現(xiàn)代信息技術(shù)與生物教學的整合實驗研究初探

1、現(xiàn)代信息技術(shù)與生物教學的整合實驗研究初探四川省彭州市第一中學課題組唐勇摘要：信息技術(shù)與學科教學的整合是學科教學改革的一個主要發(fā)展方向。本文從問題的提出、信息技術(shù)與學科教學整合的原則和方向、信息技術(shù)與學科教學整合的形式等方面出發(fā)，并結(jié)合生物教學實踐，進行了初步的探索。關(guān)鍵詞：信息技術(shù)、生物教學、整合實驗研究信息技術(shù)與學科教學的整合，正在成為當前我國信息技術(shù)教育乃至整個教育信息化進程中的一個熱點問題，開展信息技術(shù)與學科教學的整合是我國面向二十一世紀基礎(chǔ)教育改革的新視點。2002年3月，我校被確定為成都市教育科學"十五"規(guī)劃重點課題"現(xiàn)代信息技術(shù)與學教學的整合實驗&qu

2、ot;研究學校。作為整合實驗研究的學科之一生物學，我們接受了其子課題"現(xiàn)代信息技術(shù)與生物教學的整合實驗"的研究，并成立了研究小組，制定了詳盡的研究方案和計劃。經(jīng)過近兩年的實驗研究，總結(jié)了一些實踐經(jīng)驗，供大家探討。1問題的提出我國傳統(tǒng)的教學結(jié)構(gòu)是在行為主義教學理論和學習理論的指導下，以教師為中心，以知識傳授為核心的傳授式教學模式。這種傳統(tǒng)的教學模式由于忽視對學生的自主思維能力、高級的認知能力和實際動手的操作能力的培養(yǎng)，已經(jīng)不能適應信息全球化背景下對人才素質(zhì)的全面要求。因此，必須改變傳統(tǒng)的學科教學的以知識傳授為核心，以教師為中心的傳統(tǒng)教學模式，以"主導-主體"

3、;教學理論為指導，創(chuàng)建新型的教學結(jié)構(gòu)和學科教學模式，重視學生的主體獨立性、自主性和能動性，培養(yǎng)學生獨立自主地獲取信息資源，整合知識結(jié)構(gòu)的能力，優(yōu)化學生主體內(nèi)在的知識結(jié)構(gòu)。要實現(xiàn)上述教改的目標，就決然離不開信息技術(shù)與各學科課程的整合，因為信息技術(shù)與學科教學的整合為創(chuàng)建新型的學科教學模式提供了最理想的教學環(huán)境和切實可行的道路。但目前在學科教學中運用信息技術(shù)即信息技術(shù)與學科教學的整合卻正在走向一種誤區(qū)：那就是一味追求最新的"高科技"，仿佛不用計算機就不是現(xiàn)代教學，不是多媒體就不夠檔次一般。然而實際情況卻是多媒體教學僅僅是作為公開課、演示課或所謂的樣板課而表演，教師成了表演運用多媒

4、體進行教學的演員，而學生這一信息技術(shù)運用的主體反而成為觀眾。這一方面是由于學校教師、學生的信息素養(yǎng)、信息技術(shù)知識水平不高的原因造成的，另一方面，也由于在信息技術(shù)與學科教學的整合上并沒有現(xiàn)成的模式可供借鑒，還處于探索、實踐、積累的階段。因此，探討信息技術(shù)與學科教學的整合途徑、方式方法、模式就成為最為迫切的問題。2信息技術(shù)與學科教學整合的原則和方向2.1現(xiàn)代信息技術(shù)與學科課程整合要有助于培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神和實踐能力?，F(xiàn)代教育技術(shù)與學科課程整合的過程，要在教學活動中以學生的自主探究學習為中心，充分利用現(xiàn)代信息技術(shù)和信息資源，改革教師教的方式與學生學的方式。這是學生動手實踐和創(chuàng)造的過程，而不是教師利用

5、現(xiàn)代信息技術(shù)對學生進行知識灌輸?shù)倪^程。在學科教學中利用計算機和網(wǎng)絡(luò)教學的過程中，需要學生開動腦筋、大膽想象，自己動手，這是培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神和實踐能力的重要途徑。2.2現(xiàn)代教育技術(shù)與學科課程整合，要從傳統(tǒng)的課件制作，轉(zhuǎn)移到在各個學科的學習中應用信息技術(shù)和學習信息技術(shù)。教師的教學設(shè)計要從傳統(tǒng)的以教為中心的教學設(shè)計轉(zhuǎn)變到以學為中心的信息化教學設(shè)計。只有這樣，才能真正在學科教學中發(fā)揮信息技術(shù)對學習的變革性的推動作用。2.3現(xiàn)代教育技術(shù)與學科課程整合要與學科課程體系的改革、學科課程的教學內(nèi)容、方法和手段的改革結(jié)合，為學科課程適應信息化時代的調(diào)整提供平臺。例如，應用現(xiàn)代教育技術(shù)為各個學科課程的更新建設(shè)網(wǎng)

6、絡(luò)化資源庫，在教學中應用圖形計算器等信息技術(shù)產(chǎn)品，為學生在學科教學中的探究學習提供信息技術(shù)工具和環(huán)境，諸如幾何畫板、地理信息系統(tǒng)、計算機輔助設(shè)計、計算機模擬實驗環(huán)境等等。2.4主要的思想方法和步驟2.4.1更新技術(shù)觀念，確立以學生為中心，培養(yǎng)學生創(chuàng)新精神和實踐能力的素質(zhì)教育思想。2.4.2 積極參加教育技術(shù)和信息化教學設(shè)計的培訓，掌握信息化教學設(shè)計的方法，努力在工作中應用信息化教學設(shè)計來改革教學。2.4.3 研究自己所教學科的特點，熟悉所教學科內(nèi)容在網(wǎng)絡(luò)上的資源分布情況，以便幫助學生進行研究型、資源型學習。2.4.4 掌握教學評價的新方法，加強信息化環(huán)境下的教育教學研究，及時跟蹤現(xiàn)代教育技術(shù)的

7、發(fā)展，應用先進的信息技術(shù)改進自己的教學方式和學生的學習方式。3信息技術(shù)與學科教學整合的形式近年來我校在信息技術(shù)與學科教學的整合過程中作了很多的探索，取得了一些成效，教師們在實踐中尋找整合點，大膽開展實踐活動，真正把信息技術(shù)作為學生的認知工具來促進學科知識學習和能力提高。我們在實踐中主要采用以下四種整合形式。3.1利用計算機中現(xiàn)有工具進行整合教學常規(guī)的計算機輔助教學往往要為一節(jié)課制作一個課件，課件使用的靈活性不大，而且在實施教學前要作大量的準備工作。其實計算機本身就具有強大的教學功能。我們從2002年起就嘗試利用這些功能進行教學實踐活動，取得了較好的效果。環(huán)保中的數(shù)學問題的教學就是其中一個典型案

8、例。以往教學這部分內(nèi)容往往把重點放在統(tǒng)計圖表的認識和繪制上。結(jié)果教師教得很辛苦，學生花了很多時間去畫圖制表，卻對統(tǒng)計圖表的意義和如何利用這些圖表獲得有效信息研究得較少。而后者恰是統(tǒng)計知識教學的主要目標。利用計算機中的圖表工具，只要輸入相應的數(shù)據(jù)，計算機在幾秒鐘之內(nèi)便自動產(chǎn)生統(tǒng)計圖，而且可以根據(jù)需要產(chǎn)生不同形式的統(tǒng)計圖表。這樣可以將更多的時間放在對數(shù)據(jù)變化趨勢的分析推斷上，培養(yǎng)學生的分析應用能力。實踐表明，學生通過整合教學，既達到了學會看統(tǒng)計圖，能根據(jù)數(shù)據(jù)的變化做出適當?shù)姆治雠c推測，并提出自己的建議的數(shù)學學科教學目標；又達到了學會用圖表工具制作統(tǒng)計圖的信息技術(shù)教學目標；還培養(yǎng)了良好的環(huán)保意識，激

9、發(fā)了使用計算機的興趣，大大提高了教學效率。 3.2利用計算機信息加工能力進行整合教學計算機具有較強的信息加工能力，利用這一功能可以讓學生對信息進行重整、加工和再應用，在大量信息中快速提取有用的信息，從而培養(yǎng)信息加工能力和流暢的表達能力，達到對大量知識的內(nèi)化。例如：生態(tài)環(huán)境的保護一章的教學就充分利用了計算機信息加工這一功能。課前教師介紹了一些環(huán)境保護方面的網(wǎng)站，如國家環(huán)境保護總局（<A href=""></A>）、中國環(huán)保網(wǎng)（<A href=""></A>）等，學生可自由選擇其中感興趣的主題和相應的資料來研究

10、，最后以小組合作的形式完成研究報告。學生在虛擬的網(wǎng)絡(luò)中收集相關(guān)材料，包括文字、圖片、動畫等，然后根據(jù)學習目標進行信息篩選，并對選取的信息進行分析加工，再進行組合和再創(chuàng)造，最終得到學習成果。有的學生還把學習成果制作成網(wǎng)頁的形式。在這里，計算機一方面在學生學習過程中扮演"信息工具"的角色，促使他們的信息素養(yǎng)得到提高，另一方面以"出版工具"的角色出現(xiàn)，幫助他們整理知識，綜合應用所學的語文寫作、美術(shù)繪畫和欣賞等多項知識完成研究報告，使知識內(nèi)化并激活。3.3利用計算機進行模擬實驗的整合教學隨著信息技術(shù)的飛速發(fā)展，新技術(shù)在教學中的應用更為學生的探索和學習提供了強有力

11、的支持。許多在現(xiàn)實中很難做到的試驗，可以通過計算機來模擬，從而給學生以真切感，促進學生掌握知識、發(fā)展能力。例如減數(shù)分裂一課，該課所涉及到的知識較為抽象，雖然可以在顯微鏡下觀察細胞分裂的裝片，但在顯微鏡下看到的只是細胞分裂過程中的某一個時期的圖形，而減數(shù)分裂本身是一個連續(xù)的動態(tài)的過程。為了讓學生能更好地理解這一知識，并真正提高應用能力，我們在教學中利用計算機來進行模擬試驗，設(shè)計制作了減數(shù)分裂中"精子的形成"過程的多媒體課件，整個過程可控性強，讓學生自己操作，體驗"細胞連續(xù)分裂兩次"的含義，幫助做出正確的理解。更為重要的是，通過整合，學生真切地認識到信息技術(shù)

12、應用的重要性和學習方式革命的緊迫性。3.4利用網(wǎng)站進行研究性學習和協(xié)作學習研究性學習指學生在教師指導下，從自身生活和社會生活中選擇和確定研究專題，以類似科學研究的方式主動地獲取知識、應用知識、解決問題。研究性學習的過程正是一個人際溝通與合作的過程。其目的是為了更好地培養(yǎng)學生信息收集和處理能力，發(fā)展創(chuàng)新精神，獲得親自參與研究探索的積極體驗和提高溝通與合作能力。計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為更好地開展研究性學習和實現(xiàn)協(xié)作式學習提供了良好的技術(shù)基礎(chǔ)和支持環(huán)境。如：提供豐富的研究資源、創(chuàng)設(shè)生動的研究情境、大大地擴充協(xié)作范圍，提高協(xié)作的效率、改革學習的方式。調(diào)查環(huán)境污染對生物的影響就是利用網(wǎng)絡(luò)開展研究性學習，提高協(xié)作

13、能力的典型案例。該課題以學生為研究主體，以小組活動為主導方式進行。學生們先通過網(wǎng)上瀏覽、圖書查閱、調(diào)查訪問等各種形式收集有環(huán)境污染方面的信息，在此基礎(chǔ)上通過小組討論確定本小組的共同研究主題；然后小組成員根據(jù)主題進一步多渠道收集、分析、整理有關(guān)信息，提出設(shè)想和建議，再利用信息技術(shù)將上述內(nèi)容制作成極具個性的網(wǎng)站；最后全班各小組展示成果，匯報收獲，交流心得。整個活動歷時兩周，學生表現(xiàn)出極大的研究熱情，克服了無數(shù)困難，本次活動圓滿完成預定任務，對學生的發(fā)展產(chǎn)生多方面的良好影響：在認知領(lǐng)域中，拓寬了知識面，提高了綜合運用知識解決實際問題的能力，包括用IE信息瀏覽和檢索、收發(fā)E-mail等技術(shù)，Word編

14、輯排版、FrontPage網(wǎng)頁制作和Photoshop圖像處理等技術(shù)，語言文字組織能力，數(shù)據(jù)處理和版面設(shè)計、美化等知識；在人際交往領(lǐng)域中，學會尊重、傾聽、說服、交流和溝通；在情感態(tài)度領(lǐng)域中，增進了相互間的友誼，鍛煉了克服困難的毅力，提高了學習自信心。從以上這些典型的案例中可以看出，信息技術(shù)都以工具的形式與整個教學過程有機地融合在一起，我們很難把它從教學過程中分離出來，因為它是直接為教學目標服務的。而且在整個教學過程中，學生的主體性和個性得到較大的體現(xiàn)，這樣的教學氛圍十分有利于學生創(chuàng)新精神和解決問題的能力的培養(yǎng)。同樣，教師通過整合任務，發(fā)揮了自己的主導作用，他們以各種形式、多種手段幫助學生學習，進一步調(diào)動了學生的學習積極性。<BR>雖然我們在信息技術(shù)與學科教學整合的實驗研究中進行了一些初步的嘗試和探索，但是，信息技術(shù)與課程整合是一個漫長的、歷盡