数字化促进高中生物教学水平提升
曾小琴
四川启鸣达人科技有限公司 610031
摘要：本文将立足于“新高考”改革和素质教育核心要求，对标于高中生物课程教学特点和高中生群体共性，从数字化课堂建设的角度切入，围绕“数字化促进高中生物教学水平提升”一题撰写，针对这一方面长期存在的一系列问题提出相应的策略性建议，希望能够对诸位同仁的工作优化带来一定的灵感和帮助。
关键词：数字化课堂；高中生物；教学水平；提升策略
高中生物是一门真正意义上的自然属性课程，以对生命现象和多元生物物种为核心教学素材，其对实验活动对设计、执行质量具有较高的要求，同时也体现出了大知识容量、高考查维度的综合特点，因而难免会成为很多学生学习的“短板课目”。在立足于“新高考”改革而进行课程教学优化工作的过程中，高中生物教师的必须要进一步体现出对现代技术的有效研究和深度应用，逐步摆脱“扣头宣讲”和“抽象引导”的传统模式，对富有信息综合呈现优势的数字化教学技术、平台做出有效引入，继而实现工作质量、效率的大幅度提升。在笔者看来，这一项工作的具体执行应当以下列几方面为主要抓手：
在经历了青春期的身心发育之后，虽然绝大多数的高中生已然在思维认知和信息处理方面具备了比较成熟的条件，然而不可否认的是，因为生活阅历和社会经验的相对稀缺，高中生们对于知识资讯的获取和认知仍然在一定程度上体现出较为浓厚的感性色彩，并不善于也普遍不乐于接触、学习抽象性过强的知识成分——这也正是很多学生存在“生物难”这一问题的主要原因。
高中的生物学科理论体系包括科学家的科学研究过程和研究成果（先形成案例理论，再形成模型理论），“生命现象→生命过程→生命机理→理论模型→学科模型理论”；了解科学史，完成教科书的科学实验课题，理解科学研究的思想方法，能进行科学研究方案或科学实验方案的设计。这部分内容缘于教科书，超越教科书。
而这些对象当中常常会包含很多难以借助肉眼来完成观察任务的目标；此外，就算是一些常规的研究、学习对象，在一些涉及细胞、基因等微观方面的课题的学习过程中，也会有不少学生常常只能借助于“脑补”的方式来开展理解、记忆活动，这对于他们理想课程学习成果的取得无疑是非常不利的。针对这一系列的问题，高中生物教师不妨在课程教学——尤其是认知条件更高的实验教学过程中，积极挖掘数字化信息呈现手段所具有的多维资讯表现优势来设计、执行感官化、具象化的教学引导工作，运用网络资源和高维影像呈现技术来将微观、抽象的知识资讯还原到学生面前，使之能够依托于更加方便、简易的形式来生成准确的认知、记忆成果，大大缩短课堂资讯从教学材料到学生脑海中的迁移路径，以减少资讯展示、输出环节的方法来降低学生们在学习过程中的智力资源损耗，从而起到显著的教学质量、效率提升效果。
需要注意的是，在教师指导帮助学生实施教材中七类探究实践案例的探究实践过程中，不仅要生成相关的概念原理；而且要借助概念原理的生成过程，激发学生科学研究的兴趣；培养学生科学探究的思想方法（主要包括探究方案的设计、推理论证、规范实践操作过程和明确实践过程蕴含的生物学原理和技术程序原理；发现问题修正探究方案、实施新的探究实践；依据实验结果经分析推理论证形成结论）；训练学生的逻辑思维能力、训练学生规范的探究实践操作技能和说理论证的书面表达能力。
此外，这一项教学模式在实验课堂的构建中所能发挥的功效更为显著，可以引导学生通过“宏观切入＋微观认知”的角度来对具体的实验操作、过程环节和微观现象形成能动吸收，继而为生本课程素质的生成提供更多支点。
例如对于《使用高倍显微镜观察几种细胞》这一项课内实验的教学设计，教师不妨首先依托于具有VR虚拟成像功能的交互式电子白板等设备，将收集到的相应图片、视频资源整合为VR数据包并连接到成像头组库当中，而后组织学生观看立体影像中的酵母菌的具体形态和常规生物活动环节、状态，让学生们能够对实验的对象和各项操作的过程性细节产生足够清晰的认识。倘若学校的条件允许，教师还可以在这个工作中加入对交互AI的虚拟应用，借助程序宏的设计、植入来鼓励学生通过虚拟操作的形式开展“模拟实验”，增强教学工作的生本代入性和体验感。
必须要清醒认识到的一个客观事实是，尽管绝大多数的高中生临近或者已经步入“成年人”的行列，但是他们对于一些有意思的活动仍旧怀有与生俱来的好奇心和参与兴趣，并且时常可以在这种活动中焕发出强大的思维悟性和行动能力，而这些恰恰可以成为组织高质量教学活动的宝贵资源。在过去的传统模式下，不少高中生物教师会将课程教学当作一项过于严肃的事情来看待，主张对学生进行“一板一眼”的牵引教育，未能对学生的趣味体现出足够的迎合和利用，进而将“生物教学”和“生本兴趣培养”转化为两个完全对立的项目，不仅导致了教育工作的生本助力缺失，而且也在客观上弱化了学生内化既有学习成果的基础。
对于这一问题的解决，高中生物教师应当有意识地扭转在传统模式下完全以“成人思维”来审视、评价学生的理念，积极根据课程教学的主题、方向以及学生普遍的趣味取向，能动地在知识成分当中添加更多契合于学生认知能力和兴趣的趣味成分，并借助于数字化表现形式将这些成分有机表现出来，使学生得以充分体会到生物学习的乐趣和意义；更加需要注意到的是，对于这些趣味成分的有效应用还可以在很大程度上强化对学生思维的集中捕捉、引导效力，将这些资源有效地开发到课程教学的维度当中，以此来使学生对知识应用和实践操作的一些关键环节生成更为具体、深刻、细致的理解成果，这对于促进课程教学工作的高质量开展显然是大有裨益的。
比如在讲解《核酸是遗传信息的携带者》这一部分内容时，教师可以在完成基本知识的讲述之后，通过“E-know”或者“Touching key”等MR软件来组织学生开展“低温诱导植物染色体数目的变化”这一项课题实验的虚拟交互操作，同时利用感端整合软件和网络素材来对实验中所出现的生物概念做拟人化的处理，让学生们得以在具体的操作过程中通过这些“角色”的自我表述和对话性引导来完成对既有学习成果的能动应用，以此来达成理想的教学目标。
结束语：
科技的发展不光是教育发展的产物，更要为教育的继续发展注入强劲的动力。生物是一门神奇、精彩的科学，而对于这一神奇、精彩之科学的探究也理当体现出更强的吸引力和表现力。高中生物教师要深刻认识这一点，采用多元、立体的策略，在课程当中上利用数字化教学方法，引导学生逐步形成科学的实验意识、良好的实验素养和高涨的实验热情，引导学生们切实领略到生物世界的缤纷魅力。
参考文献：
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