常用信息技术在高中生物学教学中的优化应用

冼省

摘要： 为优化常用信息技术在教学中的应用，教师基于“人类遗传病”课例，设计了教学导图，总结了教学主要环节与信息技术融合的方法与要领，包括预习环节知识胶囊、微课的运用与翻转课堂教学，课堂教学环节微课、希沃（Seewo）等工具的组合应用和生活化情境故事的设计，评价环节“问卷星”、智学网、“钉钉”等工具的应用，同时明确了实验教学、概念教学、建模教学中应用信息技术的原则，并推荐了典型工具与用法。教师要坚持技术为教学服务的原则，深入挖掘技术潜力并灵活应用，针对不同类型的教学内容选用不同的信息技术，大胆探索，积极改进课堂教学。

关键词：信息技术；情境问题；小组合作；高中生物学

智慧教育背景下，大量信息技术手段被用于学科教学。高中生物学教师应顺应时代潮流，主动研究学科教学与信息技术融合的有效方法，同时依据《普通高中生物学课程标准（2017年版2020年修订）》（以下简称“课标”）和高考评价体系指导思想和要求，大胆尝试和积极改进，更快地找到适合的教学方式和方法。下面，笔者结合“人类遗传病”课例介绍如何在教学中恰当地应用常用的信息技术，提高教学效率。

一、高中生物学教学与信息技术融合的总体设计

“人类遗传病”这节课，学生需要掌握“遗传病的分类”“遗传病的调查”“遗传病的检测和预防”3个知识点。按照课标要求，笔者尝试用遗传与变异的观点，解释常规遗传学技术在现实生活中的应用；针对遗传信息改变对人类带来的不良后果，尝试提出降低遗传病及恶性疾病发病率的指导建议。笔者设计“翻转课堂+小组合作任务驱动”的模式，在希沃和“钉钉”平台等工具辅助下，利用微课视频、动画、图片突破教学重点和难点，采用小组合作学习的方式进行教学和评价，在课堂中灵活應用多种教学方法，如讲授法、指导发现法、自学辅导法等培养学生的生命观念、科学思维、科学探究和社会责任等生物学学科核心素养。此外，按照高考评价体系要求，教师在课堂教学中要做好情境创设。笔者设计了“人类遗传病”这节课的教学导图（如图1），其中“遗传病的分类”和“遗传病的检测和预防”是重点。

二、课前应用知识胶囊、微课，实施翻转课堂教学

凡事预则立。教师预知学情才能确保课堂教学的高效。教师采用翻转课堂模式，先学后教，有利于学生养成自学习惯，提高质疑和解决问题的能力。对于只需了解或识记的内容，笔者提前让学生自学，在课堂上检测，及时查漏补缺；对于重点、难点内容，学生课前预学，课堂上以互动的方式开展的任务驱动式学习。例如，笔者提前一周通过“钉钉”平台发布导学视频，让学生扫码观看希沃知识胶囊（如图2）、微课视频，阅读导学案，使用“钉钉”平台的投票调查功能收集学生在预习过程中发现的问题和存在的困难。这样，笔者做课堂设计和教学准备，有的放矢。

这样做的好处是提高了课堂教学效率，培养了学生的自学能力和获取信息的能力。

三、借助交互式电子白板、网络等工具提高课堂教学效率

学生在课前通过自学已了解本节课3个知识点的大致内容，知道自己的疑点在哪里。课堂上，笔者利用交互式电子白板设计的课件，通过思维导图、图片、视频等形式将知识呈现给学生，更加高效地指导学生参与合作探究式学习活动，使学生原先的疑问得以解答。以下重点介绍课例中的两个重要知识点的主要教学过程与方法。

“遗传病的类型”这个知识点，属于记背类的知识。学生通过课前预习已基本了解相关知识。课堂上，笔者借助信息技术工具制作思维导图，指导学生构建知识框架（如图3），让学生眼中既有“树木”又有“森林”，使所学知识得到整合，培养他们分类、归纳、整理知识的科学思维能力。笔者借助交互式电子白板设计课堂训练题，如“超级分类”等趣味课堂活动（如图4），激发学生学习热情，加深对“遗传病的类型”的印象，同时设计梯度练习，培养学生的科学思维能力，引导他们学以致用。

对于“遗传病的检测和预防”这个知识点的教学，笔者应用的信息技术工具是交互式电子白板，设计了4个情境问题用以突破难点（详见以下情境问题1—4）。笔者将学生熟悉的《红楼梦》中林黛玉和贾宝玉这对表兄妹设计成需要帮助的故事主人公林某玉和贾某玉。4个情境问题合情合理。笔者让学生在小组讨论过程中将四点监测和预防遗传病的要点逐一归纳总结出来。这4个情境问题在白板课件中配有相应的照片或漫画，学生探究问题的热情很高。

情境问题1：林某玉和贾某玉终于突破重重阻隔，决定结婚，去婚姻登记处准备登记结婚。你是工作人员，同意他们结婚吗？（禁止近亲结婚）

情境问题2：林某玉和贾某玉最终还是没有听从你的建议。他们举行了婚礼，但婚后林某玉表示创业更重要，想等到40岁左右再生小孩。你是她的医生（也是好友），有什么建议？（提倡适龄生育）

情境问题3：林某玉听取了你的建议，25岁时怀孕。她虽然色觉正常，但父亲是色盲，担心所怀小孩患色盲。到医院做B超检查，发现是一个男孩。你是医生，有何建议？（进行遗传咨询）

情境问题4：自从接受遗传咨询后，林某玉了解腹中男宝宝患色盲的概率。她选择不放弃这个小生命，但当时做咨询时林某玉对医生隐瞒了和丈夫是近亲婚配的事实。你是知情人，为了尽可能了解这个男宝宝是否患有家族遗传病，还有什么建议？（再做一次较详尽的遗传咨询，尽可能做好产前诊断）

最后，笔者引导学生将4个情境问题综合起来归纳出“遗传病的检测和预防”要做到：禁止近亲结婚、提倡适龄生育、接受遗传咨询、做必要的产前诊断。

这种问题驱动式教学其实是任务驱动教学模式中的一种。笔者精心策划情境问题，赋予特定的角色，让学生在帮忙林贾两人解决问题的过程中掌握知识，体验成功的喜悦。在解决问题的过程中，学生的科学思维和社会责任等生物学科核心素养得以提升。多媒体课件中的图片和漫画及问题情境的设计，在整个教学引导过程中起到了很好的激趣和提效的作用。

四、利用问卷软件、“钉钉”App等精准评价

无论课前、课中，还是课后，学生学习的过程性评价均能以自评和小组成员互评及教师评价的方式实施。对于学生的课后作业，笔者通过“钉钉”App中的家校本进行布置和批改（如图5）。对于本节课的教学效果的终结性评价，笔者利用“钉钉”云课堂的考试平台进行教学内容定时发布，让学生限时完成综合性检测，或者利用智学网组卷创建考试进行检测，得到相关数据后开展分析评价工作，并做反馈。

五、对高中生物学教学与信息技术融合的思考

（一）针对不同类型的教学内容应选用不同的信息技术

信息技术与学科教学融合目的在于服务学科教学。学科教学中，教师要根据具体教学内容选用信息技术。

对于实验教学，教师可用提前录制的实验微课演示；遇上由于实验设备或者实验材料不允许，或者实验效果不太明显的、难以操作的实验，可以借助一些虚拟实验软件来解决。例如对于“绿叶中色素的提取和分离”“探究光照强度对光合作用的影响”等实验，教师可利用NB生物学高中版V2（一款虚拟实验应用软件）模拟实验。这些虚拟实验在一定程度上也能加深学生对相关知识的理解和记忆，解决实验教学难题。

对于强调理解的概念教学，教师可利用支持绘制思维导图的软件（希沃白板、NovaMind等），比如用NovaMind绘制思维导图就能将概念之间的关系梳理清楚（如图6）。教师在课堂上展示这样的思维导图，有助于学生理解和掌握有关概念。

对于模型类知识教学，教师可利用模拟建模的软件（希沃白板等）设计课堂活动，强化学生记忆。例如，“细胞呼吸”的教学中，教师可以设计建模活动（如图7），让学生在课堂上通过拖动待选框中的待选项建构有氧呼吸模型。

（二）教师要深入挖掘技术潜力并灵活应用

一些数字化工具有很好的便捷性，教师需要深入挖掘并灵活使用相关功能，使教学获得事半功倍的效果。例如，笔者利用希沃移动授课的“拍照上传”功能，实现对学生的当堂笔记或者解题过程的“即拍即展”，提高了教学效果；融合应用智学网的“试卷讲评”模塊和希沃课件进行试题讲评（如图8），实现个别化指导教学。

数字时代，融合应用信息技术改变教学方式提高教学效率是大势所趋。教师一定要顺势而为，将常用信息技术吃透，对症下药，创造性开展课堂教学。即使学校教学装备配置欠佳，教师也应保持终身学习的习惯，避免在信息技术应用上脱节，陷入无法适应的被动局面。

一言以蔽之，事在人为，珍惜当下，物尽其用，人尽其才。学科教学与信息技术深度融合，值得教师持续深入研究。

参考文献

[1] 中华人民共和国教育部.普通高中生物学课程标准：2017年版2020年修订[S].北京：人民教育出版社，2020.

[2] 教育部考试中心.中国高考评价体系[M].北京：人民教育出版社，2019.

（作者系广东省中山市东升高级中学高级教师）

责任编辑：祝元志