基于提升初中生生物核心素养的信息技术跨学科融合教学探究

朱梦菁

【摘  要】 在当代教育背景下，跨学科教学已成为重要的教育模式。初中生物教育与信息技术的结合，能够显著提升学生的生物核心素养。文章聚焦于如何有效将信息技术融入生物教学，提出了有效的教学融合策略，以期达到提升学生生物核心素养目的。研究结果表明，初中生物与信息技术跨学科融合教学的合理应用，不仅能够丰富教学内容和方法，还能够有效培养学生的综合素质以及核心能力。

【关键词】 生物核心素养；信息技术；跨学科教学

随着信息技术的快速发展和教育模式的变革，跨学科融合教学成为教育领域的重要趋势。信息技术不仅提供了丰富多样的教学资源和工具，还创造了更加互动和动态的学习环境。在这种背景下，探讨初中生物与信息技术的跨学科融合教学，对提高学生的生物学习兴趣、深化学科理解以及培养创新能力等方面具有重要的理论和实践意义。

一、初中生物与信息技术跨学科融合教学的意义

（一）增强学生学习动机与兴趣

初中生物传统教学方法往往以课本和实验为主，此种方式在传递知识的同时，可能会忽视学生的兴趣和动机。然而，随着信息技术的迅猛发展，将其与生物学科的教学相结合，不仅可以打破传统教育的局限性，还能显著提高学生的学习兴趣和动机。信息技术的运用可以通过多媒体演示、互动软件和虚拟实验等形式，使得原本抽象的生物概念变得直观易懂。通过动画和三维模拟，复杂的生物知识如光合作用、细胞分裂可以生动地展现在学生面前，此种形象化的呈现方式能够激发学生的好奇心和探索欲，从而提高学生学习动机。

（二）促进学生深度学习与理解

生物学作为一门涉及广泛内容和复杂概念的科目，传统的教学方法往往难以全面覆盖其内容。然而，当生物教学与信息技术相结合时，生物教学将突破原有局限，使学生学习深度和理解能力得到显著提升。信息技术的应用可以通过模拟实验、互动式学习和数据分析等方式，帮助学生深入理解生物学的复杂过程和抽象概念。通过计算机模拟，学生可以直观地观察到细胞的结构和功能，甚至可以模拟细胞分裂和遗传过程。此种互动式的学习经验能够加深学生对生物学原理的理解，使他们能够更好地把握生物学的核心概念和原理。

（三）培养学生综合技能与创新思维

在初中生物与信息技术的跨学科融合教学中，学生不仅需要学习生物学的基本知识，还需要学会如何利用信息技术进行探究、分析和创新。在生物学的学习过程中，实验和观察是基本的科学方法，通过信息技术，学生可以进行虚拟实验、在线观察和数据分析，这有助于学生掌握科学的探究方法，同时能够激发学生的探索欲。此外，在生物与信息技术的结合过程中，学生被鼓励去思考、探索和创新。此种跨学科的学习方式不仅可以培养学生的创新思维，还可以提高学生的综合解决问题能力。

二、基于提升初中生生物核心素养的信息技术跨学科融合教学策略

（一）利用信息技术收集备课素材

在初中生物和信息技术跨领域融合教学过程中，教师可以充分利用信息技术来收集和整合备课素材。在具体实践中，教师应通过互联网搜索和筛选与生物学相关的教学资源，科学视频、实验演示、案例研究资源等，为学生提供直观的学习材料，帮助学生从多角度理解生物学概念和原理。在选择这些资源时，教师应关注其科学性、准确性和适宜性，确保所选材料既能激发学生的兴趣，又能准确传达生物学的核心知识。同时，教师应主动探索和利用生物学及教育技术领域的专业数据库和学术期刊，从中获取最新的研究进展和教学方法。此类高质量的学术信息资源不仅能够帮助教师保持教学内容的前沿性，还能够提供更多创新的教学思路和方法，帮助教师设计出更具科学性和前瞻性的教学活动，更好地满足学生的学习需求。

以人教版生物七年级上册第二单元“植物细胞”教学为例，教师可以访问专业的生物学网站和数据库，收集关于植物细胞的最新研究和学术文章。随后，教师可以通过互联网搜集关于植物细胞的教学视频和动画，此类视频和动画应能够生动展示细胞的结构，同时说明细胞膜、细胞核、叶绿体等部分的功能和特性。在教学过程中，教师可以播放一段动画视频，引导学生讨论：“如果细胞没有细胞膜，会发生什么情况？”学生需要根据文集积极参与讨论并提出自己的想法，教师则根据学生的回答和问题进行及时解释和补充，使得整个教学过程既生动又富有互动性。

（二）采用信息技术设计情境导入

教师可制作或引用生动的动画、视频等多媒体材料，创造一个有趣和吸引人的教学开场。例如，在介绍生物学的新概念时，教师可以播放相关的科学动画，此种视觉和听觉的结合不仅能够迅速吸引学生的注意力，还能够帮助学生更快地进入学习状态。同时，创设情境模拟是提高學生理解和参与度的重要方法。教师应通过创建与生物学相关的情境模拟，使学生在接近真实的环境中进行学习。

例如，在教授生态系统的课程时，教师可以使用软件来模拟不同生态系统的运作，学生可以通过互动操作来学习不同生物之间的相互关系和环境的影响。此种模拟不仅能够为学生提供生动的学习环境，同时能够帮助学生以更加直观和实际的方式理解复杂的生物学概念。此外，教师可以利用教育软件或在线平台，设置与生物学知识相关的问题或挑战。例如教师可以在在线学习平台上发布一个与课程相关的问题或挑战，要求学生通过网络搜索、小组讨论或个人思考来找到答案。此种方法不仅能够促进学生的自主学习，同时能够提高学生的批判性思维和解决问题的能力。

以人教版生物七年级上册第三单元“藻类、苔藓和蕨类植物”教学为例，教师可以制作一段关于藻类、苔藓和蕨类植物的生长环境和特点的视频，开启课程的导入。视频中生动的图像和详细的解说能够吸引学生的注意力，让学生仿佛置身于该环境中，从而引起学生对蕨类植物生长环境和特征的好奇。接下来，教师可以利用电子白板上的互动软件创建虚拟生态系统模拟。在这个模拟中，学生可以观察到不同环境下藻类、苔藓和蕨类植物的生长情况。教师可以引导学生探讨：“为什么这些植物会在这样的环境中生长？”学生积极参与讨论，提出自己的看法，教师则根据学生的回答，进一步阐述这些植物的适应性和生长习性。在课程的互动环节中，教师可以通过在线平台提出与本单元内容相关的问题，如“藻类在生态系统中扮演什么角色”。学生可以在小组讨论过程中利用互联网搜索相关信息，并在课堂上分享个人发现。

（三）结合信息技术完成新课学习

在初中生物和信息技术跨领域融合教学过程中，教师应有效利用各种信息技术工具，促进学生的互动学习和深入理解生物学概念。首先，教师可以使用专门的生物学教学软件和虚拟实验室工具，这些工具能够为学生提供一个互动和探索的学习环境。例如，通过使用生物学教学软件，学生可以观看生物过程的动画模拟，这些直观的展示使得学生能够更容易理解复杂的生物学概念。同时，虚拟实验室的应用允许学生在没有实际实验设备的情况下进行实验操作的模拟，这不仅能够提高实验教学的可达性，同时也保障了学生的安全性。其次，教师应利用在线合作平台鼓励学生进行小组讨论和协作，此种方法能够促进学生之间的交流和合作，帮助学生共同完成学习任务。在这种环境中，学生可以相互分享信息，讨论问题，从而提高学习效果。此外，教师可以通过结合现实操作和虚拟实验，更全面地呈现生物学知识，帮助学生从不同角度理解和掌握核心概念。例如，在教授遗传学的课程时，除了在实验室进行基因交叉实验之外，教师还可以引导学生使用模拟软件来探索遗传变异的可能性。此种结合现实和虚拟的教学方法不仅能够增加学习的趣味性，还能够提高学生理解和运用知识的能力。

以人教版生物八年级下册第七单元“基因的显性和隐性”教学为例，教师可以使用生物学教学软件介绍基因显性和隐性的基本概念。软件中应包含动画和图表，并能够生动展示基因如何在遗传过程中表达。教师可以利用这些动态资源，详细解释什么是显性基因和隐性基因，以及其在生物体中如何表现。在讲解的过程中，教师需要不断地提问和引导，例如：“如果父母一方有显性基因，另一方有隐性基因，后代会如何表现？”通过此类引导性问题，教师可以鼓励学生思考并参与到讨论中。随后，教师可以利用在线合作平台，组织学生进行小组讨论。每个小组利用平台共享的资料，探讨基因遗传的不同案例。最后，教师可以结合实际操作和计算机模拟实验，以帮助学生更深入地理解基因的显性和隐性。教师可以在信息实验室中引导学生进行简单的植物杂交实验，要求其观察并记录实验结果。同时，教师还可以引导学生使用计算机模拟软件来模拟不同基因组合的遗传结果，通过对比实际实验和模拟实验的结果，学生能够更全面地理解基因在生物体内的实际作用。

（四）应用信息技术检验学习效果

在初中生物和信息技术跨领域融合教学过程中，教师应充分利用信息技术的多样化工具，以全面、有效地评估学生对生物学知识的掌握程度和学习成果。首先，教师应利用在线测试工具即时评估学生学习效果。这些工具通常包含选择题、填空题、判断题等各种形式的测试题目，能够迅速反馈学生对生物知识的掌握情况。在线测试的优势在于其即时性和便捷性，学生可以在任何有网络的地方完成测试，教师则可以通过系统自动统计的结果，快速了解每位学生的学习状况。这种方式能够为教师提供大量的数据，帮助其分析学生在某一知识点上的共同错误或不足，从而针对性地调整教学策略。其次，教师可以通过电子问卷、在线论坛等方式，收集学生对课程的反馈意见。具体反馈可以包括学生对教学内容、教学方法、教学资源的满意度，也可以包括对所学知识的理解程度和疑惑点。通过分析这些反馈，教师不仅能够了解学生的学习体验，还能够及时调整教学方法，以满足学生的学习需求。此外，教师可以要求学生通过实际项目或研究报告的形式展现个人学习成果。例如，教师可以布置一个与生物学相关的研究项目，要求学生利用所学知识来解决实际问题或进行实验研究，然后通过撰写报告或进行多媒体演示来展示其研究成果，从而促进学生深入学习，提高学生的研究能力和创新能力。

以人教版生物八年级上册第五单元“细菌和真菌”教学为例，在教学结束后，教师可以利用在线测试平台进行一次即时评估。测试应包含多项选择题、判断题和简答题，涵盖细菌和真菌的特征、分类、生活环境等关键知识点。教师应引导学生在课后登录平台完成测试，系统能够即时显示学生的答题情况和分数。教师可以通过这些数据快速了解了学生在哪些方面掌握得好，哪些方面还需要加强。为更深入地了解学生的学习体验，教师可以通过电子问卷收集了学生对这一单元教学的反馈。问卷包括对教学内容、教学方法和教学资源的满意度调查，以及开放性问题，询问学生在学习过程中遇到的困难和疑惑。教师在收集并分析了学生反馈后，若发现学生对实验部分的理解不夠深入，则在下一节课上进行针对性讲解，并鼓励学生提出问题，进行互动讨论。此外，教师可以布置与细菌和真菌相关的小研究项目。在此过程中，教师可以引导学生分成小组，选择与细菌或真菌相关的主题进行研究，然后撰写信息报告并在班上进行展示。在项目展示过程中，教师需要和学生共同评估每个小组的表现，着重关注学生的表达能力和信息技术运用能力，从而推动学生生物核心素养及信息素养的同步发展

三、结语

综上所述，初中生物与信息技术跨学科融合教学对于提升学生的生物核心素养具有重要意义。信息技术的有效应用不仅能够丰富教学内容，同时能够提升学生的学习动机和深度理解能力。通过整合信息技术工具进行教学、设计互动式学习情境，以及评估学习效果，教师能够更好地激发学生的兴趣和探究欲，同时培养学生创新思维和综合解决问题的能力。此种教学模式不仅有助于学生掌握生物学知识，同时能够为学生的未来发展奠定坚实的基础。

参考文献：

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