信息技術背景下初中生物科學探究素養培養策略

時代的發展推動了社會各個領域的進步，將信息技術與學科教學相融合，不僅是時代賦予教育的全新使命，更是教育朝著現代化方向發展的必然之路。生物是研究生命科學的一門自然學科，也是對學生探究能力要求較高的學科，初中生物作為學生系統學習生物知識的基礎階段，將信息技術運用于教學活動的設計與實施過程中，對培養學生的探究能力、科學思維、生物素養等各個方面都有著積極作用。基于此，本文以蘇教版初中生物教學為例，結合具體的教學內容和學生的實際學情，從多個方面對如何運用信息技術開展生物知識教學進行討論。

《義務教育生物課程標準（2022年版）》指出，教師在教學實踐過程中要積極開發和利用各種有效的課程資源，讓學生盡可能從不同渠道、不同形式來接觸生物知識，親身體驗科學、技術和社會。同時，生物知識有著極強的抽象性特征，注重對學生探究能力的培養，不僅是生物核心素養的重要內容，也是促進學生能力提升的重要舉措。而初中生物教師在教學實踐過程中運用信息技術輔助教學，既契合初中生物課程標準，也能夠讓學生在信息技術形式多樣、生動有趣、信息量大、重現力強、操作簡單等多元化的功能優勢中有效提升知識探究能力，從而促使學生更牢固地掌握信息技術知識，助推初中生物教學的改革發展。

一、運用信息技術布置預習任務，增強學生探究意識

預習是學生學習知識的最初環節，也是學生打好基礎的重要階段。在傳統的初中生物預習任務的布置中，教師往往直接讓學生按照教材內容進行知識預習，這種預習模式不僅枯燥無趣，而且難以激發學生對知識的探究興趣。微課是信息技術不斷發展過程中誕生的一種高階技術，其短小精悍、重點突出的特點給各階段、各學科的教育教學帶來了極大便利。在信息技術發展背景下，初中生物教師結合微課技術輔助學生進行課前預習，不僅能夠讓學生在正式學習生物知識之前就對知識了如指掌，也有助于引導學生形成主動探究的學習意識。

例如，在《植物細胞的結構與功能》教學中，這部分知識是初中生物的基礎內容，也是學生學習后續知識的重點內容。為了進一步點燃學生對生物知識的學習熱情，激發學生的探究興趣，備課時教師就可以根據這部分知識制作微課，并在正式教學前將微課發送到班級學習群，讓學生下載輔助預習。在微課中，教師不僅生動詳細地為學生呈現了這部分內容的重點知識，而且在微課最后為學生布置了預習任務，讓學生在預習時完成，總結自己在預習過程中遇到的問題，正式上課時著重聆聽。借助微課技術輔助學生課前預習，充分改變了傳統的生物預習模式，學生在完成微課任務的過程中實現了自身知識探究能力的培養。

二、運用信息技術進行趣味導入，激發學生探究熱情

興趣是學生主動開展學習活動的重要驅動力量。好的課堂導入作為喚醒學生學習熱情和探究欲望的重要開端，對最終的教學效果有著決定性作用。因此，在信息技術發展的背景下，初中生物教師可以借助多媒體技術呈現圖片、播放視頻的優勢進行課堂導入環節的有效設計，不斷提升課堂導入的趣味性和有效性，從而激發學生的探究熱情，助力學生學習效率的提高。

例如，在《綠色植物的一生》教學中，本單元知識包含植物種子的萌芽、根的生長、植物的開花和結果等知識，每一節內容都是上一節內容的延伸，且有著緊密聯系。因此，在正式教學本單元知識之前，為了能夠讓學生更清晰地了解植物的成長過程，教師可以在課堂導入階段為學生呈現多幅以“植物”的角度講述自己一生的“連環畫”，讓學生在對“連環畫”的分析中，主動總結植物的成長發育特點。對初中階段的學生來說，“漫畫”是其十分鐘愛的休閑讀物之一，初中生物教師將具體的教學內容借助信息技術以“連環畫”的形式呈現給學生，不僅與初中生的興趣高度吻合，而且有助于學生在觀察、分析的過程中激發探究熱情。

三、運用信息技術實施教學分層，培養學生探究能力

由于成長環境以及個人能力的不同，學生與學生之間無論是在性格特點還是學習能力等方面都存在著巨大差異，這種差異性不可忽視，也不能消除。而在以往的初中生物教學實踐中，教師往往會忽視學生的這種差異性，導致學生的學習呈現兩極分化的現象，這對學生的發展與能力的進步產生不利影響。而在信息技術發展背景下，初中生物教師可以借助“電子問卷調查”的方式來了解學生的基本情況，讓“調查結果”輔助教師對學生進行分層，展開教學實踐，在全面提升教學針對性的同時，優化課堂教學效果，助力學生探究能力的培養。

例如，開學之初，生物學科教師對學生的基本情況尚不了解，為了更好地落實對學生探究能力的培養，制定針對性的教學計劃，教師可以在第一節課對學生進行“電子問卷調查”。在“問卷調查表”中，教師可以適當地結合小學科學課程中的生物知識進行設計，以了解學生的生物基礎以及各項能力；生物教師還可以借助心理知識的相應測試題目，了解學生對生物知識的學習熱情以及學生對生物課堂的要求，從而全面把握學生的真實情況和學習水平。得出最終結果后，教師就可以根據學生的真實情況對其分層，在未來的教學實踐中關注不同層次學生的學習需求，從而選擇更具有針對性的探究能力培養方案，促使學生在這種差異化的教學中實現探究能力的提升。

四、運用信息技術助力實驗活動，強化學生探究水平

實驗是初中生物教學的基本手段，有著極其重要的教育教學功能，能夠促進學生實現理論與實際的聯系，激發學生的探究欲望；幫助學生進一步了解生物概念和生物想象的發生規律；培養學生的觀察能力、思維能力、探究能力以及解決問題的能力。在傳統的生物實驗教學中，由于各種客觀條件的限制，生物實驗落實情況并不樂觀，學生在學習相關實驗知識的過程中往往會出現對教師實驗示范流程認識不到位、理解不深刻的問題。而在信息技術不斷發展的背景下，教師可以提前將實驗過程錄制下來，在正式的實驗教學中，將提前錄制好的實驗內容與教師的實驗示范同步展示，不僅能夠有效彌補傳統生物實驗教學的不足，而且能夠讓學生在“暫停”“回放”等功能優勢中更清晰地了解實驗過程，從而提高學生的探究水平。

例如，在《食品保存》教學中，這部分知識的教學目標是讓學生了解食物腐爛的主要原因，并知道運用什么方法來保存食品。食物腐爛是一個長期的過程，教師如果直接讓學生在課上進行實驗，難以立即得出實驗結果。因此，為了進一步強化學生的探究能力，講解完具體的知識內容后，教師可以將自己在課前錄制的“面包發霉”小實驗視頻播放給學生，讓學生觀看視頻內容，以小組合作的方式探究食物腐爛的原因，以及避免食物腐爛的方法，并在課程結束之后，以小組為單位制定小組實驗計劃，將實驗流程錄制下來，撰寫實驗報告。這種方式不僅能夠深化學生對生物知識的理解，而且幫助學生實現了對自身實驗能力和探究能力的有效鍛煉。

五、運用信息技術展示重點知識，降低學生探究難度

相較于其他學科知識來說，生物知識有著較強的抽象性和復雜性，學生如果單純依靠“自我理解”，則難以真正掌握生物知識。同時，對處于初中階段的學生來說，其形象思維能力較強，對于“直給”的事物更容易接受。因此，在信息技術的發展背景下，初中生物教師在重難點知識教學過程中，就可以利用課件向學生呈現思維導圖，以此將整個知識脈絡直觀地展示給學生，讓學生通過對“知識結構”的直觀感知了解生物知識之間的內在聯系，從而降低學生的探究難度，促進學生知識內化。

例如，在《動物細胞的結構與功能》教學中，這部分知識的教學目標是讓學生了解人和動物細胞的基本結構及其主要功能，并能夠用自己的語言描述細胞核在生物遺傳中的重要功能，同時可以區分動物細胞和植物細胞基本結構的差異。在教學中，為了進一步降低學生對這部分知識的理解難度，培養學生的探究能力，教師可以直接利用課件為學生呈現知識思維導圖，同時播放“人的口腔上皮細胞臨時玻片標本制作”的flash動畫，讓學生將“人的口腔上皮細胞結構圖”與“動物細胞結構模式圖”進行對比，在對思維導圖的觀察與分析中進行思考，從而在降低學生知識理解難度的同時，讓相關知識烙印在學生腦海中。

六、運用信息技術豐富教學資源，拓寬學生探究視野

知識來源于生活，生物知識與人們的實際生活更是有著緊密聯系。因此，教師在生物知識教學過程中，不應局限于教材內容的傳授，還要適當地進行生物知識的有效拓展，以開闊學生的探究視野。而在信息技術不斷發展的背景下，教師可以直接利用互聯網技術搜索與教學內容相關的資料，在豐富課堂教學資源的同時，為學生的知識理解和探究學習提供助力。

例如，在《關注生物圈——環境在惡化》教學中，這部分知識的教學目標是讓學生關注嚴峻的環境問題，了解人類活動對生物圈的影響，促使學生形成環境保護意識。因此，在教學過程中，為了更好地引導學生進行探究性學習，拓寬學生的知識視野，教師可以利用互聯網技術搜索相關資料，并在課堂教學時直接呈現給學生，從而讓學生了解當前我國環境和世界環境的嚴峻形勢，形成自己的獨特認識，落實對學生探究能力的培養。

七、運用信息技術布置課后作業，提升學生探究自信心

作業是檢驗學生學習情況的重要手段之一。在傳統的生物作業設計中，教師往往直接為學生布置課后習題，或者讓學生完成與教材內容相應的練習冊，這種作業設計模式雖然能夠幫助學生鞏固所學知識，但是長此以往，容易降低學生對生物知識的探究熱情。在信息技術發展的背景下，初中生物教師可以設計“線上打卡作業”的方式，不僅能夠了解學生真實的作業完成情況，而且能夠讓學生第一時間了解自身知識掌握程度，教師也能在第一時間對學生進行輔導，潛移默化中提升學生的探究自信心。

例如，在教學完《生物的分類》這部分知識后，教師為學生設計課后作業時，就可以一改往日完成練習冊的作業設計形式，讓學生登錄學習軟件，“打卡”完成線上作業。在這一過程中，教師可以通過信息技術實時了解學生的作業完成時間和完成效果。而當學生對某個問題存在疑問時，就可以通過軟件向同學或者教師發送“求助信號”，當其他學生或教師接收到“求助”之后，可以直接在線上平臺進行交流討論。這種作業設計形式不僅節省了教師批改作業的時間，而且能夠讓學生在第一時間就能得到指導，在提升學生對生物知識探究信心的同時，促進了學生核心素養的發展。

八、運用信息技術開展多元評價，優化學生探究素養

高效的評價不僅是教師發現自身教學短板的重要途徑，也是教師了解學生知識掌握情況，明確學生優勢和不足的有效方法。但是從以往的初中生物教學評價工作的落實情況來看，部分教師并不注重對評價環節的設計，即便對學生進行了評價，也存在合理性和客觀性不強的問題，不僅沒有發揮評價的作用，而且抑制了學生探究能力的發展。而在信息技術的發展背景下，初中生物教師可以借助大數據實施評價，提升評價的合理性與客觀性，在凸顯信息技術與評價優勢價值的同時，促進學生探究素養的發展。

例如，在教學完《動物的運動依賴于一定的結構》這部分知識后，教師就可以利用電子白板為學生呈現隨堂練習題目，并讓學生將自己的學習平板與電子白板連接，完成練習。當學生完成練習并提交答案之后，教師在課前設置好的“評價系統”就會根據學生的答題情況呈現評價結論，不僅每一個小題目帶有評價和知識解析，大數據也會根據學生的完成情況對學生的整體學習進行總結性評價，還會依據全班學生的答題情況對學生的進步以及在整個班級中的學習情況進行評價。如此一來，學生能夠充分了解自己對這部分知識的掌握程度，以及自己與同學之間的差距，既提升了評價的客觀性與科學性，又讓學生明確了自己的前進方向。

九、結語

總而言之，初中生物教師在培養學生探究素養的過程中運用信息技術，對激發學生的學習興趣、提升學生的學習能力以及促進學生素養的發展等方面有著積極作用。因此，作為一名新時代的初中生物教師，應當在實踐中積極探索，充分運用各種信息化教學模式，發揮信息技術的優勢，讓信息技術真正成為提升學生探究能力和學科素養的法寶。

（宋行軍）