【摘要】近年来，随着教育信息化技术的日臻完善，信息技术融入科学领域教学，让抽 象的东西形象化、让枯燥的科学活动生动起来，为全面落实《教育 信息化 2.0 行动计划》，以科大讯飞为主导的智慧课堂的装备也普及开来。但初中生物课堂上学生自制的生物模型依然发挥着重要作用，模型不仅能够使抽象的生物知识直观化，还能丰富课堂教学，激发中学生的学习兴趣，如何在智慧课堂环境下将信息技术与生物模型构建联系起来成为生物教师思考和探讨的新方向。本文分别从“生物教学中如何引导学生在DNA模型构建中重温科学家建模过程和科学思维”“智慧课堂环境下如何高效构建生物图表模型，提升学生语言理解能力，高质量提高学生的思维素质”两个案例来说明。

【关键词】智慧课堂;生物模型;初中生物;教学创新

一、案例概述

随着教学信息化工程的普及，新的教学方式突破了原有初中生物教学方式的局限，将微观生物和宏观生物等知识更直观、生动、高效地展示给学生，但是生物模型构建这一传统教学方法在初中生物教学中的作用仍不可忽视。同时，随着初中阶段生物学科核心素养（生命观念、科学思维、科学探究、社会责任）的提出和实践，如何将“模型与建构”这一科学思维方法与信息化联系起来并创新应用成为新的研究课题。

二、例谈智慧课堂环境下初中生物教学中生物模型的教学创新

（一）智慧课堂环境下生物教学中如何引导学生在DNA模型构建中重温科学家建模过程和科学思维的过程

苏教版八年级下册第二十二章第一节《DNA是主要的遗传物质》这一节非常抽象，学生难以理解，而且按书上介绍的模型构建制作出的DNA双螺旋结构模型不直观，效果不理想。

智慧课堂环境下，教师可以将模型构建步骤虚拟化成学生平板端可操作的动画分解步骤，使学生在真正动手构建DNA分子双螺旋结构模型前对构建过程了然与胸，使后续模型构建更为顺利。同时，在构建DNA分子双螺旋结构模型过程中，可以鼓励学生自己设计构建的材料和构建方法，引导学生利用智慧课堂探讨自己小组设计方案的可行性。比如有一小组在模拟用积木颗粒构建DNA分子双螺旋结构模型时，DNA分子双螺旋的稳定性非常差，现实构建过程中模型总是会在中间坍塌。该小组将现实中遇到的困难发到智慧课堂班级讨论群去商讨，引起了其他各小组的关注。最后经过各小组查阅资料和问题诊断，发现DNA 分子结构中，两条脱氧核苷酸链围绕一个共同的中心轴盘绕，构成双螺旋结构，脱氧核糖-磷酸链在螺旋结构的外面，碱基朝向里面。两条脱氧核苷酸链反向互补，通过碱基间的氢键形成的碱基配对相连，形成相当稳定的组合，该小组虽然各部分的构成是严格按照资料制定的，但是构建两条脱氧核苷酸链围绕一个共同的中心轴盘绕时，两个核苷酸之间的夹角应为36°并未做到，因此他们小组用积木颗粒构建的DNA分子双螺旋的稳定性差。该小组在采纳了班级同学的建议后，重新构建，最终取得了成功。

通过上述案例分析可发现，信息化教学中，智慧课堂作为便捷的资料搜寻工具，能更好地帮助学生搜集模型构建过程中前人所做的努力，对所建模型的知识有更广阔的视野，在实验、操作、尝试等活动和学习中，加深对所学知识的进一步理解，从而在模型构建过程中逐渐提升生物学科思维能力。

（二）智慧课堂环境下如何高效构建生物图表模型，提升学生语言理解能力，高质量提高学生的思维素质

在智慧课堂环境下，引导学生利用现代化信息技术快速、高效构建图表模型显得迫在眉睫。下面以苏教版八年级上册第二十六章第一节《远离烟酒》中活动“探究酒精对水蚤心率的影响”为例，阐述智慧课堂下如何引导学生建立生物数学模型（P104图26-2）。

在信息化教学的课堂中，首先引导学生在智慧课堂下找到图表构建助手窗口，然后让学生按照曲线图的要求进行绘制，并讲明曲线图是建立在数据表格的基础上，把信息进一步转化，并根据每一组所分布的数据以曲线的变化趋势和走向来表达的特点。在绘制曲线图过程中，要弄清纵横坐标的含义，而且要理解曲线图所代表的变化趋势和关键点的含义。八年级学生已经开设了信息技术这门课，对图表的绘制的内容已经掌握，借助智慧课堂利用信息技术表格绘制技术将生物图表快速构建出来，可以减少传统纸笔绘图中用直尺量度等环节，使得图表绘制效率大幅提高，提升了课堂教学效率。绘制表格如下：

将以上数据转换为图表，如下：

众所周知很多数学模型的得出是一个复杂繁琐且抽象的过程，上课时费时，学生又不易理解，而将数学模型和信息技术结合起来，可以更加充分有效地发挥模型方法的功能，提高学生生物学素养。教学上的创新是，智慧课堂环境下，可以把这些复杂抽象的推导过程快速化、直观化、形象化，便于学生自己探究得出结论，从而使学生对相应的知识产生深刻的认识，大大提高了教学的效率。

信息技术融入科学领域教学，使得教学信息化进程得到加快，智慧课堂环境下，初中生物课堂上生物模型制作也信息化，信息技术使模型的制作过程规范化、高效化、评析清晰化，能更好地激发中学生的学习兴趣。在智慧课堂环境下将信息技术与生物模型构建联系起来成为生物教师教学改革和创新的实验田，有助与培养学生的科学探究精神，也能提升学生语言理解能力和科学思维。

参考文献：

[1]中华人民共和国教育部制定，教育信息化2.0行动计划[S]，2018.

[2]中华人民共和国教育部制定，中国.义务教育生物学课程标准[M].北京师范大学出版社，2012.

[3]余自强.生物教学中的模型和模型方法[J].生物学教学，2004，29（4）.

[4]杨佩娟.生物数学模型的构建与教育价值[J].生物学教学，2006.31（9）.