现代信息技术与生物教学的整合实验研究初探

1、现代信息技术与生物教学的整合实验研究初探四川省彭州市第一中学课题组唐勇摘要：信息技术与学科教学的整合是学科教学改革的一个主要发展方向。本文从问题的提出、信息技术与学科教学整合的原则和方向、信息技术与学科教学整合的形式等方面出发，并结合生物教学实践，进行了初步的探索。关键词：信息技术、生物教学、整合实验研究信息技术与学科教学的整合，正在成为当前我国信息技术教育乃至整个教育信息化进程中的一个热点问题，开展信息技术与学科教学的整合是我国面向二十一世纪基础教育改革的新视点。2002年3月，我校被确定为成都市教育科学"十五"规划重点课题"现代信息技术与学教学的整合实验&qu

2、ot;研究学校。作为整合实验研究的学科之一生物学，我们接受了其子课题"现代信息技术与生物教学的整合实验"的研究，并成立了研究小组，制定了详尽的研究方案和计划。经过近两年的实验研究，总结了一些实践经验，供大家探讨。1问题的提出我国传统的教学结构是在行为主义教学理论和学习理论的指导下，以教师为中心，以知识传授为核心的传授式教学模式。这种传统的教学模式由于忽视对学生的自主思维能力、高级的认知能力和实际动手的操作能力的培养，已经不能适应信息全球化背景下对人才素质的全面要求。因此，必须改变传统的学科教学的以知识传授为核心，以教师为中心的传统教学模式，以"主导-主体"

3、;教学理论为指导，创建新型的教学结构和学科教学模式，重视学生的主体独立性、自主性和能动性，培养学生独立自主地获取信息资源，整合知识结构的能力，优化学生主体内在的知识结构。要实现上述教改的目标，就决然离不开信息技术与各学科课程的整合，因为信息技术与学科教学的整合为创建新型的学科教学模式提供了最理想的教学环境和切实可行的道路。但目前在学科教学中运用信息技术即信息技术与学科教学的整合却正在走向一种误区：那就是一味追求最新的"高科技"，仿佛不用计算机就不是现代教学，不是多媒体就不够档次一般。然而实际情况却是多媒体教学仅仅是作为公开课、演示课或所谓的样板课而表演，教师成了表演运用多媒

4、体进行教学的演员，而学生这一信息技术运用的主体反而成为观众。这一方面是由于学校教师、学生的信息素养、信息技术知识水平不高的原因造成的，另一方面，也由于在信息技术与学科教学的整合上并没有现成的模式可供借鉴，还处于探索、实践、积累的阶段。因此，探讨信息技术与学科教学的整合途径、方式方法、模式就成为最为迫切的问题。2信息技术与学科教学整合的原则和方向2.1现代信息技术与学科课程整合要有助于培养学生的创新精神和实践能力。现代教育技术与学科课程整合的过程，要在教学活动中以学生的自主探究学习为中心，充分利用现代信息技术和信息资源，改革教师教的方式与学生学的方式。这是学生动手实践和创造的过程，而不是教师利用

5、现代信息技术对学生进行知识灌输的过程。在学科教学中利用计算机和网络教学的过程中，需要学生开动脑筋、大胆想象，自己动手，这是培养学生的创新精神和实践能力的重要途径。2.2现代教育技术与学科课程整合，要从传统的课件制作，转移到在各个学科的学习中应用信息技术和学习信息技术。教师的教学设计要从传统的以教为中心的教学设计转变到以学为中心的信息化教学设计。只有这样，才能真正在学科教学中发挥信息技术对学习的变革性的推动作用。2.3现代教育技术与学科课程整合要与学科课程体系的改革、学科课程的教学内容、方法和手段的改革结合，为学科课程适应信息化时代的调整提供平台。例如，应用现代教育技术为各个学科课程的更新建设网

6、络化资源库，在教学中应用图形计算器等信息技术产品，为学生在学科教学中的探究学习提供信息技术工具和环境，诸如几何画板、地理信息系统、计算机辅助设计、计算机模拟实验环境等等。2.4主要的思想方法和步骤2.4.1更新技术观念，确立以学生为中心，培养学生创新精神和实践能力的素质教育思想。2.4.2 积极参加教育技术和信息化教学设计的培训，掌握信息化教学设计的方法，努力在工作中应用信息化教学设计来改革教学。2.4.3 研究自己所教学科的特点，熟悉所教学科内容在网络上的资源分布情况，以便帮助学生进行研究型、资源型学习。2.4.4 掌握教学评价的新方法，加强信息化环境下的教育教学研究，及时跟踪现代教育技术的

7、发展，应用先进的信息技术改进自己的教学方式和学生的学习方式。3信息技术与学科教学整合的形式近年来我校在信息技术与学科教学的整合过程中作了很多的探索，取得了一些成效，教师们在实践中寻找整合点，大胆开展实践活动，真正把信息技术作为学生的认知工具来促进学科知识学习和能力提高。我们在实践中主要采用以下四种整合形式。3.1利用计算机中现有工具进行整合教学常规的计算机辅助教学往往要为一节课制作一个课件，课件使用的灵活性不大，而且在实施教学前要作大量的准备工作。其实计算机本身就具有强大的教学功能。我们从2002年起就尝试利用这些功能进行教学实践活动，取得了较好的效果。环保中的数学问题的教学就是其中一个典型案

8、例。以往教学这部分内容往往把重点放在统计图表的认识和绘制上。结果教师教得很辛苦，学生花了很多时间去画图制表，却对统计图表的意义和如何利用这些图表获得有效信息研究得较少。而后者恰是统计知识教学的主要目标。利用计算机中的图表工具，只要输入相应的数据，计算机在几秒钟之内便自动产生统计图，而且可以根据需要产生不同形式的统计图表。这样可以将更多的时间放在对数据变化趋势的分析推断上，培养学生的分析应用能力。实践表明，学生通过整合教学，既达到了学会看统计图，能根据数据的变化做出适当的分析与推测，并提出自己的建议的数学学科教学目标；又达到了学会用图表工具制作统计图的信息技术教学目标；还培养了良好的环保意识，激

9、发了使用计算机的兴趣，大大提高了教学效率。 3.2利用计算机信息加工能力进行整合教学计算机具有较强的信息加工能力，利用这一功能可以让学生对信息进行重整、加工和再应用，在大量信息中快速提取有用的信息，从而培养信息加工能力和流畅的表达能力，达到对大量知识的内化。例如：生态环境的保护一章的教学就充分利用了计算机信息加工这一功能。课前教师介绍了一些环境保护方面的网站，如国家环境保护总局（<A href=""></A>）、中国环保网（<A href=""></A>）等，学生可自由选择其中感兴趣的主题和相应的资料来研究

10、，最后以小组合作的形式完成研究报告。学生在虚拟的网络中收集相关材料，包括文字、图片、动画等，然后根据学习目标进行信息筛选，并对选取的信息进行分析加工，再进行组合和再创造，最终得到学习成果。有的学生还把学习成果制作成网页的形式。在这里，计算机一方面在学生学习过程中扮演"信息工具"的角色，促使他们的信息素养得到提高，另一方面以"出版工具"的角色出现，帮助他们整理知识，综合应用所学的语文写作、美术绘画和欣赏等多项知识完成研究报告，使知识内化并激活。3.3利用计算机进行模拟实验的整合教学随着信息技术的飞速发展，新技术在教学中的应用更为学生的探索和学习提供了强有力

11、的支持。许多在现实中很难做到的试验，可以通过计算机来模拟，从而给学生以真切感，促进学生掌握知识、发展能力。例如减数分裂一课，该课所涉及到的知识较为抽象，虽然可以在显微镜下观察细胞分裂的装片，但在显微镜下看到的只是细胞分裂过程中的某一个时期的图形，而减数分裂本身是一个连续的动态的过程。为了让学生能更好地理解这一知识，并真正提高应用能力，我们在教学中利用计算机来进行模拟试验，设计制作了减数分裂中"精子的形成"过程的多媒体课件，整个过程可控性强，让学生自己操作，体验"细胞连续分裂两次"的含义，帮助做出正确的理解。更为重要的是，通过整合，学生真切地认识到信息技术

12、应用的重要性和学习方式革命的紧迫性。3.4利用网站进行研究性学习和协作学习研究性学习指学生在教师指导下，从自身生活和社会生活中选择和确定研究专题，以类似科学研究的方式主动地获取知识、应用知识、解决问题。研究性学习的过程正是一个人际沟通与合作的过程。其目的是为了更好地培养学生信息收集和处理能力，发展创新精神，获得亲自参与研究探索的积极体验和提高沟通与合作能力。计算机网络技术为更好地开展研究性学习和实现协作式学习提供了良好的技术基础和支持环境。如：提供丰富的研究资源、创设生动的研究情境、大大地扩充协作范围，提高协作的效率、改革学习的方式。调查环境污染对生物的影响就是利用网络开展研究性学习，提高协作

13、能力的典型案例。该课题以学生为研究主体，以小组活动为主导方式进行。学生们先通过网上浏览、图书查阅、调查访问等各种形式收集有环境污染方面的信息，在此基础上通过小组讨论确定本小组的共同研究主题；然后小组成员根据主题进一步多渠道收集、分析、整理有关信息，提出设想和建议，再利用信息技术将上述内容制作成极具个性的网站；最后全班各小组展示成果，汇报收获，交流心得。整个活动历时两周，学生表现出极大的研究热情，克服了无数困难，本次活动圆满完成预定任务，对学生的发展产生多方面的良好影响：在认知领域中，拓宽了知识面，提高了综合运用知识解决实际问题的能力，包括用IE信息浏览和检索、收发E-mail等技术，Word编辑排版、FrontPage网页制作和Photoshop图像处理等技术，语言文字组织能力，数据处理和版面设计、美化等知识；在人际交往领域中，学会尊重、倾听、说服、交流和沟通；在情感态度领域中，增进了相互间的友谊，锻炼了克服困难的毅力，提高了学习自信心。从以上这些典型的案例中可以看出，信息技术都以工具的形式与整个教学过程有机地融合在一起，我们很难把它从教学过程中分离出来，因为它是直接为教学目标服务的。而且在整个教学过程中，学生的主体性和个性得到较大的体现，这样的教学氛围十分有利于学生创新精神和解决问题的能力的培养。同样，教师通过整合任务，发挥了自己的主导作用，他们以各种形式、多种手段