摘要：基于信息技術的智慧課堂推動了教育教學方式的轉型與創新。隨著各地區學校對教育信息化的投入不斷增加，硬件設施和軟件系統逐步得到完善，智慧課堂成為教育發展的重要方向。探討信息技術賦能智慧課堂落地的保障措施，并以實驗課例展示高中生物實驗課堂的智慧化教學結構，旨在探索高中生物實驗智慧課堂的有效教學模式，提升實驗教學的實效性和學生的學習體驗。關鍵詞：高中生物；實驗教學；智慧課堂構建信息技術與學科教學融合創新的智慧課堂，是當前課堂教學改革的趨勢。2012年教育部發布的《教育信息化十年發展規劃（2011—2020年）》明確指出：“推進信息技術與教學融合，建設智能化教學環境，提供優質數字教育資源和軟件工具，利用信息技術開展啟發式、探究式、討論式、參與式教學，鼓勵發展性評價，探索建立以學習者為中心的教學新模式，倡導網絡校際協作學習，提高信息化教學水平。”［1］所謂“智慧課堂”，是以建構主義學習理論為依據，以“互聯網+”的思維方式和大數據、云計算等新一代信息技術打造的智能、高效的課堂［2］，是能夠為適應性學習、以學生為中心的學習和所有其他與學習相關的活動提供支持的新型信息化課堂模式。實驗教學是生物學教學的基本形式之一，是促進學生生物學科核心素養發展的重要支撐［3］59。為適應新課程改革，筆者在高中生物實驗教學中，充分利用實驗設備和智慧平臺，變革實驗教學模式，創設條件還原科學探究過程，鼓勵學生使用智能手機、平板等終端開展實驗探究，探索信息技術賦能的高中生物實驗智慧課堂。一、高中生物實驗教學存在的問題（一）傳統演示性實驗盛行盡管教育界普遍認識到實驗教學的創新和學生實踐能力培養的重要性，但在實際操作層面，傳統的演示性實驗仍然占據主導地位。這種情況源于多種因素，如教學條件受限，教師教學理念較為傳統，或是為了確保教學進度而簡化實驗教學。某些演示性實驗涉及一些具有危險性的操作或物質，增加了實驗過程中的安全隱患。為保障學生安全，教師需要花費許多時間和精力來講解安全事項和防范措施，這進一步減少了有效的實驗教學時間。一些高中生物學教師甚至認為組織生物實驗教學活動會浪費大量的時間和精力，他們相信通過板書的方式講解實驗原理、實驗步驟以及實驗結論，教學效率更高［4］。然而，這種單向的教學方式經常會限制學生的參與度和互動性，使學生難以深入理解和體驗實驗過程，不利于學生創新思維的發展。（二）教學資源分配不均信息技術在一定程度上可提升生物實驗教學效果。在資源配置上，經濟發達地區的學校往往能夠投入更多的資金用于實驗教學資源建設，包括實驗室建設、實驗設備購置以及實驗材料準備等；而經濟欠發達地區的學校由于資金限制，教學資源相對匱乏。隨著科技不斷發展，新的實驗設備和教學方法不斷涌現。然而，一些學校由于資金、觀念等方面的限制，無法及時更新實驗設備，導致實驗教學水平滯后，部分實驗無法開展，或者實驗效果受到嚴重影響。此外，即便學校配備了先進的實驗設備，若教師缺乏相關培訓或操作技能不夠熟練，這些設備也難以充分發揮作用。（三）信息技術與實驗教學融合不足相較于“教師講解—學生操作—教師總結”的傳統生物實驗教學模式，信息技術與實驗教學的融合創新要求應用更加靈活、互動的教學方式。目前，信息技術已經普遍應用于實驗教學中，但不少應用仍然停留在表面，沒有深入實驗教學的核心環節。比如，一些教師只是簡單地將實驗步驟和結果以多媒體形式呈現，沒有充分利用信息技術的優勢優化實驗設計、提高實驗效率或深化學生的實驗理解。此外，在實際教學中，信息技術與生物實驗教學融合的成功案例相對較少，導致教師在嘗試融合時缺乏可借鑒的經驗和模式。部分教師因過于依賴信息技術手段而忽略了教學的本質和核心，無法將信息技術與實驗教學有機結合，導致教學效果不佳。二、信息技術賦能智慧課堂（一）智慧軟件賦能智慧課堂在教育領域中，智慧軟件平臺通常集成了豐富的教育教學資源庫，包括電子教材、教輔資料、多媒體教學資源、在線課程、互動學習工具等。云計算、大數據、人工智能等前沿信息技術的興起，為智慧課堂提供了廣闊的舞臺。這些新興技術不僅推動了教育領域的深刻變革，更成為構建智慧教育生態的重要驅動力，為實施智慧課堂提供了平臺和技術支撐。希沃白板、UMU、學習通、雨課堂、釘釘等軟件各具優勢，教師可以充分利用這些軟件的云服務、大數據等強大功能，開展微課錄制、資源推送、分組任務、簽到考勤、數據分析、拍照投稿、搶答評分、問卷調查、同步投屏、實時測評、在線問答等多樣化的新型教學活動，創新教學模式，提高師生“教與學”的智慧［5］。（二）智慧學習工具賦能智慧課堂在智慧教育背景下，智慧學習工具成為推動課堂教學創新的關鍵力量，它們不僅能為學習者繪制實時的學習軌跡記錄，如同導航儀般指引學習之路，還能為智慧課堂鋪設堅實的基石，提供海量的學情數據儲存、深度分析與精準診斷的資源寶庫。在課堂內外，筆者倡導學生將手機、平板電腦等工具作為連接知識與現實的橋梁—智慧學習終端。通過這些終端，學生能夠輕松觸及廣泛、豐富的學習資源，在在線學習空間中參與教育教學活動，開展小組合作交流和個性化學習等，讓學習變得觸手可及，扎實提升智慧課堂教學的時效性和實效性，保障智慧學習落地生根。三、高中生物實驗智慧課堂教學模式的構建課堂教學結構的變革是信息技術與學科教學深度融合的核心。在構建高中生物實驗智慧課堂時，教師應將傳統的“以教師為中心”的課堂教學結構轉變為“主導—主體相結合”的教學結構，開發豐富的學科資源，鼓勵學生通過自主學習、合作交流和實踐探索來獲取知識，培養批判性思維和創新能力。筆者的高中生物實驗智慧課堂結構與教學流程采取“兩段三環六步”模式，充分落實“先學后教”和“以學定教”的教學理念，讓“線上線下都能學”的要求落地。在“兩段三環六步”模式中，“兩段”指課外和課內兩段，“三環”包括課前、課中和課末三個環節，“六步”包括教師層面的線上備課、二度備課、課堂教學、課堂評測、梳理歸納和布置新任務六步，以及學生層面的課前預習、線上解疑、課堂學習、課堂檢測、鞏固提升和明確新任務六步。“兩段”的課外段指利用智能終端在學習空間等平臺上進行課外學習，學生完成自學、自測、存疑等學習任務，做好交流和分享的準備；課內段指課堂學習，師生利用智能終端協作完成分享、交流、評價、梳理、總結等環節。課前、課中、課末“三環”貫穿智慧課堂始終，回環相扣，共同組成一個完整的教學過程。下面展示高中生物實驗課例“綠葉中色素的提取和分離”的教學過程（表1），闡述基于信息技術的高中生物實驗智慧課堂教學模式。課前階段，教師備課與學生預習是相輔相成的。只有當教師與學生都準備充分時，課中的師生協作才能促進“教與學”的和諧統一。課末，教師要預設學習任務，為學生構建清晰的學習路線圖，讓學生明確復習和預習的目標和方向，知道為什么學、學什么、怎么學。“兩段三環六步”智慧課堂教學模式充分利用了智能手機這一普及率高的移動設備，將課堂教學延伸至線上，實現了教學的靈活性和個性化。這一模式因特色鮮明，迅速在筆者所在學校推廣并逐步常態化，師生的信息素養得到了顯著提升。目前，筆者所任教的班級已建立了學習空間，并帶動其他班級參與其中。本校生物教研組每學期都有精品課例選入學校的資源庫。近五年來，教研組教師參與省市“雙融雙創”比賽，每位教師均有1至5個課例在融合創新應用教學案例中獲獎。此外，教研組對選修生物學的學生進行了“信息技術應用助力高中生物實驗智慧課堂”問卷調查。結果顯示，93%的學生支持用手機開展實驗課學習。隨著教育信息化的不斷推進，高中生物實驗智慧教育正迎來前所未有的發展機遇，其獨特的教育價值和教學效果正在逐漸顯現，預計將為生物學實驗教學的改革帶來更多積極影響和深遠變革。四、總結《普通高中生物學課程標準（2017年