【智阅文献第21期】数字化资源赋能高中生物课堂

贾浩清，蓟州区邦均中学二级教师，多次承担撰写教学论文、教学案例并多次荣获区级奖项，深耕课堂教学，积极探索数字化教学与生物学科融合实践。

摘要：随着教育数字化的不断推进，高中生物中的抽象知识等难题有了新的解决思路。本文就以高中生物必修1“细胞膜的结构探索”这节课为例，结合本人真实课堂教学经历，把豆包、剪映、国家智慧教育公共服务平台、希沃白板5结合起来开展教学，形成“情境激趣—动手建模—分层训练—素养落地”的上课思路。从课堂实际效果来看，利用剪映、豆包制作的三维动画，有助于学生看懂抽象的微观结构；借助平台收集学生答题情况，老师能把课前、课后的学习情况了解清楚等等。这些数字化资源带来的便捷与益处，大大提高了教学效率，这些方法也能给生物教学提供一点实际参考。

关键词：信息化教学；高中生物；细胞膜流动镶嵌模型

一、引言

   基础教育数字化建设持续推进，信息技术与学科教学相互融合已经成为课堂改革的重要方向。高中生物有不少微观内容，学生没办法直接用眼睛观察，例如本文提到的细胞膜的结构。传统课堂大多依靠课本图片加老师口头讲解，不少学生只会死记课本上的文字，脑子里面想象不出细胞膜真实的样子，做题的时候很容易把概念搞混。在实际教学里还会遇到不少麻烦：班里学生基础参差不齐，老师光靠课堂提问和课后作业，很难知道每一个学生到底哪里没学明白；全班布置一模一样的作业，难以做到分层指导。还有一部分老师对各类教学软件接触不多，上课模式比较老套。怎么用好豆包、剪映等实用工具，解决微观知识难教的痛点，实实在在摸清学生学情，真正做到因材施教，是我们一线生物教师需要不断琢磨的问题。

二、研究基础

（一）理论依据

   教学原则是概括了长期教学实践经验、依据教学客观规律提出的指导教学活动的准则。我国中小学常用的教学原则有科学性与思想性统一的原则,传授知识与发展智能相结合的原则,启发性原则,循序渐进原则,巩固性原则,因材施教原则等。

   建构主义学习理论认为，学习并非教师单向向学生灌输知识点，而是学生依托真实问题情境主动构建认知的过程。这节课我选用紫杉醇治疗癌症这个真实科研事例作为课堂导入情境，设计一连串层层递进的问题，引导学生根据药物治疗现象反过来推测细胞膜具备哪些结构特点。课堂上安排小组动手画细胞膜模型、同学之间互相找错误的小任务，学生一边动手画图，一边小组讨论交流，慢慢把流动镶嵌模型的知识梳理清楚。整个过程学生主动探究，刚好契合建构主义提倡的情境学习、自主构建知识的理念。

   直观性教学原则很适合生物微观课堂。很多细胞结构肉眼看不见，就需要实物模型、视频动画帮学生降低理解门槛。本节课既让学生手绘纸质模型，又播放豆包配合剪映剪辑加工的三维演示视频，把磷脂亲水疏水的特点、膜蛋白来回运动这些看不到的过程直接展示出来，利于学生的理解。

  因材施教的重点在于尊重学生和学生之间的个体差异性。教师利用课前问卷的答题情况和课上表现，设计难度不一样的学习任务，让不同水平学生都能有所收获，落实分层教学。

（二）信息化教学资源应用思路

   本次课全部选用国内常用教学软件，豆包、剪映、国家智慧教育公共服务平台、希沃白板5为课堂内容服务，具体如下：

1. 剪映、豆包：豆包生成细胞膜动态三维素材视频，再用剪映剪辑处理，这样能把教材静态封面细胞膜结构图图片做成动态小视频，也更加形象展现了细胞膜与细胞的整体关系。视频能够直观看到磷脂双分子层如何排布、膜蛋白如何发生运动、部分与整体之间的关系，这一过程使得原本抽象的知识变得看得见，便于学生理解结构和功能之间的联系。

2. 豆包：用来协助老师编写课前预习问卷，学生回答的问卷收上来之后，可以利用口袋易小程序测快速批阅，答题情况一目了然，根据错误率较高的内容，汇总大家普遍容易出错的知识点。老师参考这些内容确定上课重点，省去一部分整理资料的时间。此外还能借助豆包生成导入阶段、课堂教学实施过程中的课堂探究问题链，帮助教师进行教学环节的设计。课堂上按照提前设计好的问题链推进教学，改变老师从头讲到尾的模式，变学生被动学习为主动学习。

3. 国家智慧教育公共服务平台组卷功能：结合预习问卷暴露出的问题、课堂练习反馈，挑选适合本班学生水平的课堂习题和课后作业。

4. 希沃白板5：教师利用手机拍照把学生画好的细胞膜模型利用希沃白板投屏到大屏幕，找不同小组代表评价模型的结构有无不足之处并加以改正；在构建模型时教师用计时器把控各个活动的时间，随时掌握教学进度。

三、具体教学设计与实施过程

整节课遵循“情境创设—动手建模—分层训练—素养达成”的流程，主要分为以下三个部分。

（一）准备阶段

教师要提前学习豆包、剪映、希沃白板、国家智慧教育平台的操作流程，利用豆包提前制作好预习问卷，学生及时完成预习问卷，通过课前预习与问卷填写找出自己的疑问，带着问题听课。教师提前检查好电脑、网络、软件是否能应用等情况，以便上课时能正常完成教学。

（二）课堂实施阶段（45分钟）

环节1：情境导入

课前播放紫杉醇治疗癌症的视频，抛出设计好的问题，例如，癌症治疗时抗癌药物的制作有哪些困境，药物自身有什么缺陷，这些问题怎么解决，这有与细胞膜的结构有怎样的关系等，进而引出本节课的主题：细胞膜的结构。这些问题在设计的时候可以教师构思好之后与豆包沟通完善，增加问题的严谨性与递进性，为下一个教学环节做好铺垫。

环节2：新课讲授

学生阅读教材，获取信息回答问题后，教师组织学生进行小组合作，学生在纸上动手画出细胞膜结构模型，教师用希沃白板拍照投屏，把各组作品投放到屏幕展示，其他组同学找模型里面的错误：比如磷脂分子方向颠倒、蛋白质摆放位置不对、糖蛋白画反方向等，以此实现生生互动。

（图1.学生设计的细胞膜模型）      （图2.教师利用希沃白板上传照片）

   随后播放由豆包生成、剪映剪辑完成的三维动态视频，直观展示磷脂亲水头部朝外、疏水尾部向内的排布，演示

磷脂分子和膜蛋白运动与糖蛋白的分布。这一过程弥补了纸质手绘模型只能展示细胞膜静态结构的不足。学生拿自己小组画的图和视频做对比，纠正自己理解上的错误，慢慢在脑中建立细胞膜空间结构，形成“结构决定功能”的生命观念。

环节3：课堂随堂练习

打开国家智慧教育公共服务平台，参考预习问卷整理出来的易错点挑选当堂练习题。学生现场完成作答，老师根据答题反馈，把错误率高的知识点当堂讲透，及时解决上课新出现的理解误区。

环节4：课后分层练习

根据课上学生的反映情况、当堂检测完成情况，利用国家智慧教育公共服务平台组卷助手，设计好不同难度层次的课后作业。例如，基础层围绕细胞膜的结构及其特点进行出题；拔高层通过对细胞膜结构的掌握，进行癌症治疗相关机理过程相关题目联系；拓展层自己搜寻相关应用习题并加以分享。学生根据自己的水平选做，以实现因材施教。

（图5和6.利用国家智慧教育公共服务平台AI组卷助手分层出题）

（三）评价与反思

根据学生的作业完成情况对学生进行合理评价，不同学生有不同要求，对于完成好的加以表扬，完成不好的及时谈话沟通，及时查漏补缺。教师也要根据结果反思自己教育教学过程的不足之处，例如教学环节的设置、教学难点的突破效果。

四、存在问题与改进策略

（一）现存问题

关于硬件方面，教室现有设备有限，无法做到学生人手一台终端，软件操作大多掌握在教师这边，学生课堂上没办法直接动手交互操作、一些数据无法实时获取；关于教师使用工具方面，有些老师拿到豆包、国家智慧教育平台直接输出的习题、素材，后期不对照课本、课标再核对一遍，可能会出现知识点说法不准、习题难度不符合本班学生水平的情况；学生使用工具方面，面对软件推送的拓展科普材料，学生不会筛选有用信息，无法自己学习理解，难以把拓展内容转化为自己掌握的知识。

（二）改进对策

老师使用豆包、智慧教育平台生成的课件、习题，一定要对照教材和课程标准二次核对，修正内容漏洞，调整习题难度适配本班学情。教师可以多挖掘工具的使用场景，把剪映、豆包制作的仿真视频用在更多微观课堂，增加教学过程的趣味性，激发学生的学习兴趣。

平时教学要和学生讲清楚豆包这类工具该怎么用：重点用来梳理解题思路、分析错在哪里，而不是直接照搬答案。学校逐步完善硬件设备，争取配置学生终端，让学生也可以参与课上实时交互学习。

五、结语

把豆包、剪映这类数字化软件带进高中生物课堂，并不是单纯拿视频、线上习题替换传统上课流程，核心还是培养学生生物学科核心素养。发挥动画可视化、平台统计学情的优势，攻克抽象知识教学难点，把分层教学落到实处。在实际教学工作中，教师需要平衡智能技术的辅助价值和课堂育人的本质，依托智能工具对教学模式进行优化，坚守生物科学育人的内核，进而切实提高学生的生物核心素养，达成高中生物学科高质量育人的目标。

参考文献：

[1]中华人民共和国教育部.普通高中生物学课程标准（2017版2020修订）[S].北京：人民教育出版社，2020.

[2]张紫微.数字化资源助力生物学核心素养培育的实践探索[J].中学生物教学,2025(16):76‑77.

[3]杨彬侠.教育数字化背景下提升高中生物课堂实效的策略[J].启迪与智慧(上),2024(07):30‑32.

[4]易祯,吴美玉.从“混合”到“融合”:线上线下融合式教学设计研究[J].中国教育信息化,2023,29(11):84‑86.

编辑：韩阳

审核：高振坡