利用信息技术支持的高中生物智慧课堂构建探析

王乃洋

摘 要：在信息技術高速发展的背景下，传统的教学模式正面临着转型的挑战和机遇。高中生物学教育作为培养学生科学素养和探究能力的重要组成部分，也需要与信息技术进行有机融合，开展智慧课堂的教学实践。本文以新人教版必修1中的“细胞呼吸的原理和应用”为例，探索了如何基于信息技术支撑开展高中生物智慧课堂，以提高教学效果和学生学习动力。

关键词：信息技术；高中生物；智慧课堂；构建

信息技术的飞速发展为教育带来了前所未有的机遇和挑战。智慧课堂作为一种新型的教学模式，已经逐渐成为高中生物教学的重要手段。在高中生物智慧课堂中，教师可以利用信息技术为支撑的手段，构建多样化的教学资源，实现个性化教学，提升学生的学习效果和兴趣。以新人教版必修1《细胞呼吸的原理和应用》为例，本文将探讨基于信息技术支撑下的高中生物智慧课堂构建和实施策略。

一、虚拟实验，模拟演示

成熟多样的信息技术，可以提供丰富的虚拟实验平台和模拟演示软件，让学生在课堂上进行实验和观察，而无须真实的实验设备和材料。这样的策略可以极大地拓宽学生实验的范围，培养他们的实验技能和科学思维。虚拟实验和模拟演示可以提供更直观、生动的教学资源，使学生更好地理解和掌握生物概念和原理。通过观察虚拟实验过程和模拟演示的示范，学生可以深入了解生物现象和实验方法，加深对生物知识的理解和记忆。

在教授新人教版必修1中的《细胞呼吸的原理和应用》一课时，为构建高效课堂，利用虚拟实验和模拟演示是一种有效的教学方法。教师可以在教学时先提供简要的概念解释，包括细胞呼吸的定义、目的和过程；使用图表和动画，以图像化的方式展示细胞呼吸的关键步骤，确保学生对基本概念有所了解。然后进入虚拟实验环节，介绍一个虚拟实验平台，如分子生物学模拟软件或在线虚拟实验室。实验演示后，教师再让学生亲自操作并观察细胞呼吸的过程，确保学生了解实验的目的、步骤和结果，并引导他们观察和记录相关数据。接下来，学生可以进行模拟演示。展示一个与细胞呼吸相关的实际案例，如氧气在人体中的运输和利用过程。教师使用多媒体展示，模拟人体内的细胞呼吸过程，并强调不同组织和器官对能量的需求。这些模拟演示，能帮助学生更好地理解细胞呼吸在日常生活中的应用。实践后，让学生讨论细胞呼吸的应用领域和相关问题。鼓励他们提出问题、分享观点和互相讨论。教师在小组中巡视，提供指导和答疑[1]。

虚拟实验和模拟演示还具有实验结果的可复现性，学生可根据自己的兴趣和需要进行多次实验和观察，从而加深对生物实验和现象的认知。同时，学生可以自主调整实验条件和参数，进行探究性学习，培养科学思维和创新能力。

二、个性设定，自主探究

信息技术支撑可以为学生提供个性化学习资源和学习路径，根据学生的不同程度和学习风格进行个别化指导。通过在线学习平台、自主学习软件等，学生可以根据自己的学习进度和需求进行学习内容的选择和学习方式的调整。个性化学习还可以通过在线讨论和互动平台促进学生之间的合作学习和交流。学生可以在虚拟学习社区中分享自己的学习心得和问题，与同学进行讨论和解答。这种互动的学习环境可以促进学生的思维碰撞和知识共享，激发学习的兴趣和动力。

比如：在教学之前，教师进行一个学生兴趣调查，了解学生对细胞呼吸的兴趣和相关领域的兴趣点。这将帮助教师更好地了解学生的个人需求，并根据他们的兴趣进行差异化教学。在课上提出一系列开放性的探索性问题，激发学生的好奇心和思考能力。例如：“你认为细胞呼吸对于什么样的生物体至关重要？”或者“你认为细胞呼吸的原理和应用可以在哪些领域得到应用？”引导学生自由讨论并提出自己的观点。为了便于学生理解，还要提供多样化的学习资源，包括书籍、文章、视频、模拟软件等，让学生根据自己的兴趣和学习风格选择适合自己的资源进行学习。教师可以提供资源清单或建议，但鼓励学生自主寻找和选择资源，给学生足够的时间准备和展示他们的研究成果；可以通过小组展示、海报展示、口头报告等形式来展示学生的成果，鼓励学生使用多媒体工具、图表、实例等方式来呈现他们的学习成果[2]。

个性化学习可以引导学生进行自主探究和课外拓展。通过提供生物学科相关的资源和项目，学生可以根据自己的兴趣和研究方向进行深入学习和实践探究。这样的学习方式可以培养学生的自主学习能力和创新思维，提高他们的科学素养和问题解决能力。

三、互动教学，即时反馈

信息技术支撑可以提供各种互动教学工具，如在线投票、在线答题等，使学生在课堂上积极参与，提高课堂互动效果。学生可以通过电子设备参与课堂互动活动，回答问题、提出观点，与教师和同学进行实时交流。互动教学可以提供即时反馈，帮助学生及时了解自己的学习情况和问题所在。通过在线作业和在线测验，学生可以及时收到自己的成绩和评价，对学习效果进行自我评估和调整。教师也可以根据学生的表现和反馈情况，进行个别指导和教学调整，提供针对性的帮助和支持[3]。

在新人教版必修1《细胞呼吸的原理和应用》这节课的教学中，要体现有效的互动教学和及时反馈，可以采取以下方法：在课前，可以通过调研或问卷等方式了解学生对于细胞呼吸的基本理解程度和学习需求，以便更好地设计互动教学活动。在介绍细胞呼吸原理的基本概念后，将学生分成小组，让他们自由讨论并解答一些开放性问题，鼓励他们共同思考和交流。教师可以在小组之间巡视并提供必要的引导。同时，教师可以设计一个情境，让学生扮演不同的细胞器或分子，通过角色扮演来模拟细胞呼吸过程。这样可以增强学生的参与感和理解度，同时培养他们的合作能力和表达能力。设计简单可行的实验环节，让学生通过实验观察细胞呼吸现象，收集数据并进行分析。学生可以在小组内合作进行实验，并将结果与其他小组进行比较和讨论，从而加深对细胞呼吸原理的理解。在课堂中，教师可以频繁提问学生，引导他们思考和回答问题。提问可以包括基础概念、应用场景、实验结果分析等方面，通过及时的反馈来纠正错误和巩固正确的知识。还可以让学生运用所学的知识解决实际问题。例如：给学生提供一个生活中的场景，让他们分析在不同情况下细胞呼吸的变化及其对人体的影响。学生可以以小组为单位进行讨论和展示，增加互动和参与度。利用在线投票、教学平台的讨论板块等，让学生在课堂上即时互动起来。教师可以通过这些现代教育技术工具收集学生的意见和回答，并进行集体讨论或展示。通过实践探究活动，学生可以培养实践能力和创新思维。在实践中，学生需要自主思考、独立解决问题，同时还需要与其他同学合作完成任务。通过这种方式，学生可以锻炼自己的实践能力和团队合作精神。

互動教学可以促进师生之间的互动和合作。学生可以通过在线平台向教师提问、请教问题，教师可以即时解答学生的疑问和困惑。同时，教师也可以通过在线资源和教学平台向学生提供补充资料和学习指导，提高教学效果和学生学习质量[4]。

四、媒体呈现，多元展示

多媒体呈现可以通过图像、音频、视频等形式，为学生提供丰富的生物学知识和实例。通过多媒体资源的应用，学生可以直观地了解生物的结构、功能和相关实验过程。多媒体的呈现方式可以激发学生的学习兴趣，提高学习效果。多媒体呈现可以将抽象的概念和过程可视化，帮助学生更好地理解和记忆。通过动画、模拟实验等多媒体形式的呈现，学生可以观察和模拟生物现象和实验过程，加深对生物知识的理解和掌握。此外，多媒体呈现可以提供丰富的案例和实例，为学生展示生物学在现实生活中的应用和意义。

应用多媒体呈现和可视化展示的教学策略可以提高学生的学习效果和兴趣。比如：教师可以使用PPT演示文稿，将细胞呼吸的原理和过程以图形、动画和文字的形式呈现给学生。教师可以在演示中包括关键的概念、步骤和示意图，帮助学生更好地理解和记忆。选择合适的教学视频来展示细胞呼吸的原理和应用。视频可以包括实验演示、动画解释和真实案例等内容，通过视觉和听觉的方式激发学生的学习兴趣，并帮助他们更直观地理解细胞呼吸的过程。通过实验演示，将细胞呼吸的原理和应用具体呈现给学生。例如：进行酵母发酵实验，让学生观察酵母在不同条件下产生二氧化碳的过程，从而了解细胞呼吸的基本原理，使用模型和图表来展示细胞呼吸的过程和相关数据。可以使用一个细胞呼吸模型来演示氧气和葡萄糖在细胞中的转化过程，或者使用柱状图来比较不同条件下的细胞呼吸速率。此外，还可以设计一些互动游戏或小测验，让学生在课堂上积极参与。例如：可以设计一个细胞呼吸知识竞赛，让学生分组竞争回答相关问题，通过竞争的方式巩固和检验他们的学习成果。同样的，利用虚拟实验软件或在线模拟器，让学生进行细胞呼吸实验的模拟操作。虚拟实验可以提供更灵活的学习环境，让学生在没有实际实验室条件的情况下，通过模拟实验来观察和理解细胞呼吸的原理和过程。

通过多媒体展示生物学的应用场景和相关研究成果，学生可以更好地理解生物学的实际应用和社会意义，培养他们的科学素养和实践能力。

五、个性指导，综合评价

信息技术支撑可以为学生提供个性化评估的方式和工具。通过在线测验和作业，学生可以根据自己的学习进度和需要进行学习内容的选择和学习方式的调整。同时，教师也可以根据学生的学习表现和反馈情况，进行个别化评估和指导，帮助学生提高学习效果。综合评价可以通过信息技术的支持进行多角度、多层次的评估。通过在线平台记录学生的学习过程和成果，可以综合考查学生的知识掌握、实践能力、合作能力等方面的表现。这样的评价方式可以更全面地了解学生的学习情况和发展状况，为个性化教学提供有效的依据[5]。

在教学时，教师先生动形象地展示细胞内的过程和原理，激发学生的兴趣，提高他们的理解和记忆效果。使用动画展示氧气进入细胞、葡萄糖的分解和产生能量的过程。通过观看和分析多媒体资源，学生可以更加直观地理解细胞呼吸的原理和应用。此外，教师还可以提供在线讨论和问题解答，引导学生对多媒体资源进行深入思考和交流，促进学生的互动与合作。然后教师可以利用小组合作学习的机会进行综合性评价，针对本课的重点，让学生回答相应的问题。或是结合每个小组完成任务的情况，进行评定。及时发现问题，对学生进行指导。为了突显个性化评价的作用，学生可以就细胞呼吸过程中的关键概念、应用领域或伦理问题展开讨论，分享自己的思考和发现。这种形式的学习方式可以激发学生的思维和创造力，促进他们的学习和成长。在与同学讨论和合作的过程中，不仅可以提出问题和挑战，还可以接触到不同的观点和思维方式。通过批判性的思考和分析，学生可以更好地理解和应用“细胞呼吸的原理和应用”，培养解决问题的能力和创新思维。个性化评价还可以通过学习分层和错题反馈来促进学生的学习进步。教师可以根据学生的学习表现和理解程度，对学生进行分层教学，针对性地提供不同难度和深度的学习内容。在课程中，教师可以根据学生的理解水平，分别布置基础题、拓展题和综合应用题，以帮助学生逐步提升自己的学习水平。同时，教师提供即时的错题反馈，帮助学生发现和纠正自己的错误，加深对知识的理解和掌握。通过个性化学习和自主探究，学生能够培养自主学习和自我管理的能力。学生可以根据自己的学习需求和兴趣选择学习资源和任务，自主安排学习时间和进度。

个性化学习能够匹配其不同的学习需求和能力水平。通过个性化学习和自主探究，学生可以自主选择学习资源和任务，提升自己的学习效果和自主学习能力。综合评价可以通过学生自主学习和项目实践的方式进行。学生根据自己的兴趣和能力选择学习项目，进行深入研究和实践探究。通过项目成果的展示和评估，教师可以全面评价学生的综合素质和能力发展。

结束语

综上所述，通过对新人教版必修1中的“细胞呼吸的原理和应用”智慧课堂的探索和研究，我们会发现基于信息技术支撑的高中生物智慧课堂具有许多优势和潜力。信息技术的引入使得课堂更具互动性和个性化，学生可以通过虚拟实验、在线讨论等方式进行实践探究，提高了学习兴趣和参与度。同时，教师也能更好地指导和评价学生的学习情况，促进学生的思维能力和创新意识的培养。然而，信息技术在高中生物智慧课堂中的应用还存在一些挑战，如技术设备的支持、教师的培训、使用频率等。我们需要进一步研究和探索，不断改进和完善智慧课堂的实践，以提升学生的学习效果和能力。

参考文献

[1]吴可语.试论信息化视野下的高中生物智慧课堂教学策略[J].科学咨询，2021（14）：294-295.

[2]孙振超.浅谈信息技术环境下如何打造高中生物智慧课堂[J].中小学电教，2017（4）：63-64.

[3]滕丽丽.对高中生物课堂教学和信息技术整合模式的分析[J].考试周刊，2016（72）：153.

[4]李鑫.信息技术与高中生物课堂教学的深度融合研究[J].成才之路，2015（23）：96.

[5]庄文军.浅谈“互联网+”背景下信息技术在高中生物教学中的应用[J].中国新通信，2020，22（24）：173-174.