论现代信息技术在种子检验教学中的应用

论现代信息技术在种子检验教学中的应用高文伟陈全家曲延英于月华（新疆农业大学农学院）摘要：本文将传统教学与多媒体网络教学对比，探讨了现代信息技术教学的作用以及其引入教学后所产生的效果，并根据种子检验教学的特点，阐明了现代信息技术是一种不但能增强教学质量又能提高和改善教学效果的教学手段。通过现代信息技术在种子检验中最近几年的教学实践，可以发现：现代信息技术在教学应用中产生了良好的效果；合理利用现代信息技术进行教学必将是教育信息时代发展的趋势。关键词：现代信息技术种子检验应用信息技术与学科课程的整合，是新时期高等教育教学改革的新亮点。合理运用现代信息技术技术，可有效提高演示实验教学质量。但在实际教学中一定要坚持以实验为基础的教学原则，不能因为使用各种多媒体技术而削弱实验教学，一切能用实验去研究的教学问题就绝不能脱离实验。我们应该合理利用现代信息技术拓宽教学手段，丰富演示实验的内涵，增强其教学功能，提高课堂教学效果，从而更好地形成学生的科学素养。种子检验原理与技术（简称种子检验）是一门规范性极强的实践性课程，它不但要培养学生观察、分析及综合运用生物学知识的能力,以适应素质教育的要求,而且需能够激发学生学习生物知识的兴趣,培养学生热爱科学,热爱生命的态度和创新能力;但是传统的实验室在某些实验教学中往往由于设备和条件的限制无法进行实验或者实验效果不明显,从而难以达到人人掌握实验技能的教学目的。随着现代信息技术的飞速发展，以计算机为媒介的教学手段已广泛被用于高校教学活动中，尤其是多媒体辅助的教学活动，给教学带来了活力；而网络课堂、网上信息链接为深化教学，扩展知识提供了很好的平台。笔者根据4年的种子检验课程教学实践，结合目前大多数学校的教学条件，对现代信息技术在课堂教学中的试点应用研究，在最大限度发挥其作用方面与同行共探讨，以期为现代信息技术的合理利用奠定基础。一、种子检验原理与技术教学的特点种子检验原理与技术是系统地阐述与种子特性有关的重大课题的科学。也是一门实践性很强的科学，在教学中历来强调教学的直观性。在生命科学迅猛发展的今天，教材中引入了许多研究种子本质的内容，特别是一些分子水平、细胞水平微观世界的知识。这给种子检验原理与技术教学提出了更新、更高的要求。传统的教学方法以教师讲授为主,教学手段可视化差，仅靠现有的一些文字、挂图，甚至投影、幻灯，难以达到应有的教学效果。随着科学技术日益发展，现代媒体技术作为一种现代化的教学手段，能极大地提高生命科学相关课程的教学质量，有利于培养学生自学能力和分析解决问题的能力，已经成为教学手段现代化的重要标志[1-3]。现代媒体技术的运用可以产生非常好的直观性效果，激发学生求知的欲望。而且实现了师生间资源共享、交流共鸣，和谐发展，培养了学生的探究能力，协作精神。二、现代信息技术在种子检验教学中的作用（一）多媒体技术在种子检验教学中的优点1、将繁杂的知识简明化。种子检验的部分知识体系内容繁杂，过程冗长，借用多媒体课件将其逐步剥离，通过抽提知识点、主干线条，引领学生归纳总结，同时将文字、图形分步释放，形成简明扼要的知识树。学生在课堂上系统学习、理解知识，重点掌握知识树，课下通过已掌握的知识主干逐步延伸、发散，复习巩固课堂上所学的全部知识，大大提高了学习的效率。2、将抽象的知识形象化，难点知识易化。对于抽象的发热反应、分子标记检测过程等，静态挂图无法反映动态的过程，板书作图则内容多、无法重放。借助多媒体技术将静止的插图制成三维动态图像，加入视频插转，增加动画特效和课件的交互，将物质的空间结构、反应的时间顺序、运动特征等以动态形式形象化地展示出来。而物质代谢的改变、引起的生物学变化等以活动的画面演示，图文并茂，声像结合,使学生的空间概念得以建立,对物质的形态结构变化及所产生的生物学功用的关联性得以深刻理解，则将分子标记、真实性鉴别及活力等教学难点易化，使教学难点易化。3、模拟实验，提高了实验教学质量。以多媒体技术的制图、动画、声音等媒体形式模拟实验全程，通过慢放、定格演示、分析和讲解实验；学生在电脑上预习实验，熟悉关键操作，再进行实际操作；实验完毕后可将课件再现、暂停等“重温”实验过程，能很好地提高实验的成功率和实验质量。因条件限制无法实现的实验项目，组织学生在电脑上模拟实验，既节省实验经费，又不受时间、空间的限制，使学生增加了对操作技能的认知。（二）网络教育为提高教学质量提供了更好的平台1、建立网络课堂，加强师生交流，提升种子检验教学质量。网络课堂是教师在主控机上授课、辅导、答疑，组织和督导学生的学习，学生通过与主控机联网的工作机同步学习、提问；或教师将学生分成多个讨论组，组织学生以网络为媒介，进行联机讨论；学生将讨论中的疑问经网络发送给教师，教师利用电子黑板将共性问题统一讲解，个别问题联机答疑。网络课堂通过实现信息的双向反馈过程，弥补了多媒体教学中的不足，及时化解学生学习中遇到的难题，做到边学边清，边清边掌握，具有良好的教学效果。2、网上信息搜索，增加知识蕴含量。基于Internet连接的网络具有高密度信息集成以及快速传输的显著特点,为学生提供了浩瀚的知识。其中的GENBANK、CNKI、分子生物学信息网等，为学生提供了大量的种子内部的信息知识和研究成果。学生通过上网可查询国内外种子检验发展的新动态及最新科研成果，获取与建构新知识，提高自身认知的层面，加深对课本知识的理解。其应用还可实现资源共享，使学生在专业学习的同时及时接触前沿学科、边缘学科的进展,有利于综合素质的全面提高。三、现代信息技术在种子检验教学中的合理利用在种子检验中并不是每一节课的内容都适合用多媒体来完成。有的用实物或投影演示，效果很好。如果一味要运用多媒体，效果未必好。我们应该从具体的教学内容和目标出发，遵循“用简不用繁,用易不用难”的原则，明确多媒体教学用在什么地方，什么时候用，怎么用，期望收到什么效果，以真正达到“现代信息技术与研究性学习的有机整合，从而达到培养学生创新精神和创造能力的目标”。（一）对于那些学生感到难于理解的教学内容或用传统教学手段难于讲清的，可发挥多媒体技术的优势突破难点，以达到教学目标。例如：在教“种子的水分”一节时,如果运用挂图或投影进行直观演示，由于受时间、空间的限制，学生对渗透作用的原理一时很难理解。为了突破这一教学难点，用Flash软件制作的动画：渗透作用实验，模拟逼真，使学生看到了水分子和蔗糖分子的运动。在分子运动的世界里，学生通过观察看到“长劲漏斗管内液面上升”这一现象，进一步理解渗透作用的原理，有利于知识由浅人深、由现象到本质的传递。紧接着再将“植物细胞对水分的吸收”的动画显示，学生很快就能领会，,因为“植物细胞对水分的吸收”的原理被这种逼真又清晰的图案和音响效果所揭示，这是传统的教学所难以达到的效果。课后，学生准备自己动手做实验的欲望非常强烈。这无疑是研究性学习的良好的开端。边实验，边研究，边讨论，创造性思维的意识在此过程中不断增强。学生对种子的吸湿性也就深入掌握了，对种子水分的认识与掌握也就愈加牢固。（二）常规教学手段并不排斥“现代信息技术”，多媒体优势可以通过与常规教学手段的优化整合得以体现。如讲授“种子生活力”的内容时,我们让计算机模拟和动手实验相结合,先做“植物细胞的质壁分离和质壁分离复原”的实验,接着运用计算机模拟“植物细胞的质壁分离和复原”的动画,生动地展示了在外加30%蔗糖溶液的时候,细胞内液泡和原生质层所发生的变化。由于学生在自己动手实验操作的基础上,有了一种成功或失败的体验,然后,通过“现代多媒体教学技术”的模拟过程,形成了一个较完整的思维过程,这样更加有利于学生对新概念的掌握。大多数学生进一步思考分析失败和成功的原因,失败的同学都踊跃在课后继续要求重新做实验,直至最后成功。再则，课本的这一实验是有关“植物细胞的吸水和失水”的学生验证性实验，实验后,有的学生提问:“动物细胞在不同浓度的溶液中将怎样?”此时教师对突如其来的问题可以不回避，在鼓励学生积极思维的同时，马上可以通过上网将“人的红细胞不同浓度的溶液中的变化”图片显示。通过多媒体技术的运用，学生的创新精神、创新能力非但没有受挫，相反的创新精神的萌芽得以萌发。（三）在多媒体网络教学中,学生可以利用教师准备好的课件,通过“人机对话”进行自主探索研究。既培养学生独立思维,又增强了他们动手操作的能力。如：在上“种子纯度检验”时，我们提前要求学生自学及观看教师的课件，针对教材中的物理鉴定、化学鉴定、蛋白质鉴定和DNA分子鉴定四种类型，分为四个小组进行调查研究。任务一分配,学生的学习积极性空前的高涨,有的学生设计小实验（不同浓度的苯酚染色）；有的在网上查资料；有的制作小专题；在课堂上采用多媒体作汇报，学生自己有分工、有合作，每个同学全身心投入。就这样一改传统的以教师的教为主的“填鸭式”的教学模式，而成为学生自主学习汇报研究过程、演示实验过程及结果的自我教育的过程，课堂气氛也非常的活跃，效果相当不错。“人机对话”，即基于互联网资源的研究性学习。一般可由五个教学步骤构成:1创设研究课题情景;2指导探究步骤;3搜索网络资源;4学生合作探讨;5网上交流分享。四、现代信息技术应用中需注意的问题综上所述，种子检验教学本身就是实践性很强的课程，现代信息技术应用于种子检验教学中的策略应归结为：1情境激趣策略即设计相关场景；2教学内容形象化策略即在实验过程中讲授；3自主探究策略即人机对话的实施；4协作学习策略即小组合作；5拓展延伸策略。每一种媒体都有自身的长处，对某种特定的教学和学习有效，不存在一种处处适用的全能媒体，只有充分发扬现代信息技术的有利作用，解决其存在的不足，在师生的共同努力下，现代信息技术在种子检验教学中的作用才会更有效更完善。现就现代信息技术应用中需注意的问题罗列如下：1、避免多媒体课件的过度使用及过分渲染。多媒体技术虽有诸多优越性,但其终究只是教学的一种辅助手段，如过分依赖多媒体，将过多的内容制成课件，则课件量过大画面切换过快，导致学生无暇思考、提问，而教师忙于应对课件展示的内容，无暇顾及教学活动的组织、学生的反应，更谈不上信息的双向交流，最终造成教与学节拍的不和谐。应合理安排多媒体课件的量，恰当使用声、色等视听渲染，充分利用自己独到的教学方法和技巧调动学生的参与，重视与学生的课堂互动，给学生留下一些思考、质疑的空间，发挥教师在教学中的主导作用，实现教学手段与教学方法的优化结合，才能实现教学效果最优化。2、避免多媒体课件陈旧，课堂信息量过大。教师使用多媒体课件时，应根据种子检验的发展、所用教材内容的需要及各专业的要求，及时调整、更新课件的内容，做到因材施教，才能使多媒体辅助教学的优势得到发挥，提升种子检验的教学质量。同时，一定要做到内容适量，尤其是教材之外的知识，一定要把握好取舍，必须保证学生有理解、质疑和记忆所学知识的余地，保证教师有将课件回放补充、归纳总结的时间。3、避免网络教育流于形式，注重使用效率。网络上的信息良莠不齐，学生上网时最感兴趣的是娱乐性的内容、玩游戏等；而网络课堂因学生参与较多而耗时，容易造成讲授时间减少，个别学生怠于讨论、质疑，使网络课堂的教学优势得不到体现。为避免网络教育流于形式，教师应训练学生熟练使用搜索引擎，熟悉查询路径和方法，培养学生快速准确获得所需资料的能力，尽可能详尽的告知学生查询资料的相关网站、网页，提高网络使用效率。教师应根据章节内容的需要，合理安排网络课堂，加强组织、督导，鼓励学生积极参与讨论，根据讨论、回答问题的表现记录得分，加入到考核成绩中，以促使学生提高使用网络课堂的效率。现代信息技术以其独特的魅力走进了学校，走进了课堂，信息技术与学科课程整合给教学活动带来了勃勃生机，对整体的教育改革起到了积极的推动作用。教师惟有充分认识和发挥其功效，把信息技术与课程有机的整合，并在教学实践中不断更新教学思想，用先进的教育理念指导教学实践，信息技术的强大功能才能得到更充分的发挥，我们的教学必将如虎添翼。参考文献：[1]冀玉良.试论高校生物学科教学与多媒体技术的整合[J].商洛学院学报,2008,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