摘

要：隨著現(xiàn)代信息技術(shù)的飛速發(fā)展，大數(shù)據(jù)、人工智能、“互聯(lián)網(wǎng)+”等領(lǐng)域突飛猛進，為生物學(xué)科智慧課堂提供了更多技術(shù)支撐，同時為教師構(gòu)建智慧課堂創(chuàng)造了良好條件。在中學(xué)生物教學(xué)中，教師要充分利用數(shù)字化教學(xué)資源打造智慧課堂，使師生雙方的教與學(xué)更便捷，提高生物教學(xué)效率，實現(xiàn)培養(yǎng)學(xué)生物學(xué)科核心素養(yǎng)的目的。關(guān)鍵詞：生物教學(xué)；智慧課堂；數(shù)字化教學(xué)資源隨著教育改革的縱深推進，中學(xué)生物教學(xué)已從單一的知識傳授轉(zhuǎn)變?yōu)榕囵B(yǎng)學(xué)生的學(xué)科核心素養(yǎng)。而目前教學(xué)方法受限于實驗條件、教材內(nèi)容和教育理念影響，導(dǎo)致學(xué)生生物學(xué)科核心素養(yǎng)不足。在此背景下，智慧課堂應(yīng)運而生，通過應(yīng)用大數(shù)據(jù)、虛擬實驗以及“互聯(lián)網(wǎng)+”等，將最新的教育技術(shù)與傳統(tǒng)教學(xué)方法相結(jié)合，不僅為課堂創(chuàng)新提供了豐富的素材資源，還為師生創(chuàng)造了一個充滿活力的學(xué)習(xí)環(huán)境，使生物教學(xué)更加生動、有趣和高效，為教育帶來了前所未有的機遇。一、生物學(xué)科智慧課堂概述（一）智慧課堂的基本內(nèi)涵及性質(zhì)智慧課堂并不僅僅是技術(shù)設(shè)備在教學(xué)中的應(yīng)用，而是一種全新的教學(xué)模式。其核心在于利用現(xiàn)代信息技術(shù)，如大數(shù)據(jù)、云計算、物聯(lián)網(wǎng)等，為師生提供一個更加開放、互動和個性化的學(xué)習(xí)環(huán)境。與傳統(tǒng)教學(xué)模式相比，智慧課堂具有顯著特點：首先，它強調(diào)以學(xué)生為中心，鼓勵學(xué)生主動探索實踐。傳統(tǒng)教學(xué)模式往往以教師為中心，學(xué)生處于被動接受角色。而在智慧課堂中，學(xué)生可以根據(jù)自己的興趣需要選擇最適合的學(xué)習(xí)方式；其次，智慧課堂通過大數(shù)據(jù)和學(xué)習(xí)軟件系統(tǒng)，可以為教師提供實時學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)，更好地了解學(xué)生學(xué)習(xí)情況，及時調(diào)整教學(xué)策略；最后，智慧課堂強調(diào)跨平臺、跨時空學(xué)習(xí)，突破了傳統(tǒng)課堂的時空限制，使得學(xué)習(xí)可以在任何時間、任何地點進行。智慧課堂的學(xué)習(xí)資源得到高度數(shù)字化和網(wǎng)絡(luò)化，使得知識傳遞、學(xué)習(xí)過程和教育評價等方面都實現(xiàn)了智能化。（二）生物學(xué)科智慧課堂應(yīng)用場景中學(xué)生物智慧課堂帶來了許多創(chuàng)新應(yīng)用場景。例如通過虛擬實驗室，學(xué)生可以在不受時間和空間限制的情況下，進行各種生物實驗，觀察細(xì)胞結(jié)構(gòu)、植物生長等生物現(xiàn)象，這拓寬了學(xué)生的實踐經(jīng)驗。此外，通過智能問答系統(tǒng)以及學(xué)生使用的學(xué)習(xí)軟件等工具，教師可以實時了解學(xué)生對某個生物概念的理解程度，及時給予反饋指導(dǎo)。尤其3D打印技術(shù)也被引入生物教學(xué)中，其可以幫助學(xué)生更直觀地理解復(fù)雜生物結(jié)構(gòu)和功能，這些特有應(yīng)用場景不僅豐富了中學(xué)生物教學(xué)內(nèi)容，也提高了教育教學(xué)的效果和質(zhì)量。二、中學(xué)生物學(xué)科智慧課堂的構(gòu)建策略（一）應(yīng)用數(shù)字化開展生物學(xué)科教學(xué)數(shù)字化應(yīng)用成為智慧課堂發(fā)展的關(guān)鍵。以人教版生物教材中的“細(xì)胞結(jié)構(gòu)”一節(jié)為例，傳統(tǒng)的二維圖像有時難以讓學(xué)生深入理解細(xì)胞內(nèi)各部分的空間關(guān)系。而3D模型的引入使學(xué)生可以從各個角度觀察細(xì)胞。例如在課堂教學(xué)實驗演示中，學(xué)生可清晰地看到線粒體、高爾基體、細(xì)胞核等的相對位置和結(jié)構(gòu)特點。同時如虛擬實驗“動植物細(xì)胞的觀察”可以讓學(xué)生在沒有顯微鏡的條件下，通過模擬實驗體驗細(xì)胞的觀察，減少了實驗材料的消耗，提高了學(xué)生生物學(xué)科學(xué)習(xí)效率。（二）加強生物教學(xué)的師生互動反饋互動與反饋在當(dāng)今教育過程中起著至關(guān)重要的作用，特別在智慧課堂背景下，通過引入時間問答系統(tǒng)和學(xué)生軟件設(shè)備等，中學(xué)生物教學(xué)可以得到更多維度的提升。以“光合作用”這一單元為例，當(dāng)教師在課堂上介紹葉綠體結(jié)構(gòu)和功能時，可以在實時問答系統(tǒng)中提出問題，“葉綠體在光合作用中扮演什么角色？”或“在沒有光源的情況下，植物的光合作用會怎樣？”。學(xué)生可以通過移動終端設(shè)備立即回答問題，這種方式可鼓勵學(xué)生實時思考，并與課堂內(nèi)容深度互動。此外，學(xué)生應(yīng)答系統(tǒng)還提供了一個平臺，讓害羞或擔(dān)心錯誤的學(xué)生也有機會表達自己的觀點，這種匿名反饋可以幫助每位學(xué)生建立自信，并積極參與到課堂中，當(dāng)多數(shù)學(xué)生選擇了一個特定答案，教師可以立即識別出學(xué)生的普遍認(rèn)識或誤區(qū)。（三）個性化學(xué)習(xí)在生物教學(xué)中的應(yīng)用隨著教育技術(shù)不斷改革發(fā)展，個性化學(xué)習(xí)已經(jīng)不再是一個遙不可及的目標(biāo)。以“遺傳與進化”這一章節(jié)的教學(xué)為例，這個單元涵蓋了許多復(fù)雜概念。學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中很可能會對某些內(nèi)容掌握得很好，而對其他一些內(nèi)容感到困惑。教師可以通過智慧課堂的數(shù)據(jù)系統(tǒng)迅速識別學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài)。例如發(fā)現(xiàn)學(xué)生對孟德爾豌豆實驗有深入了解，但對基因與染色體的具體關(guān)系還存在疑惑。在確定了學(xué)生的學(xué)習(xí)難點后，智慧課堂的數(shù)據(jù)系統(tǒng)可以立即為學(xué)生推薦相關(guān)的學(xué)習(xí)資源。可能是一個詳細(xì)動畫，展示基因如何在染色體上排列，或是一張圖解，清晰地描述基因與染色體結(jié)構(gòu)關(guān)系。這不僅是為了解決學(xué)生疑惑，更為了確保學(xué)生能夠獲得更全面深入的學(xué)習(xí)體驗。此外，為進一步加強學(xué)生學(xué)習(xí)效果，系統(tǒng)還可以為學(xué)生提供模擬個性化練習(xí)測試，針對他們的弱點進行設(shè)計。這種練習(xí)可以幫助學(xué)生鞏固知識，加深對基因和染色體關(guān)系的理解。由此可見，智慧課堂不僅為學(xué)生提供了量身定制的學(xué)習(xí)路徑，更確保了學(xué)生能在生物學(xué)科學(xué)習(xí)過程中獲得最大收益，真正實現(xiàn)深入的學(xué)習(xí)。（四）借助終端設(shè)備提升課堂教學(xué)效果隨著移動多媒體等信息設(shè)施的普及，越來越多的學(xué)生開始使用手機和平板電腦等移動終端設(shè)備開展學(xué)習(xí)活動。以“人體與健康”為例，學(xué)生在課堂上學(xué)習(xí)了消化系統(tǒng)的基本知識后，可以通過手機上的學(xué)習(xí)App進行進一步拓展。例如，通過AR技術(shù)觀察消化道工作過程，或者使用移動設(shè)備完成“人體消化系統(tǒng)的功能與結(jié)構(gòu)”這樣的互動測試。這種跨平臺的學(xué)習(xí)，使學(xué)生可以隨時隨地深化和鞏固知識，也為教師提供了更多的教學(xué)手段和教學(xué)工具。三、生物學(xué)科智慧課堂構(gòu)建的挑戰(zhàn)與困惑（一）生物學(xué)科智慧課堂的技術(shù)問題生物學(xué)科智慧課堂應(yīng)用發(fā)展最大瓶頸應(yīng)為技術(shù)問題，如設(shè)備的兼容性問題。不同設(shè)備操作系統(tǒng)可能會導(dǎo)致軟件或應(yīng)用出現(xiàn)不兼容情況，使生物學(xué)科教學(xué)過程受到干擾。此外網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性也是開展智慧課堂的一大考驗，如課堂直播、在線互動等活動都高度依賴網(wǎng)絡(luò)。一旦網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)延遲或中斷，將直接影響教學(xué)質(zhì)量。學(xué)校應(yīng)注重投資高質(zhì)量教育設(shè)備，并選擇穩(wěn)定、可靠的網(wǎng)絡(luò)。（二）學(xué)生學(xué)科知識學(xué)習(xí)的評價體系智慧課堂旨在提供個性化學(xué)習(xí)體驗，但學(xué)生接受度并不高。甚至有些學(xué)生覺得新學(xué)習(xí)方式與傳統(tǒng)方式相比更為困難。因此教師需要努力引導(dǎo)學(xué)生，注重培養(yǎng)他們的自主學(xué)習(xí)能力，讓他們漸漸接受這種新的學(xué)習(xí)模式，并在生物學(xué)科學(xué)習(xí)中獲得成功，學(xué)生逐步形成自覺主動學(xué)習(xí)意識，從而不斷提高了知識學(xué)習(xí)接受度。（三）課堂教學(xué)安全保護隨著信息技術(shù)的進步，學(xué)校需要給教師提供定期的技術(shù)培訓(xùn)，還需要給予教師足夠的時間支持，讓他們逐步熟悉并掌握這些工具，并能廣泛應(yīng)用在具體的教學(xué)環(huán)境中。而這之中，數(shù)據(jù)安全保護成為一大關(guān)注點，學(xué)校需要確保所有系統(tǒng)和應(yīng)用都達到了安全標(biāo)準(zhǔn)，同時教育學(xué)生如何保護自己的信息。四、結(jié)語隨著