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1、现代信息技术与生物教学的整合研究界水中学 毛桃花摘要随着现代信息技术在教育领域中的广泛应用，学科教学的手段和方法发生了深刻的变化，现代信息技术与生物教学整合也越来越受到重视，将多媒体与互联网等技术应用于生物学课堂教学和网络教学，提供了图、文、声、像等多元化的教育情况，以及协作学习的交互式学习环境，是激发学生自主发现，主动探索生物科学的兴趣和愿望的重要途径。本论文试图从理论和实践上对信息技术与生物教学的研究进行探讨。关键词 现代信息技术；生物学教学；整合 1.前言The integration research of modern information technology and biolo
2、gy teachingTaohua MaoAbstractWith the multiple-appliance of modern information tecnology in the domains of educaton,the ways of subject-discipline teaching has changed deeply,the integration of modern information techonlgy and biology also has become more and more important.It applies multiple-media
3、 technology and online technology to biology teaching and online teaching that supports pictures .sounds. words .photos ect. Multiple-culture education and inter-study circumstances.It stimulates students to self-research in biology-discipline. In this paper,I will try to discuss the research techno
4、logy and biology technology in theory and practical.Key words morden information technology; biology teching; integration21世纪,以计算机技术，多媒体技术和网络技术为核心的现代信息技术已成为拓展人类能力的创造性工具。在现代信息技术条件下，教育资源的开发性、教育对象的大众化、学生对学习内容选择的自主性、学习过程的交互性，以及学习者的主体性等特点,都对传统学校教育提出了严峻的挑战。对于生物学教学而言这种挑战主要集中在如何充分利用现代信息技术，即将现代信息技术与生物学教学整合，提
5、高教师工作效率和教学质量,满足学生个性对生物教学的要求，培养自主学习的能力和创造精神，从而提高学生综合素质等方面1。本论文主要从现代信息技术与生物教学整合的理论支持、整合的目标、整合的背景及整合所产生的影响等理论方面和从整合的示例和整合模式等实际方面来进行探讨。2.关于现代信息技术与生物课程整合的理论支持现代信息技术与生物课程整合的可能性应从现代信息技术、生物学科的特点出发，还要寻求支撑的理论依据。在进行现代信息技术与生物课程整合的过程中，转变传统的教育观念，以先进的教育理论作指导，这是进行现代信息技术与生物课程整合的前提和基础。20世纪90年代初期发展起来的建构主义学习理论强调以学生为中心，
6、让学生主动建构知识意义的教学思想和教学理念信息技术的特点：资源的海量化，形式的多样化，活动的交互性，学习的主动性，这些特点决定了学习主体进行自主选择、探究生物学科本身的特点：研究对象的生动和丰富性，生物及其环境的声、形、色等可用图片，电影和动画以充分展现；实验科学，对于一些宏观和微观的实验，如生态学、分子生物学，可以凭借信息技术再现,这些都说明现代信息技术应用于生物教学提供了理论支持。3.信息技术与生物教学整合的涵义3.1课程概念的界定“课程整合”就是把各种技术手段完美地融合到课程中，2即是使分化了的教育系统中各要素及其各成分形成有机联系，并成为整体的过程。狭义的课程整合通常是指，各门原来相互
7、分裂的课程之间的有机联系，将这些课程综合化。而广义的课程整合是指课程设置的名目不变，但相关课程的课程目标、教学与操作内容（包括例子、练习等）、学习的手段等课程要素之间相互渗透、互相补充，当这些相互渗透和补充的重要性并不突出，或者已经非常自然，到了潜移默化的程度时，就没有必要提出整合，反之，就需要强调整合。3.2 “现代信息技术与生物学科整合”的内涵 从现代教育理念来看，现代信息技术与生物课程的整合，是将现代信息技术有机地融合在生物教学过程之中3。它不仅仅是把现代信息技术作为辅助教师教的演示工具，而是要使现代信息技术与生物学科教育融合为一体，从而提高教育质量，适应现代社会对教育的要求，可从以下两
8、个方面来理解之：一方面，它是21世纪教育信息化的必然趋势，随着信息时代的到来，信息技术必将走进课堂。另一方面，从学科教学的角度看，“整合”是学科教学的一场深入改革。这场改革是在现代教育理论指导下，在学科课程教育教学设计与实施过程中，利用不断发展的现代信息技术，运用先进的教育教学思想.理念、方式和方法，解决传统教育教学手段很难，甚至无法提出或无法解决的问题，以达到更高.更新的教育教学效果，从而推进教育教学深层次改革的目标。4现代信息技术与生物课程整合的目标 信息技术与课程整合的宏观目标可以定义为：建设数字化的教育环境，推进教育的信息化进程，促进学校教学方式的根本性变革，培养学生的创新精神和实践能
9、力，实现信息技术环境下的素质教育与创新教育。 在生物课程整合中，具体可以体现在以下三个方面：(1) 培养学生具有终身学习的态度和能力 教师首先要具有终身教育的观念，并在实验整合的过程中通过逐步渗透，培养学生具备终身学习的态度。通过信息技术与高中生物课程整合还能促进学生自主学习，让学生积极参与、乐于探究、勇于实验、勤于思考。通过多样化的教学方式，帮助学生学习生物知识与技能，培养其科学探究能力，使其逐步形成科学态度与科学精神。(2) 培养学生具有良好的信息素养 通过信息技术与生物课程整合，可以突破书本是知识主要来源的限制，教师可以利用信息技术来获取丰富的教学资源，以此来丰富课堂教学，扩充教学知识量
10、，使学生不再只是学习课本中的内容，而是能开阔思路，了解更多的知识。还要采用多种整合模式，培养学生获取、加工、分析、利用信息的能力，为学生打好全面、扎实的信息文化基础，培养学生的信息素养与文化。但最重要的还是要培养学生的探究能力、自己发现问题和解决问题的能力，以及创造性思维能力，这才是生物教学的最终目标。(3) 培养学生掌握信息时代的学习方式 在传统课堂中，学生的主要学习方式就是听讲，通过信息技术与课程整合，可丰富学生的学习方式，使他们学会利用信息化平台和数字化资源，与教师、同学开展协商讨论、合作学习，并通过对资源的收集利用来探究知识、发现知识、创造知识和展示知识。 5.现代信息技术与生物课程整
11、合产生的影响（1）信息技术与教学内容呈现方式的变革 生物是一门实验科学。因此，在生物学科的教学中历来强调教学的直观性3。现代信息技术可提供多媒体的刺激，有利于知识的获取和保持；现代信息技术还可提供超文本特性，实现对教学内容最有效的组织与管理，如多媒体电子教材；还可以提供网络传递方式，实现教学内容的适时开放。（2）现代信息技术与学生学习方式的变革 现代信息技术可以有助于实现分层次教学、个别化学习，为每个学生提供可选择的学习内容、时间和空间；还可作为学生自主学习的重要工具；现代信息技术网络特性更有利于实现学生的协作式学习。（3）现代信息技术与教师教学方式的变革 现代信息技术可以作为准备教学的重要工
12、具，从而提高教师的工作效率和质量；现代信息技术有助于教师创设更生动、逼真的问题情境，引导学生进入自主学习状态；现代信息技术还有利于提高教师呈现教学内容的质量和效率；还可作为教师总结教学经验的工具。（4）现代信息技术与师生互动方式的变革 现代信息技术与生物课程的整合，极大地激发了学习动机，实现了自主式学习、探索性学习、协作式学习，也为生物远程教育提供了有力的保障。6.如何将现代信息技术与生物教学整合要使现代信息技术与生物教学整合起来，必须从以下几个方面去做：6.1建立教育资源中心 有价值的教育信息资源库是信息技术应用的基础，没有教育信息资料的支持，整合也就无从谈起。下列教育信息的建设是当务之急。
13、首先要建立教学图书中心，将大量有价值的，反映各类学科基本体系结构和未来发展方向的图书加以数字化，在Internet上对所有社会成员开放，供所有人随意查阅；建立教育软件资料库，加强智能型软件和协作型软件的研究和开发。6.2有计划、有选择地开展在网络环境下教学模式和教学效果的研究生物也是一门实验性很强的学科，因为现代网络技术可以为我们生物实验提供一项强大功能虚拟现实4。这样就使得有些生物知识老师须通过网络才能更好的传授给学生，生物学者为了方便的进行生物研究，也需借助现代信息技术来对一些数据进行处理。6.3合理地选择和使用多媒体（1）根据学生的身心特点选择多媒体一是在界面制作方面，要平和自然，切忌花
14、、艳、乱；二是使用一定要适时适度，切忌频繁滥用，否则其结果必然事与愿违5 。（2）根据内容选择多媒体多媒体的设计是为了更好地解决在传统教学中不能或难以解决的问题，这就意味着并不是所有的生物课程都能运用多媒体作为教学的重要手段。一些微观的现象或暂时观察不到的现象，我们可以通过多媒体来教学，为学生创造良好的学习环境，使学生能够一目了然，如有丝分裂、无丝分裂的过程，可通过微机模拟展示。再如，动物的个体发育，我们模拟一个池塘中蛙卵发育为蝌蚪的过程，再通过展示蝌蚪的变态发育，使学生印象深刻。（3） 根据实验性质选择多媒体。生物学是一门以实验为基础的学科，传统的生物实验能使学生参与实际实验过程，对学生的动
15、手操作、观察分析以及创新思维、创新能力的培养是CAI模拟实验所不可取代的。只有那些因条件有限而无法完成或完成效果不佳的实验才可考虑到计算机模拟。如：光合作用、呼吸作用的过程，噬菌体侵染细菌的实验，米勒实验等，通过多媒体的展示，可收到良好的效果。（4）生物教学中多媒体课件设计平台6 。目前在生物学课程教学与现代信息技术进行整合的平台主要有以下四种：a) Authorware 是当前生物课件市场化制作的主要平台。主要用于集成录象、动画等Avi、mpg文件和声音wav文件，并能控制这些文件的播放，具有一定的交互作用。生物学中的光合作用、呼吸作用、动物的个体发育、基因控制蛋白质的合成等可以用它来集成。
16、b) Powerpoint 主要用与演示类，能通过超链接调选所需要的文件。生物学中可以用来介绍一些科学史实，简单的实验过程、生活现象等。c) Flash用与gif 动画的制作，也可以直接以swf 文件成立独立课件。生物学中一些二维状态的渐变动画（如植物的个体发育、酸雨、无丝分裂等）可以由它来制作。特点是界面美观，渐变过程清晰，且占用的空间比较小，易于网上传输。d) Frontpage和Dreamweaver主要用于网页制作。生物学中主要用它来显示文本内容教多的知识，提供一个广阔的学习环境和资源。7.现代信息技术与生物学教学整合的具体途径1信息时代的学习与信息技术的发展密切相关。信息技术以数字化
17、为支持，应用到生物学教学过程后，引起学习环境、学习方式的数字化方向发展。7.1 数字化学习环境与生物课程相整合 数字化的学习环境包括以下几个方面：设施。如多媒体网络教室、校园局域网、因特网的宽带接入等。资源。如生物学多媒体教材、课件、网络课程、生物学应用软件等。通讯。实现远程协商讨论的保障。工具。学习者进行知识建构、创造实践、解决问题的学习工具。7.2数字化学习资源与生物课程的整合 数字化学习资源是指经过数字化处理，可以在多媒体计算机或网络环境下运行的多媒体材料，包括数字视频、数字音频、多媒体软件、网站、电子邮件、数据文件等。数字化学习资源与生物课程整合，可以有以下几种途径：(1) 充分利用网
18、络学习资源 以课本和教参为基础，在教学过程中，教师可以利用因特网上相关的教育教学网站上丰富的学习资源，查询并下载自己所需要的信息资料，包括各种多媒体课件和最新的生物学成果等。学生则可以根据教师在校园网上提供的相关的链接，获取更多的生物学知识和观点。比如，生物引擎网站http:/www.bio-,生物学科科普之窗， http:/，中学生物学教学资源网站http:/，现代生物图片库网站http:/,中学生物学教与学网站http:/,生物天地网网站http:/等。充分利用网络学习资源，不仅可以节省教师搜集教学素材和制作课件的时间，而且大大拓宽了师生的视野，同时增强了师生的现代信息素养。(2) 开发网
19、络课程 网络课程为教师和学生之间提供了一个跨时间和空间的学习情境，有利于学生的自主学习和合作学习。以“植物对水分的吸收和利用”一节为例，介绍开发生物生物学网络课程的做法。在该课程的网页上，设计有学习目标、学习内容、重点讲解、扩展资料、习题精选等五部分，点击每一部分可以链接到相关的网页上。比如，在学习内容部分，根据教材的要求，我们将本节课的学习内容分成四个部分：水分吸收、水分运输、水分利用和水分的散失，分别加以介绍。在重点讲解中，将渗透吸水的原理、植物细胞的质壁分离和复原的重8.结论总之，现代信息技术可将微观世界和宏观世界现象，通过视频、动画等形式展现在学生面前，增强教学直观性，激发了学生的兴趣
20、 7。所以我们在学习生物学科的同时，应该大力借助于现代信息技术，让它成为我们学习的强大的认知工具，改变了教与学的方式，大大提高了课堂实效8。最终达到改善学习的目的，我们只有更多、更好的充分利用这些信息资源，才会更有利于提高我们对信息的获取、分析、加工、交流、创新、利用的能力，并且掌握在信息社会中的思维方法和解决问题的方法，以致于我们能在这竞争非常激烈的时代立于不败之地。参考文献1张玉现代信息技术与生物学教学的整合J 生物学教学，2004；29 (4)：32-332张之政现代信息技术与生物学教学整合的认识和实践以基因的分离定律为例J 广西教育学院学报，2003；6：136-1383钱天平信息技术与中学生物教学整合的模式和策略J 昭通师范高等专科学校学报,2005；27 4戴佳明，徐作英，黄均勤生物信息化教学整合初探J 2004：316-3175秦忠民浅谈在生物教学中多媒体技术的整合J齐齐哈尔医学院学报，2004；25(11)：1281-12826梁芳信息技术与生物学教学整合的思考J 南昌高专学报，2005；(5)：81-837王玲，汤文骏信息技术与生物教学整合的探索与思考J 中学生物教学，2003；(3)：47-488周桂馥，付淑玲基于网络下的生物学教学运用信息技术优化生物学教学.科学教育J 2005；11 (1)：52-527