信息技術(shù)與高中生物教學(xué)的整合分析

陳舒文 任尚福

摘要：目前高中生物教學(xué)中存在的主要問題是學(xué)生對(duì)知識(shí)的整合不系統(tǒng)，同時(shí)傳統(tǒng)的教學(xué)方法不夠完善，已不能完全滿足新課程改革的要求。隨著現(xiàn)代化信息技術(shù)在高中生物教學(xué)中的應(yīng)用，生物教學(xué)呈現(xiàn)蓬勃發(fā)展的趨勢(shì)。教師可以利用信息技術(shù)完成教學(xué)設(shè)計(jì)，突出主題，獲得信息反饋，從而更好地開展生物教學(xué)。本文基于信息技術(shù)在當(dāng)代生物課堂的應(yīng)用現(xiàn)狀，分析當(dāng)代課堂常用的信息技術(shù)手段，并結(jié)合實(shí)際教學(xué)情況以及常見的問題提出相應(yīng)的整改措施。

關(guān)鍵詞：高中生物；信息技術(shù)；教學(xué)應(yīng)用；自主學(xué)習(xí)能力

在現(xiàn)代信息社會(huì)，計(jì)算機(jī)等現(xiàn)代教育技術(shù)得以應(yīng)用，在高中生物教學(xué)中發(fā)揮了重要作用，改變了傳統(tǒng)的教學(xué)方式，使生物教學(xué)過程更加生動(dòng)活潑，提升了學(xué)生的思維能力及生物學(xué)科素養(yǎng)。在新一輪課改中，信息技術(shù)的推廣和應(yīng)用正處于發(fā)展階段。本文主要介紹當(dāng)代生物課堂常用的信息技術(shù)手段，并結(jié)合實(shí)際的教學(xué)情況以及常見的問題提出相應(yīng)的改進(jìn)措施。以期在生物教學(xué)中能夠找到良好的教學(xué)平臺(tái)，為實(shí)現(xiàn)高效率的生物教學(xué)提供依據(jù)。

1 ? 生物教學(xué)中信息技術(shù)的類型

1.1 ?UMU平臺(tái)

UMU平臺(tái)是一種基于Internet的新型現(xiàn)代教育交互軟件。區(qū)別于傳統(tǒng)課堂面對(duì)面灌輸式的教學(xué)方式，UMU平臺(tái)的教授形式既有長時(shí)間內(nèi)容，也有短時(shí)間內(nèi)容，并且以錄播、直播結(jié)合的方式來提升學(xué)生的學(xué)習(xí)體驗(yàn)，提高教學(xué)效率。互動(dòng)環(huán)節(jié)的形式及時(shí)且豐富多樣，教師可設(shè)置筆記、討論、問卷、提問、考試等專欄來實(shí)現(xiàn)課堂的交流互動(dòng)。檢驗(yàn)學(xué)生學(xué)習(xí)效果的方式也具有多樣性，學(xué)生可通過提交視頻、語音、文檔作業(yè)來了解自身對(duì)知識(shí)的掌握情況，同時(shí)可以為教師提供改進(jìn)教學(xué)形式的依據(jù)。這種“教—學(xué)—練”有機(jī)統(tǒng)一的形式，改變了傳統(tǒng)的教學(xué)方式，凸顯了中學(xué)生物課堂的時(shí)代特征，形成了高質(zhì)量有效的教學(xué)。

1.1.1 ?及時(shí)歸納較完整的學(xué)情數(shù)據(jù)

在“植物生長素”的實(shí)驗(yàn)中，部分學(xué)習(xí)內(nèi)容由于實(shí)驗(yàn)內(nèi)容量相對(duì)較大，學(xué)生個(gè)人不能通過簡(jiǎn)單思考獲得完整的結(jié)論，同時(shí)，因?yàn)橛行W(xué)生性格內(nèi)向，當(dāng)教師讓大家踴躍發(fā)言時(shí)，不能及時(shí)積極舉手發(fā)表觀點(diǎn)，導(dǎo)致教師容易忽視這部分學(xué)生的想法。在UMU平臺(tái)上添加課后問卷討論，以“哪些因素對(duì)植物的生長發(fā)育能起到調(diào)節(jié)作用”為例，課上首先由學(xué)生自主討論哪些常見的因素能對(duì)植物的生長起作用，如光和溫度兩個(gè)常見的因素，將學(xué)生分為幾個(gè)小組進(jìn)行深入討論，鼓勵(lì)學(xué)生大膽說出自己的想法，每個(gè)人都有發(fā)言機(jī)會(huì)，可以隨時(shí)分享自己的觀點(diǎn)，當(dāng)聽到其他學(xué)生提出了好的觀點(diǎn)時(shí)，可以點(diǎn)贊。例如，會(huì)有一些學(xué)生提出其他因素，如重力因素。屏幕上會(huì)出現(xiàn)一些高頻詞，根據(jù)點(diǎn)贊數(shù)進(jìn)行重要性排序，隨后教師將學(xué)生的想法與提問結(jié)果和智能板上的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和比較，以供學(xué)生參考他們彼此想法之間的差異。同時(shí)，教師可以在接下來的授課過程中有側(cè)重地進(jìn)行講解。教師還可以通過學(xué)習(xí)前后的測(cè)評(píng)，來評(píng)估學(xué)習(xí)效果。基于測(cè)評(píng)結(jié)果，自動(dòng)推送學(xué)習(xí)任務(wù)，有針對(duì)性地提優(yōu)補(bǔ)弱。所以，利用問卷可以讓教師得到關(guān)于學(xué)生實(shí)時(shí)的想法信息，以便于更好地設(shè)計(jì)后續(xù)的教學(xué)內(nèi)容。

1.1.2調(diào)動(dòng)學(xué)生參與課堂的主體性和積極性

近幾年線上授課的技術(shù)正趨于成熟，但是與線下授課不同的是，線上授課不能讓教師準(zhǔn)確地掌握學(xué)生的聽課狀態(tài)以及對(duì)知識(shí)的接收情況，有些教師線上授課的方式單一，只顧自己講而忽略了與學(xué)生互動(dòng)。UMU平臺(tái)的在線微學(xué)習(xí)可以通過微課實(shí)現(xiàn)。教師可以隨時(shí)隨地將自己的教學(xué)思路快速地制作成微課，并展現(xiàn)給學(xué)生。例如，教學(xué)必修一教材中“細(xì)胞的胞吞胞吐”這部分內(nèi)容時(shí)，教師可以利用顯微鏡下拍到的變形蟲的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，進(jìn)行語音錄入的同步講解，把實(shí)驗(yàn)帶進(jìn)課堂，激發(fā)學(xué)生對(duì)胞吞和胞吐這部分內(nèi)容的學(xué)習(xí)興趣。在授課過程中，全真模擬線下授課的氛圍，面對(duì)共同的屏幕，學(xué)生集中精神跟著課堂節(jié)奏，可以做到邊看圖邊切換，隨時(shí)暫停，學(xué)生有疑問能夠隨時(shí)提出。同時(shí)，PPT講稿不是教師的專屬，學(xué)生可以隨時(shí)在講稿上留下疑問，共同編輯講稿。這與傳統(tǒng)的線下教學(xué)相比，打破了學(xué)生因?yàn)檎n堂上的緊張而不敢與老師和同學(xué)互動(dòng)的尷尬局面，使學(xué)生更有自信和勇氣與教師和其他學(xué)生積極互動(dòng)，調(diào)動(dòng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)主體性和積極性。

1.2 ?矩道VR/3D實(shí)驗(yàn)室

矩道VR/3D實(shí)驗(yàn)室主要由3D互動(dòng)教學(xué)系統(tǒng)、虛擬現(xiàn)實(shí)VR教學(xué)系統(tǒng)構(gòu)成，是一款能夠輔助生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)的應(yīng)用軟件，主要包含物理、化學(xué)、生物以及科學(xué)實(shí)驗(yàn)課程。其中，高中生物課程根據(jù)新課標(biāo)要求，教學(xué)內(nèi)容從個(gè)體水平到分子水平，由表及里層層剖析，無論多晦澀難懂的DNA分子結(jié)構(gòu)，都可以全方位進(jìn)行展示教學(xué)，靈活展現(xiàn)日常教學(xué)中那些難以觀察到的生命奧秘。

1.2.1 ?有利于加快新型高效生物課堂的構(gòu)建

在VR實(shí)驗(yàn)室提供的開放的、科學(xué)性的實(shí)驗(yàn)環(huán)境下，教師可以靈活地控制實(shí)驗(yàn)變量和實(shí)驗(yàn)條件，使用其中的模擬器具來為實(shí)驗(yàn)教學(xué)提供無限的可能，為完成傳統(tǒng)教學(xué)中難以進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)操作創(chuàng)造條件。例如，由于染色體這部分內(nèi)容過于微觀抽象，學(xué)生在日常生活中不易觀察到，利用VR實(shí)驗(yàn)室可以以動(dòng)畫的形式模擬有絲分裂的動(dòng)態(tài)過程，讓學(xué)生在腦海中形成一個(gè)更直觀的印象，相比于課本上靜態(tài)的圖片，動(dòng)態(tài)的過程更利于學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的理解和掌握，化抽象為形象，有利于提高教學(xué)效率。新課標(biāo)中對(duì)實(shí)驗(yàn)課的重視程度越來越高，例如，孟德爾的豌豆雜交實(shí)驗(yàn)需要大量的豌豆作為實(shí)驗(yàn)材料，讓學(xué)生單獨(dú)去種植豌豆不太現(xiàn)實(shí)，所以教師可以利用VR實(shí)驗(yàn)室中的道具來模擬豌豆雜交的過程和雜交后的結(jié)果，這樣不僅省去了中間漫長的種植時(shí)間，同時(shí)能夠幫助學(xué)生身臨其境地感受孟德爾探究時(shí)的場(chǎng)景，幫助學(xué)生理解知識(shí)點(diǎn)的同時(shí)，更能培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究思維和探究能力，提高教學(xué)效率，為學(xué)生今后在生活中有效運(yùn)用科學(xué)探究的方法處理各種事物打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

1.2.2 ?有效提升生物科學(xué)素養(yǎng)

通過生物課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生能夠獲得生物學(xué)基本事實(shí)概念和掌握生物學(xué)探究實(shí)驗(yàn)操作的能力，形成生物學(xué)的基本觀點(diǎn)和科學(xué)態(tài)度，理解人與自然和諧發(fā)展的意義，提升自身的生物科學(xué)素養(yǎng)。通過在VR實(shí)驗(yàn)室中規(guī)范操作實(shí)驗(yàn)，不斷培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作習(xí)慣，鼓勵(lì)學(xué)生多留意細(xì)節(jié)。

2 ? 信息技術(shù)在生物學(xué)教學(xué)中存在的問題

2.1 ?多媒體課件的質(zhì)量參差不齊

目前，隨著多媒體課件在課堂上的廣泛運(yùn)用，異地課堂上出現(xiàn)雷同課件的概率越來越大，究其原因，部分教師直接從網(wǎng)上下載課件，并原封不動(dòng)地在課上直接使用，沒有結(jié)合自己課堂的需求和學(xué)生的認(rèn)知水平制作課件，這是隨著多媒體的發(fā)展導(dǎo)致部分教師“偷懶”的直接原因。網(wǎng)上確實(shí)有一些精品課件，但只能拿來參考借鑒，而不是在教師都不熟悉課件內(nèi)容的情況下直接將其引入課堂，這樣不僅會(huì)抹殺教師的創(chuàng)新能力，而且因?yàn)檎n件內(nèi)容沒有結(jié)合本班教學(xué)的具體情況和實(shí)際問題，導(dǎo)致學(xué)生在課堂上會(huì)聽得云里霧里，使教學(xué)效率大打折扣。

2.2信息技術(shù)的應(yīng)用缺乏合理性

現(xiàn)階段，一些高中生物教師已經(jīng)意識(shí)到運(yùn)用信息技術(shù)的重要意義，能夠主動(dòng)將信息技術(shù)運(yùn)用到課堂中，并從多方面努力提高教學(xué)質(zhì)量和水平。然而，課堂上仍存在信息技術(shù)的應(yīng)用缺乏合理性的現(xiàn)象，分為兩個(gè)極端化的情況，即濫用和不用。一種情況是濫用，具體表現(xiàn)為把信息技術(shù)的作用過于神化，課堂中只有多媒體在播而沒有教師的引導(dǎo)和講解。

3 ? 改進(jìn)措施

3.1 ?結(jié)合實(shí)際，勇于批判，大膽創(chuàng)新

每個(gè)地區(qū)的教材版本、學(xué)情發(fā)展都有差異，班級(jí)間、學(xué)生間也有差異，所以教師在教學(xué)中要注重因材施教，結(jié)合本班的實(shí)際情況選擇合適的教學(xué)方法，制作適合的課件。教師在網(wǎng)上查找課件時(shí)，應(yīng)當(dāng)仔細(xì)甄別，對(duì)于質(zhì)量不高的課件要敢于批判，勇于提出自己的見解，避免在教學(xué)中出現(xiàn)類似的問題；對(duì)于好的課件應(yīng)當(dāng)謙虛借鑒，思考總結(jié)課件的優(yōu)點(diǎn)與精華，并結(jié)合本班的實(shí)際情況，將其融入自己的課件中；當(dāng)自己有想法時(shí)，應(yīng)大膽創(chuàng)新，樹立終身學(xué)習(xí)和改革創(chuàng)新的理念，加強(qiáng)改革創(chuàng)新的自主性。學(xué)生也會(huì)在教師潛移默化地引導(dǎo)下提升創(chuàng)新能力。同時(shí)，教師要給家長做好思想工作，給他們講清利弊，讓他們拋棄“電子產(chǎn)品耽誤學(xué)習(xí)”的舊觀念，只要能正確并合理利用信息技術(shù)資源，就能把它變成學(xué)習(xí)的好幫手。

3.2 ?合理使用信息技術(shù)資源，張弛有度

信息資源應(yīng)用不合理，究其原因是教師沒有處理好信息技術(shù)和傳統(tǒng)教學(xué)之間的關(guān)系，導(dǎo)致要么濫用多媒體資源，要么不用。對(duì)于信息技術(shù)資源，正確的態(tài)度是合理使用。例如，在講生態(tài)多樣性時(shí)，以口授為主，同時(shí)適當(dāng)播放與生態(tài)多樣性相關(guān)的圖片或視頻，使學(xué)生掌握知識(shí)的同時(shí)，更好地意識(shí)到人與自然和諧共生的重要性；在講授有絲分裂時(shí)，傳統(tǒng)的口授和板書形式不易把知識(shí)點(diǎn)講透，容易導(dǎo)致課堂效率低下，這時(shí)可結(jié)合多媒體資源播放動(dòng)態(tài)的分裂過程，以放大的形式，使學(xué)生更深入地了解染色體的結(jié)構(gòu)模型，不僅能提高課堂效率，而且生動(dòng)連續(xù)的畫面也能激發(fā)學(xué)生的興趣，讓學(xué)生對(duì)此章節(jié)的內(nèi)容樂學(xué)、會(huì)學(xué)、愿意學(xué)，起到了事半功倍的效果。

生物學(xué)面臨著未來的挑戰(zhàn)，信息技術(shù)發(fā)展也面前所未有的機(jī)遇，它不僅為世界的發(fā)展創(chuàng)造了條件，同時(shí)為生物教學(xué)帶來了空前的便利。信息技術(shù)在教學(xué)中的應(yīng)用種類很多，除了UMU平臺(tái)和VR虛擬實(shí)驗(yàn)室外，還有其他很好的資源，這需要教師去積極地探索挖掘。面對(duì)功能繁多的資源，抓住有助于教學(xué)的最核心的功能，最大化地使用。而目前信息技術(shù)對(duì)于教學(xué)而言，既是挑戰(zhàn)，也是機(jī)遇。教學(xué)是一個(gè)不斷探索發(fā)現(xiàn)的過程，將信息技術(shù)和生物教學(xué)有機(jī)整合，可以更好地提高課堂效率，從而為提升學(xué)生的生命科學(xué)素養(yǎng)提供有力的支持。

參考文獻(xiàn)：

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