信息技術(shù)在生物教學(xué)中的運(yùn)用

1、隨著生命科學(xué)迅猛發(fā)展，生物學(xué)正在向宏觀研究和微觀領(lǐng)域縱深，它作為一門實(shí)驗(yàn)學(xué)科，教學(xué)強(qiáng)調(diào)情境與協(xié)作，重視直觀與操作，提倡學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性。傳統(tǒng)的教學(xué)手段對(duì)微觀世界的動(dòng)態(tài)變化及宏觀的總體認(rèn)識(shí)卻顯得心有余而力不足。傳統(tǒng)的教學(xué)手段如掛圖、幻燈片等，很難達(dá)到良好的效果。隨著信息技術(shù)在教育領(lǐng)域的不斷滲透和發(fā)展，動(dòng)畫技術(shù)越來越多地被應(yīng)用到課堂教學(xué)過程中。利用動(dòng)畫技術(shù)可以有效在實(shí)現(xiàn)宏觀與微觀的轉(zhuǎn)換，促進(jìn)學(xué)習(xí)內(nèi)容的科學(xué)性、系統(tǒng)性、直觀性和趣味性，輕松有效地突破各種生物學(xué)教學(xué)難點(diǎn)。本專題就和大家一起來探討動(dòng)畫技術(shù)在生物教學(xué)中的應(yīng)用問題。第一講 生物教學(xué)中動(dòng)畫技術(shù)的應(yīng)用下面我們首先以高中必修二第三章DNA的復(fù)制為例

2、，來看看動(dòng)畫技術(shù)對(duì)于微觀生命活動(dòng)教學(xué)的幫助。這節(jié)課我們的教學(xué)目標(biāo)是讓學(xué)生能夠概述DNA復(fù)制的過程，知道DNA復(fù)制的基本條件和特點(diǎn)，并說出DNA 能夠準(zhǔn)確復(fù)制的原因等等。在傳統(tǒng)的教學(xué)手段中，教師采用的工具課本文字和的圖片，通過講解、學(xué)生看書、交流、歸納總結(jié)的方法來完成教學(xué)過程。這節(jié)課看似學(xué)生參與了學(xué)習(xí)過程，其實(shí)效果如何呢？教師采用的工具是靜態(tài)的，而DNA 復(fù)制過程卻是動(dòng)態(tài)的，學(xué)生能否想象出正確的動(dòng)態(tài)變化過程呢？學(xué)生在課本上找到模板、原料、能量、酶等DNA復(fù)制的條件，又能否理解它們具體含義呢？如何提高課堂學(xué)習(xí)效率，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行真正自主探究呢？對(duì)于DNA復(fù)制之類的微觀生命活動(dòng)我們無法觀察到，學(xué)生對(duì)于

3、這個(gè)看不見的生命活動(dòng)無從探究。這種情況下最好的方法就是模擬分子運(yùn)動(dòng)，比如可以在黑板上不辭辛苦的板演、用教具模擬，用分子模型模擬，用動(dòng)畫模擬等等。前蘇聯(lián)著名的教育家巴班斯基在教學(xué)過程最優(yōu)化理論中提出，要取得最大的教學(xué)效果還要耗費(fèi)最少的時(shí)間、精力和經(jīng)費(fèi)，就要選擇最合理的教學(xué)方法和手段。很顯然動(dòng)畫模擬最符合教學(xué)過程最優(yōu)化理論的要求。對(duì)于動(dòng)畫在教學(xué)中的使用需要一定的技巧，不帶著問題直接給學(xué)生觀看容易產(chǎn)生過電現(xiàn)象，看的時(shí)候記得。過段時(shí)間就忘了。如何合理的使用動(dòng)畫呢？以DNA復(fù)制為例，我們進(jìn)行了這樣的設(shè)計(jì)：1.首先讓學(xué)生簡單回顧與DNA復(fù)制相關(guān)的知識(shí)，如細(xì)胞分裂、DNA分子的結(jié)構(gòu)。2.對(duì)DNA復(fù)制的科學(xué)發(fā)

4、展史做一個(gè)簡單的介紹，提出問題：DNA復(fù)制過程是什么？科學(xué)家對(duì)DNA復(fù)制提出的全保留復(fù)制、半保留復(fù)制哪種觀點(diǎn)是正確的？3.學(xué)生帶著問題觀看DNA復(fù)制過程的動(dòng)畫。4.學(xué)生交流、討論觀看到DNA復(fù)制過程。5.播放全保留復(fù)制、半保留復(fù)制的動(dòng)畫，由學(xué)生結(jié)合剛才觀看的DNA復(fù)制過程判斷DNA復(fù)制的方式。此時(shí)學(xué)生對(duì)DNA 復(fù)制已經(jīng)有了一個(gè)整體的認(rèn)識(shí)，再讓學(xué)生結(jié)合教材以小組形式討論DNA復(fù)制的過程，此時(shí)學(xué)生對(duì)DNA復(fù)制的認(rèn)識(shí)相對(duì)比較全面了，再隨機(jī)請(qǐng)幾個(gè)學(xué)生上臺(tái)講解一下DNA復(fù)制的過程，并由其他同學(xué)積極參與糾錯(cuò)。通過動(dòng)畫的設(shè)置，調(diào)動(dòng)了學(xué)生主動(dòng)參與課堂學(xué)習(xí)的積極性。6.播放剪輯過的DNA復(fù)制動(dòng)畫，同時(shí)提出要求，

5、學(xué)生需要根據(jù)動(dòng)畫總結(jié)出DNA復(fù)制的基本條件、特點(diǎn)和DNA 能夠準(zhǔn)確復(fù)制的原因?？赐曛?，小組討論，每個(gè)小組安排一個(gè)發(fā)言人進(jìn)行展示交流。最后教師進(jìn)行點(diǎn)評(píng)，這節(jié)課就算完成了。通過這個(gè)案例，大家可以發(fā)現(xiàn)，動(dòng)畫技術(shù)不僅能夠把知識(shí)直觀化、趣味化，使學(xué)生樂于接受，而且能夠使教師的主導(dǎo)作用和學(xué)生的主體性得以充分發(fā)揮。通過多媒體動(dòng)畫讓學(xué)生去仔細(xì)觀察、帶著問題看動(dòng)畫，在教師的引導(dǎo)下解決問題，更好地體現(xiàn)教學(xué)的互動(dòng)性，教學(xué)活動(dòng)因?yàn)橛辛藙?dòng)畫，使得學(xué)生自主探究，小組合作，個(gè)人踴躍展示都得以很好的體現(xiàn)。一般來說，使用動(dòng)畫技術(shù)，可以模擬實(shí)現(xiàn)生物中以下兩個(gè)轉(zhuǎn)換：1.變化過程快與慢的轉(zhuǎn)換。一些生物學(xué)現(xiàn)象往往需要慢長的變化過程才

6、能完成，如花的開放過程、花藥發(fā)育成熟變成花粉的過程、青蛙的胚胎發(fā)育、胚后發(fā)育的過程等等，這些學(xué)習(xí)內(nèi)容對(duì)學(xué)生來說，很難建立起系統(tǒng)的認(rèn)知。運(yùn)用動(dòng)畫技術(shù)，能夠化慢為快，把持續(xù)幾小時(shí)、幾天、幾周甚至更長時(shí)間的生物學(xué)過程在幾分鐘內(nèi)播放出來，這為學(xué)生系統(tǒng)建構(gòu)知識(shí)提供了便利。如，初中生物課對(duì)于種子的萌發(fā)只從文字和靜態(tài)的圖片給予展示，好多學(xué)生無法理解種子從萌發(fā)到成長的過程，用實(shí)驗(yàn)演示的話，需要很長時(shí)間，又不易觀察其生長的詳細(xì)過程，教師對(duì)此無從下手。但使用動(dòng)畫技術(shù)，將種子萌發(fā)的各個(gè)時(shí)期用動(dòng)畫的形式播放，種子從萌芽到生長，種子中各部分的變化過程，整個(gè)過程栩栩如生地顯示在學(xué)生面前，易于學(xué)生理解，又能詳細(xì)描述其變化過

7、程。也有一些生物學(xué)現(xiàn)象是非?？焖俚模瑢W(xué)生不容易觀察。結(jié)合使用動(dòng)畫技術(shù)，讓這一過程慢速呈現(xiàn)，將十分有利于學(xué)生的理解。如青蛙捕捉害蟲，整個(gè)過程只有 1/20 秒，肉眼是看不清楚的，但用運(yùn)用動(dòng)畫技術(shù)，可以慢慢地播放出來，甚至可以暫停下來，讓學(xué)生觀察清楚，這樣，學(xué)生對(duì)這一過程的理解無疑會(huì)更加深刻。2.變化現(xiàn)象微觀與宏觀的轉(zhuǎn)換在生物現(xiàn)象中，有許多微觀的活動(dòng)，學(xué)生學(xué)習(xí)時(shí)很難理解，加上條件的限制，很多學(xué)校也不具備通過實(shí)驗(yàn)方式來觀察。這時(shí)結(jié)合使用動(dòng)畫技術(shù)可有效解決這一問題。如，在七年級(jí)上冊(cè)有“細(xì)胞的生活需要物質(zhì)和能量”一節(jié)，其中的一個(gè)重點(diǎn)內(nèi)容便是細(xì)胞膜控制物質(zhì)的進(jìn)出。這對(duì)于學(xué)生來說是比較難理解的，通過動(dòng)畫的形

8、式，巧妙運(yùn)用三種不同顏色的圓點(diǎn)分別表示有用的物質(zhì)、沒用的物質(zhì)及細(xì)胞內(nèi)部產(chǎn)生的廢物，通過這三種圓點(diǎn)在細(xì)胞膜之間穿插的動(dòng)畫，就有效地幫助學(xué)生理解這一重難點(diǎn)問題?，F(xiàn)比如，噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)，是要通過電子顯微鏡才能夠觀察到的，一般中學(xué)根本就沒有這種條件，但我們可以使用動(dòng)畫進(jìn)行模擬，從而有效促進(jìn)學(xué)習(xí)難點(diǎn)的達(dá)成。第二講 生物教學(xué)中視頻動(dòng)畫的獲取與制作使用動(dòng)畫技術(shù)的可以很好地模擬實(shí)現(xiàn)生物現(xiàn)象變化過程中快與慢、宏觀與微觀的轉(zhuǎn)換問題，讓學(xué)生更加直觀地理解生物運(yùn)動(dòng)變化現(xiàn)象，提高學(xué)習(xí)的質(zhì)量，那么這些動(dòng)畫哪里來的呢？一般我們有兩種獲取思路：一是通過網(wǎng)上下載。當(dāng)然下載的動(dòng)畫不一定符合我們的需要，我們可以在此基礎(chǔ)上做適

9、當(dāng)修改。二是學(xué)習(xí)一些簡單的動(dòng)畫制作方法，自己來制作。上一講案例中使用的DNA復(fù)制的動(dòng)畫就是下載后稍作處理得到的。動(dòng)畫開始階段的“由人腳宏觀內(nèi)容不斷微觀化直至看見DNA”是通過網(wǎng)絡(luò)下載的，是一段視頻內(nèi)容，這個(gè)過程我覺得比較能吸引學(xué)生上課的注意力，而且更能幫助學(xué)生理解微觀世界的存在。DNA復(fù)制動(dòng)畫是制作的，把它們組合起來就成了本節(jié)課的使用動(dòng)畫。這里需要說明的是，我們把視頻作為動(dòng)畫中的一個(gè)特例來使用。動(dòng)畫視頻的下載有很多途徑，比如用優(yōu)酷下載，很多動(dòng)畫視頻都可以在優(yōu)酷中找到。對(duì)于下載的動(dòng)畫視頻的一般都需要根據(jù)教學(xué)需要做適當(dāng)剪輯處理，這里可以使用的工具很多，如使用VirtualDub(視頻剪輯軟件)，C

10、orel Video Studio(會(huì)聲會(huì)影) ，銳動(dòng)天地視頻編輯專家等等。這些工具的使用一般比較簡單，我以“會(huì)聲會(huì)影”為例簡單介紹一下。（示例）動(dòng)畫從網(wǎng)上也可以下載，不過一般需要下載工具，如FLASHGET等。（有沒有合適的下載網(wǎng)站？）其實(shí)并非所有我們需要的教學(xué)動(dòng)畫都可以在網(wǎng)絡(luò)上找到，另外即使我們找到了，也不一定完全符合我們的要求。這時(shí)候如果我們老師自己能夠掌握簡單制作動(dòng)畫的技術(shù)，那很多問題便可以迎刃而解。其實(shí)，制作簡單動(dòng)畫并不復(fù)雜，仔細(xì)分析一下，一般的動(dòng)畫主要涉及位置移動(dòng)的，形態(tài)變化的，有的兩者皆有，所以我們只要能夠利用動(dòng)畫制作軟件制作出移動(dòng)和形變的動(dòng)畫，那很多微觀生命活動(dòng)的動(dòng)畫我們自己就

11、可以動(dòng)手制作了。下面我以Flash為例為大家簡單介紹一下如何簡單制作動(dòng)畫教學(xué)資源。首先看移動(dòng)動(dòng)畫的制作與使用實(shí)例：蜜蜂直線運(yùn)動(dòng)（簡單演示）有時(shí)它的運(yùn)動(dòng)并非直線，如果需要按自己需要的運(yùn)動(dòng)，我們可以通過引導(dǎo)層來完成。如：生態(tài)系統(tǒng)信息傳遞，我們來演示一下動(dòng)畫的制作方法與應(yīng)用。其次我們看一下形變動(dòng)畫的制作與使用實(shí)例：簡單演示細(xì)胞失水也有些動(dòng)畫過程有些復(fù)雜，我們可以通過分解的方法來完成。下面來看一個(gè)轉(zhuǎn)錄的動(dòng)畫，此過程看似復(fù)雜，其實(shí)就是DNA分子雙鏈解開，RNA聚合酶和核苷酸的移動(dòng)，只需要用到動(dòng)作補(bǔ)間動(dòng)畫就可以完成了。(簡單演示）生物是研究生命現(xiàn)象的一門科學(xué)，教科書中只能用從靜態(tài)的圖片、蒼白的文字來說明，使活生生的生物好像失去生命力，而微觀的現(xiàn)象由于受教學(xué)條件的限制又無法看到，抽象的知識(shí)無法理解。動(dòng)畫技術(shù)的應(yīng)用恰好填補(bǔ)了這一缺陷，動(dòng)畫技術(shù)在生物教學(xué)中的運(yùn)用越來越多，技術(shù)也進(jìn)一步的提高和成熟。，使生物學(xué)