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信息技術(shù)與生物學教學模式的結(jié)合
【摘 要】 本文從實踐的角度出發(fā)闡述了目前信息技術(shù)在生物學教學中的三種基本模式：多媒體演播模式；交互模式；多媒體網(wǎng)絡模式，對每種模式的應用方式配上課件和實例進一步加以說明。并針對目前生物學教學和信息技術(shù)中的一些誤區(qū)，提出自己的看法：信息技術(shù)應該是學生學習生物學知識的工具；應該適度使用多媒體和網(wǎng)絡；整合不應該分層次。
【關(guān)鍵詞】 信息技術(shù) 生物學教學 教學模式 課程整合
以多媒體計算機和網(wǎng)絡為代表的信息技術(shù)在中學教學中越來越得到廣泛的應用。多媒體計算機具有良好的交互性，能夠處理多樣化的信息（包括文字、聲音、圖片、動畫等）；網(wǎng)絡能夠給學習者提供豐富的資源，同時，網(wǎng)絡具有時空不限性，Internet能夠讓學習者隨時上網(wǎng)學習。利用傳統(tǒng)教學手段是難以實現(xiàn)這一切的。信息技術(shù)正在給教學帶來一場革命性的變革。生物學教學非常注重直觀，多媒體技術(shù)集動畫、圖像、音樂等媒體于一體，能夠更加有效地實現(xiàn)教學的直觀性。而網(wǎng)絡學習又能夠培養(yǎng)學生的協(xié)作精神、探究能力，無疑對于培養(yǎng)學生的生物學能力是非常有利的。如果我們在生物學教學中合理使用信息技術(shù)，將大大提高學生的素質(zhì)。為此，我們從1998年開始開展了“基于信息技術(shù)的生物學教學模式”的研究，下面將我們的經(jīng)驗和思考整理成文，與大家共同討論，以起到拋磚引玉的作用。
一、 信息技術(shù)在生物學教學中應用的三種模式
�。ㄒ唬┒嗝襟w演播模式這種教學模式還是一種以教師講，學生聽為主的學習方式，在課堂中，教師借助多媒體計算機系統(tǒng)向?qū)W生傳授知識，大量采用講授法和談話法進行教學，因此這種教學模式基本上是傳統(tǒng)教學的延伸。
多媒體教學模式這種多媒體系統(tǒng)比較經(jīng)濟，只需要一臺電腦和一臺液晶投影就可以裝備一間教室，比較適合我國的國情。因此，多媒體教學模式是目前中小學應用最廣泛的一種模式。 運用這種多媒體系統(tǒng)進行生物學教學，不僅可以加強講授內(nèi)容的科學性、系統(tǒng)性、直觀性和趣味性，而且可以輕松有效地突破各種生物學教學難點。
在生物學教學中的作用主要表現(xiàn)在：
1、 刺激學生的多種感官，從而提高教學效率多媒體組合，能通過多種渠道、多種方式，刺激學生的多種感官，使學生能利用多種感官分析器進行學習。如用形象生動的圖像信號吸引學生的視覺，用音響適中、悅耳精煉的語言信號吸引學生的聽覺，特別是電教媒體的特技效果突破了信息傳遞中的時間和空間的限制，使學生能直觀地看到宏觀世界、微觀世界、遠方或過去的事物，使信息通道得到了無限的延伸和擴展。 根據(jù)心理學關(guān)于學習比率、注意比率、記憶比率的研究表明：人們學習，通過視覺獲得的知識，占83％，聽覺占11％；人們在學習時，使用視覺媒體，其注意集中力的比率為81．7％，使用聽覺媒體為54．6％，前者比后者高得多；同樣學習一份材料，讓學生光聽，三小時后能記住60％，采取光看，三小時后能記住70％，視聽并用，三小時后能記住90％。三天后，三種學習方法的記憶率分別為15％、40％、75％，視聽并用的記憶率遠遠大于兩者之和。因此，在教學中，利用多媒體組合，能真正實現(xiàn)視聽的完美結(jié)合,有效地提高學生的注意力、記憶力，從而提高教學效率。
2、 改進信息的轉(zhuǎn)換方式，從而提高教學質(zhì)量生物學知識，有的抽象性強，有的綜合復雜，有的時空跨度大，難就難在這些知識信息不能直接被學生感知。而利用多媒體計算機，可以把這些信息通過轉(zhuǎn)換變成光、電、磁等信號，并以一種直觀的形式，使事物真實地再現(xiàn)于課堂，讓學生耳聞目睹、身臨其境。
主要表現(xiàn)在下面三個方面：
（1）化微觀為宏觀：由于條件的限制，學生不能夠觀察到一些生物學現(xiàn)象。如：噬菌體侵染細菌的實驗，是要通過電子顯微鏡才能夠觀察到的，一般中學根本就沒有這種條件，但我們使用多媒體系統(tǒng)來進行模擬，可以很清楚地說明侵染細菌的過程，使學生容易理解和接受，提高教學效率。
�。�2）化快速為慢遞：一些生物學現(xiàn)象是非常快速的，學生不容易觀察。這時，采用計算機動畫技術(shù)，就能根據(jù)需要進行控制，可使圖像化快速為慢速，甚至可以暫停下來。如青蛙捕捉害蟲，整個過程只有1/20秒，肉眼是看不清楚的，但用計算機模擬，可以慢慢地播放出來，讓學生觀察清楚。運用多媒體計算機同樣能夠化慢為快，把持續(xù)幾小時甚至幾天的生物學過程在幾分鐘內(nèi)播放出來，如花的開放過程、孟德爾遺傳規(guī)律的解釋等。
�。�3）化抽象為形象：自然學科中的很多規(guī)律是抽象的，但往往是學習重點和難點所在。學生在觀察時，無法看到這些規(guī)律的變化和事物的演變，不利于教學。如：《光合作用》，主要讓學生理解光合作用，即在太陽光的照射下，植物體內(nèi)的葉綠體把根吸收的水分和從氣孔吸進的二氧化碳，合成植物需要的養(yǎng)料，同時放出氧氣的過程。這一過程，對于學生而言，是很難想象和理解的。而使用多媒體課件，可以幫助我們營造一個形象的光合作用過程，設計成一個動畫，將這一個過程可視化、擬人化。把葉綠體描述成一個“工廠”，水和二氧化碳是這個“工廠的原料”，當這些“原料”歡快地進入“工廠”加工后，出來的是“工廠的產(chǎn)品”：氧氣和養(yǎng)料。學生通過這個貼近他們生活的動畫，很快就能理解光合作用，認識光合作用對于植物的重要性。這種學習方式，易被學生接受。
�。ǘ┙换ツＪ浇换バ允侵窩AI通過學習者（學生）與計算機之間的直接對話，從而形成一種積極主動的學習環(huán)境。
交互模式在生物學教學中主要有以下4種應用：
1 操練與練習 計算機逐個或一批批地向?qū)W生提出問題，當學生送入回答后，計算機判斷其正確情況，并根據(jù)學生回答的情況給予相應反饋，以促進學生掌握某種知識與技能技巧。計算機可以提供的練習方式有填空、選擇、填圖、配伍等。就提供了一個交互式的圖形組合題：學生就可以使用鼠標把分散的魚的器官拼成一條完整的鯽魚。如果錯誤，所拖動的器官就會返回原來的位置，如果正確，就會給予鼓勵。
2 指導 包括呈現(xiàn)各種形式的教學材料（概念敘述、公式、規(guī)則、例子、說明等）和提問、回答與判斷反饋等各個方面。如視覺的形成就是這樣一個指導型課件，學生可以通過操縱鼠標選擇學習的內(nèi)容，也可以選擇使用不同的透鏡來矯正視力，并根據(jù)計算機反饋回來的信息再決定學習進程。
3 咨詢 在學習過程中，學生根據(jù)需要選擇一定的材料，并發(fā)出一定的指示，計算機根據(jù)學生給出的各種指令，顯示相應的學習內(nèi)容。如：獸類識別與檢索就采用了這種方式，根據(jù)欲識別動物與條文相應的特征，找到符合于該正反條文中的那一段，再依相符合條文后面所標示的條文號繼續(xù)往下，點擊軟件提供相應鏈接，直到最終找到該動物的相應名稱。
4 模擬 利用計算機模擬某些規(guī)律，產(chǎn)生各種與現(xiàn)實世界相類似的現(xiàn)象，供學生觀察，幫助學生認識（發(fā)現(xiàn)）和理解這些規(guī)律與現(xiàn)象的本質(zhì)。這種模式有助于培養(yǎng)學生的能力，成為發(fā)展較快的一種課件類型。如：虛擬青蛙解剖，學生可以用鼠標代替解剖刀對青蛙進行解剖，還可以調(diào)整角度進行觀察。通過計算機可以反復進行實驗，有助于達到教學的目的。
�。ㄈ┒嗝襟w網(wǎng)絡模式多媒體網(wǎng)絡是指由教師機、學生機、服務器和控制臺聯(lián)網(wǎng)而成的個人計算機系統(tǒng)，可以實現(xiàn)教師和學生、學生和學生之間的點對點、點對面的通訊。在教學過程中，教師除了可以向每臺學生機傳送教學信息之外，還可以通過教師機觀察每一臺學生機屏幕信息，以達到對教學的反饋和監(jiān)控；學生可利用教師設計的教學軟件自主學習，學習中的問題可通過網(wǎng)絡向教師或同學提問，并進行網(wǎng)絡對話。
對于多媒體網(wǎng)絡環(huán)境下的生物學教學，我們主要采取三種方法：1支架式教學：支架原本指建筑行業(yè)中使用的腳手架，在這里用來形象地描述一種教學方式：兒童被看作是一座建筑，兒童的“學”是在不斷地、積極地建構(gòu)著自身的過程；而教師的“教”則是一個必要的腳手架，支持兒童不斷地建構(gòu)自己，不斷建造新的能力。支架式教學是以前蘇聯(lián)著名心理學家維果斯基的“最近發(fā)展區(qū)”理論為依據(jù)的。維果斯基認為，在測定兒童智力發(fā)展時，應至少確定兒童的兩種發(fā)展水平：一是兒童現(xiàn)有的發(fā)展水平，一種是潛在的發(fā)展水平，這兩種水平之間的區(qū)域稱為“最近發(fā)展區(qū)”。教學應從兒童潛在的發(fā)展水平開始，不斷創(chuàng)造新的“最近發(fā)展區(qū)”。支架教學中的“支架”應根據(jù)學生的“最近發(fā)展區(qū)”來建立，通過支架作用不停地將學生的智力從一個水平引導到另一個更高的水平。
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