大數據背景下生物學科教學方式變革的研究

王陽

摘 要：互聯網技術的發展與普及使數據成為一種重要的資源，在不同領域得到有效運用。在大數據背景下創新改革教學方式，有利于推動我國教育事業向現代化方向發展，符合當前教育改革趨勢，值得相關部門和教育工作者深入思考及研究。文章針對大數據背景下運用大數據技術，創新生物學科教學方式的具體途徑與措施進行了分析。

關鍵詞：大數據;信息技術;生物學科;教學方式;創新發展

中圖分類號：G63? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? ? 文章編號：1673-9132（2021）15-0067-02

DOI：10.16657/j.cnki.issn1673-9132.2021.15.032

生物學科傳統教學方式已經無法適應當前教學改革的需求，要想提高生物學科的教學質量，必須積極運用現代化教學方法，改變傳統教學過程中存在的不足。隨著我國互聯網技術和信息技術的快速發展，教育教學領域開始認識到運用大數據技術創新教學方式的巨大優勢，因此生物學科也開始運用大數據，促進學科教學方式變革。生物學科教師需要做到與時俱進，才能對生物教學進行優化，為培養學生的綜合素養打下良好基礎。

一、教學方式進行變革的原因

（一）信息技術不斷發展

隨著時代的發展，信息技術在不斷發展，并已成為人們生活中的一部分。從教育領域來看，信息技術擁有著海量的教學資源，能夠豐富教學內容，創新教學方式，教師還可以通過信息技術對教學資源進行篩選，給學生提供優質的教學資源，為學生創造更多的學習機會。除此之外，信息技術的發展能夠在一定程度上突破傳統的教學模式，增加教學方式的多樣性，在課堂上營造輕松氛圍，創造更多的可能，有利于激發學生的學習興趣，調動學生的積極主動性。最后，教師對教學的認知也因信息技術的發展而有了改變，信息技術的智能化、信息化讓教師意識到教學應該更具多樣性，為更多的師生交流提供機會，創造出更多的可能性。

（二）滿足學生發展需求

在素質教育不斷發展的背景下，學校更應從學生的角度出發，以學生為主體，滿足學生的發展需求。傳統的教學模式比較單一，教師對每一位學生都用一樣的教學方式和教學標準，忽略了每位學生不同的需求和他們自身的特點。長此以往，學生的需求得不到滿足，就不能實現學生的個性化發展，不利于激發學生的潛能，會阻礙學生的長遠發展。所以，隨著時代的不斷發展，學校的教學理念也應轉變，教師要尊重學生的主體差異性，借助信息技術來打造更符合學生發展需求的教學方式，為學生創造多樣化的教學內容，營造良好的教學環境，滿足學生的發展需求，為學生的健康發展打下堅實的基礎。

（三）大數據特點帶來的優勢

大數據是一種規模大到在獲取、存儲、管理、分析方面大大超出了傳統數據庫軟件工具能力范圍的數據集合，大數據擁有海量的數據，能夠通過快速的數據流轉對多樣的信息資源進行有效的分析和整合。大數據的這些特點能夠為教學帶來一定的優勢，首先，大數據具有超強的信息分析和整合能力，能夠幫助教師對網絡中海量的教學資源進行整合，從而提取出具有價值性的教學資源。其次，大數據時代背景下，信息更新的速度非常快，教師利用大數據的優勢能夠對多樣化的信息進行及時的儲存和管理，從而捕捉到具有時效性和創新性的教學內容。最后，教師可以根據學生的需求，通過大數據來選擇符合學生興趣的教學方式，提高教學效率。

二、大數據背景下生物學科教學方式變革策略的研究

（一）教師要主動學習信息技術，提升信息素養

在大數據發展背景下，傳統的教學模式已經滿足不了學生的需求和教育的需求，所以教師要轉變傳統的教學模式和傳統的教學理念，主動學習信息技術，提升自己的信息素養。教師要提升自己的信息素養，首先要了解信息技術，進行深入學習，提高對信息技術的運用能力，從而豐富教學內容，創新教學方式。教師在學習信息技術時，還要不斷思考和實踐，這樣才能讓信息技術教學落到實處，彌補傳統教學中的不足。為了能真正提升教師的信息素養和將信息技術真正運用于教學中的能力，學校應該積極地支持教師學習，主動為教師提供幫助，給教師進行信息技術素質培訓，讓教師的信息技術真正得到提高。此外，教師也應該意識到大數據發展給教學提出了更高的要求，傳統的灌輸性教學方式已經無法適應當前時代的發展和學生的需求，教師要不斷更新自己的教學理念，樹立正確的教學意識，創新教學方式。

（二）運用信息化技術創新生物學科備課方式

提高生物學科的備課水平，才能更好地保證課堂教學質量，提高學生的學習效率。生物學科備課從過去的個人備課發展到后期的集體備課，雖然效果得到了一定提升，但集體備課仍然會受到時間限制，對知識重點內容的探究性也存在一定差別，在備課過程中，教師間在信息交流方面也存在很多阻礙，仍有提升空間。通過運用大數據技術進行生物學科的備課工作，能夠利用信息技術、信息化工具，將教師集體備課與信息化備課方式進行有效結合，使教師在備課過程中可以突破時間和空間的限制，做到備課資源共享，結合取長補短的備課原則進一步提升生物學科的備課質量。信息化備課方式可以利用微信、QQ、郵箱等工具進行信息交流，教師也可以從網絡中下載優秀教案，對教學方式進行創新。為有效提高生物學科的教學水平，教師可以將自行研究的生物教案錄制成微課上傳到網絡當中，供相同學科的教育工作者交流和學習，使更多教師都能夠積累更加豐富的生物學科教學資源。

（三）運用大數據技術創新生物學科教學方式

在大數據背景下，利用信息技術創新生物課堂教學方式符合當前課程改革要求，對提高學生核心素養有重要作用。結合微課、翻轉課堂等現代化教學方式，可以更好地培養學生的學科興趣，為學生提供更多途徑獲取生物知識，在課堂教學過程中采取多元化教學手段，也能有效提高課堂教學的趣味性，強化學生的注意力、記憶力，提升學生的參與性和主動性。結合微課教學方式，教師可結合教學內容，選擇與教學重點、難點問題相關的微課，在課堂中利用多媒體教學設備播放微課視頻，對知識點進行強調，幫助學生更加快速完整地掌握教學內容。

（四）運用大數據技術創新生物學科實驗教學

生物實驗是學生探索和驗證生物知識的有效途徑，也是提高生物學科教學質量的重要教學方式，通過運用大數據技術開展生物實驗教學活動，能夠有效提高實驗教學質量。在進行生物實驗課程設計過程中，教師可以從大數據中獲取更加豐富的實驗方式，并在大數據技術相關工具中對生物實驗數據進行分析、存儲、管理或篩選，提高實驗數據的處理能力。利用大數據技術，還能更好地保證生物實驗的準確性，提升實驗的操作性與可行性，使實驗教學在生物學科教學質量提升中發揮良好的輔助作用。實驗教學需要結合學習需求，對內容、流程進行科學調整，利用大數據技術能夠對學生信息進行分析，按照學生的學習特點、興趣特點或個人特長，更好地劃分實驗小組，使小組當中的學生能夠發揮優勢、取長補短，促進生物實驗的順利開展。在未來生物實驗教學過程中，還需要結合大數據技術，對生物實驗儀器進行更新或改造，利用數字化儀器、人工智能設備、大數據信息圖像分析技術輔助生物實驗水平不斷提高，推動生物學科實驗教學向數字化方向發展。

（五）運用信息化技術完善生物學科教學評價

教學評價是教學過程中不可缺少的一個重要環節。目前，生物學科教學評價體系存在很多不足，在實際的評價過程中，缺乏評價的有效性，教師受到種種因素的限制，容易錯過最佳的評價時機;另外，評價缺乏多樣性，評價方式過于單一。這些問題的出現讓生物學科教學評價體系發揮不了很大的作用，教師的教學也無法進行及時的調整和完善，生物學科的課堂效果也難以進一步提高。所以生物學科教師要借助信息化技術完善教學評價體系，通過信息技術建立交流共享的評價平臺，打破以往教師自主進行評價的單一方式，創建交流共享評價平臺，從多方面對學生進行評價。例如利用平臺收集學生的反饋信息，對學生進行評價調查;也可以讓學生在平臺中進行相互評價交流，提高學生在評價中的主體性和參與感，有利于教師利用信息技術平臺及時了解學生的需求和反饋，從而對教學方式進行調整和完善。此外，班級間也可以利用信息技術進行生物學科的合作與交流，打造資源共享平臺，給學生提供開放共享的學習資源，促進學生共同進步和發展。

（六）借助大數據技術匯總全面的學情信息

學情信息特指學習者自身綜合素質水平和學習情況，是實施生物課程教學的主要組織依據。與以往以教師為主導的傳統教學模式相比，基于新課改背景下的現代教學模式逐漸轉變為以學生為主體的新型教學形式，更加注重對學生自主學習能力和學習興趣的培養。這就給生物教師提出了新的教學要求，要對學習者的學情信息有一個整體的了解和認知。教師在教學中可以借助現代大數據技術，全面掌握學生的情況，制定符合學生階段特征的教學計劃。首先可以利用大數據中的云儲存功能記錄班級學生的課堂學習表現，按照不同的學習段做出相應的更新，使教學活動能夠更符合學生實際情況。例如學習細胞中的糖類和脂類章節時，教師可以通過大數據平臺登記學生的答題次數、答題正確率、同伴交流情況等，隨后讓學生寫一份評價報告，教師將主管評價和客觀大數據調查結果有機地結合在一起，形成全面系統的學情信息報告。幫助教師制訂更加科學、準確的教學設計，最終達到提高教學效果的目的。

綜上所述，生物學科教學受到傳統教學方式影響，加之生物學科知識較為復雜，因此在實際教學過程中需要結合多元化教學方式對傳統教學方式進行創新，通過運用大數據技術、信息技術開展生物教學活動，能有效激發學生學習興趣，提高生物學科課堂教學、實驗教學質量，推動生物學科教學向現代化趨勢發展。

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[責任編輯 張宏麗]