信息技術(shù)與高中生物探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)整合的研究

沈秋燕

摘 要：隨著高中生物課程改革的逐步推進(jìn)和不斷深化，有效教學(xué)策略的研究受到了廣泛關(guān)注，將高中生物探究性教學(xué)與信息技術(shù)整合有利于探究性教學(xué)模式的深化與發(fā)展。將多媒體技術(shù)作為新的教學(xué)媒介應(yīng)用于教學(xué)過(guò)程，這是信息技術(shù)與學(xué)科整合最基本的層次；另外，利用計(jì)算機(jī)虛擬實(shí)驗(yàn)來(lái)模擬課堂教學(xué)中無(wú)法完成的實(shí)驗(yàn)是高中生物探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)中最常見(jiàn)的一種的教學(xué)手段；并且，互聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)已經(jīng)成為學(xué)生和教師獲得信息的重要渠道之一。然而，信息技術(shù)與生物課程整合的改革在我國(guó)發(fā)展緩慢，面臨著諸多問(wèn)題，有待廣大教師進(jìn)一步的努力。

關(guān)鍵詞：信息技術(shù) 高中生物 探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)

課程整合

一、 信息技術(shù)與探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)整合的理論基礎(chǔ)

1.信息技術(shù)的概念

信息技術(shù)（Information Technology，簡(jiǎn)稱IT）這一概念最早出現(xiàn)在1982年，目前有關(guān)信息技術(shù)的具體解釋還沒(méi)有一個(gè)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，通常認(rèn)為是用來(lái)收集、識(shí)別、提取、變換、存儲(chǔ)、傳遞、處理、檢索、分析和利用信息的一系列方法、程序和設(shè)備，包含生產(chǎn)、存儲(chǔ)、交換和應(yīng)用信息的各種技術(shù)，以數(shù)字化為特征，涵蓋各種信息形式，如廣播、電視、計(jì)算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)等各種硬件設(shè)備及軟件工具等。當(dāng)前，信息技術(shù)中應(yīng)用于教育領(lǐng)域的技術(shù)主要包括數(shù)字音像技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)和虛擬仿真技術(shù)等，其中應(yīng)用最為廣泛的是多媒體與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。

2.高中生物探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)的定義

高中階段的生物探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程主要包括：教師創(chuàng)設(shè)情境，引發(fā)學(xué)生自主思考，提出問(wèn)題；引導(dǎo)學(xué)生自主探索；協(xié)助學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，解決問(wèn)題；總結(jié)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，分析問(wèn)題，尋找答案；最后教師對(duì)整個(gè)過(guò)程做出評(píng)價(jià)，并提出意見(jiàn)。

教師提供合適的情境是探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)的第一步，學(xué)生在有效的情境中才能產(chǎn)生了解一個(gè)實(shí)質(zhì)問(wèn)題的興趣，這是激發(fā)學(xué)生探究欲望的鑰匙，是引發(fā)學(xué)生探究性思維的保障。如何更好地創(chuàng)設(shè)情境是探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中值得重視的問(wèn)題。同時(shí)，需要注意的是，在高中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中學(xué)生的探究活動(dòng)與其他自然學(xué)科的探究活動(dòng)往往有所不同，因?yàn)樯镏R(shí)強(qiáng)調(diào)的是一個(gè)廣度，很多知識(shí)不是依靠邏輯推理就能得到的，學(xué)生要想快速高效地掌握相關(guān)知識(shí)，需要有一定的知識(shí)背景。

3.信息技術(shù)與探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)課程整合的科學(xué)內(nèi)涵

課程整合（Curriculum Integration）是指相關(guān)課程的教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)方法、學(xué)習(xí)手段及教學(xué)評(píng)價(jià)體系等與課程要素相互關(guān)聯(lián)、相互滲透和相互補(bǔ)充的方法。信息技術(shù)與生物探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)的整合可以理解為教師利用信息技術(shù)進(jìn)行探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動(dòng)，具體地說(shuō)就是指教師根據(jù)實(shí)際教學(xué)需要運(yùn)用計(jì)算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)及多媒體技術(shù)等教學(xué)資源，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究，從而幫助學(xué)生獲得相關(guān)的生物學(xué)科知識(shí)及探究自然科學(xué)知識(shí)的能力。

二、 信息技術(shù)在高中生物探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的運(yùn)用現(xiàn)狀

（一）教師對(duì)信息技術(shù)的利用

1.多媒體技術(shù)能夠?yàn)樘骄啃詫?shí)驗(yàn)教學(xué)提供新的教學(xué)環(huán)境

在傳統(tǒng)的課堂教學(xué)模式的基礎(chǔ)上，將多媒體技術(shù)作為新的教學(xué)媒介應(yīng)用于教學(xué)過(guò)程，是信息技術(shù)與學(xué)科整合最基本的層次。當(dāng)前，使用多媒體輔助教學(xué)在高中生物教學(xué)過(guò)程中是非常普遍的，多媒體技術(shù)的趣味性和直觀性等特性使得其成為探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要的輔助工具。目前，我國(guó)的大部分高中在信息技術(shù)的硬件條件方面都有了很大的改善，大部分教師的辦公室都配備了計(jì)算機(jī)，并且，大部分的學(xué)校配備了完善的多媒體教室，因而教師在備課過(guò)程中能夠方便快捷地制作教學(xué)課件，這些為探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)的實(shí)施提供了有力的技術(shù)保障。

探究性實(shí)驗(yàn)的課堂教學(xué)是從教師的導(dǎo)入環(huán)節(jié)開(kāi)始的，教師通過(guò)創(chuàng)設(shè)情境，引發(fā)學(xué)生自主思考，激發(fā)學(xué)生的探究欲望，創(chuàng)設(shè)情境的方式包括以日常生活中常見(jiàn)的自然現(xiàn)象為背景材料進(jìn)行口頭描述，以模型、標(biāo)本等教學(xué)器材進(jìn)行演示，以視頻、動(dòng)畫(huà)、圖片等進(jìn)行展示等。

例如，在探究“溫度對(duì)酶活性的影響”的實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中，教師首先需要通過(guò)幻燈片創(chuàng)設(shè)情境，如展示加酶洗衣粉包裝袋上對(duì)洗衣粉使用溫度的限制等，采用幻燈片的形式可以避免部分學(xué)生因?yàn)槿狈ι罱?jīng)驗(yàn)而對(duì)教師創(chuàng)設(shè)的情境產(chǎn)生陌生感，影響教學(xué)效果。

由于高中生物實(shí)驗(yàn)課程課時(shí)的限制，教師很難花大量的時(shí)間引導(dǎo)學(xué)生仔細(xì)觀察、自主思考，從而自主地發(fā)現(xiàn)問(wèn)題和提出問(wèn)題，因而在課堂上采用相對(duì)生動(dòng)的方式創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境，能夠幫助學(xué)生在較短的時(shí)間內(nèi)對(duì)實(shí)驗(yàn)背景獲得一定的感性認(rèn)識(shí)，從而提高教學(xué)效率。

2.利用計(jì)算機(jī)虛擬實(shí)驗(yàn)來(lái)模擬課堂教學(xué)中無(wú)法完成的實(shí)驗(yàn)

計(jì)算機(jī)虛擬實(shí)驗(yàn)是高中生物探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)中常見(jiàn)的一種的教學(xué)手段。對(duì)于“減數(shù)分裂”“有絲分裂”等知識(shí)點(diǎn)，在教學(xué)過(guò)程中可以利用多媒體信息技術(shù)來(lái)對(duì)知識(shí)進(jìn)行演示，這種方式可以使課堂上無(wú)法進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)變得生動(dòng)直觀，有利于學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的了解和掌握。

3.提問(wèn)是激發(fā)學(xué)生探究意識(shí)的關(guān)鍵

在探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中，有質(zhì)量的提問(wèn)是課程能夠順利開(kāi)展的重要保障。設(shè)置什么樣的情境才能有效地調(diào)動(dòng)學(xué)生的探究熱情和啟發(fā)學(xué)生的自主思維是探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)的難點(diǎn)。然而，這部分內(nèi)容往往是教材上沒(méi)有的，需要教師結(jié)合教學(xué)目的和學(xué)生的知識(shí)背景等靈活地準(zhǔn)備材料。因而，教師在探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)的備課過(guò)程中需要提前搜集材料，這些教學(xué)信息的來(lái)源除了教材與教參、日常生活及圖書(shū)館資料等傳統(tǒng)的來(lái)源外，還有互聯(lián)網(wǎng)。隨著時(shí)代的發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)的海量信息、便捷與普及使得其在教學(xué)信息的搜集方面發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用，也為探究式實(shí)驗(yàn)教學(xué)的有效實(shí)施提供了有力的保障。

（二）學(xué)生對(duì)信息技術(shù)的利用

探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)的開(kāi)展需要學(xué)生進(jìn)行課前準(zhǔn)備，除了預(yù)習(xí)教材知識(shí)，學(xué)生還要搜集相關(guān)的背景知識(shí)材料。探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)強(qiáng)調(diào)學(xué)生的自主能動(dòng)性，學(xué)生在發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、提出問(wèn)題后，還需要再進(jìn)一步引入相關(guān)知識(shí)進(jìn)行思維拓展，在這個(gè)過(guò)程中學(xué)生也需要搜集相關(guān)的素材。當(dāng)前，互聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)成為學(xué)生拓展知識(shí)的一個(gè)重要渠道。

三、 目前存在的問(wèn)題及其對(duì)策

目前，網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)成為學(xué)生和教師獲得信息的重要渠道之一。然而，高中生由于課程的繁重，課余時(shí)間十分有限，利用互聯(lián)網(wǎng)查詢和搜集信息的時(shí)間受到了很大的限制。因此，在高中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)的過(guò)程中，教師應(yīng)當(dāng)根據(jù)教學(xué)任務(wù)的需要，在課堂上采用計(jì)算機(jī)教學(xué)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)相結(jié)合的方式，如在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)統(tǒng)一開(kāi)放網(wǎng)絡(luò)教室用于生物實(shí)驗(yàn)課的信息查詢。

部分教師并未根據(jù)自己的教學(xué)目標(biāo)合理地使用多媒體技術(shù)，他們只考慮了多媒體技術(shù)給課堂教學(xué)帶來(lái)的方便，通過(guò)從網(wǎng)絡(luò)下載或教師之間共享等方式獲得多媒體課件，并沒(méi)有將課堂教學(xué)的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法合理而有機(jī)地結(jié)合在一起，在這種情況下使用多媒體技術(shù)進(jìn)行課堂教學(xué)就變得流于形式。因此，教師要能夠搜集和制作符合自身的教學(xué)需求的動(dòng)畫(huà)和視頻課件，并具有一定的軟件應(yīng)用能力，如能夠熟練地利用PowerPoint軟件制作幻燈片，利用Flash等軟件制作視頻課件等。同時(shí)，考慮到生物教師的年齡、學(xué)歷及地區(qū)差異等，除了接受相關(guān)的專業(yè)培訓(xùn)外，還有必要加強(qiáng)技術(shù)開(kāi)發(fā)，如針對(duì)高中生物探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)的教學(xué)需求提供相應(yīng)的資料庫(kù)，從而為探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)的開(kāi)展提供便利條件。

四、總結(jié)

信息技術(shù)與高中生物探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)的整合符合時(shí)代發(fā)展的需要，順應(yīng)了國(guó)家教育改革的趨勢(shì)。這種教學(xué)方式也對(duì)教師和學(xué)生提出了更高的要求，教師和學(xué)生都必須具備一定的信息素養(yǎng)，才能保證課程的順利開(kāi)展。并且，這種教學(xué)方式對(duì)教學(xué)設(shè)備的要求也較高，因此地方政府需要加大教育投資，完善實(shí)驗(yàn)室、多媒體教室和網(wǎng)絡(luò)教室等硬件資源的建設(shè)，才能保證多媒體教學(xué)、網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的實(shí)施，為教師和學(xué)生查找信息提供必要的條件。

信息技術(shù)與生物課程整合的改革在我國(guó)發(fā)展緩慢，還有待進(jìn)一步的發(fā)展與推廣。在實(shí)際教學(xué)過(guò)程中，由于備課時(shí)間長(zhǎng)，教師耗費(fèi)的精力相對(duì)較多，學(xué)生的信息技術(shù)水平良莠不齊，探究能力也參差不齊，又由于高中教學(xué)面臨著升學(xué)的壓力，因而這種教學(xué)方式在我國(guó)的發(fā)展仍面臨著諸多困難，但作者堅(jiān)信，隨著國(guó)家經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和教育水平的提高，信息技術(shù)與高中生物探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)整合的教育方式一定能得到推廣，必將成為高中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)的主流。

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