基于教育信息化背景的高中生物深度学习探究

钟帮浩

摘 要：深度学习是现代教育改革的一个重要方向，教师要使学生主动学习，主动探究，以达到培养学科核心素养的目的。教育信息化背景下的高中生物教学中，深度学习能够更好地促进学生发展。因此，教师要转变教学观念，以教育信息化为背景，提高学生在深度学习方面的能力，充分利用教育信息化可以获得海量的信息和教学资源。因此，在教育信息化背景下，高中生物教学中注重信息的碎片化，以促进学生的深度学习，达到全面发展的目的。

关键词：教育信息化；高中生物；学习模式；深度学习

教育信息化是指利用现代信息技术对教育过程和教育内容进行的变革，使之具有可操作、实时性，并能通过网络对教师教学活动和学生学习过程的影响进行评估的一种手段。教育信息化是对以人为中心的教学过程和以学习者为中心的学习过程的深度变革[1]。在高中生物教学中，深度学习主要体现在两个方面：一方面，通过学生主动探索知识解决问题；另一方面，借助网络等媒介将知识与现实世界进行联系。在高中生物课堂中开展深度学习，有助于学生养成自主、合作、探究等良好学习习惯。在现代教育信息化背景下，传统课堂教学模式已经发生了深刻变化，教师要转变观念将信息化作为教学发展趋势。由此可知在高中生物教学中让学生进行深度学习是十分必要的，这有助于学生提高生物学科能力与素养。

一、以教育信息化为基础开展高中生物深度学习模式的意义

（一）有利于增强学生思维指向

思维指向是指思维活动的方向、目的、方法以及结果等，对学习具有重要影响。现实生活中的问题往往是复杂的，学生在传统的教学模式下，所掌握的知识是不可能适应这种复杂情况的，但是在教育信息迅速发展的时代，学生可以通过一项专业的技术，或者多个学科的知识来解决现实中的问题，从而培养学生的思考能力和创造力。在深度学习方面，它强调生物知识点的转移和运用，通过交流、协作、自主学习等方式，解决生物问题，并向困难发起挑战，从而有效提高学生的思维能力。同时，利用翻转课堂、微课、电子白板等相关的信息技术设备，通过对生物学科的发展历史、生物学科教学的基本规律的推理、生命現象的推理等方式来激起学生对知识的渴望，通过假设、计划、实验结果等方式来提高学生的科学探究的能力。例如：教师在教学细胞的基本结构时，可以先让学生阅读课本上关于细胞结构描述内容并思考：细胞由哪些结构组成？它们有些什么功能？细胞中各种结构的分布情况是什么样的？细胞进行新陈代谢时，它们需要进行哪些工作？通过对这些问题的思考，再进一步思考如何使不同结构之间进行转换和连接。最终学生可以清楚地了解到细胞的结构，也可以更加深入地学习相关知识。

（二）有助于学生参与度的提高

教师在课堂教学中要引导学生进行深度参与学习，以增强课堂活力，提升教学效果。在以往的课堂中，教师会把课堂重点放在讲知识本身，而忽略了对学生思维能力和学习能力的培养，导致学生不能充分参与到课堂活动中。新课程标准提出“在教师指导下，通过开展探究式学习活动，引导学生亲身经历科学研究过程”。因此，教师在课前要做好充分准备和规划，在课后要多给学生提供一些探究机会，让学生将课堂上学到的知识与生活实际相联系。例如：教师在教学“细胞的基本结构”这一节中，教师可组织学生进行“细胞结构对细胞功能、生命活动的影响”这一话题的小组讨论。教师可以根据和本节课相关的教学内容给学生提供更多的思考和讨论的空间，将学生分为若干小组，每个小组六个成员，让学生在交流和学习中获取知识，教师最后总结细胞膜是细胞系统的边界，细胞器进行细胞内部的分工合作，细胞核是细胞的控制中心[2]。

（三）有利于优化生物学科的学习资源

在高中生物传统型教学中，教师大多依赖于简单的教学工具和语言，造成教学资源的匮乏。传统的授课方式是教师根据学生提出的问题，进行课堂讲授，然后让学生回答教师提出的问题，教师在此过程中了解学生对该问题的认知程度、掌握情况。随着互联网技术和信息化教育教学改革的不断推进和发展，信息技术与学科融合已经成为当下学科发展的趋势。利用多媒体技术、网络技术等现代教育信息化技术实现课堂上师生之间的互动、交流，不仅能够更好地了解学生对所学知识及相关知识点理解是否透彻，还可以帮助教师更好地了解学生学习过程中存在哪些困难。在教育信息化时代，教师可以在教学中加入一些动画、图片、视频和音频等信息技术来增加生物知识的综合性和趣味性，从而使学生能够更好地了解和掌握有关生物学概念。如在《细胞的基本结构》一课中，可制作一个关于细胞结构图片展示平台。教师根据搜集到的相关素材制作成课件。教师还可以将收集到的生物信息用图片、动画或视频等形式展现出来，吸引学生眼球，讲授教学内容。

二、以教育信息化为基础开展高中生物深度学习模式中存在的问题

（一）教学目标不够明确

高中生物教学目标包括：激发学生学习兴趣、提高学生解决问题的能力、发展学生的思维能力和创造能力。在传统的教学中，由于教师对教学目标的理解不够透彻，所以会造成教育目标与学生实际情况之间的偏差。高中生物教师在开展深度学习模式时，应该以教育目标为指导思想，要让学生通过深度学习模式来解决实际问题，而不是让他们一味地按照传统教学方式开展教学活动。例如：教师在教学《细胞——生命过程》一课中，教师要引导学生在探究“人—动物细胞—植物细胞”这一过程中进行研究，而不要仅仅局限于让学生进行分组讨论，应该让学生积极参与到探究实验中来，只有这样才能提高高中生物课堂学习效率与效果。

（二）教学平台较为复杂

当前，许多高中学校配备了多媒体教室，但是多数学校采用的多媒体设备较为复杂。这就使得许多教师在使用这些设备时并不能够得心应手，教师需要通过反复学习才能熟练掌握这些设备的使用方法。另外，由于高中生物课堂上有许多知识点需要进行探究、讨论等，这就要求教师必须利用计算机才能完成这些工作。例如：生物学研究中有很多实验设计过程中就需要学生进行多次反复操作，否则不能得出相应结论。在高中生物课堂中，如果教师没有对学生的学习能力进行培养、训练，就不能让学生真正理解生物学知识的内涵与外延。当前，各种形式的信息技术被广泛地应用于高中生物教学里。在教育信息化的时代，慕课、微课、翻转课堂、智慧校园等形式的信息平台蜂拥而至，往往会导致信息的复杂化。每个平台都有自己的优点，也有缺点，比如：利用微课，可以让生物知识变得支离破碎，缺乏固定的体系。不同的教学平台，其具体的运作模式不同，其实施起来也会带来一定的困难，要真正发挥教育信息化的作用，就必须重视多个平台的联用，但是如果教师在不同的平台上进行大量的教学，会造成使用时间上的浪费，所以要教师充分考虑如何整合教学平台，才能达到更好的效果。

（三）教师在教学经验和能力方面有限

在深度学习模式下，学生需要对自己的学习过程进行反思，并对自己的学习结果进行评价，这就需要教师有丰富的教学经验。但是，目前部分高中生物教师并没有掌握这一教学方法，教师教学经验不足，导致学生对高中生物学的知识内容不了解。此外，还有些教师在使用信息技术进行备课时，不会使用网络上提供的素材与资料，导致课堂教学活动无法顺利进行下去。另外，还有部分高中生物教师只会对电脑上提供的一些演示视频进行讲解，并没有深入研究生物学知识内容和学生实际学习情况及生活经验。随着科学技术的发展，生物资源在网络上的分布越来越清楚，高中生物学课堂上的网络资源也是多元的，以促进教学与学习的广泛交流。在教学过程中，往往会有大量的生物生理过程教学、生物教学模式的搭建、周期性实验等与之相关的视频资料，而生物教师也可以通过教学资源来不断强化学生的深度学习。但是，如要大量地运用信息、材料和工具，就要求教师具备整合信息、筛选和运用新工具的能力，然而，绝大多数的教师知识储备虽然丰富，但对新知识的吸收能力却很差，不能很好地利用这些信息，从而限制了深度学习在教育信息化中的作用。

（四）教师与学生缺乏互动

信息化的发展，促进了教师和学生之间的互动。但是，当前很多学校在教学过程中，教师与学生互动很少，甚至没有进行互动，这样就无法让学生在信息技术和知识相结合下有效地开展深度学习。例如：在开展《细胞膜和细胞器》一节教学时，教师与学生的互动很少。学生不知道什么是细胞膜和细胞器。教师只顾一味地在课堂上教学概念和知识点，学生也只会被动接受，教师讲完知识点就完成任务，学生也不敢说自己不会的知识点，学生和教师缺乏交流沟通。如果教师能够及时地对课堂进行总结梳理，询问学生学习知识获取信息的情况，使教学模式不断完善，就能激发学生学习知识的欲望。

三、以教育信息化为基础应用高中生物深度学习模式的策略

（一）课前进行自主学习

学生是学习的主体，学生的自主性学习能提高课堂教学的有效性，从而推动教育的改革。在高中生物教学中，深度学习是一种有效的教学方法。目前，高中生物开展深度学习时，注重的是教学过程的优化，确保学生有思维和探究的能力，因此，教师应该注重课堂前的自主学习，而教育信息化的作用则是代替教师的解释，让学生自己去学习，自己去理解，使学生自己的思维更清晰。在此基础上，生物教师可以在课堂上分发一些自己制作的教学录像，让学生根据教师所说的问题来学习，学生可以根据教师的要求，自行寻找相关的学习材料，并在课前做好准备，以提高自己的认识水平。例如：在对“细胞的基本结构”教学前，生物教师可指导学生制作细胞玻片，通过显微镜将观察到的图像画下来，让学生对细胞的结构与功能进行总结，如：“植物细胞有哪些结构，动物细胞有哪些结构？动植物细胞结构有什么区别？”通过问题教师为学生进行课前预习指引方向，让学生能够对课堂教学内容得到提前理解和学习以保证学生在课堂中进行有效学习，并在此基础上进行过程分析，从而提高教学效率，培养学生的自主性。

（二）教学重难点突破

教师应通过互联网的手段来更新课堂教学内容，丰富课堂教学形式，加强学生对知识点的理解。在生物课堂教学中，要引导学生进行主动探究、深入思考，形成主动学习的习惯。高中生物课程中的生物知识比较抽象，课本上的知识大多是“笼统”的，这就需要学生有很强的逻辑思维能力，能够快速地理解生物学的原理和规律。学生应了解生物知识中的重点与难点，以最快的速度提高自己的学习效果和学习能力。在教学中，教师可以通过制作教学课件与网络的联系，使学生更容易地掌握生物知识。例如：教师在教学“细胞失水和吸水”时，很多学生往往无法掌握与渗透有关的知识和概念，因此在出现这种状况时，教师在课堂上向同学们演示特定的细胞运动原理图，并指导学生按照动态图像所显示的结果，可以很好地辨别盐分和水分。在此基础上，教师通过对半透膜的实验演示，可以让学生掌握失水和吸水的原理把握细胞的运动规律[3]。以此为依据，使学生对所学的内容有更深刻的印象，能让学生充分把握细胞失水和吸水知识点的重难点。通过对植物细胞的运动规律和变化规律的研究，可以帮助学生更好地理解植物细胞内水分子的具体运动规律，以便学生在进行生物实验时，可以正确地推断出其中的规律。

（三）教学容量扩大

将深度学习模式用于高中生物学教学，目的在于提高学生的学习效率，并帮助他们更好地理解所学的知识。而不仅仅只是一味记忆知识点。因此，在高中生物课堂教学中，应不断扩大教学内容容量。一方面在教学过程中，教师可以运用信息技术，将大量的生物知识内容制成幻灯片，并通过多媒体软件来展示各知识点的信息，引导学生进行自主探究。另一方面，教师可以在课堂上适当地拓展教学内容。例如：教师在讲解DNA时，可以将人类基因组计划的内容制作成一张PPT并利用信息技术向学生展示，让学生了解人类基因组计划的内容及意义等；教师也可以利用多媒体技术对动物细胞结构进行制作视频、PPT并结合网络视频资料向学生展示动物细胞结构模型等。在教育信息化的背景下，高中生进行深度学习，既可以展现出生物学的魅力，又可以充分发挥学生在生物学习中的主动性。

四、复习巩固的优化

在高中生物课堂教学中，学生学习的重要环节复习和练习是不可或缺的，也是教师进行教学的主要方式。同时，在复习与练习中，要持续运用信息技术，创造一个有利于学生学习的良好环境，使教师的知识得到及时补充与完善，使课堂教学内容更加有效，学生更容易吸收。首先，利用微课，为学生提供更多的学习资源。其次，在微课中设计一些题目，让学生进行练习和测试，培养学生的学习兴趣和动手能力。最后，根据高中生物学科的特点，教师在辅助学生进行知识复习时，要注重教学内容的整合相关，并引导学生将其应用于生物问题的解决。比如：教师教学“分子与细胞”时，可以将细胞的构成、细胞的结构、能量的供给和使用、物质的输出和输入、生命的历程这些知识点归纳为一个整体的知识点，并在复习和巩固的过程中，根据题目的内容，分析它的适用范围。教师通过教育信息化，有效巩固和加强学生对生物学知识的了解，培养他们的科学探索能力。

结束语

高中生物课堂教学与信息技术紧密结合，一方面可以有效地解决传统教学中资源匮乏的问题，另一方面，通过改善生物课堂的教学方式、优化学习方式、拓宽学生的学习视野、加深学生对生物学的认识。

参考文献

[1]杨叶琪.“互联网+教育”背景下高中生物学深度学习的教学探索[J].科教文汇（上旬刊），2020（6）：140-141.

[2]許东升.高中生物学教学中引导学生走向深度学习的教学设计与思考[J].高中生物教学，2018（7）：8-10.

[3]龚灵芳，陈欣.高中生物学深度学习策略的思考与实践[J].福建基础教育研究，2021（1）：128-130.