基于教育信息化背景的高中生物深度學習探究

鐘幫浩

摘 要：深度學習是現代教育改革的一個重要方向，教師要使學生主動學習，主動探究，以達到培養學科核心素養的目的。教育信息化背景下的高中生物教學中，深度學習能夠更好地促進學生發展。因此，教師要轉變教學觀念，以教育信息化為背景，提高學生在深度學習方面的能力，充分利用教育信息化可以獲得海量的信息和教學資源。因此，在教育信息化背景下，高中生物教學中注重信息的碎片化，以促進學生的深度學習，達到全面發展的目的。

關鍵詞：教育信息化；高中生物；學習模式；深度學習

教育信息化是指利用現代信息技術對教育過程和教育內容進行的變革，使之具有可操作、實時性，并能通過網絡對教師教學活動和學生學習過程的影響進行評估的一種手段。教育信息化是對以人為中心的教學過程和以學習者為中心的學習過程的深度變革[1]。在高中生物教學中，深度學習主要體現在兩個方面：一方面，通過學生主動探索知識解決問題；另一方面，借助網絡等媒介將知識與現實世界進行聯系。在高中生物課堂中開展深度學習，有助于學生養成自主、合作、探究等良好學習習慣。在現代教育信息化背景下，傳統課堂教學模式已經發生了深刻變化，教師要轉變觀念將信息化作為教學發展趨勢。由此可知在高中生物教學中讓學生進行深度學習是十分必要的，這有助于學生提高生物學科能力與素養。

一、以教育信息化為基礎開展高中生物深度學習模式的意義

（一）有利于增強學生思維指向

思維指向是指思維活動的方向、目的、方法以及結果等，對學習具有重要影響。現實生活中的問題往往是復雜的，學生在傳統的教學模式下，所掌握的知識是不可能適應這種復雜情況的，但是在教育信息迅速發展的時代，學生可以通過一項專業的技術，或者多個學科的知識來解決現實中的問題，從而培養學生的思考能力和創造力。在深度學習方面，它強調生物知識點的轉移和運用，通過交流、協作、自主學習等方式，解決生物問題，并向困難發起挑戰，從而有效提高學生的思維能力。同時，利用翻轉課堂、微課、電子白板等相關的信息技術設備，通過對生物學科的發展歷史、生物學科教學的基本規律的推理、生命現象的推理等方式來激起學生對知識的渴望，通過假設、計劃、實驗結果等方式來提高學生的科學探究的能力。例如：教師在教學細胞的基本結構時，可以先讓學生閱讀課本上關于細胞結構描述內容并思考：細胞由哪些結構組成？它們有些什么功能？細胞中各種結構的分布情況是什么樣的？細胞進行新陳代謝時，它們需要進行哪些工作？通過對這些問題的思考，再進一步思考如何使不同結構之間進行轉換和連接。最終學生可以清楚地了解到細胞的結構，也可以更加深入地學習相關知識。

（二）有助于學生參與度的提高

教師在課堂教學中要引導學生進行深度參與學習，以增強課堂活力，提升教學效果。在以往的課堂中，教師會把課堂重點放在講知識本身，而忽略了對學生思維能力和學習能力的培養，導致學生不能充分參與到課堂活動中。新課程標準提出“在教師指導下，通過開展探究式學習活動，引導學生親身經歷科學研究過程”。因此，教師在課前要做好充分準備和規劃，在課后要多給學生提供一些探究機會，讓學生將課堂上學到的知識與生活實際相聯系。例如：教師在教學“細胞的基本結構”這一節中，教師可組織學生進行“細胞結構對細胞功能、生命活動的影響”這一話題的小組討論。教師可以根據和本節課相關的教學內容給學生提供更多的思考和討論的空間，將學生分為若干小組，每個小組六個成員，讓學生在交流和學習中獲取知識，教師最后總結細胞膜是細胞系統的邊界，細胞器進行細胞內部的分工合作，細胞核是細胞的控制中心[2]。

（三）有利于優化生物學科的學習資源

在高中生物傳統型教學中，教師大多依賴于簡單的教學工具和語言，造成教學資源的匱乏。傳統的授課方式是教師根據學生提出的問題，進行課堂講授，然后讓學生回答教師提出的問題，教師在此過程中了解學生對該問題的認知程度、掌握情況。隨著互聯網技術和信息化教育教學改革的不斷推進和發展，信息技術與學科融合已經成為當下學科發展的趨勢。利用多媒體技術、網絡技術等現代教育信息化技術實現課堂上師生之間的互動、交流，不僅能夠更好地了解學生對所學知識及相關知識點理解是否透徹，還可以幫助教師更好地了解學生學習過程中存在哪些困難。在教育信息化時代，教師可以在教學中加入一些動畫、圖片、視頻和音頻等信息技術來增加生物知識的綜合性和趣味性，從而使學生能夠更好地了解和掌握有關生物學概念。如在《細胞的基本結構》一課中，可制作一個關于細胞結構圖片展示平臺。教師根據搜集到的相關素材制作成課件。教師還可以將收集到的生物信息用圖片、動畫或視頻等形式展現出來，吸引學生眼球，講授教學內容。

二、以教育信息化為基礎開展高中生物深度學習模式中存在的問題

（一）教學目標不夠明確

高中生物教學目標包括：激發學生學習興趣、提高學生解決問題的能力、發展學生的思維能力和創造能力。在傳統的教學中，由于教師對教學目標的理解不夠透徹，所以會造成教育目標與學生實際情況之間的偏差。高中生物教師在開展深度學習模式時，應該以教育目標為指導思想，要讓學生通過深度學習模式來解決實際問題，而不是讓他們一味地按照傳統教學方式開展教學活動。例如：教師在教學《細胞——生命過程》一課中，教師要引導學生在探究“人—動物細胞—植物細胞”這一過程中進行研究，而不要僅僅局限于讓學生進行分組討論，應該讓學生積極參與到探究實驗中來，只有這樣才能提高高中生物課堂學習效率與效果。

（二）教學平臺較為復雜

當前，許多高中學校配備了多媒體教室，但是多數學校采用的多媒體設備較為復雜。這就使得許多教師在使用這些設備時并不能夠得心應手，教師需要通過反復學習才能熟練掌握這些設備的使用方法。另外，由于高中生物課堂上有許多知識點需要進行探究、討論等，這就要求教師必須利用計算機才能完成這些工作。例如：生物學研究中有很多實驗設計過程中就需要學生進行多次反復操作，否則不能得出相應結論。在高中生物課堂中，如果教師沒有對學生的學習能力進行培養、訓練，就不能讓學生真正理解生物學知識的內涵與外延。當前，各種形式的信息技術被廣泛地應用于高中生物教學里。在教育信息化的時代，慕課、微課、翻轉課堂、智慧校園等形式的信息平臺蜂擁而至，往往會導致信息的復雜化。每個平臺都有自己的優點，也有缺點，比如：利用微課，可以讓生物知識變得支離破碎，缺乏固定的體系。不同的教學平臺，其具體的運作模式不同，其實施起來也會帶來一定的困難，要真正發揮教育信息化的作用，就必須重視多個平臺的聯用，但是如果教師在不同的平臺上進行大量的教學，會造成使用時間上的浪費，所以要教師充分考慮如何整合教學平臺，才能達到更好的效果。

（三）教師在教學經驗和能力方面有限

在深度學習模式下，學生需要對自己的學習過程進行反思，并對自己的學習結果進行評價，這就需要教師有豐富的教學經驗。但是，目前部分高中生物教師并沒有掌握這一教學方法，教師教學經驗不足，導致學生對高中生物學的知識內容不了解。此外，還有些教師在使用信息技術進行備課時，不會使用網絡上提供的素材與資料，導致課堂教學活動無法順利進行下去。另外，還有部分高中生物教師只會對電腦上提供的一些演示視頻進行講解，并沒有深入研究生物學知識內容和學生實際學習情況及生活經驗。隨著科學技術的發展，生物資源在網絡上的分布越來越清楚，高中生物學課堂上的網絡資源也是多元的，以促進教學與學習的廣泛交流。在教學過程中，往往會有大量的生物生理過程教學、生物教學模式的搭建、周期性實驗等與之相關的視頻資料，而生物教師也可以通過教學資源來不斷強化學生的深度學習。但是，如要大量地運用信息、材料和工具，就要求教師具備整合信息、篩選和運用新工具的能力，然而，絕大多數的教師知識儲備雖然豐富，但對新知識的吸收能力卻很差，不能很好地利用這些信息，從而限制了深度學習在教育信息化中的作用。

（四）教師與學生缺乏互動

信息化的發展，促進了教師和學生之間的互動。但是，當前很多學校在教學過程中，教師與學生互動很少，甚至沒有進行互動，這樣就無法讓學生在信息技術和知識相結合下有效地開展深度學習。例如：在開展《細胞膜和細胞器》一節教學時，教師與學生的互動很少。學生不知道什么是細胞膜和細胞器。教師只顧一味地在課堂上教學概念和知識點，學生也只會被動接受，教師講完知識點就完成任務，學生也不敢說自己不會的知識點，學生和教師缺乏交流溝通。如果教師能夠及時地對課堂進行總結梳理，詢問學生學習知識獲取信息的情況，使教學模式不斷完善，就能激發學生學習知識的欲望。

三、以教育信息化為基礎應用高中生物深度學習模式的策略

（一）課前進行自主學習

學生是學習的主體，學生的自主性學習能提高課堂教學的有效性，從而推動教育的改革。在高中生物教學中，深度學習是一種有效的教學方法。目前，高中生物開展深度學習時，注重的是教學過程的優化，確保學生有思維和探究的能力，因此，教師應該注重課堂前的自主學習，而教育信息化的作用則是代替教師的解釋，讓學生自己去學習，自己去理解，使學生自己的思維更清晰。在此基礎上，生物教師可以在課堂上分發一些自己制作的教學錄像，讓學生根據教師所說的問題來學習，學生可以根據教師的要求，自行尋找相關的學習材料，并在課前做好準備，以提高自己的認識水平。例如：在對“細胞的基本結構”教學前，生物教師可指導學生制作細胞玻片，通過顯微鏡將觀察到的圖像畫下來，讓學生對細胞的結構與功能進行總結，如：“植物細胞有哪些結構，動物細胞有哪些結構？動植物細胞結構有什么區別？”通過問題教師為學生進行課前預習指引方向，讓學生能夠對課堂教學內容得到提前理解和學習以保證學生在課堂中進行有效學習，并在此基礎上進行過程分析，從而提高教學效率，培養學生的自主性。

（二）教學重難點突破

教師應通過互聯網的手段來更新課堂教學內容，豐富課堂教學形式，加強學生對知識點的理解。在生物課堂教學中，要引導學生進行主動探究、深入思考，形成主動學習的習慣。高中生物課程中的生物知識比較抽象，課本上的知識大多是“籠統”的，這就需要學生有很強的邏輯思維能力，能夠快速地理解生物學的原理和規律。學生應了解生物知識中的重點與難點，以最快的速度提高自己的學習效果和學習能力。在教學中，教師可以通過制作教學課件與網絡的聯系，使學生更容易地掌握生物知識。例如：教師在教學“細胞失水和吸水”時，很多學生往往無法掌握與滲透有關的知識和概念，因此在出現這種狀況時，教師在課堂上向同學們演示特定的細胞運動原理圖，并指導學生按照動態圖像所顯示的結果，可以很好地辨別鹽分和水分。在此基礎上，教師通過對半透膜的實驗演示，可以讓學生掌握失水和吸水的原理把握細胞的運動規律[3]。以此為依據，使學生對所學的內容有更深刻的印象，能讓學生充分把握細胞失水和吸水知識點的重難點。通過對植物細胞的運動規律和變化規律的研究，可以幫助學生更好地理解植物細胞內水分子的具體運動規律，以便學生在進行生物實驗時，可以正確地推斷出其中的規律。

（三）教學容量擴大

將深度學習模式用于高中生物學教學，目的在于提高學生的學習效率，并幫助他們更好地理解所學的知識。而不僅僅只是一味記憶知識點。因此，在高中生物課堂教學中，應不斷擴大教學內容容量。一方面在教學過程中，教師可以運用信息技術，將大量的生物知識內容制成幻燈片，并通過多媒體軟件來展示各知識點的信息，引導學生進行自主探究。另一方面，教師可以在課堂上適當地拓展教學內容。例如：教師在講解DNA時，可以將人類基因組計劃的內容制作成一張PPT并利用信息技術向學生展示，讓學生了解人類基因組計劃的內容及意義等；教師也可以利用多媒體技術對動物細胞結構進行制作視頻、PPT并結合網絡視頻資料向學生展示動物細胞結構模型等。在教育信息化的背景下，高中生進行深度學習，既可以展現出生物學的魅力，又可以充分發揮學生在生物學習中的主動性。

四、復習鞏固的優化

在高中生物課堂教學中，學生學習的重要環節復習和練習是不可或缺的，也是教師進行教學的主要方式。同時，在復習與練習中，要持續運用信息技術，創造一個有利于學生學習的良好環境，使教師的知識得到及時補充與完善，使課堂教學內容更加有效，學生更容易吸收。首先，利用微課，為學生提供更多的學習資源。其次，在微課中設計一些題目，讓學生進行練習和測試，培養學生的學習興趣和動手能力。最后，根據高中生物學科的特點，教師在輔助學生進行知識復習時，要注重教學內容的整合相關，并引導學生將其應用于生物問題的解決。比如：教師教學“分子與細胞”時，可以將細胞的構成、細胞的結構、能量的供給和使用、物質的輸出和輸入、生命的歷程這些知識點歸納為一個整體的知識點，并在復習和鞏固的過程中，根據題目的內容，分析它的適用范圍。教師通過教育信息化，有效鞏固和加強學生對生物學知識的了解，培養他們的科學探索能力。

結束語

高中生物課堂教學與信息技術緊密結合，一方面可以有效地解決傳統教學中資源匱乏的問題，另一方面，通過改善生物課堂的教學方式、優化學習方式、拓寬學生的學習視野、加深學生對生物學的認識。

參考文獻

[1]楊葉琪.“互聯網+教育”背景下高中生物學深度學習的教學探索[J].科教文匯（上旬刊），2020（6）：140-141.

[2]許東升.高中生物學教學中引導學生走向深度學習的教學設計與思考[J].高中生物教學，2018（7）：8-10.

[3]龔靈芳，陳欣.高中生物學深度學習策略的思考與實踐[J].福建基礎教育研究，2021（1）：128-130.