互聯網+背景下高中生物智慧課堂教學方式變化分析

摘" "要" 對高中生物智慧課堂教學方式的價值、構建策略和深度融合“互聯網+”元素的高中生物智慧課堂教學方式變化進行分析，以期為高中生物智慧課堂教學改革提供一定的參考。

關鍵詞" 互聯網+；高中生物；智慧課堂；教學方式

中圖分類號：G633.91" " 文獻標識碼：B

文章編號：1671-489X（2024）23-00-04

0" 引言

隨著“互聯網+”信息技術與課堂教學的融合，高中生物課程的教學方式有了較大的變化，當下較為時興的智慧課堂為學生的學習帶來更為廣闊的、深度的、優質的、便捷的教育資源和教學模式。智慧課堂教學方式下，學生自主學習的能力、解決問題的能力都能得到很大的提升，教師“教”的過程也有了很大的促改。教師改變以往機械的板書講解、知識灌輸的方式，更多的是利用“互聯網+”信息技術讓學生進行課前微課預習，在課中創設虛擬實驗情景，進行交互教學，在課后在線評價教學成果，這些方式不僅拓寬了學生獲取知識的渠道，而且為學生創造了開放的學習空間，為師生間的教學互動提供了方便的形式，極大地增強學生的學習熱情，為完成生物課程教學、培養學生生物學科核心素養提供了一條很好的途徑。

1" 高中生物課程進行智慧課堂教學改革的

價值

1.1" 激發學生學習興趣，指導教學

依托智慧課堂，可以成功搭建學生自主學習的平臺，提高學生自主學習的積極性。首先，學生能從傳統課堂中被動接受知識的角色轉變為課堂教學的主體，解決了傳統教學模式下教師單方面傳授講解知識的弊端。學生間有了更多的學習、互動和分享學習成果的空間、維度、時間與平臺。比如：課前可通過教師推送的微課資源進行預習，也可通過教師推送的預習題進行預習效果的檢測；課上能通過虛擬仿真實驗室的虛擬操作體悟實驗探究歷程，進行小組合作探究，師生交互完成學科知識教學；等等。教學方式的改變可以極大地喚醒學生的探究意識和學習熱情。主動探究、學習新知識并對教學情況進行反饋檢測的過程，讓每一個學生都能參與其中，營造良好的學習氛圍。

1.2" 提升學生學科素養

在以往生物知識的學習中，因學校硬件設施不足，學生缺乏動手實踐的機會；課時的安排又導致學生自主學習與實踐的時間不夠。而在生物智慧課堂中，學生可以通過互聯網信息技術搜集學習素材，豐富生物學科知識，還可以通過虛擬實驗的方式仿真操作實驗，這有助于學生理解實驗過程，將微觀抽象的知識形象化，突破實驗教學的重難點。教師也可以利用“互聯網+”信息技術，對生物知識進行全面展示，或以多樣的概念圖、思維導圖、3D結構模式圖等講解形式，對薄弱知識進行反復鞏固，讓學生理解知識間的關聯性，建立知識框架體系，提升綜合思維能力和知識歸納能力，夯實生物學知識，大大提高自主學習能力。

1.3" 創新生物教學方式

智慧課堂借助動畫、微課、師生交互、在線檢測、作業統計、實施評價等形式進行課堂教學，課前的預設動畫、微課等預習資源可以為學生創設新的學習情景，提供良好的氛圍和學習體驗，課中交互學習和在線檢測，課后小組間的線上學習效果評價，有效改善傳統授課模式單一化、套路化、機械化的弊端。讓學生帶著探索知識的欲望，深入課堂的教學和學習中，促進學生的良好成長，具有實效性的課堂互動讓學生真正成為學習的主體。

2" 高中生物智慧課堂的構建及教學方式變

化分析

2.1" 構建智慧課堂中重要概念的骨架

2.1.1" 依托“互聯網+”信息技術展示重要概念

在生物知識學習中，采用互聯網技術進行輔助，可以將抽象概念形象化、生動化，展現構成某一概念的多個關鍵詞（要素）間的關系，對概念進行深度剖析，從而建構完整的生物學大概念、位次概念等邏輯關系體系。比如，在“免疫調節過程”的學習中，教師可以利用云端存儲的學習資料，直觀地展示新冠疫苗的接種過程，以及使機體獲得相應的免疫能力，減少感染概率的原理。讓學生根據所提供的學習資料，自主查閱網絡資源，正確地辨析容易混淆的概念，如溶菌酶和溶酶體、巨噬細胞和淋巴細胞、體液免疫和細胞免疫，讓學生對概念初步形成系統認識。然后教師進一步進行課堂提問：“新冠疫苗是如何使生物機體產生抗體的呢？抗體是什么物質？”給予學生討論的學習空間，讓學生對即將要學習的體液免疫過程的知識有大致的理解。之后，教師利用萬彩手影大師軟件將體液免疫的過程以手繪動畫的形式呈現出來，尤其是將細胞呈遞抗原的細微過程以宏觀的形式展示出來，避免學生將抗原呈遞錯誤地理解為類似快件的投遞，要讓學生認識到，抗原呈遞實則為細胞間的信息交流。最后繪制出體液免疫的調節過程，并得到抗體是一種分泌蛋白、抗原和抗體可以特異性結合等重要概念。教師還可以延伸教學廣度，提出新冠疫苗是什么物質的問題，引起學生對疫苗的探究，進而得到疫苗是一種減毒或滅活且能引起機體產生免疫效應的生物制品這一概念。教師也可以用概念圖對接種疫苗和未接種疫苗兩種情況進行對比，讓學生對抵抗病毒入侵的途徑、方法有更深、更多的理解。

2.1.2" 依托智慧課堂指導學生構建概念體系

社會構建主義學習理論倡導教師在課堂教學活動中，以概念體系建構的形式進行概念學習或知識講授，給予學生充分發揮自主學習能力的網絡平臺進行概念體系構建，使學生對生物學概念的理解更加清晰完善、系統和整體。比如，在“探究植物細胞失水和吸水”實驗教學中，可以讓學生通過交互平臺觀察實驗現象，并自主記錄完成實驗報告單。之后，學生之間進行報告單的分享和評價，最終得出“原生質層相當于一層半透膜且伸縮性強于細胞壁”這個結論。在學習過程中，學生猶如親身進行了實驗實操，這不僅可以節省課堂時間，還可以讓學生擁有更多經驗、想法和交流的機會，從而提升學生參與課堂教學的主動性。課堂教學結束后，教師還可以讓學生對自己在實驗過程中產生的疑慮等個體問題進行整理匯總，在解決個體問題的過程中，教師應反復強調重要生物學概念，以鞏固學生對概念的掌握，強化其對概念的理解。教師也可以利用課下時間，讓學生運用思維導圖軟件繪制概念的思維導圖并進行評比，這不僅有助于學生梳理概念間的關聯性、系統性和邏輯性，還能對教學效果進行測評，指導教學改進。

2.1.3" 精準測評，幫助學生進行生物學概念的鞏固

高中生物學教材涉及很多概念，在完成課堂教學任務后，教師還需要通過精準評估的形式，檢測學生對概念的掌握情況，幫助學生鞏固相關概念，提高生物課堂教學的有效性，鍛煉學生的學科思維素質。比如，在學習完“種群的數量特征”一節后，教師可以通過網絡教學平臺為學生提供檢測題，設置具有梯度性并能涵蓋本節眾多概念的有針對性的試題，學生通過移動終端進行答題并及時上傳答案，教師及時批閱，通過平臺自帶的成績分析功能，對于錯誤率較高的習題，教師集中時間對其相關知識點再次進行深度講解，還可以通過平臺所蘊含的知識資源，針對學生個體差異推送個性化的強化習題，進一步對學生個體的知識進行查漏補缺，讓學生牢固掌握生物學概念，收獲更多的解題策略。

2.2" 運用“互聯網+”信息技術，建構高效的生物智慧課堂

隨著“互聯網+”信息技術的迅猛發展，信息技術的使用已經成為人們生活的一部分，在生物實驗教學中，信息技術的使用優化了生物教學的過程和效果，取得了很好的教學效果。以實驗為基礎的生物學科有較多的微觀生物現象需要觀察，借助信息技術的輔助功能，以動畫的形式展現微觀現象，幫助學生對知識進行深入理解，可以培養學生主動探索的意識。還有一些實驗可以通過虛擬仿真的實驗形式進行，虛擬仿真實驗猶如實操，對學生動手能力的提高和對實驗過程的理解具有很大的作用，可以為學生應用生物學知識解決問題奠定良好的基礎。

2.2.1" 運用“互聯網+”信息技術創建實驗情境

運用“互聯網+”信息技術為高中眾多的生物實驗創建一定的實驗情境，不僅可以為學生積極參與探索實驗過程提供優質背景，還能提升學生的學習興趣和實驗操作的主動性。在傳統教學中，部分學校因硬件設施不足，教師往往通過單一的講解（包括實驗原理、實驗流程、實驗效果）或者教師演示操作、學生觀看的形式講解實驗，學生難以真正參與實驗，枯燥乏味的講解無法激發學生的興趣，學生幾乎是處于一種被動接受的狀態，無法全面了解實驗的變化過程。然而，有條件使用信息技術的學校開展實驗則可以打破這一局限。以觀察根尖細胞有絲分裂過程的實驗為例，本實驗的重點是觀察染色體的行為和數量變化，染色體肉眼難以直接觀察到，類似這樣的微觀實驗，教師多是通過描述實驗現象進行講解，學生在沒有觀察的基礎上，無非是機械性地記憶教師所講的內容，難以真正理解相關知識。但利用信息技術，就可以直觀地、清晰地展示出染色體行為和數量上的變化過程。此外，利用信息技術，還可以通過多媒體下的多任務窗口進行動、植物細胞分裂特點的比較，讓學生充分理解不同類型細胞分裂的特點，對于學生批判性思維和論證性思維的培養有著積極作用。

2.2.2" 借用“互聯網+”信息技術演示實驗效果

在高中教材中，有些實驗需要較長時間才能完成，有些實驗對硬件設施的要求較高，有些實驗因反應過程較為迅速而難以觀察實驗過程，有些實驗僅能在定性上呈現實驗結果，無法進行定量分析，諸如以上多種因素都會對實驗教學效果產生負面影響，因此，教師可以運用信息技術演示實驗效果。比如，在驗證酶的高效性實驗中，將肝臟研磨液加入H2O2中后，可以觀察到劇烈的反應，瞬間有大量氧氣釋放，然后通過帶火星的衛生香與添加無機催化劑的一組進行對比，觀察其復燃程度，復燃程度大的說明具有高效性。為了觀察氧氣產生的快慢，教師此時可以將電腦與氧氣傳感器連接，通過軟件定量比較單位時間內試管中氧氣的含量，直觀清晰地定量分析反應的快慢，學生可以通過軟件分析出整個反應中氧氣濃度的變化曲線，加深對實驗過程的理解。有些實驗流程還可以用攝像機、微距鏡頭、錄音、微視頻等形式記錄下來，用多媒體技術展示給學生，讓學生更加全面細致地了解實驗結構和細節，培養學生養成良好的實驗學習態度，從實驗過程中體悟科學精神、科學思維、科學方法，真正有所收獲，獲得成長。

2.2.3" 結合“互聯網+”智慧課堂創建生物實驗虛擬仿真實驗室

對教師而言，利用先進的技術和設備可以為眾多生物學實驗建構虛擬仿真實驗室，實現生物學資源的整合，打造真正的智慧課堂，提升生物課程教學效果，充分展示出信息技術對生物課程教學的輔助功能。對學生而言，運用信息技術終端及相關智能終端設備，親身經歷虛擬仿真實驗模擬，可以增加實驗操作的自主性。比如，在細胞結構的觀察實驗中，學生通過智能設備點擊細胞結構示意圖，智能設備便可將細胞結構示意圖清晰展示出來。若要了解細胞核的結構，學生可以通過點擊細胞核位置，觀察細胞核結構，扎實掌握有關細胞結構的生物學知識。利用虛擬仿真技術還原實驗操作的真實過程，讓學生猶如在實驗現場，代入感極強，能產生真切的感悟[1]，對學生樹立良好的科學研究價值觀有一定的引導作用。課后，教師通過點撥核心知識點，可以使學生對核心知識的理解更深入，達到知識遷移與提高的效果，從而突破教學的單維度層次，實現交互沉浸式教學的時空跨越、維度疊加。

2.3" 運用“互聯網+”智慧課堂優化生物教學過程

2.3.1" 引導學生課前預習

生物學科有很多基礎知識需要學習，對于這些知識，學生比較容易理解和掌握。為了提高課堂教學效率，教師可以改變以往教學中對于此類知識大容量的講解方式，通過網絡教學平臺，在智慧課堂的模式下，將相關概念、知識推送給學生，并通過預習檢測試題，反饋學生預習效果，指導教學的方向。比如，在細胞器相關知識的教學中，教師可以把一些細胞器結構和功能圖推送到App中，讓學生限時學習，并進一步提出問題：“具有核酸的細胞器有哪些？具有雙層膜、單層膜、無膜的細胞器分別是哪些？參與能量轉換的細胞器有哪些？”讓學生作答并上傳答案至App中，教師綜合分析學生的預習效果，可節省出較多的課堂時間優化課堂教學的內容[2]。

2.3.2" 精準整合信息資源

借助“互聯網+”生物知識資源，教師可利用網絡教學平臺進行微課推送，嘗試運用多維度的知識點搜索功能，整合各類信息資源后，有序優化構建與課堂內容銜接緊密的數據庫資源，通過網絡教學平臺發送給每個學生，以提高學生課前自主學習的針對性和有效性。生物學科是以大概念為基礎構建的核心知識理論體系，生物實驗教學涵蓋數學、物理學、化學等多學科的知識，信息資源豐富多樣，有些學習欄目還設置了職業教育的內容，與社會的關聯度高，因此，生物課堂教學不僅要與時俱進，還要依托教材補充翔實而精確的素材對學生進行科學素養培育，這就需要教師課前對社會熱點進行調查、采集、搜集數據（時政短片、新聞綜述、部分生物學相關的科幻影片），對信息進行有效整合，從音視頻教學資源中解析生物學原理，使在線教學資源內容更加豐富真實，這樣才能較好地達成教學目標。

2.3.3" 運用“互聯網+”智慧課堂突破生物教學的重難點

重難點知識往往具有難理解、抽象性與邏輯性強等特點，而且生物學知識多而雜，學生還存在時常學新知忘舊知且核心知識掌握不牢固的現象。因此，教師可以借助“互聯網+”智慧課堂突破生物教學的重難點，對知識進行深層次的解析，學生可以通過網絡學習平臺進行想法交流、觀點互評，這樣，學生之間在思維上的碰撞增多，有利于共同逐步完善知識體系的構建，鞏固舊知識、強化新知識，共同突破重難點。比如，在講光合作用和呼吸作用間關系的知識時，重點知識是分析建立在兩者關系下的不同類型的模式圖（曲線圖、生理過程圖）

等[3]，學生可以把答案上傳到網絡平臺，學生間可以進行答案互查、實時交流，教師此時需重點關注首次提交的答案，掌握學生對重難點知識的理解情況，然后結合學情對該部分內容有針對性地進行重點講授。幫助學生建立以學生為主體的學習方式，可以讓學生充分發散思維，自主剖析問題，自我完善知識結構，從而促進教學目標的快速達成。

2.3.4" 運用“互聯網+”智慧課堂實時動態進行教學評價，調整教學目標

在課堂教學的實施中，智慧課堂的不同設備可自動對學生學習過程中產生的數據，如生理、心理、行為特征等進行記錄分析，可視化地呈現學生的思想與心理意愿。教師可以通過分析學生的行為特點、內在學習狀態、學習效果評價生成針對性強的個性化學習方案，確保對學生進行全面細致的教學評價。具體的數據源可以來自學生在使用智能筆、眼動儀、智能眼鏡等設備進行學習的過程中。教師可以在終端對學生的學習情緒、注意力、學習意愿等行為特點進行評價，及時對學生進行指導教育[4]。教師也可以通過終端看到每位學生簽到、討論、答題、作業和測試的表現情況，精準把握學生的參與度，科學地評價學生的學習過程。這樣的教學評價是實時動態的、精準的、多角度的、多領域的，這樣的評價對學生存在的學習問題以及發現形成該問題的原因的分析更深入，可形成具有持續性的跟蹤評價系統。

3" 結束語

綜上所述，“互聯網+”背景下的智慧課堂正在逐步改變現有的教學方式，學生主動探索知識的主體地位逐漸確立，學習資源的維度空間不斷擴大，學習習慣得以優化、學習態度得以端正。同時，“互聯網+”背景下的智慧課堂要求教師改變授課形式和授課內容，挖掘運用信息技術的輔助教學功能，讓高中生物課堂教學凸顯出時代性、前瞻性、育人性和感化性，最終達到教學相長，使教學雙方都能收獲更多的知識和經驗。

4" 參考文獻

[1] 陳艷芹.初中生物教學中智慧課堂構建策略探究[J].學苑教育，2023（4）：39-41

[2] 黃聰.基于UMU 互動學習平臺的初中生物混合式教學設計：以“青春期”一課為例[J].教育觀察，2022，11（2）：83-86.

[3] 陳澤芬.新課程理念下現代信息技術在初中生物學教學中應用的研究與實踐[J].生物技術世界，2013，10（7）：100.

[4] 路曉萍.基于網絡學習空間支持的初中生物教學設計與實踐：以《血液循環》為例[J].中國新通信，2021，23（13）：201-202.