基于智慧課堂的高中生物學(xué)教學(xué)

牛全鳳

摘要 在大數(shù)據(jù)、智能化的智慧課堂背景下，將細(xì)胞分化學(xué)科知識(shí)的傳授與生物學(xué)核心素養(yǎng)的培育相結(jié)合，使學(xué)生在科學(xué)探究的氛圍中體驗(yàn)學(xué)習(xí)的樂趣。

關(guān)鍵詞 智慧課堂 細(xì)胞的分化 核心素養(yǎng) 教學(xué)設(shè)計(jì)

中圖分類號(hào) G633.91

文獻(xiàn)標(biāo)志碼 B

1教材分析與設(shè)計(jì)思路

“細(xì)胞的分化”是人教版高中生物學(xué)《必修1·分子與細(xì)胞》第六章第二節(jié)的內(nèi)容。該節(jié)基于第一節(jié)“細(xì)胞的增殖”的學(xué)習(xí)，順應(yīng)學(xué)生的慣性思維進(jìn)一步探究，使學(xué)生理解生物個(gè)體發(fā)育過程中不僅有細(xì)胞數(shù)量的增長，也有細(xì)胞種類的增多。本節(jié)的學(xué)習(xí)也為后面“細(xì)胞的衰老和死亡”的學(xué)習(xí)奠定了基礎(chǔ)。本節(jié)課學(xué)習(xí)的重點(diǎn)為細(xì)胞分化與細(xì)胞全能性的概念，難點(diǎn)為細(xì)胞分化的實(shí)質(zhì)。

基于智慧課堂的教學(xué)模式，借助智慧課堂系統(tǒng)與平板電腦，將“課前-課中-課后”的教學(xué)活動(dòng)與智慧化信息技術(shù)深度融合。智慧課堂為學(xué)生展現(xiàn)了創(chuàng)新的知識(shí)呈現(xiàn)方式，提供了配套的學(xué)習(xí)資源和便利工具，創(chuàng)造了強(qiáng)交互、深體驗(yàn)的學(xué)習(xí)情境。智慧課堂也克服了傳統(tǒng)課堂枯燥單一的學(xué)習(xí)氛圍，增強(qiáng)了師生之間、生生之間的互動(dòng)，使學(xué)生在自主探究中學(xué)習(xí)知識(shí)，在討論實(shí)踐中提升能力，在歸納總結(jié)中反思深化，進(jìn)而提升學(xué)生的生物學(xué)核心素養(yǎng)。

2教學(xué)目標(biāo)

1通過比較不同細(xì)胞在形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能方面的差異，歸納細(xì)胞分化的概念、特點(diǎn)及意義，進(jìn)而闡明細(xì)胞分化是基因選擇性表達(dá)的結(jié)果，樹立生命觀念。

2通過分析植物組織培養(yǎng)和動(dòng)物體細(xì)胞核移植等事例，闡明細(xì)胞的全能性，培養(yǎng)科學(xué)思維，掌握科學(xué)研究的基本思路與方法。

3了解干細(xì)胞的特點(diǎn)，關(guān)注干細(xì)胞在醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用，提升社會(huì)責(zé)任。

3課前任務(wù)

教師利用智慧課堂系統(tǒng)中的“作業(yè)”模塊，向?qū)W生推送課前任務(wù)：1觀看情境素材“細(xì)胞分化”微課視頻;2結(jié)合課本，完成預(yù)習(xí)案中的基礎(chǔ)知識(shí)填空;3完成預(yù)習(xí)自測中的題目，利用平板電腦提交答案。

教師充分利用大數(shù)據(jù)精準(zhǔn)教學(xué)系統(tǒng)中豐富的教學(xué)資源，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣與求知欲。通過平板電腦布置學(xué)生基礎(chǔ)知識(shí)自學(xué)及成果檢測的課前任務(wù)，教師可追蹤學(xué)生的自主學(xué)習(xí)情況，根據(jù)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，及時(shí)調(diào)整教學(xué)方案。

4教學(xué)過程

4.1創(chuàng)設(shè)情境，導(dǎo)入新課

教師向?qū)W生推送有關(guān)克隆猴“中中”和“華華”的微課視頻，在直觀且生動(dòng)的背景下提出問題，自然過渡引出新授課內(nèi)容：在克隆猴誕生過程中，細(xì)胞數(shù)目的增長依靠的是細(xì)胞分裂。那么，細(xì)胞種類的增多依靠的是什么？

設(shè)計(jì)意圖：教師以我國科學(xué)家成功實(shí)現(xiàn)克隆猴的國際領(lǐng)先成果作為導(dǎo)入，在現(xiàn)實(shí)的科學(xué)情境，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，也增強(qiáng)了學(xué)生的民族自豪感與愛國情懷。

4.2溫故知新，開拓思維

教師展示不同種類的植物細(xì)胞與動(dòng)物細(xì)胞圖片，引導(dǎo)學(xué)生仔細(xì)觀察并分析不同細(xì)胞在形態(tài)、結(jié)構(gòu)和生理功能方面的不同（表1），嘗試歸納細(xì)胞分化的概念。結(jié)合紅細(xì)胞的形成過程與資料，學(xué)生自主歸納總結(jié)細(xì)胞分化的特點(diǎn)。教師聯(lián)系現(xiàn)代社會(huì)職業(yè)的分工，使學(xué)生進(jìn)一步理解細(xì)胞分化的意義。

設(shè)計(jì)意圖：不同種類的植物細(xì)胞與動(dòng)物細(xì)胞的差異是學(xué)生已有的知識(shí)。教師將其作為基本事實(shí)集中呈現(xiàn)，有利于學(xué)生比較分析、歸納總結(jié)得到新的概念。此過程不但培養(yǎng)了學(xué)生的科學(xué)思維，而且滲透了“結(jié)構(gòu)決定功能”的生命觀念。

4.3科學(xué)探究，突破難點(diǎn)

利用系統(tǒng)中“分組作答”功能組織探究活動(dòng)，小組討論并完成有關(guān)紅細(xì)胞、唾液腺細(xì)胞和胰島B細(xì)胞中基因與蛋白質(zhì)區(qū)別的表格（表2），嘗試總結(jié)細(xì)胞分化的實(shí)質(zhì)，并以小組為單位，利用平板電腦提交答案。教師通過系統(tǒng)中的“互動(dòng)報(bào)告”掌握小組的答題情況，有針對(duì)性地講解和指導(dǎo)。

設(shè)計(jì)意圖：學(xué)生比較不同種類細(xì)胞基因與蛋白質(zhì)，產(chǎn)生強(qiáng)烈的認(rèn)知沖突，在教師的引導(dǎo)下不斷修正，最終在科學(xué)探究的過程中突破本節(jié)難點(diǎn)。

4.4環(huán)環(huán)相扣，突出重點(diǎn)

教師推送并播放“資源中心”中有關(guān)植物組織培養(yǎng)技術(shù)的微課視頻，結(jié)合教材中斯圖爾德的胡蘿卜組織培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)，提出問題：1植物組織培養(yǎng)需要哪些條件？2胡蘿卜韌皮部細(xì)胞經(jīng)培養(yǎng)能發(fā)育成一個(gè)完整植株的根本原因是什么？3同傳統(tǒng)的生產(chǎn)方式相比，用組織培養(yǎng)技術(shù)生產(chǎn)植物幼苗有什么優(yōu)勢？學(xué)生通過平板電腦“搶答”功能積極參與，從而理解細(xì)胞全能性的概念與原因。

設(shè)計(jì)意圖：教師借助精準(zhǔn)配套的教學(xué)資源與游戲化“搶答”功能，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。教師利用問題串，引導(dǎo)學(xué)生由淺入深地分析，使學(xué)生理解細(xì)胞全能性這一核心概念，突出本節(jié)重點(diǎn)。

4.5實(shí)驗(yàn)展示，拓展延伸

教師回顧課堂導(dǎo)入的克隆猴實(shí)驗(yàn)，展示實(shí)驗(yàn)流程，引導(dǎo)學(xué)生比較教材中非洲爪蟾的核移植實(shí)驗(yàn)，提出問題：將動(dòng)物體細(xì)胞單獨(dú)培養(yǎng)能獲得新的個(gè)體嗎？學(xué)生自主歸納植物細(xì)胞與動(dòng)物細(xì)胞全能性的區(qū)別。學(xué)生利用平板電腦“學(xué)生講”功能展示課下搜集的有關(guān)干細(xì)胞在醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用，教師及時(shí)進(jìn)行評(píng)價(jià)與總結(jié)。

設(shè)計(jì)意圖：教師展示生物科學(xué)技術(shù)在生活中的實(shí)際應(yīng)用，加強(qiáng)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的分析能力。學(xué)生課后搜集有關(guān)干細(xì)胞研究的資料，與實(shí)際生產(chǎn)生活相聯(lián)系，提升社會(huì)責(zé)任意識(shí)。

4.6融會(huì)貫通，學(xué)以致用

教師利用系統(tǒng)中“隨堂測驗(yàn)”功能，將試題推送到學(xué)生平板電腦，限時(shí)完成并提交。并借助大數(shù)據(jù)平臺(tái)及時(shí)呈現(xiàn)全班的測驗(yàn)結(jié)果（圖2），針對(duì)得分率較低的題目進(jìn)行講解。最后，教師引導(dǎo)學(xué)生構(gòu)建思維導(dǎo)圖（圖3），歸納總結(jié)本節(jié)課所學(xué)知識(shí)。

設(shè)計(jì)意圖：智慧課堂及時(shí)的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析功能，實(shí)現(xiàn)了知識(shí)掌握情況的當(dāng)堂反饋，激發(fā)了學(xué)生強(qiáng)烈的學(xué)習(xí)欲望。教師根據(jù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果查缺補(bǔ)漏、趁熱打鐵，提高了教學(xué)的效率與質(zhì)量。在建構(gòu)思維導(dǎo)圖的過程中，學(xué)生從整體的角度梳理歸納本節(jié)所學(xué)知識(shí)。

5課后任務(wù)

教師利用“作業(yè)”模塊，向?qū)W生發(fā)布課后任務(wù)：1借助“資料分享”功能將課堂教學(xué)中的所有數(shù)據(jù)和資料分享到云平臺(tái)，供學(xué)生課后自主復(fù)習(xí);2完成課后練習(xí)題并提交。教師對(duì)學(xué)生的答題結(jié)果進(jìn)行及時(shí)的反饋與評(píng)價(jià)。

設(shè)計(jì)意圖：通過云平臺(tái)資源共享，學(xué)生可根據(jù)自己的需求，不受時(shí)間與空間的限制，對(duì)本節(jié)課所學(xué)內(nèi)容進(jìn)行鞏固與復(fù)習(xí)。智慧課堂不僅縮短了教師批改作業(yè)的時(shí)間，而且可以對(duì)學(xué)生進(jìn)行個(gè)性化的講解和指導(dǎo)，幫助學(xué)生解決個(gè)體差異性問題。

6教學(xué)反思

本節(jié)課基于智慧課堂的教學(xué)模式，將電子白板、平板電腦與智慧課堂系統(tǒng)等多種新技術(shù)新工具與課堂教學(xué)深度融合，加強(qiáng)了師生交互式學(xué)習(xí)。教師借助大數(shù)據(jù)分析并監(jiān)測學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，評(píng)估教學(xué)活動(dòng)質(zhì)量，為課堂教學(xué)改革及個(gè)性化教育提供了科學(xué)依據(jù)。

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