沈秋燕
摘 要:隨著高中生物課程改革的逐步推進和不斷深化,有效教學(xué)策略的研究受到了廣泛關(guān)注,將高中生物探究性教學(xué)與信息技術(shù)整合有利于探究性教學(xué)模式的深化與發(fā)展。將多媒體技術(shù)作為新的教學(xué)媒介應(yīng)用于教學(xué)過程,這是信息技術(shù)與學(xué)科整合最基本的層次;另外,利用計算機虛擬實驗來模擬課堂教學(xué)中無法完成的實驗是高中生物探究性實驗教學(xué)中最常見的一種的教學(xué)手段;并且,互聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)已經(jīng)成為學(xué)生和教師獲得信息的重要渠道之一。然而,信息技術(shù)與生物課程整合的改革在我國發(fā)展緩慢,面臨著諸多問題,有待廣大教師進一步的努力。
關(guān)鍵詞:信息技術(shù) 高中生物 探究性實驗教學(xué)
課程整合
一、 信息技術(shù)與探究性實驗教學(xué)整合的理論基礎(chǔ)
1.信息技術(shù)的概念
信息技術(shù)(Information Technology,簡稱IT)這一概念最早出現(xiàn)在1982年,目前有關(guān)信息技術(shù)的具體解釋還沒有一個統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn),通常認(rèn)為是用來收集、識別、提取、變換、存儲、傳遞、處理、檢索、分析和利用信息的一系列方法、程序和設(shè)備,包含生產(chǎn)、存儲、交換和應(yīng)用信息的各種技術(shù),以數(shù)字化為特征,涵蓋各種信息形式,如廣播、電視、計算機及網(wǎng)絡(luò)等各種硬件設(shè)備及軟件工具等。當(dāng)前,信息技術(shù)中應(yīng)用于教育領(lǐng)域的技術(shù)主要包括數(shù)字音像技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)和虛擬仿真技術(shù)等,其中應(yīng)用最為廣泛的是多媒體與計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。
2.高中生物探究性實驗教學(xué)的定義
高中階段的生物探究性實驗教學(xué)過程主要包括:教師創(chuàng)設(shè)情境,引發(fā)學(xué)生自主思考,提出問題;引導(dǎo)學(xué)生自主探索;協(xié)助學(xué)生設(shè)計實驗方案,解決問題;總結(jié)實驗結(jié)果,分析問題,尋找答案;最后教師對整個過程做出評價,并提出意見。
教師提供合適的情境是探究性實驗教學(xué)的第一步,學(xué)生在有效的情境中才能產(chǎn)生了解一個實質(zhì)問題的興趣,這是激發(fā)學(xué)生探究欲望的鑰匙,是引發(fā)學(xué)生探究性思維的保障。如何更好地創(chuàng)設(shè)情境是探究性實驗教學(xué)過程中值得重視的問題。同時,需要注意的是,在高中生物實驗教學(xué)過程中學(xué)生的探究活動與其他自然學(xué)科的探究活動往往有所不同,因為生物知識強調(diào)的是一個廣度,很多知識不是依靠邏輯推理就能得到的,學(xué)生要想快速高效地掌握相關(guān)知識,需要有一定的知識背景。
3.信息技術(shù)與探究性實驗教學(xué)課程整合的科學(xué)內(nèi)涵
課程整合(Curriculum Integration)是指相關(guān)課程的教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)方法、學(xué)習(xí)手段及教學(xué)評價體系等與課程要素相互關(guān)聯(lián)、相互滲透和相互補充的方法。信息技術(shù)與生物探究性實驗教學(xué)的整合可以理解為教師利用信息技術(shù)進行探究性實驗教學(xué)活動,具體地說就是指教師根據(jù)實際教學(xué)需要運用計算機、互聯(lián)網(wǎng)及多媒體技術(shù)等教學(xué)資源,引導(dǎo)學(xué)生進行實驗探究,從而幫助學(xué)生獲得相關(guān)的生物學(xué)科知識及探究自然科學(xué)知識的能力。
二、 信息技術(shù)在高中生物探究性實驗教學(xué)中的運用現(xiàn)狀
(一)教師對信息技術(shù)的利用
1.多媒體技術(shù)能夠為探究性實驗教學(xué)提供新的教學(xué)環(huán)境
在傳統(tǒng)的課堂教學(xué)模式的基礎(chǔ)上,將多媒體技術(shù)作為新的教學(xué)媒介應(yīng)用于教學(xué)過程,是信息技術(shù)與學(xué)科整合最基本的層次。當(dāng)前,使用多媒體輔助教學(xué)在高中生物教學(xué)過程中是非常普遍的,多媒體技術(shù)的趣味性和直觀性等特性使得其成為探究性實驗教學(xué)的重要的輔助工具。目前,我國的大部分高中在信息技術(shù)的硬件條件方面都有了很大的改善,大部分教師的辦公室都配備了計算機,并且,大部分的學(xué)校配備了完善的多媒體教室,因而教師在備課過程中能夠方便快捷地制作教學(xué)課件,這些為探究性實驗教學(xué)的實施提供了有力的技術(shù)保障。
探究性實驗的課堂教學(xué)是從教師的導(dǎo)入環(huán)節(jié)開始的,教師通過創(chuàng)設(shè)情境,引發(fā)學(xué)生自主思考,激發(fā)學(xué)生的探究欲望,創(chuàng)設(shè)情境的方式包括以日常生活中常見的自然現(xiàn)象為背景材料進行口頭描述,以模型、標(biāo)本等教學(xué)器材進行演示,以視頻、動畫、圖片等進行展示等。
例如,在探究“溫度對酶活性的影響”的實驗教學(xué)過程中,教師首先需要通過幻燈片創(chuàng)設(shè)情境,如展示加酶洗衣粉包裝袋上對洗衣粉使用溫度的限制等,采用幻燈片的形式可以避免部分學(xué)生因為缺乏生活經(jīng)驗而對教師創(chuàng)設(shè)的情境產(chǎn)生陌生感,影響教學(xué)效果。
由于高中生物實驗課程課時的限制,教師很難花大量的時間引導(dǎo)學(xué)生仔細(xì)觀察、自主思考,從而自主地發(fā)現(xiàn)問題和提出問題,因而在課堂上采用相對生動的方式創(chuàng)設(shè)問題情境,能夠幫助學(xué)生在較短的時間內(nèi)對實驗背景獲得一定的感性認(rèn)識,從而提高教學(xué)效率。
2.利用計算機虛擬實驗來模擬課堂教學(xué)中無法完成的實驗
計算機虛擬實驗是高中生物探究性實驗教學(xué)中常見的一種的教學(xué)手段。對于“減數(shù)分裂”“有絲分裂”等知識點,在教學(xué)過程中可以利用多媒體信息技術(shù)來對知識進行演示,這種方式可以使課堂上無法進行的實驗變得生動直觀,有利于學(xué)生對實驗內(nèi)容的了解和掌握。
3.提問是激發(fā)學(xué)生探究意識的關(guān)鍵
在探究性實驗教學(xué)過程中,有質(zhì)量的提問是課程能夠順利開展的重要保障。設(shè)置什么樣的情境才能有效地調(diào)動學(xué)生的探究熱情和啟發(fā)學(xué)生的自主思維是探究性實驗教學(xué)的難點。然而,這部分內(nèi)容往往是教材上沒有的,需要教師結(jié)合教學(xué)目的和學(xué)生的知識背景等靈活地準(zhǔn)備材料。因而,教師在探究性實驗教學(xué)的備課過程中需要提前搜集材料,這些教學(xué)信息的來源除了教材與教參、日常生活及圖書館資料等傳統(tǒng)的來源外,還有互聯(lián)網(wǎng)。隨著時代的發(fā)展,網(wǎng)絡(luò)的海量信息、便捷與普及使得其在教學(xué)信息的搜集方面發(fā)揮著越來越重要的作用,也為探究式實驗教學(xué)的有效實施提供了有力的保障。
(二)學(xué)生對信息技術(shù)的利用
探究性實驗教學(xué)的開展需要學(xué)生進行課前準(zhǔn)備,除了預(yù)習(xí)教材知識,學(xué)生還要搜集相關(guān)的背景知識材料。探究性實驗教學(xué)強調(diào)學(xué)生的自主能動性,學(xué)生在發(fā)現(xiàn)問題、提出問題后,還需要再進一步引入相關(guān)知識進行思維拓展,在這個過程中學(xué)生也需要搜集相關(guān)的素材。當(dāng)前,互聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)成為學(xué)生拓展知識的一個重要渠道。
三、 目前存在的問題及其對策
目前,網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)成為學(xué)生和教師獲得信息的重要渠道之一。然而,高中生由于課程的繁重,課余時間十分有限,利用互聯(lián)網(wǎng)查詢和搜集信息的時間受到了很大的限制。因此,在高中生物實驗教學(xué)的過程中,教師應(yīng)當(dāng)根據(jù)教學(xué)任務(wù)的需要,在課堂上采用計算機教學(xué)與實驗教學(xué)相結(jié)合的方式,如在規(guī)定的時間內(nèi)統(tǒng)一開放網(wǎng)絡(luò)教室用于生物實驗課的信息查詢。
部分教師并未根據(jù)自己的教學(xué)目標(biāo)合理地使用多媒體技術(shù),他們只考慮了多媒體技術(shù)給課堂教學(xué)帶來的方便,通過從網(wǎng)絡(luò)下載或教師之間共享等方式獲得多媒體課件,并沒有將課堂教學(xué)的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法合理而有機地結(jié)合在一起,在這種情況下使用多媒體技術(shù)進行課堂教學(xué)就變得流于形式。因此,教師要能夠搜集和制作符合自身的教學(xué)需求的動畫和視頻課件,并具有一定的軟件應(yīng)用能力,如能夠熟練地利用PowerPoint軟件制作幻燈片,利用Flash等軟件制作視頻課件等。同時,考慮到生物教師的年齡、學(xué)歷及地區(qū)差異等,除了接受相關(guān)的專業(yè)培訓(xùn)外,還有必要加強技術(shù)開發(fā),如針對高中生物探究性實驗教學(xué)的教學(xué)需求提供相應(yīng)的資料庫,從而為探究性實驗教學(xué)的開展提供便利條件。
四、總結(jié)
信息技術(shù)與高中生物探究性實驗教學(xué)的整合符合時代發(fā)展的需要,順應(yīng)了國家教育改革的趨勢。這種教學(xué)方式也對教師和學(xué)生提出了更高的要求,教師和學(xué)生都必須具備一定的信息素養(yǎng),才能保證課程的順利開展。并且,這種教學(xué)方式對教學(xué)設(shè)備的要求也較高,因此地方政府需要加大教育投資,完善實驗室、多媒體教室和網(wǎng)絡(luò)教室等硬件資源的建設(shè),才能保證多媒體教學(xué)、網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的實施,為教師和學(xué)生查找信息提供必要的條件。
信息技術(shù)與生物課程整合的改革在我國發(fā)展緩慢,還有待進一步的發(fā)展與推廣。在實際教學(xué)過程中,由于備課時間長,教師耗費的精力相對較多,學(xué)生的信息技術(shù)水平良莠不齊,探究能力也參差不齊,又由于高中教學(xué)面臨著升學(xué)的壓力,因而這種教學(xué)方式在我國的發(fā)展仍面臨著諸多困難,但作者堅信,隨著國家經(jīng)濟的發(fā)展和教育水平的提高,信息技術(shù)與高中生物探究性實驗教學(xué)整合的教育方式一定能得到推廣,必將成為高中生物實驗教學(xué)的主流。
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