摘要： 在教育信息化背景下， 信息技術(shù)與高中生物學(xué)教學(xué)的深度融合能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣， 提高教學(xué)實效。筆者以“ 蛋白質(zhì)是生命活動的主要承擔者” 一節(jié)為例， 借助問卷星、 微課、 智慧課堂、 火花學(xué)院、 XM i n d思維導(dǎo)圖軟件等多種信息化教學(xué)手段， 用線上線下相結(jié)合的方式進行混合式教學(xué)， 取得了一定的教學(xué)效果， 為深度融合教學(xué)提供了實踐經(jīng)驗。

關(guān)鍵詞： 信息技術(shù)" 高中生物學(xué)" 深度融合

一、 信息技術(shù)與高中生物學(xué)深度融合的意義

2 0 1 9年， 中共中央和國務(wù)院發(fā)布了《 中國教育現(xiàn)代化2 0 3 5》 的指導(dǎo)方針， 強調(diào)“ 要加速信息化時代的教育改革。我們需要構(gòu)建智能化的學(xué)校環(huán)境， 并統(tǒng)籌建設(shè)一個集教學(xué)、 管理和服務(wù)于一體的智能化平臺” 。此外， 教育部在其發(fā)布的《 教育信息化十年發(fā)展規(guī)劃（ 2 0 1 1—2 0 2 0年） 》 中也明確指出： “ 在推進教育信息化的過程中， 我們需要充分利用現(xiàn)代信息技術(shù)的優(yōu)勢， 并注重將信息技術(shù)與教育進行深度整合。 ” 這表明， 教育部門對教育教學(xué)改革提出了新的要求， 信息技術(shù)與學(xué)科教學(xué)相結(jié)合成為改變教學(xué)方式、 實現(xiàn)教育信息化的重要措施。

信息技術(shù)與學(xué)科教學(xué)融合是在教學(xué)過程中將信息技術(shù)、 信息方法、 信息資源、 人力資源與學(xué)科內(nèi)容有機結(jié)合， 共同完成教育教學(xué)任務(wù)的一種新型教學(xué)方式。這種融合旨在提高教學(xué)質(zhì)量， 促進學(xué)生全面發(fā)展， 并適應(yīng)現(xiàn)代社會對人才的需求。通過運用信息技術(shù)， 教師可以更好地設(shè)計和實施教學(xué)活動， 提供個性化的學(xué)習(xí)支持， 激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和主動性。同時， 信息技術(shù)也為學(xué)生提供了豐富的學(xué)習(xí)資源和交流平臺， 幫助他們拓寬知識視野， 培養(yǎng)創(chuàng)新思維和解決問題的能力。因此， 信息技術(shù)與學(xué)科教學(xué)的融合是一種重要的教育發(fā)展趨勢， 對于提高教育質(zhì)量和培養(yǎng)適應(yīng)未來社會需求的人才具有重要意義。在高中生物學(xué)課程的學(xué)習(xí)過程中， 很多知識都具有較強的專業(yè)性， 內(nèi)容較為微觀抽象， 趣味性不足， 學(xué)生在課堂上會感到枯燥乏味。信息技術(shù)與高中生物學(xué)教學(xué)的融合為教師提供微課、 多媒體等多種教學(xué)手段， 一方面能夠在教學(xué)過程中極大地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣， 另一方面能夠為學(xué)生提供更為個性化、 定制化的教學(xué)服務(wù)。此外， 信息技術(shù)在教學(xué)中的應(yīng)用有助于提高高中生物學(xué)教學(xué)的效率， 為學(xué)生提供多樣化的學(xué)習(xí)途徑， 并且能夠為學(xué)生營造更加輕松的課堂氛圍。那么如何將信息技術(shù)與高中生物學(xué)教學(xué)緊密結(jié)合在一起， 就成為當前生物學(xué)教學(xué)中的重要課題。筆者基于高中生物學(xué)教學(xué)特點和現(xiàn)有問題， 探討了信息技術(shù)與高中生物學(xué)深度融合的策略。

二、 信息技術(shù)與高中生物學(xué)深度融合的策略

信息技術(shù)教學(xué)有助于高中生物教師營造良好的教學(xué)氛圍， 因此在生物課堂教學(xué)中， 教師可以運用多樣化信息技術(shù)手段來打造高效的課堂。接下來以人教版普通高中生物學(xué)必修一第2章第4節(jié)“ 蛋白質(zhì)是生命活動的主要承擔者” 為例進行說明。

本節(jié)內(nèi)容不僅是“ 細胞中的元素和化合物” 知識的延續(xù)和具體化， 更是學(xué)生后續(xù)學(xué)習(xí)載體、 激素、 抗體、 酶等內(nèi)容的重要基礎(chǔ)。因此， 本節(jié)內(nèi)容在高中生物學(xué)中的重要性和作用是顯而易見的。教材要求學(xué)生掌握“ 蛋白質(zhì)的基本單位是氨基酸” “ 蛋白質(zhì)的功能取決于氨基酸序列及其形成的空間結(jié)構(gòu)” 等概念，進而形成“ 蛋白質(zhì)是生命活動的主要承擔者” 這一重要概念， 培養(yǎng)學(xué)生歸納與概括、 模型與建模、 分析與綜合等科學(xué)思維， 提高學(xué)生對蛋白質(zhì)與生命活動關(guān)系的認識。

本節(jié)課的教學(xué)對象是高一年級的學(xué)生， 學(xué)生通常能夠說出一些富含蛋白質(zhì)的食品， 認識到蛋白質(zhì)對人的生活非常重要， 并且在本章第1節(jié)“ 細胞中的元素和化學(xué)物” 的學(xué)習(xí)中具備了“ 檢測生物組織中的糖類、 脂肪和蛋白質(zhì)” 的實踐經(jīng)驗， 因此學(xué)生對于蛋白質(zhì)的探索有著極大興趣。但高一學(xué)生在此之前并沒有學(xué)習(xí)過有機化學(xué)， 缺乏共價鍵、 化學(xué)基團等知識背景， 因此對蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)以及氨基酸的結(jié)構(gòu)是陌生的， 學(xué)習(xí)過程中會遇到困難。為此， 教師可以采用信息化手段進行線上線下混合式教學(xué)， 課前組織學(xué)生做好學(xué)期分析、 知識預(yù)習(xí)， 課中充分調(diào)動學(xué)生的積極性， 創(chuàng)設(shè)真實情境， 設(shè)計有條理的問題， 充分發(fā)揮學(xué)生主體性， 激發(fā)學(xué)生思維， 課后進行知識拓展， 構(gòu)建概念網(wǎng)絡(luò)。這既有助于學(xué)生生命觀念的形成， 又能鍛煉學(xué)生的科學(xué)思維能力， 讓學(xué)生意識到蛋白質(zhì)不僅僅存在于食物之中， 還承擔了各種各樣的生命功能， 真正理解為什么蛋白質(zhì)是生命活動的主要承擔者。

（ 一） 課前： 利用問卷星、 微課進行學(xué)情分析

在學(xué)習(xí)新課前， 教師可以利用問卷星設(shè)計調(diào)查問卷， 對班級進行全面了解， 以便更好地掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)情況和特點， 從而實現(xiàn)有針對性的分層教學(xué)。教師一共發(fā)布五個問題。問題一： 你對共價鍵與化學(xué)基團了解嗎？ （ A. 很了解， 之前學(xué)過; B. 聽說過，不太了解; C. 完全不了解） 。問題二： 你能寫出氨基和羧基的結(jié)構(gòu)嗎？ （ A. 能， 都會書寫; B. 會寫其中一個; C. 不會書寫 ） 。問題三： 組成蛋白質(zhì)的氨基酸的通式可怎樣表示？ （ 從A、 B、 C、 D中選出正確選項） 。問題四： 你能理解氨基酸的脫水縮合反應(yīng)過程嗎？ （ A. 能理解; B. 不太理解; C. 完全不理解） 。問題五： 你想了解有關(guān)蛋白質(zhì)的什么知識？ （ 簡答題） 。從問卷星反饋的結(jié)果來看， 絕大多數(shù)學(xué)生對于共價鍵與化學(xué)基團、 氨基酸脫水縮合的了解程度并不樂觀。因此， 教師需要為學(xué)生補充相應(yīng)化學(xué)知識。

本節(jié)課依據(jù)教師用書中的參考教學(xué)建議， 設(shè)定為1課時， 若在課堂上講解有機化學(xué)的相關(guān)知識， 則無法完成正常的教學(xué)任務(wù)。微課時長為5～8分鐘，具有教學(xué)目標清晰、 教學(xué)內(nèi)容精簡的特點， 學(xué)生可以自由選擇最適合自己的時間和地點學(xué)習(xí)微課。因此， 教師通過制作《 共價鍵與化學(xué)基團》 《 氨基酸的脫水縮合》 微課視頻， 課前讓學(xué)生自主預(yù)習(xí)化學(xué)知識，為課中教學(xué)的順利開展奠定基礎(chǔ)。

（ 二） 課中： 利用智慧課堂、 火花學(xué)院突破教學(xué)重難點

本節(jié)課從蛋白質(zhì)功能多樣性入手探索蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)多樣性。在教學(xué)中， 需要特別關(guān)注和重點突破的問題有“ 氨基酸的結(jié)構(gòu)特點” “ 氨基酸脫水縮合形成蛋白質(zhì)” “ 蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)多樣性與功能多樣性相適應(yīng)”等?？衫弥腔壅n堂結(jié)合火花學(xué)院將三者遞進式串聯(lián)起來， 讓學(xué)生初步形成結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的生物學(xué)觀念。其融合過程如圖2所示。

智慧課堂是安徽訊飛皆成軟件技術(shù)有限公司推出的一款信息化課堂教學(xué)服務(wù)平臺， 它采用了基于動態(tài)學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)分析和“ 云、 網(wǎng)、 端” 應(yīng)用的新型信息化課堂模式。智慧課堂環(huán)境有利于教師設(shè)計更加靈活的學(xué)生活動， 讓個人展示、 小組合作探究的主題更明確、 直觀。智慧課堂讓學(xué)生成為課堂主角， 在任務(wù)引領(lǐng)下循序漸進地掌握知識?！?搶答” “ 拍照上傳” “ 實物展臺” “ 隨機作答” “ 全班作答” 等功能的應(yīng)用， 讓教師樂教、 學(xué)生樂學(xué)， 使教學(xué)收到事半功倍的效果?；鸹▽W(xué)院中有氨基酸的立體空間結(jié)構(gòu)模型， 學(xué)生可進行3 6 0度全方位觀察， 直觀感受其空間結(jié)構(gòu)的奇妙，彌補沒有實物的缺陷， 滿足學(xué)生的好奇心和探索欲。

（ 三） 課后： 利用XM i n d思維導(dǎo)圖軟件、 問卷星進行知識拓展

思維導(dǎo)圖是一種有效的工具， 可以清晰地表達發(fā)散性思維， 并明確各級知識點之間的關(guān)系。它有助于學(xué)生構(gòu)建完整的生物學(xué)知識結(jié)構(gòu)。隨著信息技術(shù)的發(fā)展， 思維導(dǎo)圖不再受限于小黑板， 可以利用專用軟件展示全貌， 更好地幫助學(xué)生整理知識， 培養(yǎng)科學(xué)思維。教師備課、 課程規(guī)劃、 頭腦風(fēng)暴等活動常常使用XM i n d思維導(dǎo)圖軟件， 這在教育領(lǐng)域很常見基于此， 教師讓學(xué)生課后開展小組合作學(xué)習(xí)， 利用XM i n d思維導(dǎo)圖軟件繪制蛋白質(zhì)一節(jié)的思維導(dǎo)圖學(xué)生可以選擇多種顏色填充不同的知識分支， 豐富視覺效果， 相較于傳統(tǒng)的手繪更加大方美觀， 也體現(xiàn)了生物學(xué)科與數(shù)學(xué)學(xué)科、 美術(shù)學(xué)科、 信息技術(shù)學(xué)科的有機融合。繪制完畢后使用智慧課堂學(xué)生端上傳至教師端， 教師及時掌握學(xué)生提交進度。利用問卷星對學(xué)生作品進行展示， 通過生生互評選出最佳作品促進學(xué)生思維碰撞、 成果分享， 提升其自評互評能力。

三、 信息技術(shù)融合教學(xué)的實踐成效與反思

（ 一） 教學(xué)實踐成效

本節(jié)課的設(shè)計從課前到課中再到課后， 運用信息技術(shù)手段， 緊緊圍繞“ 精準” 二字， 做到“ 全面、 高效、 有效” 。對于本節(jié)課的難點——氨基酸的結(jié)構(gòu)特點和氨基酸脫水縮合的過程， 課前利用問卷星進行調(diào)查并制作微課讓學(xué)生進行自主預(yù)習(xí)。課堂上智慧課堂、 火花學(xué)院的使用， 搶答、 隨機、 實物展臺、 拍照上傳等功能讓學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性大大提升， 充分發(fā)揮學(xué)生主體性。課后學(xué)生繪制思維導(dǎo)圖， 利用問卷星開展評價， 做到生生互評。本節(jié)課后教師采用深度訪談法對學(xué)生進行集中訪談， 了解學(xué)生對信息技術(shù)與高中生物學(xué)跨學(xué)科融合的教學(xué)實踐的喜愛程度及建議。在訪談中發(fā)現(xiàn)， 全班學(xué)生對信息技術(shù)整合后的教學(xué)課堂表示滿意， 并且認可信息技術(shù)在課堂教學(xué)中發(fā)揮的作用。后續(xù)通過課后習(xí)題的完成情況， 發(fā)現(xiàn)學(xué)生基本掌握了本節(jié)內(nèi)容的重難點， 取得了本次教學(xué)的預(yù)期效果， 增強了教師將信息技術(shù)與高中生物學(xué)融合的信心。

（ 二） 反思

對于蛋白質(zhì)的功能， 可以事先讓學(xué)生收集生活中與蛋白質(zhì)相關(guān)的資料， 課上進行展示。比如展示一些圖片、 實物等， 這樣既能培養(yǎng)學(xué)生課外收集資料， 運用雜志、 互聯(lián)網(wǎng)等工具查找、 記錄相關(guān)資料的能力， 又能培養(yǎng)學(xué)生最終以文字、 圖片、 實物等形式呈現(xiàn)的能力， 課堂氣氛會更加活躍。同時， 在本節(jié)課中， 由于內(nèi)容繁多， 在取舍上仍有不足， 對知識的深淺與能力的高低的把握尚需加強。課上沒有講解必需氨基酸與非必需氨基酸的內(nèi)容， 對于氫鍵與二硫鍵也只是簡單提及， 有關(guān)氨基酸脫水縮合的計算也沒有給學(xué)生講解， 這是需要再花一點時間給學(xué)生補充的知識點。教師可以利用智學(xué)網(wǎng)平臺發(fā)布相關(guān)習(xí)題為學(xué)生布置課后作業(yè)， 利用大數(shù)據(jù)分析學(xué)生的知識掌握情況。

綜上所述， 信息技術(shù)與學(xué)科融合教學(xué)是提升學(xué)生核心素養(yǎng)的必要條件， 也是時代發(fā)展的趨勢和新時期教師必備的素質(zhì)。相信在教育部門的重視下，隨著師資力量的增強和升學(xué)制度的改革， 信息技術(shù)與學(xué)科跨學(xué)科融合將實現(xiàn)新的成長， 學(xué)生的學(xué)習(xí)路徑將得到真正的拓寬， 以培養(yǎng)出符合新時代發(fā)展需求的創(chuàng)新型人才。

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責(zé)任編輯： 唐丹丹