中学生物教学中智慧课堂构建策略探究

摘

要：随着现代信息技术的飞速发展，大数据、人工智能、“互联网+”等领域突飞猛进，为生物学科智慧课堂提供了更多技术支撑，同时为教师构建智慧课堂创造了良好条件。在中学生物教学中，教师要充分利用数字化教学资源打造智慧课堂，使师生双方的教与学更便捷，提高生物教学效率，实现培养学生物学科核心素养的目的。关键词：生物教学；智慧课堂；数字化教学资源随着教育改革的纵深推进，中学生物教学已从单一的知识传授转变为培养学生的学科核心素养。而目前教学方法受限于实验条件、教材内容和教育理念影响，导致学生生物学科核心素养不足。在此背景下，智慧课堂应运而生，通过应用大数据、虚拟实验以及“互联网+”等，将最新的教育技术与传统教学方法相结合，不仅为课堂创新提供了丰富的素材资源，还为师生创造了一个充满活力的学习环境，使生物教学更加生动、有趣和高效，为教育带来了前所未有的机遇。一、生物学科智慧课堂概述（一）智慧课堂的基本内涵及性质智慧课堂并不仅仅是技术设备在教学中的应用，而是一种全新的教学模式。其核心在于利用现代信息技术，如大数据、云计算、物联网等，为师生提供一个更加开放、互动和个性化的学习环境。与传统教学模式相比，智慧课堂具有显著特点：首先，它强调以学生为中心，鼓励学生主动探索实践。传统教学模式往往以教师为中心，学生处于被动接受角色。而在智慧课堂中，学生可以根据自己的兴趣需要选择最适合的学习方式；其次，智慧課堂通过大数据和学习软件系统，可以为教师提供实时学习数据，更好地了解学生学习情况，及时调整教学策略；最后，智慧课堂强调跨平台、跨时空学习，突破了传统课堂的时空限制，使得学习可以在任何时间、任何地点进行。智慧课堂的学习资源得到高度数字化和网络化，使得知识传递、学习过程和教育评价等方面都实现了智能化。（二）生物学科智慧课堂应用场景中学生物智慧课堂带来了许多创新应用场景。例如通过虚拟实验室，学生可以在不受时间和空间限制的情况下，进行各种生物实验，观察细胞结构、植物生长等生物现象，这拓宽了学生的实践经验。此外，通过智能问答系统以及学生使用的学习软件等工具，教师可以实时了解学生对某个生物概念的理解程度，及时给予反馈指导。尤其3D打印技术也被引入生物教学中，其可以帮助学生更直观地理解复杂生物结构和功能，这些特有应用场景不仅丰富了中学生物教学内容，也提高了教育教学的效果和质量。二、中学生物学科智慧课堂的构建策略（一）应用数字化开展生物学科教学数字化应用成为智慧课堂发展的关键。以人教版生物教材中的“细胞结构”一节为例，传统的二维图像有时难以让学生深入理解细胞内各部分的空间关系。而3D模型的引入使学生可以从各个角度观察细胞。例如在课堂教学实验演示中，学生可清晰地看到线粒体、高尔基体、细胞核等的相对位置和结构特点。同时如虚拟实验“动植物细胞的观察”可以让学生在没有显微镜的条件下，通过模拟实验体验细胞的观察，减少了实验材料的消耗，提高了学生生物学科学习效率。（二）加强生物教学的师生互动反馈互动与反馈在当今教育过程中起着至关重要的作用，特别在智慧课堂背景下，通过引入时间问答系统和学生软件设备等，中学生物教学可以得到更多维度的提升。以“光合作用”这一单元为例，当教师在课堂上介绍叶绿体结构和功能时，可以在实时问答系统中提出问题，“叶绿体在光合作用中扮演什么角色？”或“在没有光源的情况下，植物的光合作用会怎样？”。学生可以通过移动终端设备立即回答问题，这种方式可鼓励学生实时思考，并与课堂内容深度互动。此外，学生应答系统还提供了一个平台，让害羞或担心错误的学生也有机会表达自己的观点，这种匿名反馈可以帮助每位学生建立自信，并积极参与到课堂中，当多数学生选择了一个特定答案，教师可以立即识别出学生的普遍认识或误区。（三）个性化学习在生物教学中的应用随着教育技术不断改革发展，个性化学习已经不再是一个遥不可及的目标。以“遗传与进化”这一章节的教学为例，这个单元涵盖了许多复杂概念。学生在学习过程中很可能会对某些内容掌握得很好，而对其他一些内容感到困惑。教师可以通过智慧课堂的数据系统迅速识别学生的学习状态。例如发现学生对孟德尔豌豆实验有深入了解，但对基因与染色体的具体关系还存在疑惑。在确定了学生的学习难点后，智慧课堂的数据系统可以立即为学生推荐相关的学习资源。可能是一个详细动画，展示基因如何在染色体上排列，或是一张图解，清晰地描述基因与染色体结构关系。这不仅是为了解决学生疑惑，更为了确保学生能够获得更全面深入的学习体验。此外，为进一步加强学生学习效果，系统还可以为学生提供模拟个性化练习测试，针对他们的弱点进行设计。这种练习可以帮助学生巩固知识，加深对基因和染色体关系的理解。由此可见，智慧课堂不仅为学生提供了量身定制的学习路径，更确保了学生能在生物学科学习过程中获得最大收益，真正实现深入的学习。（四）借助终端设备提升课堂教学效果随着移动多媒体等信息设施的普及，越来越多的学生开始使用手机和平板电脑等移动终端设备开展学习活动。以“人体与健康”为例，学生在课堂上学习了消化系统的基本知识后，可以通过手机上的学习App进行进一步拓展。例如，通过AR技术观察消化道工作过程，或者使用移动设备完成“人体消化系统的功能与结构”这样的互动测试。这种跨平台的学习，使学生可以随时随地深化和巩固知识，也为教师提供了更多的教学手段和教学工具。三、生物学科智慧课堂构建的挑战与困惑（一）生物学科智慧课堂的技术问题生物学科智慧课堂应用发展最大瓶颈应为技术问题，如设备的兼容性问题。不同设备操作系统可能会导致软件或应用出现不兼容情况，使生物学科教学过程受到干扰。此外网络稳定性也是开展智慧课堂的一大考验，如课堂直播、在线互动等活动都高度依赖网络。一旦网络出现延迟或中断，将直接影响教学质量。学校应注重投资高质量教育设备，并选择稳定、可靠的网络。（二）学生学科知识学习的评价体系智慧课堂旨在提供个性化学习体验，但学生接受度并不高。甚至有些学生觉得新学习方式与传统方式相比更为困难。因此教师需要努力引导学生，注重培养他们的自主学习能力，让他们渐渐接受这种新的学习模式，并在生物学科学习中获得成功，学生逐步形成自觉主动学习意识，从而不断提高了知识学习接受度。（三）课堂教学安全保护随着信息技术的进步，学校需要给教师提供定期的技术培训，还需要给予教师足够的时间支持，让他们逐步熟悉并掌握这些工具，并能广泛应用在具体的教学环境中。而这之中，数据安全保护成为一大关注点，学校需要确保所有系统和应用都达到了安全标准，同时教育学生如何保护自己的信息。四、结语随着