信息技术与初中生物学教学的融合策略

沙琦波

（宁波市四眼碶中学，浙江宁波 315040）

随着核心素养的落实和教育信息化的推进，课堂教学结构的根本性变革对信息技术产生了迫切需求。利用信息技术提供的影音、交互等功能，教师可以把丰富多彩的教学资料引入课堂，同时那些没有受时间、空间限制的移动化资源，又使教学大大突破了“教室”和“40分钟”的局限，从而营造一种既能充分发挥教师主导作用，又能突出体现学生主体地位的以“自主、合作、探究”为特征的教学方式，实现由“以教师为中心”的教学结构转变为“主导—主体相结合”的教学结构[1]。具体应用策略如图1 所示。本文以华东师大版初中科学教材中“绿色开花植物的营养器官”生物学教学内容为例，阐述如何在日常教学或实验中，注重对信息技术的融合利用，从而提高学生对概念的理解，对规律的掌握。

一、适切呈现 信息驱动突破教学疑难

图1 信息技术与初中生物学教学的融合策略

初中生物学有些概念较为抽象，对于初中学生来说，他们的认知能力和阅历都还达不到将这些问题具象化、逻辑化，因此在学习中，就会影响到学生认识问题和解决问题。教师要设法为学生的知识建构搭梯子、铺通道。结合课程内容，利用信息技术适切呈现，丰富了学生对概念产生本质的感性认识，在乐趣中启发学生的探索思路，实现对一些教学疑难问题的突破。

（一）利用电子目镜 还原概念本真

电子目镜是一种针对显微镜成像专门研制而成的光电显微转换装置，通过USB线缆将显微镜下的图像传输至电脑进行实时显示，并可以随时抓拍冻结图像或进行录像。传统的显微镜我们只能看到自己视野下的情况，而电子目镜最大的好处就是共享视野，方便我们的教学。电子目镜不仅能应用于显微镜操作的教学，而且依托图像抓拍功能，积累的大量照片和视频能为课堂教学提供丰富的素材，还原概念本真，呈现真实视野。例如，教材在根尖、茎、叶结构这部分内容中，更多采用的是模式图。若是结合电子目镜下的真实视野，学生将对这些结构的认识更加直观深刻。

图2 根尖结构模式图

图2 为教材中根尖的模式图，图3 为电子目镜下玉米根尖的纵切照片，根据细胞的形态，我们能识别出根冠、分生区、伸长区和根毛区。根毛区细胞的特点也很明显。

图3 电子目镜下根尖各部分结构

（二）借助实物投影 拓宽演示视野

借助实物投影，对实验细节进行放大，增强了演示实验的呈现效果，扩大了演示实验的观察视野。演示实验教学中，我们不仅要让学生看得见，还要让学生看得清。例如植物的向光生长的原理是“植物生命活动的调节”中的重点和难点。如何使学生真正理解是由于生长素分布不均匀造成背光的部分比向光的部分伸长生长较快使得植物向着太阳光生长呢？以往有的教师用排烟管来类比，然而这样的伸长弯曲是通过外力，与胚芽的自身细胞伸长弯曲不符。为了突破学生的认知难点，笔者借助实物投影通过呈现双金属片（由大小形状相同的铁片和铜片组成）受热后的形状变化来进行类比说明。实物投影下，紧紧铆合在一起的双金属片在加热的过程中，由于在相同条件下铜的膨胀比铁快，学生很快看到了双金属片向铁片一侧弯曲的现象，在感到非常惊奇的同时，理解向光弯曲的胚芽究竟是哪一侧细胞伸长生长快的重难点已然迎刃而解。

（三）依托电子白板 优化教学反馈

电子白板相对于传统的PPT 功能更加齐全，教师运用电子白板的移动、画笔等功能，优化课堂教学的反馈环节。在《绿色开花植物的营养器官——叶》一课中，当学生了解了叶片的结构和功能之后，接下来就要通过练习来巩固这一重要知识。比较常规和传统的方法是教师用看图填空题来巩固新知识（如图4），但是这种反馈的方法比较呆板，学生的记忆容易机械化，效果不佳。教师可利用信息技术，自制flash 拼图游戏，课堂上依托电子白板（如图5），让学生完成叶片各部分的结构的识辨和拼接，对于其中需要详细说明的地方还可以画出来，这种动手动脑的独特反馈练习，形式灵活，更具趣味性，使学生记忆深刻。同时，教师也实现了针对微观抽象的难点知识有效突破。

图4 传统叶片的结构反馈练习

图5 flash自制反馈练习

二、适时交互 数据互动构建高效课堂

课堂是师生、生生交互的场所，如何有效增进交流，让学习者在一定的情境中，借助他人的帮助，利用必要的学习方法，通过意义建构的方式而获得新知，是我们常常需要思考的问题。利用信息技术，挖掘各项交互技术并寻找技术运用的切入点，适时交互生物学课堂生成资源，运用采集到的数据信息实现高效课堂的构建。多元的、即时的Hiteach 平台等交互技术，深度解读和把脉学生的各种信息与思维状态，捕捉和展现学生思维过程中有价值的资源，根据学生的接受能力与习得情况，动态推进教学过程。

（一）同屏信息输送 采撷教学生成

教师在巡视的过程中拍摄学生开展探究活动的照片或视频，运用镜像同屏投影至屏幕上，有效采撷课堂教学的生成资源，搭建互动交流的平台，请其他同学对实验方案的设计、实验过程的操作和实验结论的得出进行全方位的评价。在师生、生生互动中，同屏技术协助教师在课堂上及时准确地把握学生的学习情况，进而实施更为适切的教学手段，从而提高课堂教学的有效性。

（二）实时数据采集 分享学习成果

随着“大数据”时代的来临，交互式课堂越来越融入我们的教学，应用Hiteach 的交互平台可以实现数据的实时采集和反馈。学生将通过实验获得的数据通过Hiteach交互平台传递给教师端，第一时间展示本组的实验结果，同时也可以和其他小组展开平行的对比，分享学习成果。而且这样的Hiteach 交互平台还可以将数据直接转换成图形，使学生观察起来更加清晰明了。获得大量的有效数据，进行合理的分析，也是我们得到可靠的科学结论的必要前提。

（三）互补思维链接 完善知识架构

思维导图在我们的学科知识总结和归纳中起到很好的作用，也是现在我们常用的总结方式。常见的思维导图是手绘的，其实也可以借助信息技术用软件来绘制思维导图。依托思维导图软件、PPT等信息技术，在师生、生生思维链接的可视化呈现和互补中，动态呈现知识架构的形成过程，化静为动、化整为零，通过知识架构的逐级呈现，将学生已有的知识碎片在自身逻辑关系的组织下串联成知识网络，完善知识架构，提高教学效率。图6为师生一起学习《绿色开花植物的营养器官——根》一课后利用信息技术绘制的思维导图。

图6 《根》的思维导图

三、适度延伸 家校联动共享云端教学

随着“互联网+”时代的到来，信息技术不单单只是课堂上的课件和实物展台，代表着那些没有时间限制、没有空间限制的移动化资源[2]。比如短小精悍的微课、虚拟实验室、网络覆盖下的交互式课堂。这些信息化的课堂突破了教学时空的限制，让教学发生在随时随地学习动力生发的当下。笔者通过建立Moo⁃dle 学习平台、制作主题微课和开设“空中课堂”，适度延伸拓展时间空间，家校联动实现云端教学的共享。通过这些方式，教师将学生的学习从课内引向了课外，促进了他们的后续学习。

（一）开发Moodle平台 释疑课堂之惑

教师可以依托Moodle 学习平台开设网络课程，将课堂教学资料上传至Moodle 学习平台，将学生的学习从课内延伸到课外。Moodle平台可以搭建在学校的服务器上，区别于一般的网站，它是根据教师的教学实际需要，根据学生的学习实际情况而搭建的一个平台，能够大大地提高教师的教学实效性。在“课程资源”栏目中有一些精选的教师上课用的图片、视频和概念，可以帮助学生进一步在课后复习回顾；网上“测试题”栏目是学生自我检测的场所，它优于学生普通的作业本练习就是可以马上知道自己做得是对还是错。点击网上“讨论区”学生可以进入讨论天地，不同的学生通过课堂学习难免也会存在一些困惑没能在课堂上解决，他们就可以通过这个平台与同学和老师交流，在互动中实现释疑解惑。

（二）制作主题微课 直击复习疑难

相对于传统课堂达成多个教学目标而言，微课的教学目标更直接，教学内容更加精简，教学主题更加突出，教学指向更加明确，为学生重复观看、针对性地学习提供了便捷。移动学习、碎片化学习、个性化学习的新型数字化学习资源的兴起，从容地应对了信息“超载”的严峻挑战。例如，制作初中生物学疑难问题例析，直击学生复习疑难。如此，大班背景下的“一对一”学习，也因微课的出现而成为可能。

（三）开设“空中课堂”助力假期学习

“空中课堂”是一种利用网络信息技术的在线课堂，教师的语音、视频、课件等同屏实时呈现，利用教师的在线实时讲解，模拟真实的传统课堂，同时，“空中课堂”也打破时空局限，实现在线实时互动。通过一台联网电脑、一个耳麦和个人账号密码，学生就可以足不出户，跨越时空，与名师交流，享受名优教师“送课到家”的服务。在寒暑假期间，依托“空中课堂”平台，学生查漏补缺，并在此基础上搭建起生物学知识框架，同时也为新课预习提供一个自主学习的平台。这样的突破时间和空间的交流，有利于培养学生的自学能力、创新能力和实践能力。

信息技术与初中生物学教学的融合，正是在培养学生核心素养的背景下实施的，两者融合发生的“化学反应”会产生传统教学难以比拟的良好教学效果。通过融合，教学适切呈现，师生适时交互，课堂适度延伸，有利于激发学生兴趣，提高教学效率，促进学生发展。但在教育技术的应用过程中也要注意信息技术只是一种教学手段，不能反客为主，影响教师主导和学生主体作用的发挥，要注意选择合适的技术手段，要关注情感体验，以求达到信息技术效益最大化，课堂教学效率最高化。