現(xiàn)代信息技術(shù)與生物教學(xué)的整合實(shí)驗(yàn)研究初探

1、現(xiàn)代信息技術(shù)與生物教學(xué)的整合實(shí)驗(yàn)研究初探四川省彭州市第一中學(xué)課題組唐勇摘要：信息技術(shù)與學(xué)科教學(xué)的整合是學(xué)科教學(xué)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(xué)科教學(xué)整合的原則和方向、信息技術(shù)與學(xué)科教學(xué)整合的形式等方面出發(fā)，并結(jié)合生物教學(xué)實(shí)踐，進(jìn)行了初步的探索。關(guān)鍵詞：信息技術(shù)、生物教學(xué)、整合實(shí)驗(yàn)研究信息技術(shù)與學(xué)科教學(xué)的整合，正在成為當(dāng)前我國信息技術(shù)教育乃至整個教育信息化進(jìn)程中的一個熱點(diǎn)問題，開展信息技術(shù)與學(xué)科教學(xué)的整合是我國面向二十一世紀(jì)基礎(chǔ)教育改革的新視點(diǎn)。2002年3月，我校被確定為成都市教育科學(xué)"十五"規(guī)劃重點(diǎn)課題"現(xiàn)代信息技術(shù)與學(xué)教學(xué)的整合實(shí)驗(yàn)&qu

2、ot;研究學(xué)校。作為整合實(shí)驗(yàn)研究的學(xué)科之一生物學(xué)，我們接受了其子課題"現(xiàn)代信息技術(shù)與生物教學(xué)的整合實(shí)驗(yàn)"的研究，并成立了研究小組，制定了詳盡的研究方案和計(jì)劃。經(jīng)過近兩年的實(shí)驗(yàn)研究，總結(jié)了一些實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，供大家探討。1問題的提出我國傳統(tǒng)的教學(xué)結(jié)構(gòu)是在行為主義教學(xué)理論和學(xué)習(xí)理論的指導(dǎo)下，以教師為中心，以知識傳授為核心的傳授式教學(xué)模式。這種傳統(tǒng)的教學(xué)模式由于忽視對學(xué)生的自主思維能力、高級的認(rèn)知能力和實(shí)際動手的操作能力的培養(yǎng)，已經(jīng)不能適應(yīng)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(xué)科教學(xué)的以知識傳授為核心，以教師為中心的傳統(tǒng)教學(xué)模式，以"主導(dǎo)-主體"

3、;教學(xué)理論為指導(dǎo)，創(chuàng)建新型的教學(xué)結(jié)構(gòu)和學(xué)科教學(xué)模式，重視學(xué)生的主體獨(dú)立性、自主性和能動性，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)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(xué)生主體內(nèi)在的知識結(jié)構(gòu)。要實(shí)現(xiàn)上述教改的目標(biāo)，就決然離不開信息技術(shù)與各學(xué)科課程的整合，因?yàn)樾畔⒓夹g(shù)與學(xué)科教學(xué)的整合為創(chuàng)建新型的學(xué)科教學(xué)模式提供了最理想的教學(xué)環(huán)境和切實(shí)可行的道路。但目前在學(xué)科教學(xué)中運(yùn)用信息技術(shù)即信息技術(shù)與學(xué)科教學(xué)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(jì)算機(jī)就不是現(xiàn)代教學(xué)，不是多媒體就不夠檔次一般。然而實(shí)際情況卻是多媒體教學(xué)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(yùn)用多媒

4、體進(jìn)行教學(xué)的演員，而學(xué)生這一信息技術(shù)運(yùn)用的主體反而成為觀眾。這一方面是由于學(xué)校教師、學(xué)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(xué)科教學(xué)的整合上并沒有現(xiàn)成的模式可供借鑒，還處于探索、實(shí)踐、積累的階段。因此，探討信息技術(shù)與學(xué)科教學(xué)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(xué)科教學(xué)整合的原則和方向2.1現(xiàn)代信息技術(shù)與學(xué)科課程整合要有助于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力?，F(xiàn)代教育技術(shù)與學(xué)科課程整合的過程，要在教學(xué)活動中以學(xué)生的自主探究學(xué)習(xí)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(xué)生學(xué)的方式。這是學(xué)生動手實(shí)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(xué)生進(jìn)行知識灌輸?shù)倪^程。在學(xué)科教學(xué)中利用計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的過程中，需要學(xué)生開動腦筋、大膽想象，自己動手，這是培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的重要途徑。2.2現(xiàn)代教育技術(shù)與學(xué)科課程整合，要從傳統(tǒng)的課件制作，轉(zhuǎn)移到在各個學(xué)科的學(xué)習(xí)中應(yīng)用信息技術(shù)和學(xué)習(xí)信息技術(shù)。教師的教學(xué)設(shè)計(jì)要從傳統(tǒng)的以教為中心的教學(xué)設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)變到以學(xué)為中心的信息化教學(xué)設(shè)計(jì)。只有這樣，才能真正在學(xué)科教學(xué)中發(fā)揮信息技術(shù)對學(xué)習(xí)的變革性的推動作用。2.3現(xiàn)代教育技術(shù)與學(xué)科課程整合要與學(xué)科課程體系的改革、學(xué)科課程的教學(xué)內(nèi)容、方法和手段的改革結(jié)合，為學(xué)科課程適應(yīng)信息化時(shí)代的調(diào)整提供平臺。例如，應(yīng)用現(xiàn)代教育技術(shù)為各個學(xué)科課程的更新建設(shè)網(wǎng)

6、絡(luò)化資源庫，在教學(xué)中應(yīng)用圖形計(jì)算器等信息技術(shù)產(chǎn)品，為學(xué)生在學(xué)科教學(xué)中的探究學(xué)習(xí)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(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)模擬實(shí)驗(yàn)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(xué)生為中心，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神和實(shí)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(xué)設(shè)計(jì)的培訓(xùn)，掌握信息化教學(xué)設(shè)計(jì)的方法，努力在工作中應(yīng)用信息化教學(xué)設(shè)計(jì)來改革教學(xué)。2.4.3 研究自己所教學(xué)科的特點(diǎn)，熟悉所教學(xué)科內(nèi)容在網(wǎng)絡(luò)上的資源分布情況，以便幫助學(xué)生進(jìn)行研究型、資源型學(xué)習(xí)。2.4.4 掌握教學(xué)評價(jià)的新方法，加強(qiáng)信息化環(huán)境下的教育教學(xué)研究，及時(shí)跟蹤現(xiàn)代教育技術(shù)的

7、發(fā)展，應(yīng)用先進(jìn)的信息技術(shù)改進(jìn)自己的教學(xué)方式和學(xué)生的學(xué)習(xí)方式。3信息技術(shù)與學(xué)科教學(xué)整合的形式近年來我校在信息技術(shù)與學(xué)科教學(xué)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(shí)踐中尋找整合點(diǎn)，大膽開展實(shí)踐活動，真正把信息技術(shù)作為學(xué)生的認(rèn)知工具來促進(jìn)學(xué)科知識學(xué)習(xí)和能力提高。我們在實(shí)踐中主要采用以下四種整合形式。3.1利用計(jì)算機(jī)中現(xiàn)有工具進(jìn)行整合教學(xué)常規(guī)的計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)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(shí)施教學(xué)前要作大量的準(zhǔn)備工作。其實(shí)計(jì)算機(jī)本身就具有強(qiáng)大的教學(xué)功能。我們從2002年起就嘗試?yán)眠@些功能進(jìn)行教學(xué)實(shí)踐活動，取得了較好的效果。環(huán)保中的數(shù)學(xué)問題的教學(xué)就是其中一個典型案

8、例。以往教學(xué)這部分內(nèi)容往往把重點(diǎn)放在統(tǒng)計(jì)圖表的認(rèn)識和繪制上。結(jié)果教師教得很辛苦，學(xué)生花了很多時(shí)間去畫圖制表，卻對統(tǒng)計(jì)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(jì)知識教學(xué)的主要目標(biāo)。利用計(jì)算機(jī)中的圖表工具，只要輸入相應(yīng)的數(shù)據(jù)，計(jì)算機(jī)在幾秒鐘之內(nèi)便自動產(chǎn)生統(tǒng)計(jì)圖，而且可以根據(jù)需要產(chǎn)生不同形式的統(tǒng)計(jì)圖表。這樣可以將更多的時(shí)間放在對數(shù)據(jù)變化趨勢的分析推斷上，培養(yǎng)學(xué)生的分析應(yīng)用能力。實(shí)踐表明，學(xué)生通過整合教學(xué)，既達(dá)到了學(xué)會看統(tǒng)計(jì)圖，能根據(jù)數(shù)據(jù)的變化做出適當(dāng)?shù)姆治雠c推測，并提出自己的建議的數(shù)學(xué)學(xué)科教學(xué)目標(biāo)；又達(dá)到了學(xué)會用圖表工具制作統(tǒng)計(jì)圖的信息技術(shù)教學(xué)目標(biāo)；還培養(yǎng)了良好的環(huán)保意識，激

9、發(fā)了使用計(jì)算機(jī)的興趣，大大提高了教學(xué)效率。 3.2利用計(jì)算機(jī)信息加工能力進(jìn)行整合教學(xué)計(jì)算機(jī)具有較強(qiáng)的信息加工能力，利用這一功能可以讓學(xué)生對信息進(jìn)行重整、加工和再應(yīng)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(dá)能力，達(dá)到對大量知識的內(nèi)化。例如：生態(tài)環(huán)境的保護(hù)一章的教學(xué)就充分利用了計(jì)算機(jī)信息加工這一功能。課前教師介紹了一些環(huán)境保護(hù)方面的網(wǎng)站，如國家環(huán)境保護(hù)總局（<A href=""></A>）、中國環(huán)保網(wǎng)（<A href=""></A>）等，學(xué)生可自由選擇其中感興趣的主題和相應(yīng)的資料來研究

10、，最后以小組合作的形式完成研究報(bào)告。學(xué)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(xué)習(xí)目標(biāo)進(jìn)行信息篩選，并對選取的信息進(jìn)行分析加工，再進(jìn)行組合和再創(chuàng)造，最終得到學(xué)習(xí)成果。有的學(xué)生還把學(xué)習(xí)成果制作成網(wǎng)頁的形式。在這里，計(jì)算機(jī)一方面在學(xué)生學(xué)習(xí)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(yīng)用所學(xué)的語文寫作、美術(shù)繪畫和欣賞等多項(xiàng)知識完成研究報(bào)告，使知識內(nèi)化并激活。3.3利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)的整合教學(xué)隨著信息技術(shù)的飛速發(fā)展，新技術(shù)在教學(xué)中的應(yīng)用更為學(xué)生的探索和學(xué)習(xí)提供了強(qiáng)有力

11、的支持。許多在現(xiàn)實(shí)中很難做到的試驗(yàn)，可以通過計(jì)算機(jī)來模擬，從而給學(xué)生以真切感，促進(jìn)學(xué)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(xì)胞分裂的裝片，但在顯微鏡下看到的只是細(xì)胞分裂過程中的某一個時(shí)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(xué)生能更好地理解這一知識，并真正提高應(yīng)用能力，我們在教學(xué)中利用計(jì)算機(jī)來進(jìn)行模擬試驗(yàn)，設(shè)計(jì)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(qiáng)，讓學(xué)生自己操作，體驗(yàn)"細(xì)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(xué)生真切地認(rèn)識到信息技術(shù)

12、應(yīng)用的重要性和學(xué)習(xí)方式革命的緊迫性。3.4利用網(wǎng)站進(jìn)行研究性學(xué)習(xí)和協(xié)作學(xué)習(xí)研究性學(xué)習(xí)指學(xué)生在教師指導(dǎo)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(xué)研究的方式主動地獲取知識、應(yīng)用知識、解決問題。研究性學(xué)習(xí)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(xué)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(yàn)和提高溝通與合作能力。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為更好地開展研究性學(xué)習(xí)和實(shí)現(xiàn)協(xié)作式學(xué)習(xí)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?cái)U(kuò)充協(xié)作范圍，提高協(xié)作的效率、改革學(xué)習(xí)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(xué)習(xí)，提高協(xié)作

13、能力的典型案例。該課題以學(xué)生為研究主體，以小組活動為主導(dǎo)方式進(jìn)行。學(xué)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(jìn)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(bào)收獲，交流心得。整個活動歷時(shí)兩周，學(xué)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(yù)定任務(wù)，對學(xué)生的發(fā)展產(chǎn)生多方面的良好影響：在認(rèn)知領(lǐng)域中，拓寬了知識面，提高了綜合運(yùn)用知識解決實(shí)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(jì)、美化等知識；在人際交往領(lǐng)域中，學(xué)會尊重、傾聽、說服、交流和溝通；在情感態(tài)度領(lǐng)域中，增進(jìn)了相互間的友誼，鍛煉了克服困難的毅力，提高了學(xué)習(xí)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(xué)過程有機(jī)地融合在一起，我們很難把它從教學(xué)過程中分離出來，因?yàn)樗侵苯訛榻虒W(xué)目標(biāo)服務(wù)的。而且在整個教學(xué)過程中，學(xué)生的主體性和個性得到較大的體現(xiàn)，這樣的教學(xué)氛圍十分有利于學(xué)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(wù)，發(fā)揮了自己的主導(dǎo)作用，他們以各種形式、多種手段幫助學(xué)生學(xué)習(xí)，進(jìn)一步調(diào)動了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。<BR>雖然我們在信息技術(shù)與學(xué)科教學(xué)整合的實(shí)驗(yàn)研究中進(jìn)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