核心素养下高中生物与信息技术结合的有效性探究

李 熹

作者单位：福建省三明第一中学

一、生物核心素养概述

生物核心素养包含生命观念、理性思维、科学探究和社会责任四个方面。生命观念是指人类对观察到的生命现象经过论证后形成的看法，即生命没有贵贱之分，是结构与功能的统一体；理性思维需要学生养成科学思维习惯，要求学生能够通过归纳与概括、演绎与推理等方式，论证生物学中提出的议题，对学生的思考能力要求较高；科学探究是指学生在学习中能够自主发现生物学中存在的问题，结合教材中提供的生物学现象进行探索学习，能够通过合作交流和实践的方式，找到问题答案；社会责任是指学生在参与生物学理论知识讨论时，具备处理生物学问题的能力，可以灵活运用生物知识，并能肩负起向其他人传播健康生命知识的责任。

二、核心素养下高中生物教学与信息技术结合的意义

（一）降低理解难度

高中生物知识点理解难度较大，部分知识点需要学生通过作图或者实践的方式，分析相关知识点的内涵。如果学生在学习生物时仅仅理解课本中的语言文字，则无法精准理解相关知识点的含义。在核心素养下，教师将高中生物教学与信息技术结合时，可以利用信息技术中的图像和视频播放功能，为学生形象展示相关知识点，确保学生在观看图像和视频时，能够全面了解相关知识点。

（二）丰富讲课方式

信息技术功能强大，可以同时播放文字、图像和视频等内容，并且还可以为学生展示背景音乐。教师在高中生物教学中应用信息技术时，可以根据教学内容和学生学习需求设计多种讲课方式，激发学生自主学习生物课程的积极性，引导学生全身心地投入生物学习中，有效提高学生课堂学习效率[1]。

（三）满足学生学习需求

高中生物学习难度较大，学生需要大量时间进行消化理解，并且每个课时涉及的知识点较多，学生在课堂上无法充分掌握所有知识点。教师在高中生物教学中应用信息技术时，可以将教学内容制作成课件，课后传输到学习群，使得学生可以按照自身听课情况进行观看学习，从而有效满足学生学习需求。

三、高中生物教学中存在的问题

（一）教师对信息技术的了解程度较低

我国进入信息化时代，绝大多数教室都安装了信息技术设备，国家要求教师在组织教学的过程中积极利用信息技术讲解教学知识。但是经调查发现，部分高中生物教师年龄偏大，对信息技术的了解程度较低，在课堂上无法有效利用信息技术为学生传授知识，在讲课时仍旧习惯采用口述的方式讲解，不能将生物课堂与信息技术有效结合起来，影响了学生核心素养的培养。

（二）讲课方式比较单一

在调查中发现，部分教师在高中生物教学中应用信息技术，通常是以播放PPT 的方式为学生展示教学知识。PPT 中的知识点与教材类似，在课堂上教师基本是以口头讲解PPT 的方式，阐述不同知识点的内涵和应用方式，讲课方式比较单一，课堂教学气氛比较沉闷，导致学生在听课时容易出现思维分散的情况[2]。

（三）学生缺乏自学意识

虽然学生在高中阶段已经具备自学能力，但是受到应试教育影响，在学习中习惯依靠教师掌握教学知识，在课堂上对教师有较强的依赖性，缺乏自学意识。当教师在高中生物教学中利用信息技术为学生布置自学任务时，部分学生无法在规定时间内有效完成学习任务。

（四）课堂实践活动较少

以往，教师在高中生物教学中应用信息技术时，基本上会将大量课堂时间用来讲解教学知识，在学生对教学知识有了基础认识后，会布置做题和背诵任务，课堂上开展的实践活动较少，导致学生不能将所学知识灵活应用到现实生活中，影响了学生生物核心素养的培养。

（五）师生互动频率较低

由于高中生物知识点较难，学生在学习中容易出现各种问题，需要教师进行辅助引导。但是以往教师在高中生物教学中应用信息技术时，为了确保教学任务顺利完成，侧重理论知识讲解，很少为学生留出自由发言时间，师生课堂互动频率较低，导致学生不能及时向教师请教。

四、核心素养下高中生物教学与信息技术结合的有效策略

（一）创设教学情境

教学情境是指教师利用现有资源建设教学环境，根据学生心理认知设计情境，确保学生能够在特定环境中深入理解教学知识。教师将高中生物教学与信息技术结合时，可以运用信息技术创设教学情境，借助信息技术为学生营造良好的学习氛围，有效刺激学生感官系统，确保学生能够全身心投入到生物课堂学习中，为培养学生核心素养创造有利条件，切实实现高中生物教学与信息技术结合的有效性目标[3]。例如，在“细胞中的无机物”课程内容的学习中，学生需要掌握细胞中的水和无机盐的相关知识，了解这两种无机物存在的形式以及在细胞中的作用。由于学生在现实生活中没有见过细胞，教师可以根据教学内容选择相关展示视频，视频内容尽量直观具体，确保学生在观看视频时能够充分理解相关理论知识。在视频播放结束后，教师可以让学生运用通俗语言阐述视频内容，并根据学生理解能力进行分层引导：对于理解能力较强的学生，教师可以赞赏学生回答中的优点，并为学生讲解其他细胞无机物，拓宽学生视野；对于理解能力一般的学生，教师应指出学生阐释中存在的不足，并结合视频为学生详细讲述相关知识点，协助学生充分理解教学知识。

（二）设计小游戏

随着信息技术的发展，我国线上学习资源丰富，不少学习软件上都有小游戏，学生可以在完成游戏的过程中分析自身对教学知识的理解程度。当教师将高中生物教学与信息技术融合起来时，可以利用信息技术设计游戏，根据高中生身心发展规律制定游戏模式，结合教学任务设计游戏内容，确保全体学生在参与游戏的过程中，能够及时检查自身对教学知识的掌握情况，当堂查漏补缺，提高高中生物教学与信息技术结合的有效性。例如，在“细胞器之间的分工合作”的教学中，教师可以先给学生系统讲解知识点，帮助学生充分掌握重难点。在学生对相关知识点有了基础认识后，教师可以在学习软件上寻找适合学生的游戏，立足学生学习能力设计游戏内容，尽量将重难点知识引入小游戏中，确保学生在参与游戏的过程中有效巩固所学知识。教师将小游戏设计完毕后，可以将学生分成多个小组，要求学生以小组为单位进行抢答比赛，按照小游戏中展示的内容给出正确答案，教师根据每个小组回答的正确次数进行打分。在小游戏结束后，教师应及时对分数第一的小组颁发奖励，赞赏该组学生在合作抢答中的积极表现，并根据学生在游戏中的表现情况，分析学生对教学知识的理解情况，为学生深入讲解相关知识点，协助学生充分掌握教学知识。

（三）借助教学课件转换教学主体

过去在高中生物教学中，课堂教学时间和授课内容都由教师掌控，学生只能按照教师讲课节奏进行学习，整个课堂围绕教师进行。在核心素养培养的要求下，国家要求教师在组织高中生物教学时，将学生作为课堂教学主体。教师将高中生物教学与信息技术结合起来，可以根据国家教学要求，借助教学课件转换教学主体，让学生负责讲解教学知识，要求学生按照教学课件制作讲课内容，改变学生听课习惯，促使学生在制作讲课内容时能够充分利用所学知识分析相关知识点，增强高中生物教学与信息技术结合的有效性。例如，在“基因指导蛋白质的合成”的教学中，教师可以先将学生分组，每个小组包含不同学习实力的学生，这样学生在合作探讨讲课内容时，可以相互学习，了解其他学生对相关知识点的看法，总结其他学生的学习思路，不断提升学习能力。教师划分好小组后，可以利用多媒体为学生展示教学课件，并为学生留出探讨时间，引导学生按照教学课件设计讲课内容。由于讲课经验较少，绝大多数学生不会设计讲课内容。因此，教师可以借助教学课件在黑板上展示讲课框架，引导学生按照讲课框架设计讲课内容。在学生制作好讲课课件后，教师可以让每个小组推荐一名学生负责讲解教学课件。如果学生在讲解过程中出现知识点讲解错误的情况，教师可以根据教学课件指出学生存在的问题，指导学生重新讲解相关知识点，促使学生在改进讲课内容的过程中加深对相关知识点的了解。全体学生讲课结束后，教师应对讲课效果良好的小组进行奖励，表扬该组在讲课中的优点，帮助其他小组发现自身在讲课中存在的不足，从而使之在今后类似的学习模式中能够不断改进，探索学习技巧，不断提高学习能力。

（四）利用微课组织实践活动

微课是指运用信息技术，按照认知规律，呈现碎片化学习内容、过程及扩展素材的结构化数字资源。微课是以视频的形式呈现教学内容，视频时长在二十分钟左右，需要教师运用信息技术录制视频。微课的视频资源可以反复下载，能够有效满足学生学习需求。在核心素养培养的要求下，教师将高中生物教学与信息技术结合起来时，可以利用微课组织实践活动，要求学生按照微课中讲解的内容进行实践操作，促使学生在微课辅助下掌握生物实践的步骤，有效提升学生动手操作能力，增强高中生物教学与信息技术结合的有效性。例如，在“使用高倍显微镜观察几种细胞”的教学中，教师可以在备课期间利用希沃软件为学生录制微课视频，视频内容尽量以展示高倍显微镜操作过程为主。在课堂上教师可以先利用希沃软件为学生展示微课视频，促使学生在观看视频时能够详细了解实验过程。在微课视频播放结束后，教师可以根据学校现有设备的数量将学生划分成多个小组，要求学生按照微课视频播放的内容，运用高倍显微镜观察细胞。由于学生对高倍显微镜了解较少，教师在组织实践活动之前，可以现场为学生展示高倍显微镜操作过程，并在学生应用高倍显微镜时对不同小组进行辅助教学，使得学生在操作高倍显微镜时能够充分认识相关细胞。这样既能提高学生对教学知识点的理解程度，还能增强学生的实践能力。

（五）通过线上资源提高师生互动频率

在核心素养培养要求下，国家对高中生物课堂教学质量要求更高，要求教师在讲解教学知识的过程中，注重师生互动。教师将高中生物教学与信息技术结合，可以通过线上资源提高师生互动频率，结合教学内容挑选适合学生的线上资源，根据线上资源提出相关问题，促使学生在分析问题的过程中深入钻研线上资源，自主与其他同学和教师进行交流沟通，提高学生对教学知识点的认知程度，从而实现高中生物教学与信息技术结合的有效性。例如，在“DNA 的结构”的教学中，教师可以提出“DNA双螺旋结构模型的建构历程有哪些？”“DNA 分子的平面结构和空间结构是什么？”等问题。问题设计完毕后，教师可以利用信息技术为学生展示挑选好的线上资源，要求学生在学习线上资源的过程中寻找问题答案。在线上资源播放结束后，教师可以为学生留出部分思考时间，引导学生按照线上资源总结问题答案，并让不同学生回答问题。这样教师可以根据学生的回答情况，分析学生存在的问题，然后结合线上资源为学生全面讲解知识点，提升学生对相关教学知识的理解程度。

综上所述，在核心素养培养的要求下，国家对高中生物教学要求更高。教师要积极将高中生物教学与信息技术结合起来，系统分析高中生物教学中存在的问题，根据学生学习能力分析高中生物教学与信息技术的结合策略，创设教学情境，设计网络游戏，借助教学课件转换教学主体，利用微课组织实践活动，通过线上资源提高师生互动频率，运用多种教学方式优化高中生物教学，促使学生充分掌握相关知识点，从而切实提升高中生物教学与信息技术结合的有效性。