随着新课程标准的推出，生物学课程更加关注实践经历与学业评价的创新，生物学课堂更加强调融入真实情境，促使学生动手动脑，发展科学探究和跨学科实践能力。然而，传统教学模式在实践和技术应用上的不足，使新型教学模式探索的步伐变得迫切。
本文借鉴长沙市教育科学研究院生物学教研员孔春生的“激·探·创”模式，构建了一种新型教学模式——“四动五步”智慧课堂模式。它旨在实现智慧环境与中学生物学课堂教学的深度融合，提高学生对抽象知识的理解能力和应用能力，激发学生探究生命奥秘的兴趣，帮助学生通过数据反馈动态调节学习方式，进而用科学的观点、思维和方法去探讨或解决现实生活中的真实问题，促进学生核心素养的发展。目前，该模式已在智慧环境下的中学生物学课程授课场景中验证了其适用性，对未来教学改革与发展具有重要意义。
一、生物学智慧课堂“四动”理念的基本依据
“四动”以学生为中心，强调学生应该通过动眼、动脑、动手、动情等四种方式来积极参与学习，提升学习效果。
“动眼”是指学生通过观察来获取知识和经验，这符合戴尔的“经验之塔”理论和佩维奥的双重编码理论，即通过视觉和言语的形式同时呈现信息，可以加深对信息的回忆和识别。
“动脑”是指学生积极思考和解决问题，这是基于维果茨基的最近发展区理论和弗拉维尔的元认知理论，即学生需要在教师的引导下，通过自我分析评价，对自己的学习过程进行有效的监控与调节，从而提高认知效率。
“动手”是指学生通过实践操作来巩固和应用所学知识，这符合皮亚杰的建构主义理论和莱夫等人的情境认知与学习理论，即学习应该是在真实情境中解决真实问题的过程，学生需要通过动手实践来建构自己的知识体系。
“动情”是指学生在学习过程中投入情感和价值观，这与马斯洛的人本主义学习理论相符，即学生需成为学习活动的主体，需要教师尊重他们的意愿、情感、需要和价值观，激发他们的自主学习探究意识，使其真正成为课堂的主人。
“四动”理念是一种全面、系统的教学理念，它涵盖了学生在学习过程中需要参与的各个方面。在生物学教学过程中，教师可以根据这一理念设计教学活动，全面提升学生的核心素养。
二、生物学智慧课堂“五步”教学的具体实施
“五步”是指生物学课堂教学的五个步骤。本文以人教版高中生物学必修1“细胞膜的结构和功能”一课为例进行阐述。
（一）创设情境，导入课堂
课堂导入时，教师通过创设特定的教学情境——治疗乳腺癌的新武器：“化疗+靶向”药物，引导学生思考药物设计需要满足的两个条件，达成激发兴趣和激活思维的目的，为后续知识点的讲解和探究实践做好铺垫。
（二）展示目标，呈现任务
依据课程标准、教材内容和基本学情，教师通过预设学习要达到的结果，把握大单元学习内容，整体设计学习目标。基于大概念的大目标和大任务可以拆解为序列化小目标和小任务，以知识性问题、相关性问题、探索性问题，形成有层次的设问，驱动学生在问题解决中实现思维进阶。例如，深入解读课标和教材后，教师基于学情，将“细胞膜的结构和功能”一课中的大任务设计为“细胞膜模型建构”，并拆解为四个小任务：探索细胞膜成分，探索细胞膜中磷脂分子排列方式，探索细胞膜中蛋白质分子排列方式，探索细胞膜的流动性。这样的设计旨在引导学生逐步深入理解细胞膜的结构和功能。
（三）推送资源，支撑探究
通过智慧课堂平台推送的资源和学科工具，学生能够及时、完整地接收到具体任务和动手步骤及支撑完成探究的资源包，进而在教师清晰的指导下，从回答“是什么”到探究“为什么”再到尝试“怎么做”，逐步了解本质问题的内涵，分析本质问题的原因和影响， 获得解决问题的参考意见，形成科学思维和科学态度以及小组合作探究的能力。例如，针对“细胞膜模型建构”的四个小任务，教师利用平板向学生推送相关“科学史”的资源，引导其论证四个关键点：细胞膜中含有脂质和蛋白质；细胞膜中的磷脂分子以双层方式排列；蛋白质覆盖、镶嵌并贯穿于磷脂双分子层中；细胞膜具有一定的流动性。阅读和思考这些“科学史”资源，能更好地辅助学生理解和掌握细胞膜的结构和功能。
（四）采集数据，精准评价
教师设计“任务评价量表”，通过智慧课堂平台发送任务、采集数据，并进行数据分析和评价，以此发现学生的课堂表现及教学目标的达成情况，了解学生对知识点的掌握程度等多方面学情，形成对学习过程表现和最终成果的评价，进而完善教学目标、教学方法及课后作业的设计，形成更具个性化和精准化的教学方案。学生也可以认识到自己的不足，并以此为镜进行改正。例如，在“细胞膜模型建构”过程中，教师利用平板采集磷脂分子排布在“水—细胞膜—水”界面的情况，采集脂质和蛋白质排布情况，验证细胞膜具有流动性的相关实验等，以此直观地进行展示和分析，精准评价、以学定教。
（五）系统归纳，变式迁移
在课堂的最后一个环节，教师引导学生继续加深对相关概念的理解，通过智慧课堂平台提供简单新任务、较复杂新任务、复杂新任务等三类新情境，激发学生主动参与实践创新活动的意愿，并积极展示学习成果，让学生在深度学习过程中获得成就感，培养自信心，进而发展创新能力。例如，完成“细胞膜的结构和功能”课程的学习后，学生将接受一项新挑战：为乳腺癌患者设计一款“化疗+靶向”药物，并绘制草图。这种迁移与应用的过程，能帮助学生将所学知识转化为解决具体问题的能力，实现深度学习的目标。
三、生物学“四动五步”智慧课堂模式的基本框架
经过对中学生物学教学的理论学习与实践探索，教师在“四动”理念的指引下形成了“五步”教学法，最终凝练形成了“四动五步”智慧课堂模式（如图1），即通过融合智慧环境，依据五个教学步骤，调动学生的“四动”体验，提升教学效率与效益。智慧环境为教与学的各个环节提供技术支持，其中资源平台、互动工具以及大数据为主要应用支撑。教学过程有“五步”，包括创设情境、导入课堂，展示目标、呈现任务，推送资源、支撑探究，采集数据、精准评价，系统归纳、变式迁移。教师教学“五步”设计指向学生“四动”体验，即动眼观察、获取事实，动脑思考、提出问题，动手探究、解决问题，动情实践、迁移应用。“四动五步”的发生是以达成学生的“激·探·创”效益为目标，即激发兴趣、激活思维，自主学习、合作探究，联系实际、创新应用。利用信息技术赋能“教—学—评”一体化，教师可打造智能高效的课堂，培养学生的核心素养。
图1 “四动五步”智慧课堂模式
四、未来展望
随着教育数字化转型的深入推进，智慧教育已成为教育信息化的重要发展方向。智慧课堂作为智慧教育的关键环节，不仅是对传统教学模式的创新与发展，更是对现代课堂教学生态的全面重塑。
展望未来，教师应继续深入探索智慧课堂的发展路径，努力完善和优化智慧课堂模式，使其能够适应不同课型、不同教学内容和不同教学群体的需求。我们期待通过不断的实践与创新，将中学生物学“四动五步”智慧课堂模式打造成多学科适用的全新范式，为教育教学改革注入新的活力，推动教育质量持续提升。
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