生物教學中的信息技術應用與實踐

信息化是當今世界經濟和社會發展的大趨勢，以網絡技術和多媒體技術為核心的信息技術已成為拓展人類能力的創造性工具。為了適應這個發展趨勢，我國已經確定在中小學中普及信息技術教育，同時要加強信息技術與其他課程的整合。“課程整合”的教學方法是我國21世紀基礎教育教學改革的新視點，它是與傳統的學科教學有一定的交叉性、繼承性、綜合性，并具有相對獨立特點的教學類型。某種意義上講，信息技術與課程整合是教育技術應用的核心，是改革教育模式、教學方法和教學手段的重要途徑。

一、生物教學與信息技術的關系

（1）生物學科特色需要信息技術來支持。中學生物教學內容包羅萬象，單就圖片而言就包含了實物圖片、結構模式圖、生理過程示意圖等多種，一般圖片需要教師根據圖例指導學生閱讀、分析；結構模式圖需要學生能夠生動形象的感知結構特點；生理過程圖最好是動態顯示……這在教室難以做到或難以做得盡善盡美的內容，利用計算機則可以輕而易舉地做到。計算機可以不受時間和空間、宏觀和微觀的限制，可以無限延伸學生的多種感官和思維，通過圖像、聲音、色彩、動畫將生物教學所涉及到的生物事物、形象、過程、分布、聯系等直接展示出來，使學生一目了然，且身臨其境，形象、直觀地感知和認識生物事物，從而掌握生物知識。這是傳統的掛圖、投影等電教手段所無法比擬的?？梢哉f，同別的學科相比較，生物學科更適合于計算機輔助教學。

（2）信息技術輔助教學適應了不同學習類型的學生需要。研究證明，學生的學習類型包括聽覺式/語言型、視覺式/文字型、運動式/實際操作型和組合型。傳統教學形式下，聽、視覺型學生的才智得以充分發揮，往往成為優秀生，而運動型學生卻常常被視為學習的“低能兒”、“后進生”。試想，一只聽覺敏銳到可以清晰聽到20公里以外的聲音的狐貍，能夠因為他不能飛翔而被稱為智力殘障嗎？在具體教育管理中我們常發現：許多“后進生”都擅長一項或兩項與文化知識無關的運動技能；許多學?！昂筮M生”進入技術學校學習后能成為技術尖兵……這說明他們不是智商差，而是我們的教育沒有提供給他們適當的學習方式。信息技術輔助教學較好地解決了這個問題。它將最大限度地刺激學生的視、聽覺器官和動手操作的機會，使不同學習類型的學生都能在這里找到適合自己的學習方式。

（3）信息技術輔助教學有助于學生高效獲取信息和高效保存信息。實驗心理學家赤瑞特拉曾經作過兩個著名的心理實驗。一個是關于人類獲取信息的感覺器官的，即人類獲取信息主要通過哪些感覺器官。他通過大量的實驗證實：人類獲取的信息83%來自視覺，11%來自聽覺，這兩個加起來就有94%，還有3.5%來自嗅覺，1.5%來自觸覺，1%來自味覺。多媒體技術既能看得見，又能聽得見，還能用手操作。這樣通過多種感官的刺激所獲取的信息量，比單一地聽老師講課強得多。他還作了關于記憶持久性的實驗。結果證明：人們一般能記住自己閱讀內容的10%，自己聽到內容的20%，自己看到內容的30%，自己聽到和看到內容的50%，在交流過程中自己所說內容的70%。這就是說，如果既能聽到又能看到，再通過討論、交流用自己的語言表達出來，知識的保持將大大優于傳統教學的效果。這說明信息技術輔助教學不僅非常有利于知識的獲取，而且非常有利于知識的保持。

二、 信息技術在生物教學中的應用

要真正實施生物教學與現代信息技術教育整合，首先要從根本上改革現有的教學結構，創造新型教學結構。 既要強調教師的主導作用， 也要充分發揮學生的主動性和創造性，使學生在學習過程中真正成為信息加工的主體和知識意義的主動建構者，教師則成為課堂教學的組織者。指導者，成為學生建構意義的幫助者。那么，如何真正地做到生物教學與現代信息技術教育整合呢， 對于這個問題，筆者通過實踐認為：

（1）數字化學習是實現生物教學與現代信息技術教育整合的核心。數字化學習是指學習者在數字化的學習環境中。利用數字化的學習資源，以數字化方式進行學習的過程。它包括三個基本要素：①數字化學習環境。信息技術教學應用環境的基礎是多媒體計算機和網絡化環境，其最基礎的是數字化的信息處理。這種學習環境經過數字化信息處理后具有信息顯示的媒體化、信息傳輸網絡化、信息處理智能化和學習環境虛擬化的特征。②數字化學習資源。數字化學習資源是數字化學習的關鍵，它包括數字視頻、數字音頻、多媒體軟件、CD-ROM、網站、電子郵件、在線學習管理系統、計算機模擬、在線討論、數據文件數據庫等等。③數字化學習方式。在數字化學習環境中，學習者的學習不再是一味依賴于教師的講授與課本的學習，而是利用數字化平臺和數字化的資源，師生之間開展協商討論、合作學習，并通過對資源的收集利用、探究知識、發現知識、創造知識、展示知識的方式進行學習。其數字化學習的三個要素中，數字化學習環境、數字化學習資源是數字化學習的基礎，而數字化的學習方式是數字化的學習的關鍵。

（2）利用信息化的學習環境和學習資源為學生創設生物情景，培養學生的觀察、獨立思考的能力，形成個性化的知識結構，是實現生物教學與現代信息技術教育整合的關鍵。①設計多樣化的學習情境。運用多媒體技術和網絡技術創設的學習情境，包括真實性情境、問題性情境和虛擬性情境。多樣的學習情境可充分發揮學生的學習積極性、主動性和興趣。 從學習情境中，讓學生發現與總結出探究性的學習問題，成為學習任務完成的關鍵。②提供立體化的學習資源。網絡教室學習環境必須有豐富的學習資源支持，也就是目前所指的立體化教材，它除了教材提供的文本、圖像以外，教師設計一些與學習主題有關的媒體資源和相關網站學習資料。③合理選擇與利用學習資源。我們知道，網絡資源有共享特性，學習資源豐富多彩。由于學生存在著對學習資源和知識信息的選取、加工、處理能力較差，加上Internet網站上新鮮的、多樣化的資源對學生吸引力很大，在網絡學習環境中，教師和學生對媒體學習資源、網絡學習資源的合理選擇與利用至關重要。 同時，教師指導學生利用網站的檢索功能進行學習資源的索取與收集，成為學習任務完成和學習目標實現的關鍵之處。④巧用信息技術，變抽象為具體。運用多媒體的直觀性，可使教學內容由虛變實、化靜為動、化復雜為簡明。

（3）充分體現雙主，教學模式的優勢是實現生物教學與現代信息技術教育整合的根本。

多媒體和網絡技術由于能提供良好的界面、形象直觀的交互式學習環境，有利于激發學生的學習興趣和進行協商會話、協作學習，能提供圖文聲像并茂的多種感官綜合刺激，有利于情景創設和大量知識的獲取與保持，還能按超文本、超鏈接方式組織管理學科知識和各種教學信息，這不僅有利于學生的主動發現、主動探索，還有利于發展聯想思維和建立新舊知識之間的聯系，對學生認知結構的形成和發展，及促進學生關于當前所學知識的意義建構是非常有利的。這種教學模式由于強調學生是認知過程的主體，是知識意義的主動建構者，因而，有利于學生的主動探索、主動發現。有利于創造性人才的培養，這就是其突出的優點。但是這種教學模式由于強調學生的“學”，往往易忽視教師主導作用的發揮，忽視師生之間的情感交流和情感因素在學習過程中的重要作用；當學生自主學習的自由度過大時，還容易偏離教學目標的要求。

依據建構主義學習理論觀點，教師是教學過程的組織者、指導者，意義建構的幫助者和促進者。教師既要做到發揮教師的主導作用，又要充分體現學生認知主體的作用，既注重教師的教，又注重學生的學。把教師和學生兩方面的主動性，積極性都調動起來、即“雙主”教學模式：“主導——主體”教學模式。

生物教學與現代信息技術教育整合是一個長期而艱巨的任務。 隨著課程整合實踐的深入，會不斷提高師生使用信息技術的意識、改變傳統的教學模式、大大提高教學效率、進而大大推動生物教學改革的進程。