智慧教室在初中生物重要概念教学中的应用——以“免疫与计划免疫”为例

林媛媛

（福州第十八中学，福建 福州 350025）

《义务教育生物学课程标准（2011版）》指出：生物学的目标、内容和评价旨在提高每一位学生的生物科学素养，其建立需要以概念学习为基础；［1］同时还提出了多个重要概念。这些重要概念是初中生物学众多概念的核心，一个重要概念通常统领多个一般概念。当前初中生物学教学存在偏重知识点教学，内容较零碎，教师对概念整合意识不强等问题，导致学生知识的概括性、系统性不高，影响学生科学素养发展。基于生物学大概念的教学活动，有助于学生对知识的深入理解和迁移应用，生物学学科核心素养的达成。［2］智慧教室是通过各类智能装备辅助教学内容呈现、便利学习资源获取、促进课堂交互开展，实现情境感知和环境管理功能的新型教室。［3］依托智慧教室打造的智慧课堂，在概念教学方面能改变传统课堂主要依靠教师的个人教学经验对课堂上学生的学习行为进行判断和制定教学决策的局限性，［4］建构互助的、个性化的、动态开发的高效课堂。

如何借助智慧教室有效开展初中生物重要概念的教学？笔者以人教版初中生物学八年级下册《免疫与计划免疫》第一课时为例，借助智慧教室，开展课堂教学。

一、创设个性化学习课堂，引导学生自主建构概念

智慧教室的云端系统存储功能，能为学生提供多种直观、感性的个性化学习材料，让学生自主选择资料学习，满足个性化学习的要求，结合教师设计的层层递进的问题，能引导学生理解概念，把握概念的本质，辨析易混概念，自主建构相关概念。例如，本节课，借助智慧教室的云端系统，为学生提供有关“人体三道防线”的丰富图、表、文等资料，指导学生利用paid自行选择想要解答的问题，自主挑选相关资料查阅、分析资料中透露出的相关信息，再通过小组讨论，共同分析人体这三道防线各有什么特点。再如，利用hiteacher2软件，自制抗原抗体的动画课件，结合抗原、抗体的发现史、人类与天花疾病的斗争史，引导学生通过paid，自主选择文字、动画、图片等资料学习，通过阅读、观察、分析等多种途径，说出“抗体是一种蛋白质”“抗体会与抗原结合”“天花病毒会刺激人体产生抗体”等概念；再通过分析“天花疫苗究竟是什么”“为什么接种天花疫苗后不会再得天花”等问题，引导分析、比较天花病毒前后两次入侵人体时，人体的免疫反应情况，借助hiteacher2软件逐步建构这两次的免疫过程思维导图（如图1），初步理解人体抵抗病毒的方法和途径，加深学生对人体免疫作用机理的理解，引导学生自主建构并准确表达抗原、抗体的概念。同时结合作业单（部分如图2），要求学生运用所学自主分析“甲流入侵人体后人体会如何防御呢？”并将各自完成的作业单用paid拍照上传云端，共同分析修正，检测和巩固学生对“抗原”“抗体”“人体第三道防线”等重要概念。

图1天花幸存者对天花病毒的免疫过程

图2甲流入侵人体后人体的免疫过程

二、创设动态学习课堂，指导学生构建概念体系

社会建构主义学习理论认为，个人的认知结构是在社会交互作用中形成的。［5］建立一个高效交流、互动合作的动态课堂，对于概念教学有重要作用。智慧教室能为学生提供丰富的学习资料，创设动态开放的协作课堂，通过引导学生讨论、分析，提炼出小概念，再将这些小概念有机整合，逐步引导学生构建概念间的思维导图，强化和提升学生对本节课相关概念的整体认知。

例如，利用智慧教室，展示生物兴趣小组学生10天前做的模拟“皮肤是一道保护屏障”实验的过程及其结果。指导学生各自在paid上观察和分析实验现象，填写实验报告单。利用paid拍照，hiteacher2软件使学生能主动投屏，上传各自填写的实验报告单（如表1），并借助多屏对比等功能，与全班同学共同比较、分析，完善各自的填写情况，共同利用类比推理的方法分析得出“皮肤有保护功能”的结论。使得每位学生仿佛都亲自经历了这个模拟实验，既增加了主动参与学习的学生数，也增大了学生间的交流面，增强了学生学习的主动性。

表1白梨模拟实验报告单

再如，双板互动的模式能增强合作学习的效率。例如，“人体三道防线”的概念基本建构后，再在教师的引导下，利用表格（如表2），有针对性地从它们的组成、功能、形成时间三个方面自主整理出人体的三道防线的异同点，并借助paid上传自己设计完成的表格、查看别人的表格设计与完成情况，全班共同讨论并修正各自的表格内容；紧接着还可以通过表格（如表3）引导学生从“形成时间”“作用范围”“特性”，对人体的这三道防线的免疫特征进行归纳，引导学生自主建构“特异性免疫”和“非特异性免疫”这两个重要概念。

表2人体三道防线的比较

表3两种免疫的比较

在课堂的最后阶段，可利用不完整的作业图，引导学生回忆本节课概念、补充作业图，指导学生利用hiteacher2软件主动投屏，全班共同互动探讨，引导建构如下的思维导图（如图3），强化和提升学生对相关概念的整体认知。

图3免疫与计划免疫思维导图

三、创设精准评估的课堂，帮助学生巩固概念

认知科学认为，元认知是人们认知和学习的关键因素。学生通过对自己认识活动的认知和监控，能发现问题主动调节认知活动，形成适合自己的学习方法和策略，对于学生的概念学习起到积极的推动作用。借助智慧教室，可以较精准评估学生的学习情况，能让教师及时了解学生概念掌握情况，及时调整教学策略，有针对性地帮促和辅导学生，也能让学生及时了解自己的认知优势与不足，调整认知策略，及时修正巩固概念，提高概念学习的效率。

例如，在“人体的三道防线”这部分教学的尾声，利用hiteacher2软件能提供的检测练习让学生在各自的终端上完成并及时上传答案。练习数量不一定要多，基本覆盖到本节所有概念，难度要有梯度。凭借智慧教室的即时反馈系统，能及时对学生上传的数据进行处理，让教师能及时了解全体学生对本节课相关概念的学习情况，及时对错误率较高的练习进行详细解析，帮助学生分析这些试题所隐含的考点，把错题所反映出的错误概念或者模糊概念辨析清楚。同时对错误较多的学生，有针对性地个别分析与评价，以此帮助全体学生及时了解自己的学习情况，及时补缺补漏，建构正确的概念，实时调整和总结适合自己的学习方法与策略，提高概念学习的效率。

总之，本节课以重要概念为知识骨架展开教学，借助智慧教室的软硬件支持，结合实验探究、资料分析、思维导图等多种方法，打造了课前、课中、课后师生间以及学生间的多维即时互动平台，既满足了学生个性化的学习需求，又让彼此间的思维能更广泛地相互碰撞，基本达到了促进学生重要概念的构建和达成的教学预期目标。但是也存在着学生在智慧教室中的在线讨论不够活跃，对相关设备的操作不够熟练等问题，这些都是值得进一步探索的问题。