王乃洋

摘 要：在信息技術(shù)高速發(fā)展的背景下，傳統(tǒng)的教學(xué)模式正面臨著轉(zhuǎn)型的挑戰(zhàn)和機(jī)遇。高中生物學(xué)教育作為培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)和探究能力的重要組成部分，也需要與信息技術(shù)進(jìn)行有機(jī)融合，開展智慧課堂的教學(xué)實(shí)踐。本文以新人教版必修1中的“細(xì)胞呼吸的原理和應(yīng)用”為例，探索了如何基于信息技術(shù)支撐開展高中生物智慧課堂，以提高教學(xué)效果和學(xué)生學(xué)習(xí)動力。

關(guān)鍵詞：信息技術(shù)；高中生物；智慧課堂；構(gòu)建

信息技術(shù)的飛速發(fā)展為教育帶來了前所未有的機(jī)遇和挑戰(zhàn)。智慧課堂作為一種新型的教學(xué)模式，已經(jīng)逐漸成為高中生物教學(xué)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(shù)為支撐的手段，構(gòu)建多樣化的教學(xué)資源，實(shí)現(xiàn)個性化教學(xué)，提升學(xué)生的學(xué)習(xí)效果和興趣。以新人教版必修1《細(xì)胞呼吸的原理和應(yīng)用》為例，本文將探討基于信息技術(shù)支撐下的高中生物智慧課堂構(gòu)建和實(shí)施策略。

一、虛擬實(shí)驗(yàn)，模擬演示

成熟多樣的信息技術(shù)，可以提供豐富的虛擬實(shí)驗(yàn)平臺和模擬演示軟件，讓學(xué)生在課堂上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)和觀察，而無須真實(shí)的實(shí)驗(yàn)設(shè)備和材料。這樣的策略可以極大地拓寬學(xué)生實(shí)驗(yàn)的范圍，培養(yǎng)他們的實(shí)驗(yàn)技能和科學(xué)思維。虛擬實(shí)驗(yàn)和模擬演示可以提供更直觀、生動的教學(xué)資源，使學(xué)生更好地理解和掌握生物概念和原理。通過觀察虛擬實(shí)驗(yàn)過程和模擬演示的示范，學(xué)生可以深入了解生物現(xiàn)象和實(shí)驗(yàn)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(xì)胞呼吸的原理和應(yīng)用》一課時，為構(gòu)建高效課堂，利用虛擬實(shí)驗(yàn)和模擬演示是一種有效的教學(xué)方法。教師可以在教學(xué)時先提供簡要的概念解釋，包括細(xì)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(xì)胞呼吸的關(guān)鍵步驟，確保學(xué)生對基本概念有所了解。然后進(jìn)入虛擬實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)，介紹一個虛擬實(shí)驗(yàn)平臺，如分子生物學(xué)模擬軟件或在線虛擬實(shí)驗(yàn)室。實(shí)驗(yàn)演示后，教師再讓學(xué)生親自操作并觀察細(xì)胞呼吸的過程，確保學(xué)生了解實(shí)驗(yàn)的目的、步驟和結(jié)果，并引導(dǎo)他們觀察和記錄相關(guān)數(shù)據(jù)。接下來，學(xué)生可以進(jìn)行模擬演示。展示一個與細(xì)胞呼吸相關(guān)的實(shí)際案例，如氧氣在人體中的運(yùn)輸和利用過程。教師使用多媒體展示，模擬人體內(nèi)的細(xì)胞呼吸過程，并強(qiáng)調(diào)不同組織和器官對能量的需求。這些模擬演示，能幫助學(xué)生更好地理解細(xì)胞呼吸在日常生活中的應(yīng)用。實(shí)踐后，讓學(xué)生討論細(xì)胞呼吸的應(yīng)用領(lǐng)域和相關(guān)問題。鼓勵他們提出問題、分享觀點(diǎn)和互相討論。教師在小組中巡視，提供指導(dǎo)和答疑[1]。

虛擬實(shí)驗(yàn)和模擬演示還具有實(shí)驗(yàn)結(jié)果的可復(fù)現(xiàn)性，學(xué)生可根據(jù)自己的興趣和需要進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)和觀察，從而加深對生物實(shí)驗(yàn)和現(xiàn)象的認(rèn)知。同時，學(xué)生可以自主調(diào)整實(shí)驗(yàn)條件和參數(shù)，進(jìn)行探究性學(xué)習(xí)，培養(yǎng)科學(xué)思維和創(chuàng)新能力。

二、個性設(shè)定，自主探究

信息技術(shù)支撐可以為學(xué)生提供個性化學(xué)習(xí)資源和學(xué)習(xí)路徑，根據(jù)學(xué)生的不同程度和學(xué)習(xí)風(fēng)格進(jìn)行個別化指導(dǎo)。通過在線學(xué)習(xí)平臺、自主學(xué)習(xí)軟件等，學(xué)生可以根據(jù)自己的學(xué)習(xí)進(jìn)度和需求進(jìn)行學(xué)習(xí)內(nèi)容的選擇和學(xué)習(xí)方式的調(diào)整。個性化學(xué)習(xí)還可以通過在線討論和互動平臺促進(jìn)學(xué)生之間的合作學(xué)習(xí)和交流。學(xué)生可以在虛擬學(xué)習(xí)社區(qū)中分享自己的學(xué)習(xí)心得和問題，與同學(xué)進(jìn)行討論和解答。這種互動的學(xué)習(xí)環(huán)境可以促進(jìn)學(xué)生的思維碰撞和知識共享，激發(fā)學(xué)習(xí)的興趣和動力。

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

個性化學(xué)習(xí)可以引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行自主探究和課外拓展。通過提供生物學(xué)科相關(guān)的資源和項(xiàng)目，學(xué)生可以根據(jù)自己的興趣和研究方向進(jìn)行深入學(xué)習(xí)和實(shí)踐探究。這樣的學(xué)習(xí)方式可以培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)新思維，提高他們的科學(xué)素養(yǎng)和問題解決能力。

三、互動教學(xué)，即時反饋

信息技術(shù)支撐可以提供各種互動教學(xué)工具，如在線投票、在線答題等，使學(xué)生在課堂上積極參與，提高課堂互動效果。學(xué)生可以通過電子設(shè)備參與課堂互動活動，回答問題、提出觀點(diǎn)，與教師和同學(xué)進(jìn)行實(shí)時交流?；咏虒W(xué)可以提供即時反饋，幫助學(xué)生及時了解自己的學(xué)習(xí)情況和問題所在。通過在線作業(yè)和在線測驗(yàn)，學(xué)生可以及時收到自己的成績和評價，對學(xué)習(xí)效果進(jìn)行自我評估和調(diào)整。教師也可以根據(jù)學(xué)生的表現(xiàn)和反饋情況，進(jìn)行個別指導(dǎo)和教學(xué)調(diào)整，提供針對性的幫助和支持[3]。

在新人教版必修1《細(xì)胞呼吸的原理和應(yīng)用》這節(jié)課的教學(xué)中，要體現(xiàn)有效的互動教學(xué)和及時反饋，可以采取以下方法：在課前，可以通過調(diào)研或問卷等方式了解學(xué)生對于細(xì)胞呼吸的基本理解程度和學(xué)習(xí)需求，以便更好地設(shè)計(jì)互動教學(xué)活動。在介紹細(xì)胞呼吸原理的基本概念后，將學(xué)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(dǎo)。同時，教師可以設(shè)計(jì)一個情境，讓學(xué)生扮演不同的細(xì)胞器或分子，通過角色扮演來模擬細(xì)胞呼吸過程。這樣可以增強(qiáng)學(xué)生的參與感和理解度，同時培養(yǎng)他們的合作能力和表達(dá)能力。設(shè)計(jì)簡單可行的實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)，讓學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)觀察細(xì)胞呼吸現(xiàn)象，收集數(shù)據(jù)并進(jìn)行分析。學(xué)生可以在小組內(nèi)合作進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，并將結(jié)果與其他小組進(jìn)行比較和討論，從而加深對細(xì)胞呼吸原理的理解。在課堂中，教師可以頻繁提問學(xué)生，引導(dǎo)他們思考和回答問題。提問可以包括基礎(chǔ)概念、應(yīng)用場景、實(shí)驗(yàn)結(jié)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(xué)生運(yùn)用所學(xué)的知識解決實(shí)際問題。例如：給學(xué)生提供一個生活中的場景，讓他們分析在不同情況下細(xì)胞呼吸的變化及其對人體的影響。學(xué)生可以以小組為單位進(jìn)行討論和展示，增加互動和參與度。利用在線投票、教學(xué)平臺的討論板塊等，讓學(xué)生在課堂上即時互動起來。教師可以通過這些現(xiàn)代教育技術(shù)工具收集學(xué)生的意見和回答，并進(jìn)行集體討論或展示。通過實(shí)踐探究活動，學(xué)生可以培養(yǎng)實(shí)踐能力和創(chuàng)新思維。在實(shí)踐中，學(xué)生需要自主思考、獨(dú)立解決問題，同時還需要與其他同學(xué)合作完成任務(wù)。通過這種方式，學(xué)生可以鍛煉自己的實(shí)踐能力和團(tuán)隊(duì)合作精神。

互動教學(xué)可以促進(jìn)師生之間的互動和合作。學(xué)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(xué)生的疑問和困惑。同時，教師也可以通過在線資源和教學(xué)平臺向?qū)W生提供補(bǔ)充資料和學(xué)習(xí)指導(dǎo)，提高教學(xué)效果和學(xué)生學(xué)習(xí)質(zhì)量[4]。

四、媒體呈現(xiàn)，多元展示

多媒體呈現(xiàn)可以通過圖像、音頻、視頻等形式，為學(xué)生提供豐富的生物學(xué)知識和實(shí)例。通過多媒體資源的應(yīng)用，學(xué)生可以直觀地了解生物的結(jié)構(gòu)、功能和相關(guān)實(shí)驗(yàn)過程。多媒體的呈現(xiàn)方式可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)習(xí)效果。多媒體呈現(xiàn)可以將抽象的概念和過程可視化，幫助學(xué)生更好地理解和記憶。通過動畫、模擬實(shí)驗(yàn)等多媒體形式的呈現(xiàn)，學(xué)生可以觀察和模擬生物現(xiàn)象和實(shí)驗(yàn)過程，加深對生物知識的理解和掌握。此外，多媒體呈現(xiàn)可以提供豐富的案例和實(shí)例，為學(xué)生展示生物學(xué)在現(xiàn)實(shí)生活中的應(yīng)用和意義。

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

通過多媒體展示生物學(xué)的應(yīng)用場景和相關(guān)研究成果，學(xué)生可以更好地理解生物學(xué)的實(shí)際應(yīng)用和社會意義，培養(yǎng)他們的科學(xué)素養(yǎng)和實(shí)踐能力。

五、個性指導(dǎo)，綜合評價

信息技術(shù)支撐可以為學(xué)生提供個性化評估的方式和工具。通過在線測驗(yàn)和作業(yè)，學(xué)生可以根據(jù)自己的學(xué)習(xí)進(jìn)度和需要進(jìn)行學(xué)習(xí)內(nèi)容的選擇和學(xué)習(xí)方式的調(diào)整。同時，教師也可以根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)表現(xiàn)和反饋情況，進(jìn)行個別化評估和指導(dǎo)，幫助學(xué)生提高學(xué)習(xí)效果。綜合評價可以通過信息技術(shù)的支持進(jìn)行多角度、多層次的評估。通過在線平臺記錄學(xué)生的學(xué)習(xí)過程和成果，可以綜合考查學(xué)生的知識掌握、實(shí)踐能力、合作能力等方面的表現(xiàn)。這樣的評價方式可以更全面地了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況和發(fā)展?fàn)顩r，為個性化教學(xué)提供有效的依據(jù)[5]。

在教學(xué)時，教師先生動形象地展示細(xì)胞內(nèi)的過程和原理，激發(fā)學(xué)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(jìn)入細(xì)胞、葡萄糖的分解和產(chǎn)生能量的過程。通過觀看和分析多媒體資源，學(xué)生可以更加直觀地理解細(xì)胞呼吸的原理和應(yīng)用。此外，教師還可以提供在線討論和問題解答，引導(dǎo)學(xué)生對多媒體資源進(jìn)行深入思考和交流，促進(jìn)學(xué)生的互動與合作。然后教師可以利用小組合作學(xué)習(xí)的機(jī)會進(jìn)行綜合性評價，針對本課的重點(diǎn)，讓學(xué)生回答相應(yīng)的問題。或是結(jié)合每個小組完成任務(wù)的情況，進(jìn)行評定。及時發(fā)現(xiàn)問題，對學(xué)生進(jìn)行指導(dǎo)。為了突顯個性化評價的作用，學(xué)生可以就細(xì)胞呼吸過程中的關(guān)鍵概念、應(yīng)用領(lǐng)域或倫理問題展開討論，分享自己的思考和發(fā)現(xiàn)。這種形式的學(xué)習(xí)方式可以激發(fā)學(xué)生的思維和創(chuàng)造力，促進(jìn)他們的學(xué)習(xí)和成長。在與同學(xué)討論和合作的過程中，不僅可以提出問題和挑戰(zhàn)，還可以接觸到不同的觀點(diǎn)和思維方式。通過批判性的思考和分析，學(xué)生可以更好地理解和應(yīng)用“細(xì)胞呼吸的原理和應(yīng)用”，培養(yǎng)解決問題的能力和創(chuàng)新思維。個性化評價還可以通過學(xué)習(xí)分層和錯題反饋來促進(jìn)學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)步。教師可以根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)表現(xiàn)和理解程度，對學(xué)生進(jìn)行分層教學(xué)，針對性地提供不同難度和深度的學(xué)習(xí)內(nèi)容。在課程中，教師可以根據(jù)學(xué)生的理解水平，分別布置基礎(chǔ)題、拓展題和綜合應(yīng)用題，以幫助學(xué)生逐步提升自己的學(xué)習(xí)水平。同時，教師提供即時的錯題反饋，幫助學(xué)生發(fā)現(xiàn)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(xué)習(xí)和自主探究，學(xué)生能夠培養(yǎng)自主學(xué)習(xí)和自我管理的能力。學(xué)生可以根據(jù)自己的學(xué)習(xí)需求和興趣選擇學(xué)習(xí)資源和任務(wù)，自主安排學(xué)習(xí)時間和進(jìn)度。

個性化學(xué)習(xí)能夠匹配其不同的學(xué)習(xí)需求和能力水平。通過個性化學(xué)習(xí)和自主探究，學(xué)生可以自主選擇學(xué)習(xí)資源和任務(wù)，提升自己的學(xué)習(xí)效果和自主學(xué)習(xí)能力。綜合評價可以通過學(xué)生自主學(xué)習(xí)和項(xiàng)目實(shí)踐的方式進(jìn)行。學(xué)生根據(jù)自己的興趣和能力選擇學(xué)習(xí)項(xiàng)目，進(jìn)行深入研究和實(shí)踐探究。通過項(xiàng)目成果的展示和評估，教師可以全面評價學(xué)生的綜合素質(zhì)和能力發(fā)展。

結(jié)束語

綜上所述，通過對新人教版必修1中的“細(xì)胞呼吸的原理和應(yīng)用”智慧課堂的探索和研究，我們會發(fā)現(xiàn)基于信息技術(shù)支撐的高中生物智慧課堂具有許多優(yōu)勢和潛力。信息技術(shù)的引入使得課堂更具互動性和個性化，學(xué)生可以通過虛擬實(shí)驗(yàn)、在線討論等方式進(jìn)行實(shí)踐探究，提高了學(xué)習(xí)興趣和參與度。同時，教師也能更好地指導(dǎo)和評價學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，促進(jìn)學(xué)生的思維能力和創(chuàng)新意識的培養(yǎng)。然而，信息技術(shù)在高中生物智慧課堂中的應(yīng)用還存在一些挑戰(zhàn)，如技術(shù)設(shè)備的支持、教師的培訓(xùn)、使用頻率等。我們需要進(jìn)一步研究和探索，不斷改進(jìn)和完善智慧課堂的實(shí)踐，以提升學(xué)生的學(xué)習(xí)效果和能力。

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