教學案例《基于信息技術的初中生物精準教學的實踐》

基于信息技術的初中生物精準教學的實踐——一《人體的呼吸》復習課為例生物科組葉敏儀案例背景為響應《中國學生發(fā)展核心素養(yǎng)》、“粵港澳大灣區(qū)人才建設”的需求，生物課堂應當以提升中學生核心素養(yǎng)成為初中生物教學課程的立足點，并結合智慧課堂個性化、智能化、數(shù)字化的特點[1]，力求在生物科學教學中發(fā)展學生的理性思維、批判質疑、勇于探究、信息意識、學會學習、實踐創(chuàng)新等素養(yǎng)。發(fā)現(xiàn)問題在《人體呼吸》一課中，學生總是對“呼氣和吸氣與膈肌運動的因果關系”與“吸氣與呼氣時的胸腔內(nèi)氣壓變化”解釋模糊，老師們普遍用播放視頻及直接講授的辦法讓學生被動接受知識，這類抽象概念的模糊構建方式導致學生做題時一錯再錯。此外，這部分涉及人體生理機制的理解，抽象卻能提高學生的邏輯思維，而目前課堂普遍措施此教學契機。解決方案通過前置測試了解學生在授課內(nèi)容的掌握情況，對于學生正答率高于80%的知識點以知識清單的方式在課堂上回顧，正答率在80%-50%的知識點以思維導圖的形式穿插在課堂中建構，對于正答率低于50%的知識難點，整合成典型例題、先易后題的思考題，以先練后講的形式突破。針對教學難點“呼氣和吸氣與膈肌運動的因果關系”與“吸氣與呼氣時的胸腔內(nèi)氣壓變化”，采用“模型模擬實驗、分析數(shù)據(jù)、得出結論”的方式突破。案例描述創(chuàng)設教具，培養(yǎng)小老師為了模擬人體呼吸時胸腔內(nèi)氣壓的變化，我找了興趣小組的學生一起設計了模型：用氣球模擬肺，橡皮模擬膈肌，透明塑料瓶模擬胸腔，從氣球與塑料瓶分別開孔并插入玻璃管與橡膠管，用于分別連接一個相對壓強傳感器。在課前，我?guī)еd趣小組的學生利用此模型模擬人體吸氣與呼氣的過程，一開始使用了無線傳感器，測量出來的氣壓變化數(shù)據(jù)非常不穩(wěn)定，接著學生嘗試了多種辦法，最終使用了有線測量的最佳穩(wěn)定的連接辦法。為課堂的高效直觀教學提供保障。分解重點，分層提問4月10日，初二11班，我?guī)ьI學生進行了一輪復習《人體的人呼吸》。首先是課前誦讀基礎知識，并注重上位知識與下位知識的分呈現(xiàn)順序；然后以知識網(wǎng)絡的形式回顧呼吸系統(tǒng)的結構，并提出問題“根據(jù)結構與功能相適應的原則，對應的功能是什么？”；緊接著是呈現(xiàn)前測的結果，提出本節(jié)課要突破的知識疑惑點。第一個重點“胸廓變化與呼吸的關系”，我將它分解為以下幾個難點：1.體積與氣壓的關系，以擠壓塑料瓶而彈飛瓶蓋的模擬實驗引出結論：瓶內(nèi)體積變小，氣壓增大。并讓學生推理：“氣體從肺排出的原因是什么?”由此引出難點2.呼吸肌與胸廓的變化關系，通過動畫觀察與按壓胸廓體驗的方式，分析圖片得出結論“呼吸肌收縮和舒張與胸廓大小的關系”，在與難點1的結論結合，提出問題“胸廓變大，氣壓真的變小嗎？”由此拋出難點3.肺與外界氣體交換時氣壓差的變化，通過興趣小組學生演示實驗，模擬人體吸氣和呼氣時膈肌的運動，通過傳感器即時在大屏幕顯示吸氣和呼氣過程中肺部與胸廓的氣壓變化曲線圖，全體學生分析數(shù)據(jù)得出結論“胸廓變化（膈肌升降）與吸氣、呼氣的因果關系”。最后，通過圖片、曲線圖、流程圖整合起來的討論題，總結以上幾個難點的內(nèi)在關系與延伸結論：“人體呼吸的原因、原理、結果”關注個性，生成問題在突破重點二“肺泡與血液之間的氣體交換”時，我將多個易錯點用帶圖片的選擇題形式來先練習后評講，根據(jù)即時評測的數(shù)據(jù)，提問錯答學生“你當時選擇這個選項的時候是怎么考慮的？”，由此在課堂上生成新的學習疑惑點，再讓其他學生幫助解疑，同時讓答對的學生分享他們的做題思維，由此以期關注到學生思維深處的盲點與最近發(fā)展區(qū)。個性思考，互助分享每位學生在課前自學時編寫了思維導圖，在課中一邊思考一邊補充完善自己的作品。在本課的總結部分，我讓學生把自己的思維導圖用語言與本組的同學分享，小組成員分別發(fā)表補充意見，并選擇其中一個完善好的思維導圖作為小組代表用平板拍照上傳到教師端。老師隨機選取四個小組的思維導圖分享給全班學生進行人氣投票總結反思動態(tài)教具，直觀教學利用塑料瓶模擬肺部，通過擠壓塑料瓶彈出瓶蓋的動態(tài)演示分析體積變化與氣壓的關系；利用氣球、塑料瓶、橡皮、傳感器等模擬人體呼吸時膈肌的運動、肺部與胸廓的氣壓變化，分析呼氣、吸氣與肺內(nèi)外氣壓差的關系。由此將看不見摸不到的人體結構與生理過程直觀地展示在學生眼前，學生通過觀察分析總結人體的生理機制。模擬實驗，深化思維通過傳感器、計算機、平板互動的信息技術，現(xiàn)場模擬人體生理過程并得出不同狀態(tài)下的數(shù)據(jù)及曲線圖，再通過分層問題引導學生分析數(shù)據(jù)，總結規(guī)律、原理、前因后果。由此訓練學生獲取信息、分析數(shù)據(jù)、總結歸納、邏輯推理等理性思維。關注個性，合作效果最大化案例中的個性化學習包括：前置作業(yè)獲取個人答題數(shù)據(jù)，教師獲得各學生各知識點的掌握情況，每個學生獲得錯題集；課前、課中的思維導圖個性化編寫，并可通過平板與同伴分享。在關注個性學習的同時，利用同伴的合作力量來優(yōu)化個人的學習：評測正確的同學為評測錯誤的同學答疑并分享解題思路、小組內(nèi)交流修改思維導圖的意見、組內(nèi)相互解答錯題集的內(nèi)容等。形成精準教學范式利用信息化教學平臺快速收集、分享、跟蹤、反饋數(shù)據(jù)的優(yōu)點，在課前評測收集學情、反饋學習疑惑點，教師通過二次備課整合學生學習疑惑點和重點內(nèi)容；在課中圍繞重難點進行小組合作探究，通過引導前置反饋的目標生暴露思維缺陷、通過問題導學進行思維進階訓練，再以變式訓練即時反饋課堂學習效果；在課后，利用平臺智能推送個性化作業(yè)，每個同學收到課前測試的知識薄弱點變式訓練，同時在線上生生互動、師生互動研討課前提出的疑惑。教學模型如表一。表一