賈洋洋 茍江鳳 李小紅 陳末 馬璐
摘要 隨著信息技術(shù)的快速進(jìn)步,信息技術(shù)與課程整合為教育注入了新的動力。為了解信息技術(shù)在高中生物學(xué)科教學(xué)中的應(yīng)用研究現(xiàn)狀,為我國信息技術(shù)在生物教育中的應(yīng)用及后續(xù)發(fā)展改進(jìn)提供理論依據(jù)。筆者對中國知網(wǎng)上關(guān)于信息技術(shù)在生物教學(xué)中的應(yīng)用文獻(xiàn)進(jìn)行了總結(jié),認(rèn)為信息技術(shù)已經(jīng)成為高中生物教學(xué)中一種不可缺少的資源。
關(guān)鍵詞 信息技術(shù) 高中 生物課堂
中圖分類號:G424 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A DOI:10.16400/j.cnki.kjdkx.2016.07.064
生物是一門實際性、實踐性很強(qiáng)的自然學(xué)科,內(nèi)容普遍、豐富,單純地使用傳統(tǒng)的教學(xué)手段已不能滿足學(xué)生對知識以及知識傳授方式的需求。本文就信息技術(shù)在高中生物教學(xué)中的應(yīng)用進(jìn)行了探索,并從其在學(xué)科教學(xué)中的作用、在不同教學(xué)環(huán)節(jié)中的應(yīng)用方法或模式、在不同教學(xué)內(nèi)容中的應(yīng)用方法或模式、應(yīng)用中需要注意的問題等方面進(jìn)行綜述。
1信息技術(shù)在高中生物學(xué)科教學(xué)中的應(yīng)用文獻(xiàn)分布研究
筆者在CNKI的中國學(xué)術(shù)期刊數(shù)據(jù)庫中以“信息技術(shù)在高中生物學(xué)科教學(xué)中的應(yīng)用研究”為“主題”進(jìn)行檢索,共有相關(guān)文獻(xiàn)54篇,結(jié)果見圖1。為了更精確地了解相關(guān)內(nèi)容,筆者又利用中國知網(wǎng)的“文獻(xiàn)來源”功能,對我國教育領(lǐng)域具有一定影響力的期刊——《中小學(xué)信息技術(shù)教育》《中小學(xué)電教》《中國信息技術(shù)教育》《中國教育信息化》《新課程(教育學(xué)術(shù))》《中國校外教育》上對信息技術(shù)在高中生物學(xué)科教學(xué)中的應(yīng)用研究關(guān)注度進(jìn)行分析。筆者在這六類期刊上精選50篇關(guān)于信息技術(shù)在生物學(xué)科中應(yīng)用的文獻(xiàn)作為主要研究樣本,通過分析,發(fā)現(xiàn)我國大多數(shù)研究者將研究視角放在信息技術(shù)在生物學(xué)科中的作用、在不同教學(xué)環(huán)節(jié)中的應(yīng)用方法或模式、在不同教學(xué)內(nèi)容中的應(yīng)用方法或模式、應(yīng)用中需要注意的問題等內(nèi)容,所占比例如圖2。
從圖1柱狀圖變化趨勢看出2003、2004都沒有相關(guān)文獻(xiàn),直到2005年才開始有所起色。而到2014年對信息技術(shù)在生物學(xué)科中的應(yīng)用的研究真正達(dá)到巔峰。從2015年的刊載量也可以預(yù)測2015年信息技術(shù)在生物學(xué)科中的應(yīng)用研究勢頭依舊強(qiáng)勁。
2信息技術(shù)在生物學(xué)科教學(xué)中的作用
通過圖2可以看出我國對信息技術(shù)在生物學(xué)科教學(xué)中的作用研究占44%,從中可以看出信息技術(shù)在生物學(xué)科教學(xué)中的作用是可觀的,將信息技術(shù)融入到生物學(xué)科中是必不可少的教學(xué)手段。通過查閱文獻(xiàn),筆者進(jìn)行分析、歸納、總結(jié),認(rèn)為研究者對信息技術(shù)在生物學(xué)科教學(xué)中的作用的研究主要有以下幾種觀點(diǎn):
2.1激發(fā)熱情,提供思考的教學(xué)環(huán)境
布魯納說過:“學(xué)習(xí)最好的刺激乃是對所學(xué)材料的興趣”。大多數(shù)研究者認(rèn)為,信息技術(shù)應(yīng)用到生物教學(xué)中的最主要的作用就是活躍了生物課堂,激發(fā)了學(xué)生的興趣。例如,祁金富(2015)認(rèn)為通過影像、影音視頻等方式,將生物分子的進(jìn)化過程形象地展示出來,使學(xué)生對于生物的生長變化有一定的印象,對學(xué)習(xí)積極性的培養(yǎng)也能起到推動作用,還有助于培養(yǎng)自學(xué)、創(chuàng)新思維能力;高翠賢(2015)、陳鑫(2013)也認(rèn)為相比于傳統(tǒng)的教學(xué)資源,信息技術(shù)具有更強(qiáng)的信息收集和整理能力,同時也具有更強(qiáng)的表現(xiàn)力;劉淑麗(2015)、管尚勇(2014)還認(rèn)為生物學(xué)知識具有一定的抽象性,則需要教師對課本中高度概括的知識進(jìn)行一定的解釋和分析,恰當(dāng)?shù)匾龑?dǎo)學(xué)生去建立相關(guān)的知識體系。
2.2進(jìn)行難點(diǎn)突破,改變教學(xué)方式,幫助學(xué)生建構(gòu)學(xué)科知識
利用信息技術(shù),教師可以有針對性的對學(xué)生在學(xué)習(xí)中遇到的難題制作相應(yīng)的課件,并添加適當(dāng)?shù)膱D片或文,集中教學(xué)資源幫助學(xué)生克服困難。劉淑麗(2015)在高中生物教學(xué)研究中,涉及到學(xué)生難以理解的生命現(xiàn)象和難以觀察的具體的生物反應(yīng),利用多媒體課件難點(diǎn)進(jìn)行講解,使學(xué)生形成清晰和明確的生物知識網(wǎng)絡(luò)。吳繼平(2014)、李鳳(2014)、賈玉玲(2014)也提到利用現(xiàn)代化的教學(xué)手段攻克難點(diǎn),巧妙地將聲音、圖像、文字、動畫集于一體,化靜為動、化抽象為具體,更好地突破教學(xué)難點(diǎn),滿足學(xué)生各項感覺器官的需求。信息技術(shù)提供的動態(tài)演示能夠讓學(xué)生有一個直觀的認(rèn)識。劉淑麗(2015)提到信息技術(shù)讓生物教學(xué)與學(xué)習(xí)過程變得更加直觀和生動,調(diào)動了學(xué)生極大的學(xué)習(xí)興趣,學(xué)生在學(xué)習(xí)興趣的驅(qū)使下對學(xué)習(xí)充滿了信心,也為高中生物教學(xué)提供了多樣化的教學(xué)手段,使生物教學(xué)變得多元化,幫助學(xué)生更好地構(gòu)建生物知識。
2.3可以豐富師生互動,突破了時間和空間的限制,增大課堂容量
在傳統(tǒng)的生物教學(xué)課堂上,教師往往占主體地位,而學(xué)生被動接受,師生間互動不僅很少,而且教學(xué)模式單一。而信息技術(shù)的介入,可有效地改善這種狀況,它可以更好、更方便地設(shè)計師生互動環(huán)節(jié)。陳鑫(2013)提到最典型的就是使用簡單的聊天室、MSN等工具建設(shè)網(wǎng)絡(luò)互動交流平臺,指導(dǎo)學(xué)生從網(wǎng)絡(luò)上自主獲取資源,極大地豐富了師生互動模式。朱曉華(2015)在此基礎(chǔ)上又提到利用視聽相結(jié)合的方法,能夠有效地建立師生互動合作的平臺。
教師利用信息技術(shù)可以提供探究過程中所需的材料,學(xué)生可以自主尋找所需的學(xué)習(xí)資料,從而培養(yǎng)學(xué)生自主探究學(xué)習(xí)的能力。陳雪磊(2009)、管尚勇(2014)認(rèn)為通過課件,簡潔、生動、動態(tài)模擬實驗原理或操作過程,激發(fā)了興趣,節(jié)省了時間,濃縮了科學(xué)研究的過程;劉慧明(2013)認(rèn)為現(xiàn)代教育技術(shù)的合理應(yīng)用突破了時間和空間的限制,能增大課堂容量;吳繼平(2014)也提到利用現(xiàn)代化的教學(xué)手段進(jìn)行練習(xí),提高傳統(tǒng)教學(xué)手段和現(xiàn)代教學(xué)手段的有機(jī)結(jié)合,不僅為課堂教學(xué)延伸了時間、空間,而且為學(xué)生提供了廣闊的知識平臺、學(xué)習(xí)資源、參考信息。
筆者認(rèn)為,信息技術(shù)融入到生物教學(xué)中,順應(yīng)了時代的發(fā)展并帶來了一定好處。但它也有一定的弊端,利用信息技術(shù)安排教學(xué),學(xué)生有時候只顧享受技術(shù)帶來樂趣,并不能真正掌握知識。因此,筆者認(rèn)為,在信息技術(shù)整合到課程的過程中,教師應(yīng)認(rèn)識到,技術(shù)只是一種輔助工具,并不能真正代替課堂。
3信息技術(shù)在生物學(xué)科教學(xué)中不同教學(xué)環(huán)節(jié)中的應(yīng)用方法或模式
查閱大量的資料,筆者發(fā)現(xiàn),信息技術(shù)在生物學(xué)科中的各個環(huán)節(jié)的應(yīng)用方法或者模式不盡相同,即:利用多媒體技術(shù)展示圖片、視頻、音頻,模擬實驗,制作課件等等。
在課程導(dǎo)入階段,李穎?。?012)、孟廣蓮(2006)認(rèn)為教師在導(dǎo)入新的課程時,應(yīng)把情境創(chuàng)設(shè)看作教學(xué)設(shè)計的最重要內(nèi)容之一,通過圖片展示、課件播放,激發(fā)學(xué)生興趣,提高學(xué)生能動性,培養(yǎng)其對生物科學(xué)深入探索的精神。祁金富(2015)對信息技術(shù)應(yīng)用于教學(xué)的各個環(huán)節(jié)有著自己獨(dú)特的見解,如在講授新的知識時,教師利用多媒體技術(shù)中的影像、聲音等資源對教學(xué)中的生物結(jié)構(gòu)進(jìn)行演示,再加上自己的講解,定會達(dá)到相應(yīng)教學(xué)的目的:又如,在實驗階段,他認(rèn)為教師通過教學(xué)影片來展示實驗的內(nèi)容,學(xué)生可以跟隨課件進(jìn)行實地操作,還可以進(jìn)行模擬實驗室,避免實驗器材條件不完善的問題;再如,在課后,學(xué)生可以自行下載教師做的多媒體課件,用做課后復(fù)習(xí)之參考。姚德義(2013)指出,在實驗階段,學(xué)生實驗不成功,引導(dǎo)其回顧時,也不能準(zhǔn)確表達(dá)出來,這就需要對實驗的操作過程進(jìn)行錄像,這樣,在分析結(jié)果時就有了證據(jù),就能準(zhǔn)確地找到出現(xiàn)問題的原因;他還認(rèn)為信息技術(shù)應(yīng)用于學(xué)科教學(xué)彌補(bǔ)了課堂時間有限,學(xué)生之間、師生之間的交流不夠充分等缺點(diǎn),學(xué)生通過人機(jī)合作進(jìn)行自主探索的同時,可以通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行各種各樣的協(xié)作學(xué)習(xí),還可以通過網(wǎng)絡(luò)交流各自的學(xué)習(xí)結(jié)果,甚至可以進(jìn)行練習(xí)。孟廣蓮(2006)提出,在復(fù)習(xí)階段,教師利用信息技術(shù)將完整的知識體系投放到屏幕上,以便學(xué)生理解、增加課堂信息量,從而提高課堂效率;她還認(rèn)為利用信息技術(shù)可以進(jìn)行反饋活動,利用系統(tǒng)對學(xué)生反饋的信息進(jìn)行快速的智能分析,隨時了解學(xué)生的學(xué)習(xí)效果,對學(xué)習(xí)過程進(jìn)行及時指導(dǎo),這是傳統(tǒng)的評價手段所不能及的。
筆者認(rèn)為雖然在生物教學(xué)中的方法不盡相同,但是從近幾年的信息技術(shù)發(fā)展水平來看,將信息技術(shù)應(yīng)用到生物教學(xué)的各個環(huán)節(jié)中的方式方法或模式會越來越多。在筆者看來,探索其方式方法或模式是一項極具探索性、挑戰(zhàn)性的實踐過程,在這過程中,必定出現(xiàn)很多未知的障礙,不論怎樣,必須堅持一點(diǎn),那就是順應(yīng)教育教學(xué)的要求,以學(xué)生為中心,探索出真正適應(yīng)教學(xué)、最有效的方法,提高教學(xué)效果。
4信息技術(shù)在生物學(xué)科教學(xué)中應(yīng)對難點(diǎn)知識的解決方法或模式
高中生物教學(xué)是以探索生命特征以及活動規(guī)律為主要內(nèi)容的學(xué)科,其內(nèi)容大多與生活相關(guān),但不乏抽象的、難以理解、難以通過實驗開展教學(xué)的知識。自此,高翠賢(2015)認(rèn)為教師可以利用信息技術(shù)制作多媒體課件,就可將難見的細(xì)胞制成夸張的卡通化形象,也可以為學(xué)生收集相應(yīng)的科學(xué)視頻,還可以開展虛擬教學(xué)。通過慢放、放大等技術(shù),對細(xì)胞變化的過程進(jìn)行特寫,讓學(xué)生的觀察更加具體與直觀,提高學(xué)生的認(rèn)知水平。0她還指出利用信息技術(shù)創(chuàng)建虛擬實驗室,教師只需引導(dǎo)學(xué)生按照一定的過程進(jìn)行虛擬操作就可得到相應(yīng)的結(jié)果,極大地降低了操作方面的要求,為高中生物教學(xué)提供了更有力的支撐。杜生平(2014)也認(rèn)為在講解抽象、難理解的知識時,利用動畫創(chuàng)設(shè)情境,讓學(xué)生進(jìn)入到真實環(huán)境中,觀看其具體的多樣化的變化,還可以利用多媒體課件化靜為動,變抽象為具體,直觀形象,可以最大限度地解決教學(xué)中的難點(diǎn)問題,利于知識體系的構(gòu)建。姜云娜(2014)、管尚勇(2014)也提到教師利用信息技術(shù)讓學(xué)生走進(jìn)微觀的生物世界,促進(jìn)學(xué)生完整的生物思維的形成,充分地調(diào)動起學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。
筆者認(rèn)為生物學(xué)科中的知識,并不都適合使用信息技術(shù),例如,比較簡單易懂的知識,如果在教學(xué)過程中使用信息技術(shù)的話,可能是將知識擴(kuò)大化,會浪費(fèi)時間、資源等。因此,在生物教學(xué)中,先判斷知識的難易程度,然后依據(jù)知識的困難程度,選擇不同的多媒體技術(shù),將信息技術(shù)看做輔助工具,合理運(yùn)用信息技術(shù),也要注意培養(yǎng)學(xué)生的實踐操作能力。總之,教師需要組織學(xué)生進(jìn)行真切的實驗操作,在實踐中獲得知識,還要提高學(xué)生各個方面的綜合能力。
5信息技術(shù)在生物學(xué)科教學(xué)應(yīng)用中需要注意的問題
信息技術(shù)是一種認(rèn)知工具,可以更好地服務(wù)于生物課堂教學(xué),但是,教師在將信息技術(shù)應(yīng)用到生物教學(xué)時大都會出現(xiàn)一些誤區(qū),如何避免這些誤區(qū),達(dá)到教學(xué)效果的最優(yōu)化是值得思考的。
例如,吳綺珊(2012)指出,應(yīng)該依據(jù)生物學(xué)科的特點(diǎn),準(zhǔn)確把握信息技術(shù)與生物學(xué)科整合的切入點(diǎn),從教學(xué)內(nèi)容的性質(zhì)出發(fā),對信息技術(shù)與生物學(xué)科整合的方法進(jìn)行高效的選擇,教師還要注重觀察學(xué)生的接受情況,循序漸進(jìn),尊重學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律和學(xué)習(xí)能力。賈玉玲(2014)在此基礎(chǔ)上認(rèn)為,教師還有必要尋求課件與學(xué)生的結(jié)合點(diǎn)。同樣的,李鳳(2014)認(rèn)為多媒體技術(shù)只是教學(xué)的輔助工具,不能完全代替?zhèn)鹘y(tǒng)教學(xué),而且它是一種沒有感情的教學(xué)手段,因此教師應(yīng)加強(qiáng)與學(xué)生之間的相互交流溝通,進(jìn)行互動式教學(xué)。當(dāng)然,黃靜(2014)也有自己的看法,認(rèn)為利用信息技術(shù)情境教學(xué)的同時不可以忽略培養(yǎng)學(xué)生的能力,不可忽略內(nèi)容,不可隨意應(yīng)用信息技術(shù),應(yīng)避免教學(xué)設(shè)計的不細(xì)致。
除了上述需注意的問題,筆者認(rèn)為,在使用的過程中最主要的是考慮學(xué)生,以學(xué)生為中心,讓學(xué)生處于主動地位。老師應(yīng)加強(qiáng)與教學(xué)課件的互動性,使課件能根據(jù)教學(xué)需要、教學(xué)現(xiàn)場的具體情況,隨意地使用,尊重學(xué)生的創(chuàng)造力和想象力,還要不斷地提升自己駕馭信息技術(shù)的能力。只有這樣,教師才能充分發(fā)揮先進(jìn)教學(xué)手段的優(yōu)勢,更好地為教育教學(xué)服務(wù)。
6總結(jié)
信息技術(shù)將原本抽象的理論知識,形象、生動地展現(xiàn)在學(xué)生眼前,還能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,還可以讓學(xué)生在課堂中獲取到更多的知識,為他們未來的發(fā)展和學(xué)習(xí)打下堅實的基礎(chǔ)。但是,在使用信息技術(shù)的過程中,筆者認(rèn)為,教師應(yīng)認(rèn)識到信息技術(shù)只是一種輔助工具,選擇媒體時應(yīng)依據(jù)內(nèi)容、目標(biāo)合理的進(jìn)行信息技術(shù)的選擇,也要具有一定的現(xiàn)代信息技術(shù)能力與素養(yǎng),在使用信息技術(shù)時還要注意與學(xué)生的交流、互動。