教学案例《基于信息技术的初中生物精准教学的实践》

基于信息技术的初中生物精准教学的实践——一《人体的呼吸》复习课为例生物科组叶敏仪案例背景为响应《中国学生发展核心素养》、“粤港澳大湾区人才建设”的需求，生物课堂应当以提升中学生核心素养成为初中生物教学课程的立足点，并结合智慧课堂个性化、智能化、数字化的特点[1]，力求在生物科学教学中发展学生的理性思维、批判质疑、勇于探究、信息意识、学会学习、实践创新等素养。发现问题在《人体呼吸》一课中，学生总是对“呼气和吸气与膈肌运动的因果关系”与“吸气与呼气时的胸腔内气压变化”解释模糊，老师们普遍用播放视频及直接讲授的办法让学生被动接受知识，这类抽象概念的模糊构建方式导致学生做题时一错再错。此外，这部分涉及人体生理机制的理解，抽象却能提高学生的逻辑思维，而目前课堂普遍措施此教学契机。解决方案通过前置测试了解学生在授课内容的掌握情况，对于学生正答率高于80%的知识点以知识清单的方式在课堂上回顾，正答率在80%-50%的知识点以思维导图的形式穿插在课堂中建构，对于正答率低于50%的知识难点，整合成典型例题、先易后题的思考题，以先练后讲的形式突破。针对教学难点“呼气和吸气与膈肌运动的因果关系”与“吸气与呼气时的胸腔内气压变化”，采用“模型模拟实验、分析数据、得出结论”的方式突破。案例描述创设教具，培养小老师为了模拟人体呼吸时胸腔内气压的变化，我找了兴趣小组的学生一起设计了模型：用气球模拟肺，橡皮模拟膈肌，透明塑料瓶模拟胸腔，从气球与塑料瓶分别开孔并插入玻璃管与橡胶管，用于分别连接一个相对压强传感器。在课前，我带着兴趣小组的学生利用此模型模拟人体吸气与呼气的过程，一开始使用了无线传感器，测量出来的气压变化数据非常不稳定，接着学生尝试了多种办法，最终使用了有线测量的最佳稳定的连接办法。为课堂的高效直观教学提供保障。分解重点，分层提问4月10日，初二11班，我带领学生进行了一轮复习《人体的人呼吸》。首先是课前诵读基础知识，并注重上位知识与下位知识的分呈现顺序；然后以知识网络的形式回顾呼吸系统的结构，并提出问题“根据结构与功能相适应的原则，对应的功能是什么？”；紧接着是呈现前测的结果，提出本节课要突破的知识疑惑点。第一个重点“胸廓变化与呼吸的关系”，我将它分解为以下几个难点：1.体积与气压的关系，以挤压塑料瓶而弹飞瓶盖的模拟实验引出结论：瓶内体积变小，气压增大。并让学生推理：“气体从肺排出的原因是什么?”由此引出难点2.呼吸肌与胸廓的变化关系，通过动画观察与按压胸廓体验的方式，分析图片得出结论“呼吸肌收缩和舒张与胸廓大小的关系”，在与难点1的结论结合，提出问题“胸廓变大，气压真的变小吗？”由此抛出难点3.肺与外界气体交换时气压差的变化，通过兴趣小组学生演示实验，模拟人体吸气和呼气时膈肌的运动，通过传感器即时在大屏幕显示吸气和呼气过程中肺部与胸廓的气压变化曲线图，全体学生分析数据得出结论“胸廓变化（膈肌升降）与吸气、呼气的因果关系”。最后，通过图片、曲线图、流程图整合起来的讨论题，总结以上几个难点的内在关系与延伸结论：“人体呼吸的原因、原理、结果”关注个性，生成问题在突破重点二“肺泡与血液之间的气体交换”时，我将多个易错点用带图片的选择题形式来先练习后评讲，根据即时评测的数据，提问错答学生“你当时选择这个选项的时候是怎么考虑的？”，由此在课堂上生成新的学习疑惑点，再让其他学生帮助解疑，同时让答对的学生分享他们的做题思维，由此以期关注到学生思维深处的盲点与最近发展区。个性思考，互助分享每位学生在课前自学时编写了思维导图，在课中一边思考一边补充完善自己的作品。在本课的总结部分，我让学生把自己的思维导图用语言与本组的同学分享，小组成员分别发表补充意见，并选择其中一个完善好的思维导图作为小组代表用平板拍照上传到教师端。老师随机选取四个小组的思维导图分享给全班学生进行人气投票总结反思动态教具，直观教学利用塑料瓶模拟肺部，通过挤压塑料瓶弹出瓶盖的动态演示分析体积变化与气压的关系；利用气球、塑料瓶、橡皮、传感器等模拟人体呼吸时膈肌的运动、肺部与胸廓的气压变化，分析呼气、吸气与肺内外气压差的关系。由此将看不见摸不到的人体结构与生理过程直观地展示在学生眼前，学生通过观察分析总结人体的生理机制。模拟实验，深化思维通过传感器、计算机、平板互动的信息技术，现场模拟人体生理过程并得出不同状态下的数据及曲线图，再通过分层问题引导学生分析数据，总结规律、原理、前因后果。由此训练学生获取信息、分析数据、总结归纳、逻辑推理等理性思维。关注个性，合作效果最大化案例中的个性化学习包括：前置作业获取个人答题数据，教师获得各学生各知识点的掌握情况，每个学生获得错题集；课前、课中的思维导图个性化编写，并可通过平板与同伴分享。在关注个性学习的同时，利用同伴的合作力量来优化个人的学习：评测正确的同学为评测错误的同学答疑并分享解题思路、小组内交流修改思维导图的意见、组内相互解答错题集的内容等。形成精准教学范式利用信息化教学平台快速收集、分享、跟踪、反馈数据的优点，在课前评测收集学情、反馈学习疑惑点，教师通过二次备课整合学生学习疑惑点和重点内容；在课中围绕重难点进行小组合作探究，通过引导前置反馈的目标生暴露思维缺陷、通过问题导学进行思维进阶训练，再以变式训练即时反馈课堂学习效果；在课后，利用平台智能推送个性化作业，每个同学收到课前测试的知识薄弱点变式训练，同时在线上生生互动、师生互动研讨课前提出的疑惑。教学模型如表一。表一