【摘" 要】高中生物學(xué)課程作為培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)和綜合能力的重要途徑之一，其教學(xué)內(nèi)容涵蓋生命科學(xué)的基礎(chǔ)知識和研究方法，將信息技術(shù)融入生物學(xué)課堂，可以幫助學(xué)生更好地理解和掌握生物學(xué)知識，同時培養(yǎng)學(xué)生信息獲取、處理和應(yīng)用的能力。本文首先簡要分析高中生物學(xué)課堂融入信息技術(shù)的優(yōu)勢價值，從豐富教學(xué)資源、展示實驗過程、具象化抽象知識等方面提出信息技術(shù)在課堂教學(xué)中的應(yīng)用，以期為相關(guān)教育工作者提供參考，以滿足新時期學(xué)生能力及素養(yǎng)培養(yǎng)的需求。

【關(guān)鍵詞】高中生物學(xué)；課堂教學(xué)；核心素養(yǎng)；信息技術(shù)

《普通高中生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2020年修訂版）》從科學(xué)思維、科學(xué)探究、生命觀念及社會責(zé)任等方面具體了生物學(xué)科核心素養(yǎng)內(nèi)容，對高中生物學(xué)教學(xué)在教學(xué)資源、教學(xué)方法等維度上提出更高的要求。信息技術(shù)的發(fā)展為教學(xué)工作在提供資源和工具、拓寬知識渠道等方面提供諸多的便利。因此，本文結(jié)合高中生物學(xué)教學(xué)實踐，探索生活課堂融合信息技術(shù)的具體路徑，對于培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)開拓新的教育路徑具有重要意義。

一、高中生物學(xué)課堂融入信息技術(shù)的優(yōu)勢價值

（一）使教學(xué)資源更加豐富，增進(jìn)教學(xué)互動

利用信息技術(shù)，高中生物學(xué)課堂可通過網(wǎng)絡(luò)資源、科學(xué)數(shù)據(jù)庫、虛擬實驗室等渠道獲取更豐富、全面的學(xué)習(xí)資源。學(xué)生可以通過在線視頻、動畫、模擬軟件等多種形式深入理解生物學(xué)知識，提高學(xué)習(xí)效果。例如，在學(xué)習(xí)細(xì)胞結(jié)構(gòu)時，教師可以利用計算機軟件或在線模擬工具展示細(xì)胞的三維結(jié)構(gòu)，讓學(xué)生通過旋轉(zhuǎn)、放大等操作來觀察細(xì)胞各部分的位置和功能，這種虛擬實驗的方式可增進(jìn)教學(xué)互動，幫助學(xué)生更好地理解細(xì)胞結(jié)構(gòu)與功能之間的關(guān)系。

（二）使實驗分析更加便捷，促進(jìn)實踐與探究

生物學(xué)是一門數(shù)據(jù)密集的科學(xué)，信息技術(shù)可為高中生物學(xué)課堂提供更多的實踐和探究機會，學(xué)生可以使用生物學(xué)模擬軟件進(jìn)行虛擬實驗，進(jìn)行生物數(shù)據(jù)分析和建模，培養(yǎng)科學(xué)研究和實驗設(shè)計的能力。例如，在進(jìn)行遺傳與進(jìn)化相關(guān)實驗時，學(xué)生可以使用電子表格記錄不同基因型和表型的數(shù)據(jù)結(jié)果，并通過繪制柱狀圖、折線圖等圖形來展示數(shù)據(jù)的分布和變化趨勢。依托信息技術(shù)實現(xiàn)數(shù)據(jù)可視化分析，幫助學(xué)生更深入地理解遺傳規(guī)律和掌握數(shù)據(jù)處理的方法。

（三）使學(xué)科融合更加高效，提高學(xué)科素養(yǎng)

高中生物學(xué)與其他學(xué)科存在著密切的聯(lián)系，信息技術(shù)的運用可以促進(jìn)跨學(xué)科的融合教學(xué)，在信息技術(shù)的支持下，生物學(xué)與數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)等學(xué)科可以更好地進(jìn)行協(xié)同教學(xué)，提高學(xué)生的綜合學(xué)科素養(yǎng)。例如，在生態(tài)學(xué)習(xí)單元中，學(xué)生可以利用地理信息系統(tǒng)（GIS）軟件來收集、分析和呈現(xiàn)地理和生態(tài)數(shù)據(jù)，從而將生物學(xué)知識與地理學(xué)的空間分析能力相結(jié)合。借助跨學(xué)科融合教學(xué)既使學(xué)生對生物學(xué)概念有更深入的認(rèn)識，并促進(jìn)跨學(xué)科融合，從而培養(yǎng)學(xué)生在核心素養(yǎng)背景下所需的綜合能力。

二、高中生物學(xué)課堂融入信息技術(shù)的教學(xué)策略

（一）信息技術(shù)融合課堂教學(xué)，豐富學(xué)習(xí)資源引導(dǎo)科學(xué)探究

1.微課課前導(dǎo)學(xué)

微課作為一種自主學(xué)習(xí)的信息化工具，課前導(dǎo)學(xué)環(huán)節(jié)可以讓學(xué)生在上課前通過觀看視頻或其他多媒體材料進(jìn)行預(yù)習(xí)，幫助學(xué)生提前了解和學(xué)習(xí)相關(guān)的知識點，為上課做好準(zhǔn)備。借助微課導(dǎo)學(xué)，學(xué)生在課堂教學(xué)前可選擇性地學(xué)習(xí)、反復(fù)學(xué)習(xí)，鞏固對知識點的理解和記憶，學(xué)生在課堂上就能夠更好地理解教師講解的內(nèi)容，并能夠更積極地參與課堂互動和討論。另外，在微課導(dǎo)學(xué)前提下，學(xué)生已經(jīng)初步掌握基礎(chǔ)知識，課堂上教師可以充分地利用時間，開展更高層次的思維激發(fā)活動，幫助學(xué)生深入思考并解決更高層面的問題。

以人教版高中生物學(xué)必修一“組成細(xì)胞的分子”章節(jié)教學(xué)為例，教師在自主預(yù)習(xí)環(huán)節(jié)中為學(xué)生提供有效的學(xué)習(xí)資源和指導(dǎo)，幫助學(xué)生對“組成細(xì)胞的分子”這一章節(jié)內(nèi)容有初步了解，以便在課堂上能夠更好地進(jìn)行深入學(xué)習(xí)和思考。在基于微課的課前導(dǎo)學(xué)教學(xué)環(huán)節(jié)，首先確定教學(xué)目標(biāo)，即理解組成細(xì)胞分子的元素是如何組成化合物的；能夠簡述構(gòu)成細(xì)胞的主要元素；可以自主探究了解細(xì)胞中的元素與化合物的關(guān)系。課堂教學(xué)前，由教師編制針對本節(jié)內(nèi)容的微課視頻，強調(diào)重難點和任務(wù)；準(zhǔn)備課前預(yù)習(xí)任務(wù)，包括問題探究、思考題等；將微課視頻上傳至學(xué)習(xí)平臺，并確保學(xué)生可以方便下載觀看。學(xué)生預(yù)習(xí)環(huán)節(jié)，在學(xué)習(xí)平臺上下載微課視頻并觀看；教師引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)微課視頻內(nèi)容，整合教材知識，探究細(xì)胞分子的構(gòu)成元素和化合物的關(guān)系；由學(xué)生解答預(yù)習(xí)任務(wù)中提出的問題，并進(jìn)行思考。教師對學(xué)生提出的問題進(jìn)行討論，引導(dǎo)學(xué)生深入思考，根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，安排相關(guān)拓展活動或案例分析，以加深學(xué)生對組成細(xì)胞分子的理解。

2.微課課堂教學(xué)

高中生物學(xué)科核心素養(yǎng)要求學(xué)生學(xué)會自主學(xué)習(xí)，在學(xué)習(xí)過程中不斷探索，提高學(xué)習(xí)效果。微課課堂教學(xué)通過提供便捷的學(xué)習(xí)資源，鼓勵學(xué)生主動參與學(xué)習(xí)，在豐富的教學(xué)資源支持下，學(xué)生可以按照自己的學(xué)習(xí)進(jìn)度和興趣進(jìn)行學(xué)習(xí)，更好地發(fā)揮個體差異，實現(xiàn)個性化的學(xué)習(xí)路徑。另外，微課課堂教學(xué)結(jié)合多媒體、互動性強的教學(xué)資源，利用豐富的圖像、動畫、視頻等形式，激發(fā)學(xué)生的興趣，提高其學(xué)習(xí)積極性，學(xué)生可以通過反復(fù)觀看課程內(nèi)容，加深對知識的理解和記憶，提高學(xué)習(xí)效果。

以人教版高中生物學(xué)必修一“細(xì)胞的生命歷程”一節(jié)的教學(xué)為例，可充分運用微課優(yōu)勢，打造基于核心素養(yǎng)的微課生物課堂。首先教師確定教學(xué)目標(biāo)：在知識技能維度上，學(xué)生需準(zhǔn)確描述細(xì)胞衰老的具體特征；可以區(qū)分細(xì)胞壞死和細(xì)胞凋亡的差異；正確理解細(xì)胞的衰老和死亡與人體健康的關(guān)系；在過程方法維度上，學(xué)生需通過觀看微課視頻，培養(yǎng)自主學(xué)習(xí)和探究的能力。基于教學(xué)目標(biāo)，教師提煉總結(jié)本節(jié)課的教學(xué)重點內(nèi)容。通過播放視頻，引導(dǎo)學(xué)生簡要復(fù)習(xí)上一節(jié)內(nèi)容，提醒其可通過學(xué)習(xí)這一章了解細(xì)胞的生命歷程和與人體健康的關(guān)系，導(dǎo)入本節(jié)課的學(xué)習(xí)內(nèi)容。為學(xué)生呈現(xiàn)微課視頻，包括課堂教學(xué)目標(biāo)、知識重難點及課堂問題，視頻中展示細(xì)胞衰老特征的案例、圖片和細(xì)胞凋亡與細(xì)胞壞死的區(qū)別等內(nèi)容。學(xué)生在觀看微課視頻后，結(jié)合案例圖片、視頻等素材，根據(jù)教材內(nèi)容進(jìn)行分組討論或個人思考，展開自主學(xué)習(xí)和探究。討論過后，教師對學(xué)生提出的問題進(jìn)行解析和答疑，引導(dǎo)學(xué)生深入理解細(xì)胞衰老和死亡與人體健康的關(guān)系。為進(jìn)一步延伸學(xué)生對“細(xì)胞的生命歷程”知識的掌握，教師利用微課平臺向?qū)W生展現(xiàn)拓展問題，即結(jié)合當(dāng)前社會老齡化問題，引導(dǎo)學(xué)生思考老齡化問題對社會的影響，并探討如何預(yù)防人體衰老。學(xué)生在拓展研究過程中可加深對重點知識的理解和認(rèn)識，幫助學(xué)生準(zhǔn)確描述細(xì)胞衰老的特征，區(qū)分細(xì)胞壞死和細(xì)胞凋亡的差異，并理解細(xì)胞的衰老和死亡與人體健康的關(guān)系，契合于核心素養(yǎng)要求，實現(xiàn)科學(xué)探究。

（二）信息技術(shù)融合生物實驗，還原實驗過程培養(yǎng)科學(xué)思維

首先，在生物學(xué)實驗教學(xué)中運用信息技術(shù)可提供更加直觀、立體的實驗展示方式，借助于虛擬實驗室模擬或增強現(xiàn)實技術(shù)，學(xué)生可以身臨其境地觀察微觀世界、模擬實驗操作過程，并獲得實時反饋，激發(fā)學(xué)生的興趣，提高對生物實驗的參與度和理解力。其次，在信息技術(shù)的支持下，學(xué)生可利用數(shù)據(jù)庫、在線文獻(xiàn)等工具獲取大量的相關(guān)資料，深入了解并分析實驗背后的科學(xué)原理和理論知識。輔助其建立科學(xué)思維的基礎(chǔ)，在實驗設(shè)計、數(shù)據(jù)采集和分析中學(xué)會運用科學(xué)方法和邏輯推理來解決問題，加深對實驗結(jié)果的理解，提高科學(xué)思維的質(zhì)量和深度。

以人教版高中生物學(xué)必修一“探究植物細(xì)胞的吸水和失水”的教學(xué)為例，在實驗教學(xué)中融入信息技術(shù)，還原植物細(xì)胞的吸水和失水過程，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維。教師首先引出“探究植物細(xì)胞的吸水和失水”這個問題，并向?qū)W生提出幾個相關(guān)問題，比如“紅細(xì)胞內(nèi)的血紅蛋白等有機物能夠透過細(xì)胞膜嗎？”“如果外界溶液具有較低的濃度，細(xì)胞會因吸水而漲破嗎？”這些問題可以激發(fā)學(xué)生的興趣和思考。接著，教師利用多媒體設(shè)備，通過視頻或動畫等形式展示有關(guān)植物細(xì)胞吸水和失水過程的相關(guān)知識，介紹細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)和功能，以及滲透壓與水分運輸?shù)脑?，幫助學(xué)生對相關(guān)概念和原理有一個初步的了解。隨后，教師利用多媒體設(shè)備為學(xué)生提供具體的實驗過程，觀察植物細(xì)胞在不同濃度溶液中的吸水和失水變化，并及時記錄實驗數(shù)據(jù)；在實驗過程中，利用顯微鏡對植物細(xì)胞進(jìn)行觀察和拍攝，以便后續(xù)的數(shù)據(jù)分析和討論。在信息技術(shù)的支持下，學(xué)生真實且客觀地了解實驗過程，觀察植物細(xì)胞吸水和失水后的變化，并通過數(shù)據(jù)對比了解不同濃度溶液對植物細(xì)胞吸水和失水的影響，對細(xì)胞的物質(zhì)輸入和輸出了解得更加深入，以真實的實驗過程促進(jìn)科學(xué)思維的培養(yǎng)。

（三）信息技術(shù)融合抽象知識，簡化知識理解促進(jìn)深度學(xué)習(xí)

生物學(xué)作為一門抽象的科學(xué)學(xué)科，很多概念和現(xiàn)象并非直接可見，需要學(xué)生具有較強的抽象思維能力，在知識理解方面存在一定難度。信息技術(shù)的應(yīng)用，可以將抽象的生物學(xué)知識轉(zhuǎn)化為圖像、模擬、動畫等直觀的形式，并與實際現(xiàn)象進(jìn)行對比和分析，促進(jìn)知識的融通，幫助學(xué)生更好地理解抽象概念和原理，實現(xiàn)深度學(xué)習(xí)。

以人教版高中生物學(xué)必修一“基因的本質(zhì)”章節(jié)中“DNA的結(jié)構(gòu)”一節(jié)的課堂教學(xué)為例，教學(xué)重點在于指導(dǎo)學(xué)生充分掌握DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的特點。但教學(xué)內(nèi)容在教材幅面上存在一定局限性，學(xué)生在自主構(gòu)建模型方面存在一定難度。因此，在信息技術(shù)的支持下，教師可利用視頻展示的方式對DNA的螺旋結(jié)構(gòu)進(jìn)行展示，學(xué)生觀看視頻后，抽象化的知識變得具象化，可更容易地理解堿基之間的關(guān)系，對于優(yōu)化結(jié)構(gòu)理解具有促進(jìn)意義。同時，學(xué)生在初步掌握DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)特點之后，可在班級內(nèi)組織實踐活動，將學(xué)生分為多個小組，在DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)視頻的引導(dǎo)下設(shè)計結(jié)構(gòu)模型。在此期間，教師為學(xué)生提出探究性問題，如“DNA的脫氧核苷酸有4種，是如何儲存大量遺傳信息的？”“DNA可以維持遺傳穩(wěn)定性的作用機制是什么？”學(xué)生帶著問題進(jìn)行實踐，在完成任務(wù)的同時也進(jìn)一步深化理解DNA結(jié)構(gòu)中物質(zhì)鏈接、脫氧核苷酸之間的連接方式，使知識理解過程更加簡便，促進(jìn)深度學(xué)習(xí)。

三、結(jié)束語

綜上所述，在高中生物學(xué)課堂融合信息技術(shù)已成為提升學(xué)生核心素養(yǎng)的重要手段，隨著信息技術(shù)的應(yīng)用，學(xué)生可更加全面理解和掌握生物學(xué)知識，拓寬視野，培養(yǎng)信息獲取、加工和利用的能力，信息技術(shù)的引入也極大豐富了課堂教學(xué)形式。隨著科技的不斷發(fā)展，將為高中生物學(xué)課堂融合信息技術(shù)提供更加科學(xué)有效的方法和策略，讓學(xué)生在兼具科學(xué)素養(yǎng)和信息素養(yǎng)的培養(yǎng)中得到全面發(fā)展。

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