基于提升初中生生物核心素養的信息技術跨學科融合教學探究

朱夢菁

【摘? 要】 在當代教育背景下，跨學科教學已成為重要的教育模式。初中生物教育與信息技術的結合，能夠顯著提升學生的生物核心素養。文章聚焦于如何有效將信息技術融入生物教學，提出了有效的教學融合策略，以期達到提升學生生物核心素養目的。研究結果表明，初中生物與信息技術跨學科融合教學的合理應用，不僅能夠豐富教學內容和方法，還能夠有效培養學生的綜合素質以及核心能力。

【關鍵詞】 生物核心素養；信息技術；跨學科教學

隨著信息技術的快速發展和教育模式的變革，跨學科融合教學成為教育領域的重要趨勢。信息技術不僅提供了豐富多樣的教學資源和工具，還創造了更加互動和動態的學習環境。在這種背景下，探討初中生物與信息技術的跨學科融合教學，對提高學生的生物學習興趣、深化學科理解以及培養創新能力等方面具有重要的理論和實踐意義。

一、初中生物與信息技術跨學科融合教學的意義

（一）增強學生學習動機與興趣

初中生物傳統教學方法往往以課本和實驗為主，此種方式在傳遞知識的同時，可能會忽視學生的興趣和動機。然而，隨著信息技術的迅猛發展，將其與生物學科的教學相結合，不僅可以打破傳統教育的局限性，還能顯著提高學生的學習興趣和動機。信息技術的運用可以通過多媒體演示、互動軟件和虛擬實驗等形式，使得原本抽象的生物概念變得直觀易懂。通過動畫和三維模擬，復雜的生物知識如光合作用、細胞分裂可以生動地展現在學生面前，此種形象化的呈現方式能夠激發學生的好奇心和探索欲，從而提高學生學習動機。

（二）促進學生深度學習與理解

生物學作為一門涉及廣泛內容和復雜概念的科目，傳統的教學方法往往難以全面覆蓋其內容。然而，當生物教學與信息技術相結合時，生物教學將突破原有局限，使學生學習深度和理解能力得到顯著提升。信息技術的應用可以通過模擬實驗、互動式學習和數據分析等方式，幫助學生深入理解生物學的復雜過程和抽象概念。通過計算機模擬，學生可以直觀地觀察到細胞的結構和功能，甚至可以模擬細胞分裂和遺傳過程。此種互動式的學習經驗能夠加深學生對生物學原理的理解，使他們能夠更好地把握生物學的核心概念和原理。

（三）培養學生綜合技能與創新思維

在初中生物與信息技術的跨學科融合教學中，學生不僅需要學習生物學的基本知識，還需要學會如何利用信息技術進行探究、分析和創新。在生物學的學習過程中，實驗和觀察是基本的科學方法，通過信息技術，學生可以進行虛擬實驗、在線觀察和數據分析，這有助于學生掌握科學的探究方法，同時能夠激發學生的探索欲。此外，在生物與信息技術的結合過程中，學生被鼓勵去思考、探索和創新。此種跨學科的學習方式不僅可以培養學生的創新思維，還可以提高學生的綜合解決問題能力。

二、基于提升初中生生物核心素養的信息技術跨學科融合教學策略

（一）利用信息技術收集備課素材

在初中生物和信息技術跨領域融合教學過程中，教師可以充分利用信息技術來收集和整合備課素材。在具體實踐中，教師應通過互聯網搜索和篩選與生物學相關的教學資源，科學視頻、實驗演示、案例研究資源等，為學生提供直觀的學習材料，幫助學生從多角度理解生物學概念和原理。在選擇這些資源時，教師應關注其科學性、準確性和適宜性，確保所選材料既能激發學生的興趣，又能準確傳達生物學的核心知識。同時，教師應主動探索和利用生物學及教育技術領域的專業數據庫和學術期刊，從中獲取最新的研究進展和教學方法。此類高質量的學術信息資源不僅能夠幫助教師保持教學內容的前沿性，還能夠提供更多創新的教學思路和方法，幫助教師設計出更具科學性和前瞻性的教學活動，更好地滿足學生的學習需求。

以人教版生物七年級上冊第二單元“植物細胞”教學為例，教師可以訪問專業的生物學網站和數據庫，收集關于植物細胞的最新研究和學術文章。隨后，教師可以通過互聯網搜集關于植物細胞的教學視頻和動畫，此類視頻和動畫應能夠生動展示細胞的結構，同時說明細胞膜、細胞核、葉綠體等部分的功能和特性。在教學過程中，教師可以播放一段動畫視頻，引導學生討論：“如果細胞沒有細胞膜，會發生什么情況？”學生需要根據文集積極參與討論并提出自己的想法，教師則根據學生的回答和問題進行及時解釋和補充，使得整個教學過程既生動又富有互動性。

（二）采用信息技術設計情境導入

教師可制作或引用生動的動畫、視頻等多媒體材料，創造一個有趣和吸引人的教學開場。例如，在介紹生物學的新概念時，教師可以播放相關的科學動畫，此種視覺和聽覺的結合不僅能夠迅速吸引學生的注意力，還能夠幫助學生更快地進入學習狀態。同時，創設情境模擬是提高學生理解和參與度的重要方法。教師應通過創建與生物學相關的情境模擬，使學生在接近真實的環境中進行學習。

例如，在教授生態系統的課程時，教師可以使用軟件來模擬不同生態系統的運作，學生可以通過互動操作來學習不同生物之間的相互關系和環境的影響。此種模擬不僅能夠為學生提供生動的學習環境，同時能夠幫助學生以更加直觀和實際的方式理解復雜的生物學概念。此外，教師可以利用教育軟件或在線平臺，設置與生物學知識相關的問題或挑戰。例如教師可以在在線學習平臺上發布一個與課程相關的問題或挑戰，要求學生通過網絡搜索、小組討論或個人思考來找到答案。此種方法不僅能夠促進學生的自主學習，同時能夠提高學生的批判性思維和解決問題的能力。

以人教版生物七年級上冊第三單元“藻類、苔蘚和蕨類植物”教學為例，教師可以制作一段關于藻類、苔蘚和蕨類植物的生長環境和特點的視頻，開啟課程的導入。視頻中生動的圖像和詳細的解說能夠吸引學生的注意力，讓學生仿佛置身于該環境中，從而引起學生對蕨類植物生長環境和特征的好奇。接下來，教師可以利用電子白板上的互動軟件創建虛擬生態系統模擬。在這個模擬中，學生可以觀察到不同環境下藻類、苔蘚和蕨類植物的生長情況。教師可以引導學生探討：“為什么這些植物會在這樣的環境中生長？”學生積極參與討論，提出自己的看法，教師則根據學生的回答，進一步闡述這些植物的適應性和生長習性。在課程的互動環節中，教師可以通過在線平臺提出與本單元內容相關的問題，如“藻類在生態系統中扮演什么角色”。學生可以在小組討論過程中利用互聯網搜索相關信息，并在課堂上分享個人發現。

（三）結合信息技術完成新課學習

在初中生物和信息技術跨領域融合教學過程中，教師應有效利用各種信息技術工具，促進學生的互動學習和深入理解生物學概念。首先，教師可以使用專門的生物學教學軟件和虛擬實驗室工具，這些工具能夠為學生提供一個互動和探索的學習環境。例如，通過使用生物學教學軟件，學生可以觀看生物過程的動畫模擬，這些直觀的展示使得學生能夠更容易理解復雜的生物學概念。同時，虛擬實驗室的應用允許學生在沒有實際實驗設備的情況下進行實驗操作的模擬，這不僅能夠提高實驗教學的可達性，同時也保障了學生的安全性。其次，教師應利用在線合作平臺鼓勵學生進行小組討論和協作，此種方法能夠促進學生之間的交流和合作，幫助學生共同完成學習任務。在這種環境中，學生可以相互分享信息，討論問題，從而提高學習效果。此外，教師可以通過結合現實操作和虛擬實驗，更全面地呈現生物學知識，幫助學生從不同角度理解和掌握核心概念。例如，在教授遺傳學的課程時，除了在實驗室進行基因交叉實驗之外，教師還可以引導學生使用模擬軟件來探索遺傳變異的可能性。此種結合現實和虛擬的教學方法不僅能夠增加學習的趣味性，還能夠提高學生理解和運用知識的能力。

以人教版生物八年級下冊第七單元“基因的顯性和隱性”教學為例，教師可以使用生物學教學軟件介紹基因顯性和隱性的基本概念。軟件中應包含動畫和圖表，并能夠生動展示基因如何在遺傳過程中表達。教師可以利用這些動態資源，詳細解釋什么是顯性基因和隱性基因，以及其在生物體中如何表現。在講解的過程中，教師需要不斷地提問和引導，例如：“如果父母一方有顯性基因，另一方有隱性基因，后代會如何表現？”通過此類引導性問題，教師可以鼓勵學生思考并參與到討論中。隨后，教師可以利用在線合作平臺，組織學生進行小組討論。每個小組利用平臺共享的資料，探討基因遺傳的不同案例。最后，教師可以結合實際操作和計算機模擬實驗，以幫助學生更深入地理解基因的顯性和隱性。教師可以在信息實驗室中引導學生進行簡單的植物雜交實驗，要求其觀察并記錄實驗結果。同時，教師還可以引導學生使用計算機模擬軟件來模擬不同基因組合的遺傳結果，通過對比實際實驗和模擬實驗的結果，學生能夠更全面地理解基因在生物體內的實際作用。

（四）應用信息技術檢驗學習效果

在初中生物和信息技術跨領域融合教學過程中，教師應充分利用信息技術的多樣化工具，以全面、有效地評估學生對生物學知識的掌握程度和學習成果。首先，教師應利用在線測試工具即時評估學生學習效果。這些工具通常包含選擇題、填空題、判斷題等各種形式的測試題目，能夠迅速反饋學生對生物知識的掌握情況。在線測試的優勢在于其即時性和便捷性，學生可以在任何有網絡的地方完成測試，教師則可以通過系統自動統計的結果，快速了解每位學生的學習狀況。這種方式能夠為教師提供大量的數據，幫助其分析學生在某一知識點上的共同錯誤或不足，從而針對性地調整教學策略。其次，教師可以通過電子問卷、在線論壇等方式，收集學生對課程的反饋意見。具體反饋可以包括學生對教學內容、教學方法、教學資源的滿意度，也可以包括對所學知識的理解程度和疑惑點。通過分析這些反饋，教師不僅能夠了解學生的學習體驗，還能夠及時調整教學方法，以滿足學生的學習需求。此外，教師可以要求學生通過實際項目或研究報告的形式展現個人學習成果。例如，教師可以布置一個與生物學相關的研究項目，要求學生利用所學知識來解決實際問題或進行實驗研究，然后通過撰寫報告或進行多媒體演示來展示其研究成果，從而促進學生深入學習，提高學生的研究能力和創新能力。

以人教版生物八年級上冊第五單元“細菌和真菌”教學為例，在教學結束后，教師可以利用在線測試平臺進行一次即時評估。測試應包含多項選擇題、判斷題和簡答題，涵蓋細菌和真菌的特征、分類、生活環境等關鍵知識點。教師應引導學生在課后登錄平臺完成測試，系統能夠即時顯示學生的答題情況和分數。教師可以通過這些數據快速了解了學生在哪些方面掌握得好，哪些方面還需要加強。為更深入地了解學生的學習體驗，教師可以通過電子問卷收集了學生對這一單元教學的反饋。問卷包括對教學內容、教學方法和教學資源的滿意度調查，以及開放性問題，詢問學生在學習過程中遇到的困難和疑惑。教師在收集并分析了學生反饋后，若發現學生對實驗部分的理解不夠深入，則在下一節課上進行針對性講解，并鼓勵學生提出問題，進行互動討論。此外，教師可以布置與細菌和真菌相關的小研究項目。在此過程中，教師可以引導學生分成小組，選擇與細菌或真菌相關的主題進行研究，然后撰寫信息報告并在班上進行展示。在項目展示過程中，教師需要和學生共同評估每個小組的表現，著重關注學生的表達能力和信息技術運用能力，從而推動學生生物核心素養及信息素養的同步發展

三、結語

綜上所述，初中生物與信息技術跨學科融合教學對于提升學生的生物核心素養具有重要意義。信息技術的有效應用不僅能夠豐富教學內容，同時能夠提升學生的學習動機和深度理解能力。通過整合信息技術工具進行教學、設計互動式學習情境，以及評估學習效果，教師能夠更好地激發學生的興趣和探究欲，同時培養學生創新思維和綜合解決問題的能力。此種教學模式不僅有助于學生掌握生物學知識，同時能夠為學生的未來發展奠定堅實的基礎。

參考文獻：

［1］ 顧源媛. 基于跨學科融合指向問題解決的初中生物學教學難點突破［J］. 生物學教學，2022，47（10）：30-32.

［2］ 沈慧艷，曹芳，程雪梅. 初中生物教學中跨學科知識的整合應用［J］. 中學教學參考，2021（08）：84-85.

［3］ 張鋒. 初中生物學教師跨學科教學能力提升策略［J］. 福建教育，2022（41）：21-24.