现代教育技术在生物教学中的应用

1现代教育技术在生物教学中的应用第一节生物学教学与多媒体技术随着多媒体辅助教学的深入开展和新课程标准的逐步推行完善，如何才能更好的利用现代教育技术服务于新标准下的生物学教学？请与你的同事讨论一下。随着教育现代化的进程，信息多媒体化、网络化，新的教育理念、新的思维方式、新的知识结构、新的教育手段都成为资源。以多媒体和网络为标志的现代教育技术，大大增加了课堂教学的信息量，达到了传统教学方法不可能达到的效果。一、多媒体在生物教学中的优势现代基础教育的方向是素质教育，要求“精讲、善导、激趣、引思”。生物教学工作者长期探索在生物教学中如何更有效地提高生物学教学质量，全面提高学生的素质。传统生物教学存在着教法单一，教学手段落后等缺点，多媒体CAI作为一种现代教育技术引起了教学观念、教学方法和模式的一系列变革。利用多媒体技术，根据材料内容，灵活选择教法，可以优化教学环节，提高教学效率，最能体现以上精神。多媒体技术是用来扩展人与计算机交互作用方式的多种技术的综合，是以计算机为中心，把处理多种媒体信息的技术集成在一起，而不是多种媒体的简单集合。它为人机之间的信息交流提供了诸如：高保真度的声音，优质的图像、动画、视频等全新的手段，而且信息量大，传输速度快、质量高，应用范围广，交互性强。目前教育技术正在迅速走向多媒体化，与应用其他媒体的教学系统相比，多媒体教学系统在生物学教育实践中具有以下优点：(一)多媒体教学能够把抽象内容具体化，便于突破教学难点在生物教学内容中，有很多知识是学生日常生活中无法接触或观察到的，许多微观、抽象的重点和难点问题单靠挂图、幻灯片等手段很难讲解清楚。而中学生的抽象思维正处于发展阶段，抽象性有时会成为学生学习的障碍，仅凭教师口头讲解，难以彻底解决问题。多媒体教学系统提供丰富的图形界面反馈信息，有机统一地采用文字、声音、色彩、动画、图像等方式传递信息，将学生的视、听、触觉等都调动起来，学生容易理解和掌握。通过多媒体、网络和虚拟现实技术模拟生物教学中各种动态过程，更好地提示生命科学中纷纭复杂的变化过程和本质规律。学习者拥有更大的操作自由度，可以完全按自己的意愿去控制计算机的信息处理过程，从而更能实现较为理想的人机交互作用，便于突破教学重难点。对于“植物受精过程、细胞内部的亚显微结构”等难点，学生没有感性认识，难记易错。利用电脑多媒体能产生其他手段无法比拟的效果，将抽象内容具体化，易于学生接受。如：ABO血型系统中凝集原和凝集素相互之间的关系，比较抽象，难于理解。通过多媒体课件的巧妙设计，形象地模拟其过程：屏幕上首先呈现血液正常情况和凝集后的两张实物照片，然后呈现4个大小、形状完全一样的红细胞，但细胞表面带有不同形状表示的不同凝集原，显示ABO血型是由于红细胞表面的凝集原不同而划分的。接着呈现人类血浆中所含有的两种凝集素的图像，每个凝集素A、B带有图形缺口，分别正好只能与凝集原A、B嵌合，当移动鼠标使同种凝集素与凝集原相遇时，会发生红细胞凝集反应的现象。在学生充分理解凝集原和凝集素相互之间的关系后，屏幕展示“输血前为什么要鉴定和怎样鉴定血型；红细胞凝集反应对人体有什么害处？”等问题对学生掌握情况进行检验。【讨论与交流】你认为哪些教学内容适用多媒体教学？又有哪些内容不适用？2(二)多媒体教学有利于激发学习兴趣，提高教学效率爱因斯坦说：“兴趣是最好的导师”。兴趣是力求认识和探索某种事物的意识倾向。兴趣是推动学生学习的内动力。传统黑板加粉笔式的教学模式以知识传授为主要目的，忽视学生主体的情感参与，既枯燥又呆板。而按学生发展规律和认知结构设计多媒体CAI教学课件利用较大的信息容量、生动的画面、丰富的内容、多样的问题和及时的反馈等特点，为学生创设课堂教学情境，提供愉快和谐的学习气氛，激发学生的参与求知的欲望，产生兴趣与美感，学生注意力集中，处于积极主动的最佳学习状态。而且多媒体辅助教学可以在不同的环节上对学生学习提供指导或反复学习，便于学生加深理解，增强记忆，提高教学效率。如在讲述《血管和心脏》时，利用多媒体动画和视频多侧面，多角度地直观展示心脏的动态收缩图像吸引学生的注意力，引导学生积极思考，回答出心脏主要功能及其主要由心肌构成和心肌的特点。随后课件画面进行动态分割，展示心脏的内部结构，适时引导学生思考心脏分几个腔，房、室壁的薄厚、左右心室壁的薄厚是否一样，心房、心室分别与何种血管相连通，瓣膜的作用，开放的方向，血液的流向等。从而高效地解决了“四腔、相连的血管、瓣膜的开闭与血液流动方向相统一”难点问题。对于动脉、静脉、毛细血管的知识，通过展示给学生不同血管，引导学生对比观察并总结出三种血管的管壁特点、管腔大小、功能等，并通过课件中设计的表格比较三种血管管壁、管腔、血流速度、血管分布等内容，学生回答及补充回答完全正确后，课件演示标准答案对知识进行强化巩固，加深了学生的记忆。(三)多媒体教学能突破时空的限制，让学生能模拟实践多媒体教学能突破时空的限制主要体现在两个方面：一方面教育信息的共享随着“信息高速公路”的不断延伸，磁盘和光盘不再是CAI课件的唯一信息载体，课件可以通过连接在网络上的计算机教学系统进行相互传递。因此，网络上的CAI信息资源可以实现共享。通过教学信息的共享，突破了教学的时空观，学习不再受时间、地点的限制，学习不再局限于某一学校，单位、家庭及社会都可成为“学校”。学习的时间可以根据个人情况加以选择，从而将学校教育延伸到社会教育，课堂学习扩展到课后学习。另一方面，有些自然现象，由于受到时令的限制，如在严寒的冬天，很难寻找到桃花；由于受到地域的限制，在北方很难见到热带的植物品种，运用多媒体就能克服时空的限制，有助于学生形象地掌握课本中的知识。对由于各方面条件的限制，学生很难离开课堂去参加的实践活动也可以通过多媒体辅助教学，让学生在模拟环境中实践，将生物的理论知识，形成较牢固的知识和技能，可以更好地锻炼学生的动手和动脑能力。值得注意的是不要用计算机的模拟功能剥夺了学生的亲自实践。如《生态系统的组成》一节课，在讲完生态系统的成分之后，在屏幕上放出几种典型生态系统中的食物链和食物网组成成分。接着提出问题：某种成分的消失会带来什么生态问题？提出问题后，教师让学生上来操作电脑，让大家观察。同时教师引导学生思考的方向，例如草原生态系统狼-野兔-牧草的关系。通过比较，学生很容易就能找出得出维持生态平衡的好处。通过这种模拟实践活动，学生好像亲自在野外试验，从而达到参加实践的效果。(四)多媒体教学有助于全面提高学生素质在科学技术高速发展的今天，知识获得的过程比知识的内容更重要，教师应该在教学过程中，使学生在观察、分析、推理、归纳和想像中掌握思维的方法和学习的方法。多媒体教学作为一种现代教学形式所使用的现代化教学设备和先进教学形式，会自然地调动起学生积极学习知识的兴趣和强烈的掌握科学知识以及现代化设备的愿望。这是对学生追求学习和掌握现代科学知识素质的一种培养，而且能发展学生的思维个性，引导学生运用观察、联想等方法，使学生主动参与研究问题，从中得出新的理解、新的结论、新的发现，培养学生的创造力。3多媒体CAI系统有强大的交互功能，在课件设计考虑到的范围内能根据学生的输入信息，理解操作者的意图，整个学习过程主要由学生独立操作、思考、归纳、强化了学生主体参与知识形成过程，培养学生的独立思考、控制与参与能力。改变了传统教育中学生始终处于被动和从属的地位，给学生以主动权，体现了现代教育技术学中以学生为主体的教育思想。由于多媒体CAI教学中的许多模式，通过虚拟现实、个别指导、辅助测验等交互性反馈信息系统能及时调整教学的深度与广度，为学生创造了一种积极思维、努力探索的和谐学习环境，有利于学生自我学习，开发学生的创造性思维，有益于学生发展智力，提高逻辑思维能力，是培养开拓型、智能型人才的有效教学模式。例如培养学生对事物的观察能力。采用了多媒体辅助教学就可以将我们要观察的，无论是现在或过去、宏观或微观、静态或动态的事物都可以在课堂上教师的指导下，让学生完成观察的过程。有了观察的事物，教师再针对不同层次的学生，在教学过程中采用不同的方法，引导学生就能带着问题边观察边思考，不因为被一些生动形象的画面吸引，而缺乏积极的思维活动，可以抓住主要特征和重点，可以将生动的直观和抽象的思维相结合，形成正确的概念、判断。为了培养学生的观察能力、思维能力，可以通过电脑的抓拍和整理等一系列过程将主要结论制成多媒体课件，学生通过观察这个课件，更容易回忆归纳。(五)增大知识容量，易构建知识网络21世纪是生命科学领先发展的信息时代，生命科学的知识量、更新周期及生物技术的应用等都发生了巨大的变化，新技术、新成果层出不穷。传统媒体存在着传播渠道狭窄、传播效率低、媒体形式单一等弊端，严重影响了学生的学习积极性，达不到素质教育的目的。利用多媒体辅助教学构成有利于观察、思考的开放性系统，可以减少教师在课堂上板书、画图、列表、擦黑板和用一大堆语言来描述的时间，加上生动的画面，优美的音乐，逼真的声音，增大了学生一节课的知识容量。人的思维方式是一种非线性的网络结构，知识点间通过联想可用不同的途径建立关联。在传统教学中，教科书等媒体表达的知识只是一种线性顺序结构。由于思维方式与学习中知识表达的方式存在差异，导致需要额外时间进行转换。教科书中各知识点间的联系通常也需要老师或学生自己归纳总结。多媒体辅助教学是更佳的知识组织形式，用CAI的“超文本”课件结构和多媒体技术，将知识点信息存储在各个结点，并建立每个结点与其他结点间的联系，易于构建知识网络。而且现代心理学研究表明，多重感官同时感知的学习效果要优于单一感官感知的学习效果。视觉与听觉同时感知的信息要比单用视觉或听觉更全面、更深刻，也更有利于保持。用结点上的文字、声音和图像等信息，刺激大脑皮层的多个功能区，调动学生的多种感官获得知识，通过学生对各结点间的自主航行，将分散各结点间的有关信息联系起来，加强相关科研课题间的联系和综合，加深对知识的理解和记忆，可降低学习难度，促进信息的提取和应用。对于血液循环途径，学生常常是机械地记忆体循环、肺循环的途径，很难将它们有机结合成一个整体。利用多媒体技术，把血液循环的完整途径在课件中以动画的效果分步、真实地展现在学生的面前。首先演示体循环，并且当血液流经全身毛细血管时，随后可见氧气从毛细血管的血液中向外扩散，二氧化碳进入毛细血管血液中，血液的颜色变为暗红，在学生掌握体循环的途径后，为避免分散学生的注意力画面变为静态，在同一画面下再出现肺循环途径，当血液流经肺部毛细血管时也可看到血液由暗红变为鲜红的过程，最后演示血液循环的完整途径，这样血液源源不断地反复循环，心脏有节律的收缩跳动，使它们有机地结合成为一个整体。总之，多媒体技术为我们提供直观、形象、能刺激多重感官的教学方法既生动、真实，激发学生的学习兴趣，又把知识传授与技能训练、能力培养有机地结合在一起可使学生最大限度地进入学习过程，极大地提高了教学效率。4二、多媒体教学模式与教学设计多媒体计算机辅助教学作为一种新的教育技术代表着一个广阔的计算机应用领域。计算机辅助教学形式将计算机作为教育媒体，教育者和受教育者通过与计算机的相互作用构成了一个“人-机-人”的教学系统，在这个系统中，教师、学生和计算机在教学过程中充当的角色和任务不同，将形成不同的教学模式。目前，常见的CAI教学传播模式有以下几种：(一)课堂演播教学模式在以教师讲解为主的传统课堂教学中，将多媒体计算机和大屏幕投影系统作为教学媒体和教学手段引入课堂。多媒体教学信息通过大屏幕投影将各种媒体信息形式呈现出来。教师讲解同时结合教学内容，展示有关事实、创设情境、呈现过程、提供范例，使教学信息直观、生动、形象、具体地呈现在学习者面前，便于学生理解、记忆和掌握。这种教学模式的特点是能同时提供多种媒体信息作用于学生的不同感官，教学内容直观、形象、生动，既适合于直观、形象的内容教育，也适合于演绎推理内容的陈述性教学。但它还是一种单向的教学模式，以教师为中心，学生处于被动地位。学生上课只能看、听，而不能“做”，学生的主观