識點的看法，總結其他學生的學習思路，不斷提升學習能力。教師劃分好小組后，可以利用多媒體為學生展示教學課件，并為學生留出探討時間，引導學生按照教學課件設計講課內容。由于講課經驗較少，絕大多數學生不會設計講課內容。因此，教師可以借助教學課件在黑板上展示講課框架，引導學生按照講課框架設計講課內容。在學生制作好講課課件后，教師可以讓每個小組推薦一名學生負責講解教學課件。如果學生在講解過程中出現知識點講解錯誤的情況，教師可以根據教學課件指出學生存在的問題，指導學生重新講解相關知識點，促使學生在改進講課內容的過程中加深對相關知識點的了解。全體學生講課結束后，教師應對講課效果良好的小組進行獎勵，表揚該組在講課中的優點，幫助其他小組發現自身在講課中存在的不足，從而使之在今后類似的學習模式中能夠不斷改進，探索學習技巧，不斷提高學習能力。

（四）利用微課組織實踐活動

微課是指運用信息技術，按照認知規律，呈現碎片化學習內容、過程及擴展素材的結構化數字資源。微課是以視頻的形式呈現教學內容，視頻時長在二十分鐘左右，需要教師運用信息技術錄制視頻。微課的視頻資源可以反復下載，能夠有效滿足學生學習需求。在核心素養培養的要求下，教師將高中生物教學與信息技術結合起來時，可以利用微課組織實踐活動，要求學生按照微課中講解的內容進行實踐操作，促使學生在微課輔助下掌握生物實踐的步驟，有效提升學生動手操作能力，增強高中生物教學與信息技術結合的有效性。例如，在“使用高倍顯微鏡觀察幾種細胞”的教學中，教師可以在備課期間利用希沃軟件為學生錄制微課視頻，視頻內容盡量以展示高倍顯微鏡操作過程為主。在課堂上教師可以先利用希沃軟件為學生展示微課視頻，促使學生在觀看視頻時能夠詳細了解實驗過程。在微課視頻播放結束后，教師可以根據學校現有設備的數量將學生劃分成多個小組，要求學生按照微課視頻播放的內容，運用高倍顯微鏡觀察細胞。由于學生對高倍顯微鏡了解較少，教師在組織實踐活動之前，可以現場為學生展示高倍顯微鏡操作過程，并在學生應用高倍顯微鏡時對不同小組進行輔助教學，使得學生在操作高倍顯微鏡時能夠充分認識相關細胞。這樣既能提高學生對教學知識點的理解程度，還能增強學生的實踐能力。

（五）通過線上資源提高師生互動頻率

在核心素養培養要求下，國家對高中生物課堂教學質量要求更高，要求教師在講解教學知識的過程中，注重師生互動。教師將高中生物教學與信息技術結合，可以通過線上資源提高師生互動頻率，結合教學內容挑選適合學生的線上資源，根據線上資源提出相關問題，促使學生在分析問題的過程中深入鉆研線上資源，自主與其他同學和教師進行交流溝通，提高學生對教學知識點的認知程度，從而實現高中生物教學與信息技術結合的有效性。例如，在“DNA 的結構”的教學中，教師可以提出“DNA雙螺旋結構模型的建構歷程有哪些？”“DNA 分子的平面結構和空間結構是什么？”等問題。問題設計完畢后，教師可以利用信息技術為學生展示挑選好的線上資源，要求學生在學習線上資源的過程中尋找問題答案。在線上資源播放結束后，教師可以為學生留出部分思考時間，引導學生按照線上資源總結問題答案，并讓不同學生回答問題。這樣教師可以根據學生的回答情況，分析學生存在的問題，然后結合線上資源為學生全面講解知識點，提升學生對相關教學知識的理解程度。

綜上所述，在核心素養培養的要求下，國家對高中生物教學要求更高。教師要積極將高中生物教學與信息技術結合起來，系統分析高中生物教學中存在的問題，根據學生學習能力分析高中生物教學與信息技術的結合策略，創設教學情境，設計網絡游戲，借助教學課件轉換教學主體，利用微課組織實踐活動，通過線上資源提高師生互動頻率，運用多種教學方式優化高中生物教學，促使學生充分掌握相關知識點，從而切實提升高中生物教學與信息技術結合的有效性。