信息技术与课堂教学的融合发展日新月异,与此相关联的教学过程、教学方式的研究也一直在持续推进。未来课堂是一个依赖网络信息化技术支持的,具有智能化、人性化特征的学习环境。未来课堂可以根据教师和学生的需求,为教与学的过程提供丰富的资源和情景,它以互动为核心,强调以学生为中心,学生可以实现个性化学习和差异化学习。本研究在对未来课堂相关文献资料进行分析梳理的基础上,通过查阅有关建构主义、有效教学、情景学习和教育传播理论的研究论文,形成本研究的理论基础和框架,对教室发展进行梳理形成综述,分析未来课堂发展形成的必然性。通过问卷调查法、访谈观察法,以广元市八二一中学2017-2020入学的218名未来课堂班学生和负责未来课堂班教学工作的30名老师为研究对象,深入分析未来课堂环境下教师、学生行为和观念的改变,探索未来课堂对教师专业技能发展和学生自主学习能力的影响。通过教育统计分析法,对未来课堂及普通班学生各次考试成绩进行差异显著性分析,以揭示未来课堂对学生生物成绩的影响。为了便于在中学教学中推广未来课堂,本研究形成了以《细胞分化》为例的新授课、以《绿叶中色素的提取与分离》为例的实验课和以生物遗传题为例的习题课三个未来课堂生物教学案例。本研究得到了以下主要结论:（1）未来课堂环境下教师教学理念、教学方式和教学评价都发生了改变。教师普遍认可:课堂应该以学生为主,将课堂还给学生。教师在实际教学不断探索并形成适合自己学科的未来课堂教学方式,以提高学生课堂参与度和学习积极性。（2）与传统教学相比,在无线网络和大数据支持下的未来课堂更容易做到有效教学。（3）未来课堂环境下的学生学习兴趣变化明显,学习的针对性变强,学生的学习方式更多样。（4）未来课堂环境下学生的学习行为变化与教师教学行为的变化密切相关。（5）未来课堂环境下的生物课主要包括三个部分:课前预习新课、课中点拨解析和练习评价。习题课以微课形式为主,模式多样。（6）未来课堂班学生生物成绩明显优于普通班学生,说明未来课堂模式对学生成绩有显著的积极影响,值得推广。在未来课堂的实践和推广应用中,建议:（1）形成更多不同课型的未来课堂优秀教学案例;（2）电子资源与纸质资源相结合,相辅相成;（3）加强与信息技术公司的交流、沟通;（4）重视教师信息技术能力的培养;（5）加强平板网络监控。