信息技术让生物课堂教学充满活力

信息技术让生物课堂教学充满活力 摘要： 信息技术教育与课程的整合将为初中生物学科教学提供了良好的学习环境，使学生的主体地位得以真正确立，使自主学习、探索学习、协作学习得以真正实现，极大地激发了学生学习生物的兴趣，培养了创新精神和实践能力。本文将从信息技术与生物学科整合的实践教学工作出发，探索信息技术与生物学科整合的基本策略，利用信息化学习环境和资源，培养学生自主发现、探究学习的能力；通过信息技术与生物学科的整合，不断提高师生的信息素养。 关键词：信息技术、探究、生物学教学、教学模式 、课程整合

一、“整合”与生物学科改革

“整合”既是教育信息化的本身要求，也是深化初中生物学科教育教学改革的一个重要的理论与实践问题。 从初中生物学科教学的角度看，“整合”的主要目的有两个方面：一是通过“整合”使学生在初中生物学科教学中也能有效地学习使用信息技术，培养学生的信息素养；二是通过“整合”使学生在生物学科教学中提高学习的主动性、兴趣性，提高学习的质量和效率。从学科变革看，大体有以下三个方面： 1、促进教学内容呈现方式的变革 生物学是一门实验科学，因此在生物学科的教学中历来强调教学的直观性。在当今生命科学迅猛发展的形势下，生物教学中融入了许多研究生命本质的问题，特别是一些分子水平、细胞水平微观世界的内容以及群落、生态系统、人与环境等较为庞大的宏观内容。要在课堂教学中生动形象地进入学生的直观视觉，如果单纯靠现有的一些文字、挂图，甚至投影、幻灯是很难达到应有的教学效果。而信息技术多媒体的运用就可以激发学生求知的欲望，产生非常好的直观性效果。在教学过程中恰当地使用视频、动画等课件所产生的效果使得生物教学内容呈现的方式发生了很大的变化（例：植物向光性、克隆技术、人体的免疫等） 2、促进教与学方式的变革 运用信息技术，可以提高生物教师备课的质量和效率，教师利用信息技术这一手段，在资源库里查找资料，了解自己教学内容中涉及到的生物科学的发现史以及当前的研究状况，然后在教学素材库中调用素材，设计制作教案。使教案的编写从手写到键盘输入，从纯文本到多媒体，从线性结构构思到超文本结构构思。不仅提高了教案的质量和实用性，还可以大大提高教师备课的效率，同时也减轻了教师的负担。（例：光合作用、遗传规律等内容） 从学习方式的变革看，信息技术可以在教学中创设逼真的情境，引导学生主动学习；可以为学生提供丰富的学习资源以实现自主性学习等。例如，老师关于“生物的进化”一章的教学中可以将拉马克、达尔文以及新达尔文主义等文本、图片、视频等资料做成网页，提供给学生，在教师的指导下学生进行自主性学习，取得了传统教学中很难达到的效果。再有通过一些生物虚拟实验，为学生提供动手和思考的机会，以提高学生分析实验和改进实验的能力。 3、促进师生间、生生间关系的转变 运用信息技术，可以实现师生间、生生间的互动平等交流与和谐关系。特别是信息技术的隐蔽性特点，可使学生某些难于公开表达的话，直接与教师、同学交流。例如，初一第二学期的生理卫生教育，可以利用信息技术与青春期性教育的教学内容整合，男女学生各自在计算机上按照教师的设问，搜寻自己需要的信息，并就自己难于启口的问题，通过计算机与教师与同学间交流，达到了很好的效果。这样不仅解决了多年来生物教师难以解决的教学实际，同时也充分证明信息技术与教学整合可以实现教学中多年梦寐以求的分层教学和真正平等的师生、生生关系。 二、 信息技术在生物学教学中应用的三种模式 （一）多媒体演播模式 这种教学模式还是一种以教师讲，学生听为主的学习方式，在课堂中，教师借助多媒体计算机系统向学生传授知识，大量采用讲授法和谈话法进行教学，因此这种教学模式基本上是传统教学的延伸 ，运用这种多媒体系统进行生物学教学，不仅可以加强讲授内容的科学性、系统性、直观性和趣味性，而且可以轻松有效地突破各种生物学教学难点。在初中生物学教学中的作用主要表现在： 1、刺激学生的多种感官，从而提高教学效率 多媒体组合，能通过多种渠道、多种方式，刺激学生的多种感官，使学生能利用多种感官分析器进行学习。如用形象生动的图像信号吸引学生的视觉，用音响适中、悦耳精炼的语言信号吸引学生的听觉，特别是电教媒体的特技效果突破了信息传递中的时间和空间的限制，使学生能直观地看到宏观世界、微观世界、远方或过去的事物，使信息通道得到了无限的延伸和扩展。 例如：细菌、真菌和病毒的教学过程。 根据心理学关于学习比率、注意比率、记忆比率的研究表明：人们学习，通过视觉获得的知识，占83％，听觉占11％；人们在学习时，使用视觉媒体，其注意集中力的比率为81．7％，使用听觉媒体为54．6％，前者比后者高得多；同样学习一份材料，让学生光听，三小时后能记住60％，采取光看，三小时后能记住70％，视听并用，三小时后能记住90％。三天后，三种学习方法的记忆率分别为15％、40％、75％，视听并用的记忆率远远大于两者之和。因此，在教学中，利用多媒体组合，能真正实现视听的完美结合,有效地提高学生的注意力、记忆力，从而提高教学效率。 2、改进信息的转换方式，从而提高教学质量 生物学知识，有的抽象性强，有的综合复杂，有的时空跨度大，难就难在这些知识信息不能直接被学生感知。而利用多媒体计算机，可以把这些信息通过转换变成光、电、磁等信号，并以一种直观的形式，使事物真实地再现于课堂，让学生耳闻目睹、身临其境。主要表现在下面三个方面： （1）化微观为宏观：由于条件的限制，学生不能够观察到一些生物学现象。如：噬菌体侵食细菌的实验，是要通过电子显微镜才能够观察到的，一般中学根本就没有这种条件，但我们使用多媒体系统来进行模拟。 （2）化快速为慢递：一些生物学现象是非常快速的，学生不容易观察。这时，采用计算机动画技术，就能根据需要进行控制，可使图像化快速为慢速，甚至可以暂停下来。如青蛙捕捉害虫，整个过程只有1/20秒，肉眼是看不清楚的，但用计算机模拟，可以慢慢地播放出来，让学生观察清楚。 运用多媒体计算机同样能够化慢为快，把持续几小时甚至几天的生物学过程在几分钟内播放出来，如花的开放过程、孟德尔遗传规律的解释。 （3）化抽象为形象：自然学科中的很多规律是抽象的，但往往是学习重点和难点所在。初中学生在观察时，无法看到这些规律的变化和事物的演变，不利于教学。如：《光合作用》，主要让学生理解光合作用，即在太阳光的照射下，植物体内的叶绿体把根吸收的水分和从气孔吸进的二氧化碳，合成植物需要的养料，同时放出氧气的过程。这一过程，对于初中学生而言，是很难想象和理解的。而使用多媒体课件，可以帮助我们营造一个形象的光合作用过程，设计成一个动画，将这一个过程可视化、拟人化。把叶绿体描述成一个“工厂”，水和二氧化碳是这个“工厂的原料”，当这些“原料”欢快地进入“工厂”加工后，出来的是“工厂的产品”：氧气和养料。学生通过这个贴近他们生活的动画，很快就能理解光合作用，认识光合作用对于植物的重要性。这种学习方式，易被学生接受。 （二）交互模式 交互性是指CAI通过学习者（学生）与计算机之间的直接对话，从而形成一种积极主动的学习环境。 交互模式在初中生物学教学中主要有以下4种应用： 1． 操练与练习 计算机逐个或一批批地向学生提出问题，当学生送入回答后，计算机判断其正确情况，并根据学生回答的情况给予相应反馈，以促进学生掌握某种知识与技能技巧。计算机可以提供的练习方式有填空、选择、填图、配伍等。例如：提供了一个交互式的图形组合题：学生就可以使用鼠标把分散的鱼的器官拼成一条完整的鲫鱼。如果错误，所拖动的器官就会返回原来的位置，如果正确，就会给予鼓励。 2．指导 包括呈现各种形式的教学材料（概念叙述、公式、规则、例子、说明等）和提问、回答与判断反馈等各个方面。如视觉的形成。 在学习过程中，学生根据需要选择一定的材料，并发出一定的指示，计算机根据学生给出的各种指令，显示相应的学习内容。如：植物的识别与检索。 4．模拟 利用计算机模拟某些规律，产生各种与现实世界相类似的现象，供学生观察，帮助学生认识（发现）和理解这些规律与现象的本质。这种模式有助于培养学生的能力，代替了实物解剖，也可以解决了新课标的爱护动物不能实物解剖的问题。如：虚拟青蛙解剖。 （三）多媒体网络模式 多媒体网络是指由教师机、学生机、服务器和控制台联网而成的个人计算机系统，可以实现教师和学生、学生和学生之间的点对点、点对面的通讯。在教学过程中，教师除了可以向每台学生机传送教学信息之外，还可以通过教师机观察每一台学生机屏幕信息，以达到对教学的反馈和监控；学生可利用教师设计的教学软件自主学习，学习中的问题可通过网络向教师或同学提问，并进行网络对话。 对于多媒体网络环境下的生物学教学，我们主要采取二种方法： 1、支架式教学：支架原本指建筑行业中使用的脚手架，在这里用来形象地描述一种教学方式：学生被看作是一座建筑，学生的“学”是在不断地、积极地建构着自身的过程；而教师的“教”则是一个必要的脚手架，支持儿童不断地建构自己，不断建造新的能力。支架式教学是以前苏联著名心理学家维果斯基的“最近发展区”理论为依据的。维果斯基认为，在测定儿童智力发展时，应至少确定儿童的两种发展水平：一是儿童现有的发展水平，一种是潜在的发展水平，这两种水平之间的区域称为“最近发展区”。教学应从儿童潜在的发展水平开始，不断创造新的“最近发展区”。支架教学中的“支架”应根据学生的“最近发展区”来建立，通过支架作用不停地将学生的智力从一个水平引导到另一个更高的水平。 例如：《眼眼的结构和功能》 （1）搭脚手架——围绕《眼睛》这个主题，按“最邻近发展区”的要求建立概念框架提出5个问题，并用大屏幕投影显示出来：①眼睛的结构是怎样的？②视觉是怎样形成的？③眼睛怎样看清楚远近不同的物体？④近视和远视是怎样形成的？如何进行矫正？⑤检查你的眼睛。我们如何对眼睛进行卫生保健？ （2）进入情境——用诗篇导入： “黑夜给了我黑色的眼睛，我却用它寻找光明”。 让学生思考为什么眼睛能够见到光明。