利用信息技術支持的高中生物智慧課堂構建探析

王乃洋

摘 要：在信息技術高速發展的背景下，傳統的教學模式正面臨著轉型的挑戰和機遇。高中生物學教育作為培養學生科學素養和探究能力的重要組成部分，也需要與信息技術進行有機融合，開展智慧課堂的教學實踐。本文以新人教版必修1中的“細胞呼吸的原理和應用”為例，探索了如何基于信息技術支撐開展高中生物智慧課堂，以提高教學效果和學生學習動力。

關鍵詞：信息技術；高中生物；智慧課堂；構建

信息技術的飛速發展為教育帶來了前所未有的機遇和挑戰。智慧課堂作為一種新型的教學模式，已經逐漸成為高中生物教學的重要手段。在高中生物智慧課堂中，教師可以利用信息技術為支撐的手段，構建多樣化的教學資源，實現個性化教學，提升學生的學習效果和興趣。以新人教版必修1《細胞呼吸的原理和應用》為例，本文將探討基于信息技術支撐下的高中生物智慧課堂構建和實施策略。

一、虛擬實驗，模擬演示

成熟多樣的信息技術，可以提供豐富的虛擬實驗平臺和模擬演示軟件，讓學生在課堂上進行實驗和觀察，而無須真實的實驗設備和材料。這樣的策略可以極大地拓寬學生實驗的范圍，培養他們的實驗技能和科學思維。虛擬實驗和模擬演示可以提供更直觀、生動的教學資源，使學生更好地理解和掌握生物概念和原理。通過觀察虛擬實驗過程和模擬演示的示范，學生可以深入了解生物現象和實驗方法，加深對生物知識的理解和記憶。

在教授新人教版必修1中的《細胞呼吸的原理和應用》一課時，為構建高效課堂，利用虛擬實驗和模擬演示是一種有效的教學方法。教師可以在教學時先提供簡要的概念解釋，包括細胞呼吸的定義、目的和過程；使用圖表和動畫，以圖像化的方式展示細胞呼吸的關鍵步驟，確保學生對基本概念有所了解。然后進入虛擬實驗環節，介紹一個虛擬實驗平臺，如分子生物學模擬軟件或在線虛擬實驗室。實驗演示后，教師再讓學生親自操作并觀察細胞呼吸的過程，確保學生了解實驗的目的、步驟和結果，并引導他們觀察和記錄相關數據。接下來，學生可以進行模擬演示。展示一個與細胞呼吸相關的實際案例，如氧氣在人體中的運輸和利用過程。教師使用多媒體展示，模擬人體內的細胞呼吸過程，并強調不同組織和器官對能量的需求。這些模擬演示，能幫助學生更好地理解細胞呼吸在日常生活中的應用。實踐后，讓學生討論細胞呼吸的應用領域和相關問題。鼓勵他們提出問題、分享觀點和互相討論。教師在小組中巡視，提供指導和答疑[1]。

虛擬實驗和模擬演示還具有實驗結果的可復現性，學生可根據自己的興趣和需要進行多次實驗和觀察，從而加深對生物實驗和現象的認知。同時，學生可以自主調整實驗條件和參數，進行探究性學習，培養科學思維和創新能力。

二、個性設定，自主探究

信息技術支撐可以為學生提供個性化學習資源和學習路徑，根據學生的不同程度和學習風格進行個別化指導。通過在線學習平臺、自主學習軟件等，學生可以根據自己的學習進度和需求進行學習內容的選擇和學習方式的調整。個性化學習還可以通過在線討論和互動平臺促進學生之間的合作學習和交流。學生可以在虛擬學習社區中分享自己的學習心得和問題，與同學進行討論和解答。這種互動的學習環境可以促進學生的思維碰撞和知識共享，激發學習的興趣和動力。

比如：在教學之前，教師進行一個學生興趣調查，了解學生對細胞呼吸的興趣和相關領域的興趣點。這將幫助教師更好地了解學生的個人需求，并根據他們的興趣進行差異化教學。在課上提出一系列開放性的探索性問題，激發學生的好奇心和思考能力。例如：“你認為細胞呼吸對于什么樣的生物體至關重要？”或者“你認為細胞呼吸的原理和應用可以在哪些領域得到應用？”引導學生自由討論并提出自己的觀點。為了便于學生理解，還要提供多樣化的學習資源，包括書籍、文章、視頻、模擬軟件等，讓學生根據自己的興趣和學習風格選擇適合自己的資源進行學習。教師可以提供資源清單或建議，但鼓勵學生自主尋找和選擇資源，給學生足夠的時間準備和展示他們的研究成果；可以通過小組展示、海報展示、口頭報告等形式來展示學生的成果，鼓勵學生使用多媒體工具、圖表、實例等方式來呈現他們的學習成果[2]。

個性化學習可以引導學生進行自主探究和課外拓展。通過提供生物學科相關的資源和項目，學生可以根據自己的興趣和研究方向進行深入學習和實踐探究。這樣的學習方式可以培養學生的自主學習能力和創新思維，提高他們的科學素養和問題解決能力。

三、互動教學，即時反饋

信息技術支撐可以提供各種互動教學工具，如在線投票、在線答題等，使學生在課堂上積極參與，提高課堂互動效果。學生可以通過電子設備參與課堂互動活動，回答問題、提出觀點，與教師和同學進行實時交流。互動教學可以提供即時反饋，幫助學生及時了解自己的學習情況和問題所在。通過在線作業和在線測驗，學生可以及時收到自己的成績和評價，對學習效果進行自我評估和調整。教師也可以根據學生的表現和反饋情況，進行個別指導和教學調整，提供針對性的幫助和支持[3]。

在新人教版必修1《細胞呼吸的原理和應用》這節課的教學中，要體現有效的互動教學和及時反饋，可以采取以下方法：在課前，可以通過調研或問卷等方式了解學生對于細胞呼吸的基本理解程度和學習需求，以便更好地設計互動教學活動。在介紹細胞呼吸原理的基本概念后，將學生分成小組，讓他們自由討論并解答一些開放性問題，鼓勵他們共同思考和交流。教師可以在小組之間巡視并提供必要的引導。同時，教師可以設計一個情境，讓學生扮演不同的細胞器或分子，通過角色扮演來模擬細胞呼吸過程。這樣可以增強學生的參與感和理解度，同時培養他們的合作能力和表達能力。設計簡單可行的實驗環節，讓學生通過實驗觀察細胞呼吸現象，收集數據并進行分析。學生可以在小組內合作進行實驗，并將結果與其他小組進行比較和討論，從而加深對細胞呼吸原理的理解。在課堂中，教師可以頻繁提問學生，引導他們思考和回答問題。提問可以包括基礎概念、應用場景、實驗結果分析等方面，通過及時的反饋來糾正錯誤和鞏固正確的知識。還可以讓學生運用所學的知識解決實際問題。例如：給學生提供一個生活中的場景，讓他們分析在不同情況下細胞呼吸的變化及其對人體的影響。學生可以以小組為單位進行討論和展示，增加互動和參與度。利用在線投票、教學平臺的討論板塊等，讓學生在課堂上即時互動起來。教師可以通過這些現代教育技術工具收集學生的意見和回答，并進行集體討論或展示。通過實踐探究活動，學生可以培養實踐能力和創新思維。在實踐中，學生需要自主思考、獨立解決問題，同時還需要與其他同學合作完成任務。通過這種方式，學生可以鍛煉自己的實踐能力和團隊合作精神。

互動教學可以促進師生之間的互動和合作。學生可以通過在線平臺向教師提問、請教問題，教師可以即時解答學生的疑問和困惑。同時，教師也可以通過在線資源和教學平臺向學生提供補充資料和學習指導，提高教學效果和學生學習質量[4]。

四、媒體呈現，多元展示

多媒體呈現可以通過圖像、音頻、視頻等形式，為學生提供豐富的生物學知識和實例。通過多媒體資源的應用，學生可以直觀地了解生物的結構、功能和相關實驗過程。多媒體的呈現方式可以激發學生的學習興趣，提高學習效果。多媒體呈現可以將抽象的概念和過程可視化，幫助學生更好地理解和記憶。通過動畫、模擬實驗等多媒體形式的呈現，學生可以觀察和模擬生物現象和實驗過程，加深對生物知識的理解和掌握。此外，多媒體呈現可以提供豐富的案例和實例，為學生展示生物學在現實生活中的應用和意義。

應用多媒體呈現和可視化展示的教學策略可以提高學生的學習效果和興趣。比如：教師可以使用PPT演示文稿，將細胞呼吸的原理和過程以圖形、動畫和文字的形式呈現給學生。教師可以在演示中包括關鍵的概念、步驟和示意圖，幫助學生更好地理解和記憶。選擇合適的教學視頻來展示細胞呼吸的原理和應用。視頻可以包括實驗演示、動畫解釋和真實案例等內容，通過視覺和聽覺的方式激發學生的學習興趣，并幫助他們更直觀地理解細胞呼吸的過程。通過實驗演示，將細胞呼吸的原理和應用具體呈現給學生。例如：進行酵母發酵實驗，讓學生觀察酵母在不同條件下產生二氧化碳的過程，從而了解細胞呼吸的基本原理，使用模型和圖表來展示細胞呼吸的過程和相關數據?？梢允褂靡粋€細胞呼吸模型來演示氧氣和葡萄糖在細胞中的轉化過程，或者使用柱狀圖來比較不同條件下的細胞呼吸速率。此外，還可以設計一些互動游戲或小測驗，讓學生在課堂上積極參與。例如：可以設計一個細胞呼吸知識競賽，讓學生分組競爭回答相關問題，通過競爭的方式鞏固和檢驗他們的學習成果。同樣的，利用虛擬實驗軟件或在線模擬器，讓學生進行細胞呼吸實驗的模擬操作。虛擬實驗可以提供更靈活的學習環境，讓學生在沒有實際實驗室條件的情況下，通過模擬實驗來觀察和理解細胞呼吸的原理和過程。

通過多媒體展示生物學的應用場景和相關研究成果，學生可以更好地理解生物學的實際應用和社會意義，培養他們的科學素養和實踐能力。

五、個性指導，綜合評價

信息技術支撐可以為學生提供個性化評估的方式和工具。通過在線測驗和作業，學生可以根據自己的學習進度和需要進行學習內容的選擇和學習方式的調整。同時，教師也可以根據學生的學習表現和反饋情況，進行個別化評估和指導，幫助學生提高學習效果。綜合評價可以通過信息技術的支持進行多角度、多層次的評估。通過在線平臺記錄學生的學習過程和成果，可以綜合考查學生的知識掌握、實踐能力、合作能力等方面的表現。這樣的評價方式可以更全面地了解學生的學習情況和發展狀況，為個性化教學提供有效的依據[5]。

在教學時，教師先生動形象地展示細胞內的過程和原理，激發學生的興趣，提高他們的理解和記憶效果。使用動畫展示氧氣進入細胞、葡萄糖的分解和產生能量的過程。通過觀看和分析多媒體資源，學生可以更加直觀地理解細胞呼吸的原理和應用。此外，教師還可以提供在線討論和問題解答，引導學生對多媒體資源進行深入思考和交流，促進學生的互動與合作。然后教師可以利用小組合作學習的機會進行綜合性評價，針對本課的重點，讓學生回答相應的問題?；蚴墙Y合每個小組完成任務的情況，進行評定。及時發現問題，對學生進行指導。為了突顯個性化評價的作用，學生可以就細胞呼吸過程中的關鍵概念、應用領域或倫理問題展開討論，分享自己的思考和發現。這種形式的學習方式可以激發學生的思維和創造力，促進他們的學習和成長。在與同學討論和合作的過程中，不僅可以提出問題和挑戰，還可以接觸到不同的觀點和思維方式。通過批判性的思考和分析，學生可以更好地理解和應用“細胞呼吸的原理和應用”，培養解決問題的能力和創新思維。個性化評價還可以通過學習分層和錯題反饋來促進學生的學習進步。教師可以根據學生的學習表現和理解程度，對學生進行分層教學，針對性地提供不同難度和深度的學習內容。在課程中，教師可以根據學生的理解水平，分別布置基礎題、拓展題和綜合應用題，以幫助學生逐步提升自己的學習水平。同時，教師提供即時的錯題反饋，幫助學生發現和糾正自己的錯誤，加深對知識的理解和掌握。通過個性化學習和自主探究，學生能夠培養自主學習和自我管理的能力。學生可以根據自己的學習需求和興趣選擇學習資源和任務，自主安排學習時間和進度。

個性化學習能夠匹配其不同的學習需求和能力水平。通過個性化學習和自主探究，學生可以自主選擇學習資源和任務，提升自己的學習效果和自主學習能力。綜合評價可以通過學生自主學習和項目實踐的方式進行。學生根據自己的興趣和能力選擇學習項目，進行深入研究和實踐探究。通過項目成果的展示和評估，教師可以全面評價學生的綜合素質和能力發展。

結束語

綜上所述，通過對新人教版必修1中的“細胞呼吸的原理和應用”智慧課堂的探索和研究，我們會發現基于信息技術支撐的高中生物智慧課堂具有許多優勢和潛力。信息技術的引入使得課堂更具互動性和個性化，學生可以通過虛擬實驗、在線討論等方式進行實踐探究，提高了學習興趣和參與度。同時，教師也能更好地指導和評價學生的學習情況，促進學生的思維能力和創新意識的培養。然而，信息技術在高中生物智慧課堂中的應用還存在一些挑戰，如技術設備的支持、教師的培訓、使用頻率等。我們需要進一步研究和探索，不斷改進和完善智慧課堂的實踐，以提升學生的學習效果和能力。

參考文獻

[1]吳可語.試論信息化視野下的高中生物智慧課堂教學策略[J].科學咨詢，2021（14）：294-295.

[2]孫振超.淺談信息技術環境下如何打造高中生物智慧課堂[J].中小學電教，2017（4）：63-64.

[3]滕麗麗.對高中生物課堂教學和信息技術整合模式的分析[J].考試周刊，2016（72）：153.

[4]李鑫.信息技術與高中生物課堂教學的深度融合研究[J].成才之路，2015（23）：96.

[5]莊文軍.淺談“互聯網+”背景下信息技術在高中生物教學中的應用[J].中國新通信，2020，22（24）：173-174.