構建高中生物智慧課堂的問題及對策

黃岡師范學院生物與農(nóng)業(yè)資源學院 余麗思 夏啟中

2008年國際商業(yè)機器公司（簡稱IBM）在《智慧地球：下一代領導議程》中首次提出“智慧地球”概念，IBM對“智慧地球”的良好愿景是：借助新一代信息技術（如傳感技術、物聯(lián)網(wǎng)技術、移動通信技術、大數(shù)據(jù)分析、3D打印等）的強有力支持，使地球上任何物體都實現(xiàn)被感知化、互聯(lián)化和智能化。當“智慧地球”的創(chuàng)新思維沖擊到傳統(tǒng)教育教學領域之際，智慧教育便應運而生，教育信息化得到深入發(fā)展。2010年7月，中共中央、國務院頒布實施《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010—2020年）》，其中明確了進一步推進教育信息化進程，建立我國教育管理信息系統(tǒng)的目標理念。2012年3月，教育部印發(fā)《教育信息化十年發(fā)展規(guī)劃（2011—2020年）》，對未來十年教育信息化工作做出了全面設想和布局，為中國教育信息化進一步發(fā)展提出了具體行動綱領。在國家政策的有利支持下，基于新一代信息技術的智慧教育在生物教學中的應用，催生了智慧課堂的產(chǎn)生。具有智能化、數(shù)據(jù)化、資源化等特點的智慧課堂，促進智能教學在教育領域的應用，受到大量師生的推崇。但是，目前這種新的教學模式還在不斷地摸索改進中，相應的也會出現(xiàn)一些問題，以下就高中生物智慧課堂實施中出現(xiàn)的問題進行探討以及提出相應的改進辦法。

一、智慧課堂的基本內(nèi)涵及特征

（一）智慧課堂的基本內(nèi)涵

智慧課堂是教師利用各種先進的信息技術，為學習者構建情景化、智能化、互動化的智慧學習環(huán)境，引導學生去發(fā)現(xiàn)問題、思考問題、創(chuàng)造性地解決問題并最終促進學生智慧成長的新型課堂。教師根據(jù)教學內(nèi)容和學生的特點，構建以學生為主體的智慧課堂，引導學生主動學習和構建知識。這樣的課堂不僅使教師的角色發(fā)生轉換，還能夠使學生在這種智慧學習環(huán)境中體驗不同學習方式的快樂，激發(fā)學生學習的興趣，從而發(fā)展學生終身學習的理念。

（二）智慧課堂的基本特征

1.技術學科融合化

課堂教學是實施素質(zhì)教育的主戰(zhàn)場，也是課堂中重要的核心任務，信息技術和課堂教學的高效融合推動了教育教學的高速發(fā)展。智慧課堂教學憑借著平板電腦、智能手機、電子書包等移動型智慧終端，實現(xiàn)了具有豐富的教學資源、多樣的互動方式等優(yōu)勢的智能課堂，使課堂組織形式更加靈活多樣，師生互動更加高效便捷，教學內(nèi)容更加直觀化、形象化。

2.師生互動立體化

傳統(tǒng)課堂是以教師為權威、知識為權威的，學生被動接受知識的教學形式，師生之間的交流互動是單方向的。而智慧課堂中，師生可以通過移動終端和智能平臺進行多種形式的互動，如在智能平臺上發(fā)布資料、討論交流、分享成果等。并且在課堂教學以外的時間，師生可以憑借著移動終端和泛在網(wǎng)絡進行隨時隨地的互動，實現(xiàn)任何時空的溝通和交流，極大地提高了課堂互動和教學效率。

3.教學決策數(shù)據(jù)化

傳統(tǒng)課堂中教師只能通過以往的教學經(jīng)驗對教學做出判斷，但這往往帶有一定的主觀色彩，且沒有時效性，不利于教學的實施。在智慧課堂中，教師可以利用信息技術對學生課堂學習中所產(chǎn)生的動態(tài)數(shù)據(jù)進行挖掘和分析，并通過這種科學化的大數(shù)據(jù)分析，了解學生的知識掌握情況和學習狀態(tài)，對課堂中出現(xiàn)的任何狀況都能及時采取相應的教學策略進行應對，提高課堂教學效率。

4.評價反饋及時化

智慧課堂可以通過信息技術感知學習者整個學習過程所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)，而通過分析學習者相關數(shù)據(jù)，教師可以對學生的學習過程進行客觀的、個性化的評價，從而有助于學生認識到自身的不足，并糾正、調(diào)整自己的學習狀態(tài)，提高學習效率。

5.信息時空開放化

智慧課堂的本質(zhì)是借助云計算、大數(shù)據(jù)、移動互聯(lián)網(wǎng)等技術和智能手機、平板電腦等各種智能終端形成一個動態(tài)開放的系統(tǒng)。學生可以根據(jù)自己的需求借助先進的技術搜索、處理所需的學習內(nèi)容，隨時隨地與學習伙伴、教師進行交流討論，提高自己的自主學習能力。

二、構建高中生物智慧課堂的問題分析

（一）教師教學

1.課堂教學形式化，缺乏實際創(chuàng)新

智慧課堂是一種新型的教學模式，現(xiàn)階段的高中生物智慧課堂明顯存在著對智慧課堂認識不足的問題。教師在教學中僅僅是利用信息技術和設備進行課件的瀏覽、教學視頻的播放和作業(yè)的布置等，更多的智慧化輔助教學功能的開發(fā)和應用沒有得到很好的發(fā)展，課堂教學中缺乏創(chuàng)新。這些問題直接導致了智慧課堂的教育方式形式化嚴重，虛有其表而缺乏實用的創(chuàng)新教學模式，相應的教學質(zhì)量也很難提高。

2.教學資源泛在化，缺乏有效利用

智慧課堂利用互聯(lián)網(wǎng)技術和教育智慧平臺，實現(xiàn)了教學資源泛在的課堂學習環(huán)境，拓寬了學生的知識范圍，培養(yǎng)學生的生物視野，但也對教師的資源利用能力提出了更高的要求。現(xiàn)階段的高中生物課堂中，由于教師對教學內(nèi)容的重視程度和認知程度不足，眾多復雜的生物信息資源反而阻礙了教學內(nèi)容在智慧課堂教學中的核心地位，教師也無法合理使用優(yōu)質(zhì)教學資源來輔助生物課堂教學，因此出現(xiàn)智慧課堂教學設計無法與教學內(nèi)容相結合的情況，導致學生無法達到課標要求的知識目標，進而影響核心素養(yǎng)的提升。

3.教學觀念傳統(tǒng)化，缺乏信息素養(yǎng)

不少教師長期受傳統(tǒng)教學觀念的影響而習慣了傳統(tǒng)課堂填鴨式的教學方式，在授課中以教師和教材為中心，重視學生的成績，不注意對學生其他方面能力的培養(yǎng)。同時，生物知識多是一些記憶性的知識，教師更不愿意花更多的時間和精力去學習新的技術和嘗試新的教學模式，導致智慧課堂教學效率難以達到理想的狀態(tài)。

（二）學生學習

1.學習方式單一化，自主學習能力不強

學生在高中階段面臨著殘酷的高考，而生物知識既龐雜又瑣碎，因此他們更傾向于花最少的時間來掌握更多知識的記憶型學習方式。這種學習方式不利于智慧課堂上探究性學習、合作學習等教學實踐的展開，也很難發(fā)揮學生的主觀能動性，學生的自主學習能力也很難提高。

2.學習觀念陳舊化，信息技術運用能力不足

隨著科學技術的高速發(fā)展，智慧課堂已然成為教育改革的必然趨勢。但是還是有相當一部分學生的學習觀念陳舊，不能很好地適應技術的變革，不愿意嘗試新鮮的事物，對于智慧課堂上采用的信息技術存有排斥心理。他們沒有意識到信息技術的運用有助于抽象的生物知識形象化，幫助自己對知識的記憶，反而覺得非常麻煩并且浪費時間，因此他們更不愿意花時間去學習、去摸索這些高科技，致使智慧課堂的教學效果不佳。

三、構建高中生物智慧課堂的改進辦法

（一）挖掘生物智慧課堂的優(yōu)勢，培養(yǎng)師生正確的信息化觀念

充分挖掘依托新一代信息技術的智慧課堂在生物教學中的優(yōu)勢及作用，激發(fā)學生興趣和積極性，提高教學質(zhì)量，從而轉變師生對智慧課堂的認識，培養(yǎng)正確的信息化觀念。

例如，在“被動運輸”這節(jié)內(nèi)容中，首先，情境創(chuàng)設中，教師可以利用可視化技術將物理實驗水分子的滲透現(xiàn)象以動畫視頻的方式呈現(xiàn)在智能平臺上，使微觀、抽象的生物知識直觀化、形象化，促使學生調(diào)動自己的感官認識進行學習，加深理解和記憶。其次，在探究植物細胞的吸水和失水中，教師可以利用平板或者電腦發(fā)送探究實驗的學習資源以及學習任務，學生在智能終端接收信息并開始閱讀學習資料。再次，教師憑借信息技術采集和分析學生在學習過程所形成的數(shù)據(jù)，了解學生之間的差異，采用異組同質(zhì)、同組異質(zhì)的方式對每個學生進行分組，從而促使學生之間取長補短、相互學習。最后，課堂教學結束后，教師可以依據(jù)學生知識掌握情況的數(shù)據(jù)分析，為學生提供不同的復習資料，促進學生個性化學習。

依托智能技術的智慧課堂有著傳統(tǒng)生物課堂所沒有的優(yōu)勢和特點，它不僅能提高教學效率和教學質(zhì)量，還能為學生帶來全新的課堂體驗，激發(fā)學生學習生物的興趣，從而開拓師生對智慧課堂的新認識，培養(yǎng)正確的信息化觀念。

（二）聯(lián)系生活實際，開闊生物視野，培養(yǎng)熱愛生物的情感

在高中階段，學生通常是為了分數(shù)而學習，難以從心底對生物產(chǎn)生興趣。在高中生物智慧課堂中，教師可以利用信息技術為學生提供更多的切合學生生活實際的教學資源，增加學生對生物學科多方位認識，了解生物知識的實際應用，從而激發(fā)學生對生物學習的興趣，積極主動地學習。

例如，在“蛋白質(zhì)是生命活動的主要承擔者”這節(jié)內(nèi)容中，教師可以以蛋白質(zhì)的功能為主線，在智能平臺上輔以我國科研人員在世界上首次人工合成蛋白質(zhì)的歷程，讓學生感悟我國科研人員孜孜不倦的科學探究精神，領略生物知識在實際生活中的應用，從而對生物形成濃厚的興趣，積極主動地探索生物知識。再如，在“細胞的衰老和死亡”教學中，因為此節(jié)內(nèi)容與學生的生活密切相關，教師可以在課前利用信息技術搜集跟細胞的衰老和死亡相關的生活案例，從生活的視角引領學生探索細胞的衰老和死亡，便于學生理解知識。同時，由于本節(jié)內(nèi)容涉及人類疾病和死亡，教師可以通過智能平臺來展示病理科醫(yī)師進行病理診斷的過程，為學生滲透職業(yè)素質(zhì)教育，培養(yǎng)學生的職業(yè)規(guī)劃意識，使學生樹立職業(yè)人生目標，明確努力方向。

（三）創(chuàng)新教學方法，開展探究學習和合作學習，提高課堂活力

在生物智慧課堂教學中，結合課標要求、學生特點和具體的教材內(nèi)容，以尊重學生主體性為前提，創(chuàng)新開發(fā)不同的教學方法，如針對生物實驗的探究性學習、小組合作學習等，給學生帶來全新的學習體驗，進而改善教學成效。

例如，在“比較過氧化氫在不同條件下的分解”一節(jié)實驗中，教師可以通過智能平臺設計趣味的學習任務。如，任務一：分析實驗的變量；任務二：分析實驗現(xiàn)象，總結結論；任務三：根據(jù)所學知識分析酶的作用原理。然后通過智慧課堂中的大數(shù)據(jù)分析技術，依據(jù)學生的不同學習水平和專業(yè)知識基礎，將學生分成不同的學習小組，每個小組以學習任務為基礎開展合作學習，針對這一課題進行探索實踐。探究結束后，學生可以在智能平臺上分享自己的探究結果，展開交流討論，每個同學都可以在智能平臺上暢所欲言，然后其他同學給出點評或者教師針對學生的討論給出及時反饋。在這種依托智慧課堂的具有多種互動方式的共同合作學習氛圍中，每個學生都滿懷激情、思維活躍，積極參與探究實踐。

教學方法的創(chuàng)新不僅能夠促使學生對知識的學習，而且能夠促進學生思維能力的發(fā)展，提升學生的生物學科核心素養(yǎng)。

（四）明確教學目標，完善智慧課堂設計，加強教學資源利用

為了避免教學資源的不當利用，在課前，教師應該結合課程標準對教材內(nèi)容進行深度分析，確定教學目標，依據(jù)學生特點選擇能促進教學目標實現(xiàn)的教學資源，完善智慧課堂設計。在課堂教學中，教學資源的利用要緊緊圍繞著智慧課堂設計的實施，要幫助學生理解重難點知識。

例如，在“DNA是主要的遺傳物質(zhì)”智慧課堂教學中，課前教師通過認真分析課程標準和教材內(nèi)容，確定教學目標：闡明科學家探索DNA是主要遺傳物質(zhì)的過程；說明DNA是主要的遺傳物質(zhì)；舉例說明哪些病毒的遺傳物質(zhì)是RNA。由于本節(jié)內(nèi)容的實驗不能動手完成，學生需要一定的邏輯思維才能理解，而高一學生的空間想象力和邏輯推理能力有限，所以應為學生提供可視化的實驗推理過程資源，如肺炎鏈球菌的轉化實驗和噬菌體侵染細菌的實驗，完善課堂教學設計。在教學過程中，教師利用這兩個實驗資源，圍繞著教學目標，實施課堂教學設計，促進學生對重難點知識的理解和掌握，從而達成教學目標。

總之，在新課改的全面推進下，高中生物智慧課堂的實踐顯得尤為重要，它不僅是時代發(fā)展的要求，也是發(fā)展學生生物學科核心素養(yǎng)的內(nèi)在需求。縱使隨著智能技術的發(fā)展而產(chǎn)生不斷變革的智慧教學模式，在教學實踐中也會存在很多不同的問題，但是依托新一代信息技術的智慧課堂，也為生物教學的創(chuàng)新和發(fā)展帶來了很多的優(yōu)勢和作用。生物教師必須充分發(fā)揮自身的引導作用，改變傳統(tǒng)的教學觀念，堅持智慧教學和創(chuàng)新實踐，注重培養(yǎng)學生的課堂主體性，有效激發(fā)學生學習生物的興趣。