互联网时代的信息技术对推动教育发展具有革命性的影响,自《国家中长期教育改革与发展规划纲要(2010-2020)》的颁布,确定了信息技术在全国教育发展中的战略地位后,现代信息技术与学科教学的整合与应用已成为必然趋势。当信息技术从起步、应用再到逐渐与课堂教学深度融合,信息化时代的课堂就随之产生了智慧课堂这一新的课堂发展形态,在校园中如何更好地开展各学科的智慧课堂教学、提升教学效果,也成为教学研究的关注热点之一。为了优化初中生物智慧课堂教学,本文主要采用问卷调查法、访谈法、行动研究法等研究方法,在文献综述的基础上,以呼和浩特市某中学145名学生、14位教师为研究对象,进行了初中生物智慧课堂教学设计的理论与实践探索,主要工作及所得结果如下:第一,通过实践研究前对笔者所在实习学校初中生物智慧课堂应用现状的调查,发现接受调查的所有教师和89%的学生都对基于平板的智慧课堂教学方式持认可态度,但目前校园内智慧课堂教学仍存在网络、设备以及教学方面的问题和不足,如网络稳定性差、平板功能不完善、学生课堂注意力易受平板影响、教学设计不重视课前和课后阶段等。第二,基于上述存在的问题,以及教学设计的相关理论,笔者主要从教学设计方面进行了基于iPad的生物智慧课堂的应用研究,以课程标准、教材内容特点以及智慧课堂当前具备的信息技术等为教学设计依据,以学情诊断数据化、师生互动多元化、评价反馈及时化为教学设计原则,按照课前、课中、课后的“三段式”教学顺序,尝试设计了初中生物智慧课堂常见课型(新授课、实验课、复习课)的教学设计流程,围绕人教版生物七年级上册内容设计并实施了相应案例。第三,实验班实施智慧课堂后发现:(1)学习体验方面,认为课堂中与老师交流甚好的学生比例由实验前的37%上升至75.9%,实施前后差异显著(χ~2(28)(17)(18)(13)(15)(18)(21),p<0.01)。(2)学习效率方面,重视课前预习的学生比例由实验前的62.9%上升至94.9%,实施前后差异显著(χ~2(28)46.039,p<0.01);课堂中注意力集中的学生比例由66.7%上升至81.5%,实施前后差异显著(χ~2=31.027,p<0.05)。(3)学习结果方面,课堂知识掌握良好的学生比例由64.8%上升至79.6%,实施前后差异显著(χ~2(28)28.314,p<0.05);但认为课堂上独立思考时间充裕的学生比例则由85.2%下降至了70.4%,实施前后差异显著(χ~2(28)31.604,p<0.01)。此外,在研究过程中还发现智慧课堂有利于班级分层教学,减少学生学习差距。本研究表明,从学情诊断、交流互动、评价反馈等方面针对不同课型优化教学设计后的初中生物智慧课堂对提升学习体验、提高学习效率、促进学习结果中知识的掌握具有积极作用;但对于促进培养学生独立思考能力方面没有得到证实,分析原因可能主要是教学过程中问题的难度、梯度设计不合理,因此以后还应在问题的合理设计方面做进一步地研究和实践,进而促进智慧课堂的有效实施。