常用信息技術在高中生物學教學中的優化應用

冼省

摘要： 為優化常用信息技術在教學中的應用，教師基于“人類遺傳病”課例，設計了教學導圖，總結了教學主要環節與信息技術融合的方法與要領，包括預習環節知識膠囊、微課的運用與翻轉課堂教學，課堂教學環節微課、希沃（Seewo）等工具的組合應用和生活化情境故事的設計，評價環節“問卷星”、智學網、“釘釘”等工具的應用，同時明確了實驗教學、概念教學、建模教學中應用信息技術的原則，并推薦了典型工具與用法。教師要堅持技術為教學服務的原則，深入挖掘技術潛力并靈活應用，針對不同類型的教學內容選用不同的信息技術，大膽探索，積極改進課堂教學。

關鍵詞：信息技術；情境問題；小組合作；高中生物學

智慧教育背景下，大量信息技術手段被用于學科教學。高中生物學教師應順應時代潮流，主動研究學科教學與信息技術融合的有效方法，同時依據《普通高中生物學課程標準（2017年版2020年修訂）》（以下簡稱“課標”）和高考評價體系指導思想和要求，大膽嘗試和積極改進，更快地找到適合的教學方式和方法。下面，筆者結合“人類遺傳病”課例介紹如何在教學中恰當地應用常用的信息技術，提高教學效率。

一、高中生物學教學與信息技術融合的總體設計

“人類遺傳病”這節課，學生需要掌握“遺傳病的分類”“遺傳病的調查”“遺傳病的檢測和預防”3個知識點。按照課標要求，筆者嘗試用遺傳與變異的觀點，解釋常規遺傳學技術在現實生活中的應用；針對遺傳信息改變對人類帶來的不良后果，嘗試提出降低遺傳病及惡性疾病發病率的指導建議。筆者設計“翻轉課堂+小組合作任務驅動”的模式，在希沃和“釘釘”平臺等工具輔助下，利用微課視頻、動畫、圖片突破教學重點和難點，采用小組合作學習的方式進行教學和評價，在課堂中靈活應用多種教學方法，如講授法、指導發現法、自學輔導法等培養學生的生命觀念、科學思維、科學探究和社會責任等生物學學科核心素養。此外，按照高考評價體系要求，教師在課堂教學中要做好情境創設。筆者設計了“人類遺傳病”這節課的教學導圖（如圖1），其中“遺傳病的分類”和“遺傳病的檢測和預防”是重點。

二、課前應用知識膠囊、微課，實施翻轉課堂教學

凡事預則立。教師預知學情才能確保課堂教學的高效。教師采用翻轉課堂模式，先學后教，有利于學生養成自學習慣，提高質疑和解決問題的能力。對于只需了解或識記的內容，筆者提前讓學生自學，在課堂上檢測，及時查漏補缺；對于重點、難點內容，學生課前預學，課堂上以互動的方式開展的任務驅動式學習。例如，筆者提前一周通過“釘釘”平臺發布導學視頻，讓學生掃碼觀看希沃知識膠囊（如圖2）、微課視頻，閱讀導學案，使用“釘釘”平臺的投票調查功能收集學生在預習過程中發現的問題和存在的困難。這樣，筆者做課堂設計和教學準備，有的放矢。

這樣做的好處是提高了課堂教學效率，培養了學生的自學能力和獲取信息的能力。

三、借助交互式電子白板、網絡等工具提高課堂教學效率

學生在課前通過自學已了解本節課3個知識點的大致內容，知道自己的疑點在哪里。課堂上，筆者利用交互式電子白板設計的課件，通過思維導圖、圖片、視頻等形式將知識呈現給學生，更加高效地指導學生參與合作探究式學習活動，使學生原先的疑問得以解答。以下重點介紹課例中的兩個重要知識點的主要教學過程與方法。

“遺傳病的類型”這個知識點，屬于記背類的知識。學生通過課前預習已基本了解相關知識。課堂上，筆者借助信息技術工具制作思維導圖，指導學生構建知識框架（如圖3），讓學生眼中既有“樹木”又有“森林”，使所學知識得到整合，培養他們分類、歸納、整理知識的科學思維能力。筆者借助交互式電子白板設計課堂訓練題，如“超級分類”等趣味課堂活動（如圖4），激發學生學習熱情，加深對“遺傳病的類型”的印象，同時設計梯度練習，培養學生的科學思維能力，引導他們學以致用。

對于“遺傳病的檢測和預防”這個知識點的教學，筆者應用的信息技術工具是交互式電子白板，設計了4個情境問題用以突破難點（詳見以下情境問題1—4）。筆者將學生熟悉的《紅樓夢》中林黛玉和賈寶玉這對表兄妹設計成需要幫助的故事主人公林某玉和賈某玉。4個情境問題合情合理。筆者讓學生在小組討論過程中將四點監測和預防遺傳病的要點逐一歸納總結出來。這4個情境問題在白板課件中配有相應的照片或漫畫，學生探究問題的熱情很高。

情境問題1：林某玉和賈某玉終于突破重重阻隔，決定結婚，去婚姻登記處準備登記結婚。你是工作人員，同意他們結婚嗎？（禁止近親結婚）

情境問題2：林某玉和賈某玉最終還是沒有聽從你的建議。他們舉行了婚禮，但婚后林某玉表示創業更重要，想等到40歲左右再生小孩。你是她的醫生（也是好友），有什么建議？（提倡適齡生育）

情境問題3：林某玉聽取了你的建議，25歲時懷孕。她雖然色覺正常，但父親是色盲，擔心所懷小孩患色盲。到醫院做B超檢查，發現是一個男孩。你是醫生，有何建議？（進行遺傳咨詢）

情境問題4：自從接受遺傳咨詢后，林某玉了解腹中男寶寶患色盲的概率。她選擇不放棄這個小生命，但當時做咨詢時林某玉對醫生隱瞞了和丈夫是近親婚配的事實。你是知情人，為了盡可能了解這個男寶寶是否患有家族遺傳病，還有什么建議？（再做一次較詳盡的遺傳咨詢，盡可能做好產前診斷）

最后，筆者引導學生將4個情境問題綜合起來歸納出“遺傳病的檢測和預防”要做到：禁止近親結婚、提倡適齡生育、接受遺傳咨詢、做必要的產前診斷。

這種問題驅動式教學其實是任務驅動教學模式中的一種。筆者精心策劃情境問題，賦予特定的角色，讓學生在幫忙林賈兩人解決問題的過程中掌握知識，體驗成功的喜悅。在解決問題的過程中，學生的科學思維和社會責任等生物學科核心素養得以提升。多媒體課件中的圖片和漫畫及問題情境的設計，在整個教學引導過程中起到了很好的激趣和提效的作用。

四、利用問卷軟件、“釘釘”App等精準評價

無論課前、課中，還是課后，學生學習的過程性評價均能以自評和小組成員互評及教師評價的方式實施。對于學生的課后作業，筆者通過“釘釘”App中的家校本進行布置和批改（如圖5）。對于本節課的教學效果的終結性評價，筆者利用“釘釘”云課堂的考試平臺進行教學內容定時發布，讓學生限時完成綜合性檢測，或者利用智學網組卷創建考試進行檢測，得到相關數據后開展分析評價工作，并做反饋。

五、對高中生物學教學與信息技術融合的思考

（一）針對不同類型的教學內容應選用不同的信息技術

信息技術與學科教學融合目的在于服務學科教學。學科教學中，教師要根據具體教學內容選用信息技術。

對于實驗教學，教師可用提前錄制的實驗微課演示；遇上由于實驗設備或者實驗材料不允許，或者實驗效果不太明顯的、難以操作的實驗，可以借助一些虛擬實驗軟件來解決。例如對于“綠葉中色素的提取和分離”“探究光照強度對光合作用的影響”等實驗，教師可利用NB生物學高中版V2（一款虛擬實驗應用軟件）模擬實驗。這些虛擬實驗在一定程度上也能加深學生對相關知識的理解和記憶，解決實驗教學難題。

對于強調理解的概念教學，教師可利用支持繪制思維導圖的軟件（希沃白板、NovaMind等），比如用NovaMind繪制思維導圖就能將概念之間的關系梳理清楚（如圖6）。教師在課堂上展示這樣的思維導圖，有助于學生理解和掌握有關概念。

對于模型類知識教學，教師可利用模擬建模的軟件（希沃白板等）設計課堂活動，強化學生記憶。例如，“細胞呼吸”的教學中，教師可以設計建?；顒樱ㄈ鐖D7），讓學生在課堂上通過拖動待選框中的待選項建構有氧呼吸模型。

（二）教師要深入挖掘技術潛力并靈活應用

一些數字化工具有很好的便捷性，教師需要深入挖掘并靈活使用相關功能，使教學獲得事半功倍的效果。例如，筆者利用希沃移動授課的“拍照上傳”功能，實現對學生的當堂筆記或者解題過程的“即拍即展”，提高了教學效果；融合應用智學網的“試卷講評”模塊和希沃課件進行試題講評（如圖8），實現個別化指導教學。

數字時代，融合應用信息技術改變教學方式提高教學效率是大勢所趨。教師一定要順勢而為，將常用信息技術吃透，對癥下藥，創造性開展課堂教學。即使學校教學裝備配置欠佳，教師也應保持終身學習的習慣，避免在信息技術應用上脫節，陷入無法適應的被動局面。

一言以蔽之，事在人為，珍惜當下，物盡其用，人盡其才。學科教學與信息技術深度融合，值得教師持續深入研究。

參考文獻

[1] 中華人民共和國教育部.普通高中生物學課程標準：2017年版2020年修訂[S].北京：人民教育出版社，2020.

[2] 教育部考試中心.中國高考評價體系[M].北京：人民教育出版社，2019.

（作者系廣東省中山市東升高級中學高級教師）

責任編輯：祝元志