运用信息技术实现高中生物的有效教与学

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运用信息技术实现高中生物的有效教与学
郝建良  孙锐
（海南省昌江黎族自治县昌江中学）
摘要：在科技飞速发展的今天，传统的教学模式已不能满足现在学生的需求，本文从学生对学科的感受及最喜欢的课堂教学方式调查入手，分析当前高中生物教与学的现状及传统教学中存在的问题，提出了将教师的教学和学生的学习与网络信息技术进行高度融合、充分利用的具体措施和做法，发挥信息技术在各个方面的优势，以期达到帮助教师增强教学效果、提高课堂效率的目的；帮助学生增强学习自信心、提高学习效率的效果，从而实现高中生物教与学的有效性。体现新课程 “教师是课堂的主导，学生是学习的主体”的理念。
关键词：信息技术；有效课堂；高中生物；有效学习
运用信息技术教学，可以把非常枯燥的静态教学材料，转变为集声音与视觉为一体的动态视频效果，向学生展示丰富的学习内容。因为多媒体教学技术能很好地融汇音频、图像、图形和文字等不同形式，用极其活跃的动态画面，非常形象地传达给学生。画面活跃，刺激学生的感官，因而激发学生学习的兴趣，使他们产生强烈的学习欲望。如果在教学中巧用多媒体，能起到四两拨千斤、于无声处响惊雷的效果。
从2004年开始，海南省作为首批新课程改革试验区率先进入新课改。在新课改的引领下，高中生物教师开始注重高中生物学科与信息科学技术的整合，信息技术逐渐被运用到高中生物教学的各个环节，实现了高中生物的教学方式的多样化和教学模式的具体化。从而提高了高中生物课堂教学的效率，激发了学生学习的主动性与积极性。同时，学生在学习过程中以信息技术为工具搜索收集资料，分析处理数据，充分发挥了学生自主探索、合作学习、主动学习获得知识的能力。这些都体现了新课程贯穿的思想——教师是课堂的主导，学生是学习的主体。
一、信息技术下实现高中生物有效教与学的必要性
（一）高中生物教与学的调查现状
为了感知学生对生物课程的具体感受，了解学生最喜欢的课堂教学方式，笔者曾在我校高二理科学生中做过一个问卷调查，下面是问卷调查的统计结果：
表一：学生对学科课程的具体感受
最喜欢的        体育，信息技术，化学25%，生物20%
最不喜欢的        英语，生物，物理
压力很大的        数学，英语，生物
实用性差的        英语，生物，数学
内容偏易的        生物，化学，数学
内容太难的        物理，外语，数学
表二：学生最喜欢的生物课堂教学方式

从表一的数据分析可知：只有20%的学生喜欢学生物，大部分学生普遍反映生物学科学习难度虽然简单，但在生活方面实用性差，且在高考科目中，相对平均分较高，学习压力大等。
从表二可看到大约86%的学生喜欢多媒体教学、课外实践实践、讨论交流的课堂教学方式。
（二）传统高中生物教学中存在的问题
从以上数据分析可以看出，在传统的高中生物教学中，每个教师走进课堂之后总是采用同样的方式教学：复习旧课，走进新课，总结知识；课堂上教师就是一个唱独角戏的演员，几乎不需要学生的配合就可以完成整台戏。这种一言堂的教学方式中扼杀了学生自主探索和学习的积极性，生物学科是一门以实验为基础的学科，本应充满科学性、探究性、趣味性的课程变得死板、没有生机，导致学生学习兴趣不高，学习效果大大折扣。学生更是从心理上抵触学习生物。不重视生物学科。想提高学生的生物学习兴趣，发挥学生在课堂的主观能动性，激发学生学习的内在动力和内在需求，就必须实现高中生物教学的有效教学。转变教师“一言堂”，让学生作为真正的课堂主体。在教学中，师生之间是一种民主、平等的关系，教师的作用是按照学生个人的兴趣爱好，去充分发掘学生的潜能。使学生的个性得到充分自由的发展。
（三）高中生物教学的有效性，高效性
有效教学中的“有效”，主要是指通过教师在一种先进教学理念指导下，经过一段时间的教学之后，使学生获得具体的进步或发展，有效教学的“教学”是指教师引导，维持和促进学生学习的所有行为和策略。从此概念可以看出，凡是能够有效地促进学生的发展，有效地实现预期教学目的的教学活动都可以称之为“有效课堂教学。”它包括有效地教学目的，教师有效地教与学生有效地学，有效的教学评价。在我们的教学中要不断地克服低效教学，提高教学质量，把信息技术课堂教学的有效性作为基本目标任务，追求信息技术环境下的优质教学。

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二、在信息技术环境下，实现高中生物有效教学的主要途径
（一）运用信息技术创设情景，激发学生“探究”的欲望
学习总是与一定的“情境”相联系的，因为在“情境”的媒介作用下，那些生动直观的形象才能有效地激发学生联想，唤起学生原有认知结构中有关的知识、经验及表象，使学生在新旧知识之间建立联系。只有在相应的问题情境下，学生才能产生心理共鸣，才能从情感体验中悟出某个问题的道理，教师除了要带着爱心，激情与微笑外，还要带着信息、音乐和故事等。生物教学必须要学会应用先进的网络资源来服务课堂教学，借助多媒体计算机具有的综合处理图形、图像、动画视频以及声音、文字和语言，符号等多种信息的功能，从声音、色彩、形象、情节、过程等方面，来表现各种情境，因而问题情境设置的生动有趣，形象具体，充分调动学生的多种感官来接受信息，集中学生的注意力，激发学生思维，有利于调动学生学习的主动性，从而使学生进入最佳学习状态，为实现高中生物教学的有效性奠定了良好的基础。例如：在必修1《绪论》一节学习中，用Powerpoint把一幅幅精彩的画面和悦耳的风铃声相结合，投射到大屏幕，将生物与生命紧密联系在一起，激起学生浓厚的兴趣和探究的欲望，使学生在这种“情境”中探索、实践、联想、判断，从而加深对问题的理解。
（二）利用flash课件，将观察对象的结构直观形象化，增强学生的感官冲击
在学习微小生物体或结构精细难以用模型有效展示的生物体结构时，充分利用电教手段，特别是多媒体课件，可以把学生的听觉、视觉功能同时调动起来，激发学生的学习兴趣。flash课件展示的生物体结构，色彩丰富，层次分明，有很强的视觉功效，极大丰富了结构教学的直观性。如进行“细胞器—系统内的分工合作”教学时，细胞和细胞器的结构精细复杂，利用模型很难让学生形成较为准确的结构层次。而利用flash课件展示，不仅将细胞和各细胞器的结构层次划分清晰，并能突出重点，解决了传统教学直观性差的难题。利用多媒体资源制作“找茬”的游戏课件，在新课完成后开展竞赛，能极大的调动学生的学习热情，达到理想的教学效果。
（三）利用计算机辅助教学丰富生物实验教学，提高教学效率
在传统教学中，通常是老师在台上演示实验，学生在下面看，即使是进入实验室，学生也只是对老师演示的实验进行机械的重复，既缺乏趣味性，又不利于学生创新思维的培养。有些实验即便是同一植物做材料，由于所取部位不同或制作过程中的微小差异，都会导致显微镜下观察内容的改变，而对于实验经验少的中学生而言，很难区分这些异同。如今，通过多媒体技术，教师将实验操作的过程和结果通过照片和视频演示给学生，对一些异常现象做出解释，会使学生对实验内容做到心中有数。在实验过程中就能够正确的操作和分析，并区别一些易混淆的现象，减少盲目观察和分析。这样，学生既容易理解，增强实验教学效果，又节省了实验时间。
（四）在信息技术环境下优化教学方法，实现高中生物课堂的有效性
在迅速发展的信息技术环境下，教师利用网络的丰富资源，读取方便，实用性及交互性强等特点，根据教学内容和教学目标，教学重难点和学生已有的知识和能力结构科学地设计教学方法。信息技术环境下的教学方法多式多样，诸如：以信息技术下学生互动为核心的协作讨论法，以学生主动探索为主、教师引导为辅的实践操作法和围绕问题展开的发现式教学法等。教学方法的灵活选择让学生产生强烈的求知欲和学习动力，从而活跃了课堂教学气氛，促进了学生的发展，适应了未来社会发展的需求。
（五）运用信息技术实现高中生物可视化，提高课堂教学效率
教师通过应用信息技术可以呈现教学中的教学内容，合理安排教学内容，教师利用网络资源提供的信息可以突破教材就是知识的主要来源的限制，优化了教学内容，教师还可以利用互联网链接专业的教育资源网站，下载课件、教案、案例等教学资源，对其进行加工处理，把网络资源处理成符合学生认识和发展规律，学生易理解和接受的生物知识体系。在生物教学中，虽说能把文字转换为概念图，但是它们是静止的，只能表示某一时刻的生理变化，而不能反映生理变化的整个动态过程，如光合作用的过程、动植物细胞的有丝分裂和减数分裂及受精作用等过程。若想更好的理解这些知识，最好的方法就是把它们发生的生理变化动态的展现出来，这就需要多媒体的辅助，通过网络多媒体制作成flash动画再呈现给学生。这不但能加强学生对知识的深刻理解和牢固掌握，还能加深学生对知识的灵活应用。通过利用信息技术来直观呈现，使其可视化，从而有利于大多数学生的理解，提高了课堂效率，实现了有效地高中生物教学。
（六）进行网上在线测试，提高教学效率、巩固教学成果
目前，教育方式正面临着一场巨大变革，推动这场变革的力量来自通信、网络、多媒体以及虚拟现实等新技术。其中，网络测试就是以准确、高速、网络化的信息技术为手段，实现了练习、测验过程各环节的高度自动化、科学化和教学反馈信息的深度挖掘。与传统课堂考核方式相比，网络测试最重要的特点在于突破了时间和空间的限制。
利用信息技术，我们可以使考试界面变的生动，利用极具鼓励性的表扬语，以及生动故事情节深深吸引学生，在故事的发展中完成了一题有一题有创意性的题目。这样知识与现实生活相结合使得学生在巩固旧知的同时又开拓了眼界，将所学的知识得到了灵活的运用。在网络中设置不同难度的试卷，设置关卡，让学生自主选择冲关，可以重复尝试直至晋级，让学生在考试中获得成功感，增强学习主动性、积极性。
（七）利用信息技术进行集体备课，实现高中生物的有效课堂
随着信息技术的普及和发展，我国教育信息化进程正在加速，普通高级中学的信息技术装备也在不断地完善，多媒体软硬件、校园网、互联网上网终端等正在成为普通高中的基础设施，而教师已实现了网上办公，教师之间建立QQ群，个人博客，为教师交流提供了一个很好的平台。利用网络的交互性进行集体备课，必须以个人备课为基础，以科组为单位，每周进行网络式的集体备课活动，主要备课教师必须充分研读新课程标准及教材，其他教师进行集体讨论教学方法，共同研讨怎样把握教学重点，突破教学难点，辨析易混点，同时兼顾学生的实际学习情况，确定教学目标，最后把集体的智慧进行整理共享，上传学校文件系统和个人博客，实现高中生物的有效教学。
信息技术环境下的网络教学是一种淡化教而突出学的教学模式，它提倡个性化的自主学习，采取协作学习的结构化模式，是一种自我导向的学习系统，学生是学习的中心，是在教师指导和监控下的一种更有效的教学模式。教学应注意“教”与“学”两个要素，尤其是“学”的方面，注重学生自主学习能力的培养，注重以网络学习资源来倡导积极主动，勇于探索的学习方式，从而实现网络环境下的有效学习。网络环境下的有效学习是指在网络环境中，学习者围绕学习内容或问题，积极地通过探究、协作或自主的方式，充分利用网络学习资源和工具对信息进行批判、创新加工，最终提升知识与技能水平，形成自我发展的能力。

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三、在信息技术环境下，实现高中生物有效学习的主要途径
（一）利用网站可以进行研究性学习和协作学习，提高学生学习自信心
研究性学习指在教师指导下，学生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。研究性学习的过程是一个人际沟通与合作的过程。其目的是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。《调查入侵植物对海南本土生物的影响》就是利用网络开展研究性学习，提高协作能力的典型案例。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关入侵植物方面的信息，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。
（二）运用信息技术改变学生的学习方式，提高学生学习效率
高中生物学科理论性强，有些理论抽象、晦涩，很难理解，学生很难用已有的经验和想象感知和理解有关概念和理论体系，更引不起多数学生对生物学科的学习热情和兴趣。信息技术通过影音和图片资料、多媒体课件、虚拟实验操作，创设问题情境、知识形成和科学发现的情境，引导学生观察、发现、比较、分析、批判和思考，让学生在特殊情境中调动学习动机和热情，迅速感知和内化新知识。如，讲《光合作用》时，教师通过多媒体课件，创设一个逼真、形象、可视化、拟人化的“光合作用”动画过程，学生就很快能够理解“光合作用”的原理，认识光合作用对于植物的重要性。这种学习方式，很容易被学生接受，引发他们参与教学，形成师生、生生互动的良好局面，对学生学习方式的变革产生积极的影响。
（三）运用信息技术培养学生的创新能力，实现学生的有效学习
传统的生物学教学方式和以指导为主的教学方式一般都采用 “传递”的方式进行教学，学生只是被动地接受知识，这不利于培养学生的探究能力。现代技术的发展，互联网、校园网的出现，教育网站、电子书刊、虚拟图书馆、虚拟软件库、新闻组等为学生营造了一个探索发展的学习环境，提供了非常丰富的学习资源。现代技术，也必将从演示教具变为学生探究问题获取知识的工具。在网络环境条件下，学生的学习是多向互动的，可以利用多种信息源，通过检索、学习、构思、将有关信息组合起来，形成自己的观点，获得自己的认知方式。这种新型的，比较民主的教育关系将有利于学生发展自己的个性，激发他们的创造思维，培养和促进其创新精神、信息能力的发展，实现学生为主体、教师为主导的新型教学模式的建构，从而实现学生的有效学习。
（四）利用网络平台进行交流活动，提高学习效率，实现学生的有效学习
　　现代网络技术的发展,为更有效地组织师生讨论提供了便利条件。课堂讲授与新颖的讨论形式相结合,可以加深学生对生物知识的理解与认识,而且可以使他们在这种讨论中更好地认识自我,促进其开拓思维的形成与发展。学生在网络学习平台上，通过以班级为单位的QQ群或Blog群或微信建立合作小组，进行在线学习，通过课堂教学视频→巩固练习→协作学习→疑难解答→当堂检测→作业训练→测试几个模块来合理科学地使用网络共享资源。利用BBS、讨论组、特有的论坛自由地在网上寻找讨论对象,发表看法, 交流心得。从而充分调动每一个人的积极性,让每一位学生都能够充分发表自己的看法。通过这种方式,师生可以一起进行知识问答、交流谈心、专题探讨等互动式的讨论活动。学生在交流探讨的过程中发展思维,学习新知,培养技能。同时还为建立良好的师生关系创造了条件，从而提高了学生学习的兴趣和热情，达到了学生有效学习的目的。
四、现代信息技术支持下的高中生物有效教与学，还可以在下几个方面开展：
利用信息技术的实用性和交互性进行校本教研和区域教研，帮助教师更快地适应新课程。
通过QQ群、博客、邮箱、微信等建立教师与家长的互动交流平台，及时地进行沟通，了解学生的学习情况和生活情况。
在信息技术环境下，教师建立科学地智能评价系统和在线考试体系，帮助学生有效的学习。
利用网络资源，开展教师网上远程研修。2009年开始，海南省教研院开展的普通高中新课程远程研修（生物），通过在学科课程专家引领下的以教师为主体的案例分析和问题研讨，帮助广大教师准确理解和有效实施高中新课程，熟悉网络研修，获得切身体验，推动区域充分发挥现代信息技术的作用全面推进素质教育，促进课程改革向纵深发展。不仅为教师提供了学习机会，还促进了教师的专业知识和能力的发展。
五、结束语：
我们应鼓励教师和学生运用信息技术进行有效教学和有效学习，应让他们认识到现代信息技术的飞速发展，方便了我们高中生物的教与学，为我们的课堂教学与高效学习注入了新的活力与生机。但是，现代信息技术永远不能代替人脑精密的思考和艰苦努力地学习，它只能作为一种重要工具为我们的教与学服务，因此，要合理科学地使用信息技术，为实现高中生物教与学的有效性插上翅膀。
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