摘 要：經(jīng)濟(jì)的發(fā)展促進(jìn)科技的進(jìn)步，而將科學(xué)技術(shù)運(yùn)用于教育行業(yè)，改變教師的教學(xué)方式和學(xué)生的學(xué)習(xí)方式。高中生物是基礎(chǔ)教學(xué)的重要組成部分，學(xué)好生物對學(xué)生之后的學(xué)習(xí)和發(fā)展具有重要意義和深遠(yuǎn)影響，將智能技術(shù)與高中生物教學(xué)深度融合是當(dāng)前的生物教學(xué)的必然趨勢，有助于提升高中生物教師的教學(xué)效率和教學(xué)質(zhì)量。文章對基于科學(xué)思維的智能技術(shù)與高中生物教學(xué)深度融合途徑進(jìn)行研究和分析。

關(guān)鍵詞：智能技術(shù);高中生物教學(xué);科學(xué)思維

一、 引言

學(xué)生在學(xué)習(xí)高中生物時(shí)都具有一定的難度，高中生物是一門理論性、實(shí)踐性和應(yīng)用型都很強(qiáng)的學(xué)科，由于高中生自身的生物知識儲備具有一定的局限性，所以在學(xué)習(xí)的過程當(dāng)中會遇到很多的阻礙因素，對高中學(xué)生的學(xué)習(xí)效率和學(xué)習(xí)質(zhì)量都有一定的消極影響。而智能技術(shù)在高中生物教學(xué)當(dāng)中的運(yùn)用則能夠有效地提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動力，使得學(xué)生能夠更加積極主動地投入高中生物學(xué)習(xí)當(dāng)中，從而真正意義上提升學(xué)生的生物綜合素養(yǎng)。

二、 基于科學(xué)思維的智能技術(shù)與高中生物教學(xué)深度融合的意義

（一）充分的激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣

俗話說：“興趣是最好的教師”，由此可見，教師在實(shí)際的教學(xué)活動當(dāng)中，應(yīng)該充分地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，才能夠使得學(xué)生全身心地參與到高中生物的課堂教學(xué)活動當(dāng)中，最大程度上激發(fā)學(xué)生的求知愿望。通過智能技術(shù)與高中生物教學(xué)深度融合，深化學(xué)生對生物知識的認(rèn)知和理解，有效地提升學(xué)生的學(xué)習(xí)效率和質(zhì)量。讓學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程當(dāng)中獲得知識的同時(shí)，感受到智能技術(shù)的先進(jìn)。在課堂教學(xué)環(huán)節(jié)巧妙地運(yùn)用智能技術(shù)，帶領(lǐng)學(xué)生進(jìn)入一個(gè)更加豐富、多彩、有趣的“生物世界”，吸引學(xué)生的眼球，集中學(xué)生的注意力，提升學(xué)生對生物學(xué)習(xí)的熱情，對未知生物知識的探索熱情。此外，教師在實(shí)際的教學(xué)活動當(dāng)中，通過對智能技術(shù)的運(yùn)用給學(xué)生創(chuàng)設(shè)一定的教學(xué)情境，使得學(xué)生有身臨其境的感覺，帶給學(xué)生更好的學(xué)習(xí)體驗(yàn)，使得學(xué)生從之前的被動學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃拥奶剿?，觸動學(xué)生生物思維的發(fā)散，從而有效地提升學(xué)生的生物學(xué)習(xí)能力和生物綜合素養(yǎng)。

（二）有助于將抽象的知識生動化

高中生物教學(xué)當(dāng)中存在很多抽象的知識點(diǎn)，使得學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程當(dāng)難以進(jìn)行有效想象，所以導(dǎo)致學(xué)生理解相關(guān)知識時(shí)非常費(fèi)勁，一定程度上打擊了學(xué)生的學(xué)習(xí)信心和學(xué)習(xí)的熱情，學(xué)生在學(xué)習(xí)過程當(dāng)遇到的困難得不到有效解決，則很容易喪失對生物學(xué)習(xí)的興趣。而且在傳統(tǒng)的教學(xué)模式之下，教師的教學(xué)理念落后，所營造的教學(xué)氛圍沉悶、無聊，學(xué)生長期在這一氛圍當(dāng)學(xué)習(xí)，思維不能發(fā)散。基于這一現(xiàn)實(shí)情況，教師應(yīng)該對高中教學(xué)進(jìn)行改革，將智能將技術(shù)與生物教學(xué)深度融合則是重要的改革內(nèi)容，豐富教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)形式。同時(shí)智能技術(shù)與高中生物教學(xué)深度融合使得抽象、死板的生物知識以更為感性、動態(tài)、綜合的表現(xiàn)形式呈現(xiàn)在高中學(xué)生的眼前，使得學(xué)生能夠獲得更強(qiáng)烈的感官沖擊，使得學(xué)生對高中生物學(xué)習(xí)有更直觀的認(rèn)知，能夠通過自身的感官體驗(yàn)和感性的認(rèn)知提升學(xué)習(xí)效率。

三、 基于科學(xué)思維的智能技術(shù)與高中生物教學(xué)深度融合存在的問題

（一）教師不能熟練地運(yùn)用人工智能技術(shù)

教師對人工智能技術(shù)的運(yùn)用不夠熟練，所以在實(shí)際的教學(xué)活動當(dāng)中沒有辦法將智能技術(shù)和高中生物教學(xué)高度融合，使得教學(xué)環(huán)節(jié)開展得不夠順利。就目前科技發(fā)展形勢而言，人工智能的發(fā)展勢態(tài)和發(fā)展前景都是非常光明的，很多的高科技領(lǐng)域都有效地引入智能技術(shù)，但是人工智能技術(shù)的普及范圍相對比較狹窄，要在各行各業(yè)普及的話還需要很長的一段時(shí)間。基于這一現(xiàn)實(shí)情況，部分教師對于智能技術(shù)的運(yùn)用是非常陌生的，在教育行業(yè)沒有全面地推廣智能技術(shù)。教學(xué)工作者并沒有進(jìn)行全面、系統(tǒng)的學(xué)習(xí)，對智能技術(shù)的運(yùn)用方法掌握度不高。

（二）教師在教學(xué)課堂當(dāng)中可能會過多地依賴智能技術(shù)

教師在實(shí)際的教學(xué)課堂活動當(dāng)中有效地使用人工智能技術(shù)，給教學(xué)工作提供了很多的便利，提升了教學(xué)效率和教學(xué)質(zhì)量。人工智能是人類科技發(fā)明的優(yōu)秀成果，教師通過對智能技術(shù)的運(yùn)用挖掘出智能技術(shù)的優(yōu)勢，會對智能技術(shù)產(chǎn)生過多的依賴，容易對智能技術(shù)過度利用。一方面，對智能技術(shù)的過多利用使得其成為課堂的“主人”，從而忽視了學(xué)生的主體地位，沒有以學(xué)生為中心開展教學(xué)工作。另一方面，對智能技術(shù)的過多依賴使得教師容易成為智能技術(shù)的“附屬品”，淪為智能技術(shù)的“工具”，這對教師的教學(xué)是不利的。而且高中生物是將實(shí)踐性、理論性、應(yīng)用型為一體的，教師對智能技術(shù)的依賴程度過高，不容易把控教學(xué)的重點(diǎn)，使得教學(xué)任務(wù)存在“厚此薄彼”的情況，從而導(dǎo)致學(xué)生對知識的把握不全面，知識傾斜太嚴(yán)重，不利于學(xué)生整體學(xué)習(xí)，不利于促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展。

（三）對智能技術(shù)的運(yùn)用使得感情教育有所缺失

教師在高中生活教學(xué)活動當(dāng)中，過多地對智能技術(shù)進(jìn)行運(yùn)用，雖然在一定程度上可以提升學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，但是從長遠(yuǎn)的教育來看，不利于對學(xué)生的感情教育。傳統(tǒng)的教學(xué)模式當(dāng)中，教師通過加強(qiáng)教師和學(xué)生、學(xué)生和學(xué)生之間的互動有效地增進(jìn)生生、師生之間的感情聯(lián)系，但是過多地使用智能技術(shù)，教師更加注重課堂教學(xué)和智能技術(shù)的有機(jī)融合，缺乏對感情教育的重視。

四、 基于科學(xué)思維的智能技術(shù)與高中生物教學(xué)深度融合途徑

（一）通過智能技術(shù)的運(yùn)用幫助學(xué)生構(gòu)建知識體系

傳統(tǒng)的教學(xué)模式當(dāng)中，教師受到應(yīng)試教育的影響，在課堂教學(xué)環(huán)節(jié)忽視了學(xué)生的主體地位，沒有意識到課堂是學(xué)生學(xué)習(xí)的重要陣地，占據(jù)了眾多的課堂時(shí)間對學(xué)生進(jìn)行知識的講解，學(xué)生也只是一味地接受，教師和學(xué)生在課堂上缺少互動，教師缺少對學(xué)生的思維引導(dǎo)，沒有激發(fā)學(xué)生的思維發(fā)散，更多是課本內(nèi)容按照特定的流程講解，教學(xué)內(nèi)容死板、乏味。基于這一現(xiàn)實(shí)情況，教師應(yīng)該科學(xué)合理地運(yùn)用智能技術(shù)，在備課方面，教師通過對教學(xué)內(nèi)容的深刻研究和分析，運(yùn)用智能教學(xué)與系統(tǒng)專家，實(shí)現(xiàn)高效、精準(zhǔn)備課。在通過對互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的運(yùn)用收集大量的教學(xué)資源豐富教學(xué)課件和教學(xué)內(nèi)容，在此基礎(chǔ)之上，結(jié)合班級學(xué)生的實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整和優(yōu)化，對教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行“二次開發(fā)”，靈活地備課，避免重復(fù)備課和無效備課，為高中生物教師節(jié)約更多的時(shí)間和精力，同時(shí)也適使得教師在課堂教學(xué)當(dāng)中能夠給學(xué)生進(jìn)行系統(tǒng)教學(xué)。

在課堂教學(xué)環(huán)節(jié)，教師有效地運(yùn)用CAI系統(tǒng)，通過CAI系統(tǒng)能夠?qū)W(xué)生學(xué)習(xí)情況進(jìn)行真實(shí)的反饋，尊重不同學(xué)生之間的差異，幫助學(xué)生實(shí)現(xiàn)個(gè)性化發(fā)展，使得教師在實(shí)際的教學(xué)活動當(dāng)中能夠因材施教，開展個(gè)性化教學(xué)活動，提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。通過系統(tǒng)教學(xué)活動，有效地提升學(xué)生的科學(xué)思維，幫助學(xué)生對學(xué)生的知識進(jìn)行知識的歸納和總結(jié)，構(gòu)建學(xué)習(xí)導(dǎo)圖，建立系統(tǒng)化的生物知識框架，形成概念圖，建立知識與知識之間的內(nèi)在聯(lián)系，從而更高效地學(xué)習(xí)，提升學(xué)生的生物綜合素養(yǎng)。

（二）依據(jù)課本經(jīng)典的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，綜合運(yùn)用智能技術(shù)，培養(yǎng)學(xué)生的演繹和推理能力

隨著素質(zhì)教學(xué)的進(jìn)程不斷推進(jìn)，相關(guān)部門對教師的教學(xué)提出了更高的要求和更嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)，教師跟隨高中生物教學(xué)的改革進(jìn)程，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維能力，契合新課改提出的教學(xué)目的。而要達(dá)到這一教學(xué)目的最重要的環(huán)節(jié)就是開展教學(xué)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。教師在實(shí)際的實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動當(dāng)中，可以有效地融合智能技術(shù)，豐富教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)形式，增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的趣味性，使得學(xué)生能夠更加積極主動地參與實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動。在實(shí)驗(yàn)活動當(dāng)中，潛移默化鍛煉學(xué)生的思維能力，提升學(xué)生的科學(xué)思維。

比如在學(xué)習(xí)《孟德爾的豌豆雜交實(shí)驗(yàn)（一）》這一模塊知識時(shí)，教師可以通過講述“龍生龍，鳳生鳳，老鼠生的兒子會打洞”這一事例讓學(xué)生探討在親代和子代的遺傳當(dāng)中，子代的性狀是由什么因素決定的。通過這一提出吸引學(xué)生的注意力，為介紹孟德爾實(shí)驗(yàn)做鋪墊。因?yàn)橄嚓P(guān)實(shí)驗(yàn)在課堂上無法進(jìn)行操作，所以教師可以通過對智能技術(shù)的運(yùn)用，比如AR和VR以及語音處理技術(shù)相結(jié)合，給學(xué)生展示系列實(shí)驗(yàn)步驟和實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，使得學(xué)生能夠更為直觀地感受整個(gè)實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生覺得自身仿佛親自經(jīng)歷了實(shí)驗(yàn)一般，從而使得學(xué)生深化對實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和實(shí)驗(yàn)結(jié)論的認(rèn)知和理解，使得學(xué)生對本章知識內(nèi)容有更加系統(tǒng)、全面的認(rèn)知，進(jìn)一步培養(yǎng)了學(xué)生的演繹和推理能力。

（三）通過課堂教學(xué)和智能技術(shù)相融合，生成學(xué)習(xí)資源，完善科學(xué)思維體系

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)運(yùn)用于教育行業(yè)，教師的教學(xué)模式進(jìn)行了變革，學(xué)生可以通過互聯(lián)網(wǎng)視頻或者相關(guān)的教學(xué)鏈接資源進(jìn)行自主學(xué)習(xí)，教師也意識到了課堂是學(xué)生的主戰(zhàn)場，不再占用過多的課堂時(shí)間開展“灌輸式”教學(xué)活動。在高中生物課堂教學(xué)當(dāng)中，教師更多地以師生時(shí)間的互動、小組合作為主，使得學(xué)生和學(xué)生、學(xué)生和自己之間碰撞出更多絢麗多彩的思維火花，從而有效地激發(fā)學(xué)生的思維，提升學(xué)生的思維層次。

此外，教師通過在互聯(lián)網(wǎng)上搜索更多的教學(xué)資源，使得課堂教學(xué)內(nèi)容不再局限于課本的知識，通過多種途徑和手段將教學(xué)資源進(jìn)行有效的整合，形成海量信息資源庫，豐富教學(xué)內(nèi)容，使得學(xué)生對生物知識有更多的了解，認(rèn)知范圍更加廣泛，認(rèn)知層次更加豐富，對提升學(xué)生的生物綜合素養(yǎng)具有舉足輕重的重要。學(xué)生將所生成的學(xué)習(xí)資源進(jìn)行分析、歸納和總結(jié)，完善科學(xué)思維結(jié)構(gòu)，推動生物知識體系和思維模式的建立進(jìn)程。

比如，在學(xué)習(xí)高一生物第六章《生物的進(jìn)化》這一模塊知識時(shí)，教師在教學(xué)之前可以在互聯(lián)網(wǎng)上搜集大量的有關(guān)知識，在課堂上巧妙地給學(xué)生展示。教師可以通過多智能技術(shù)的運(yùn)用給學(xué)生展示生物化石的形成過程，地球上各類動物和植物以及微生物出現(xiàn)的先后順序等，讓學(xué)生通過系統(tǒng)性的學(xué)習(xí)理清這一模塊的學(xué)習(xí)思路，通過對相關(guān)問題討論讓學(xué)生明確這一模塊學(xué)習(xí)的重點(diǎn)和難點(diǎn)內(nèi)容，引導(dǎo)學(xué)生構(gòu)建學(xué)習(xí)思維導(dǎo)圖，提升學(xué)生的思維能力和創(chuàng)新能力。

（四）結(jié)合ICAI系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)踐探究活動

高中生物是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的學(xué)科，而“實(shí)踐是檢驗(yàn)真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)”，由此可見，教師在實(shí)際的教學(xué)活動當(dāng)中，教師要注重實(shí)踐對提升學(xué)生生物學(xué)習(xí)的重要性，要多給學(xué)生創(chuàng)造實(shí)踐的機(jī)會，在實(shí)踐活動當(dāng)中有意識地培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維。在實(shí)踐探究活動當(dāng)中，教師可以在教學(xué)環(huán)節(jié)加入ICAI系統(tǒng)這一智能技術(shù)。ICAI系統(tǒng)不僅僅包括了課堂教學(xué)的內(nèi)容，還包括了課堂之外的補(bǔ)充內(nèi)容，比如教學(xué)游戲活動以及實(shí)踐作業(yè)輔導(dǎo)等方面。

教師在教學(xué)環(huán)節(jié)可以對班上的同學(xué)科學(xué)、合理地進(jìn)行分組，給予學(xué)生足夠的空間和時(shí)間進(jìn)行小組實(shí)踐探究活動，充分地發(fā)揮學(xué)生的學(xué)習(xí)自主性的優(yōu)勢。通過ICAI系統(tǒng)的運(yùn)用，跟蹤學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，然后再針對性的教學(xué)，以此實(shí)現(xiàn)學(xué)生的個(gè)性化學(xué)習(xí)。

五、 結(jié)語

綜上所述，智能技術(shù)與高中生物教學(xué)深度融合有助于增強(qiáng)學(xué)生的生物學(xué)習(xí)能力、提升學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)和生物綜合素養(yǎng)。教師在實(shí)際的教學(xué)環(huán)節(jié)，可以通過對智能技術(shù)的運(yùn)用幫助學(xué)生構(gòu)建知識體;依據(jù)課本經(jīng)典的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，綜合運(yùn)用智能技術(shù)，培養(yǎng)學(xué)生的演繹和推理能力;通過課堂教學(xué)和智能技術(shù)相融合，生成學(xué)習(xí)資源，完善科學(xué)思維體系等方面著手，充分地發(fā)揮智能技術(shù)的優(yōu)勢，進(jìn)一步推動高中生物教育事業(yè)的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]季忠，廖彥劍，羅小剛，等.生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)學(xué)位研究生案例教學(xué)方法研究：以檢測診斷類智能醫(yī)療產(chǎn)品綜合開發(fā)案例為例[J].科教導(dǎo)刊，2021（3）：41-42.

[2]吳詩媛.基于云班課智能平臺的《病原生物與免疫學(xué)》混合式教學(xué)探索和實(shí)踐[J].中國多媒體與網(wǎng)絡(luò)教學(xué)學(xué)報(bào)，2020（6）：4-5.

作者簡介：

梁焯華，廣東省廣州市，廣州市禺山高級中學(xué)。