論信息技術與生物課程整合的必要性

摘 要：目前，信息技術正以其空前的滲透力，影響和改變著社會文化的方方面面，為基礎教育的課程改革注入了新的生機和活力。信息技術與生物課程的整合，為生物學教學找到了新的生長點，實現了生物學教學由微觀向宏觀的轉換，并給學生以豐富的信息量，激發(fā)學生的興趣，培養(yǎng)了學生的創(chuàng)新能力，充分體現了教師主導、學生主體的教學模式。

關鍵詞：信息技術 生物課程 整合

《基礎教育課程改革綱要（施行）》指出，要“大力推進信息技術在教學過程中的普遍應用，促進信息技術與學科課程的整合，逐步實現教學內容的呈現方式、學生的學習方式、教師的教學方式和師生互動方式的變革，充分發(fā)揮信息技術的優(yōu)勢，為學生的學習和發(fā)展提供豐富多彩的教育環(huán)境和有力的學習工具”。

一、信息技術與課程整合的目標

信息技術與課程整合的根本目標是培養(yǎng)學生的自我生存能力、實踐能力、解決問題的能力和創(chuàng)新能力，最終實現面向時代發(fā)展的創(chuàng)新人才的培養(yǎng)。

具體地講，信息技術與課程整合的目標主要是：

1．充實、完善、拓展、提高課程的學習內容，為社會需要的多種專業(yè)人才的培養(yǎng)打下基礎。

通過信息技術與課程內容的整合，可以充實、完善、拓展、提高課程的學習內容。在此基礎上，可培養(yǎng)學生對該學科的興趣，為培養(yǎng)相關學科的專業(yè)人才打下基礎。

2．信息技術與課程整合是學校信息技術教育的重要組成部分。

實現學校教育的信息化，應該包括三個基本要素，它們是：

·學校教學環(huán)境的信息化，這主要是學校的信息化的設施。

·教師、學生的信息化，主要通過教師、學生的信息教育實現。

·教學的信息化，這主要通過數字化的教學資源的完善予以實現。

在這三個要素中，教師、學生的信息化是最重要的一項要素。信息技術教育在學校教育中占有十分重要的位置。

3．完善學習過程，促進學生實現課程內容的有效學習，促進創(chuàng)新人才的培養(yǎng)。

學習的過程是一種信息過程，信息技術與課程的整合應有利于這一信息過程的實現。應首先考慮以信息技術與課程整合來促進課程內容的學習，它是課程整合的首要目標，我們不能為了整合而整合。

4．培養(yǎng)學生的信息素養(yǎng)。

以信息技術解決問題的能力應在解決問題的過程中培養(yǎng)。因此，在信息技術教育中，十分強調任務驅動。

信息技術與課程整合的實質是以信息技術解決課程和課程學習中的各種問題。它是十分具體的，又是對學習具有重要意義的任務。通過信息技術與課程的整合，可以有效地培養(yǎng)學生用信息技術解決問題的能力，可以有效地培養(yǎng)學生的信息素養(yǎng)。

二、信息技術與生物課程的整合，實現生物學教學由微觀向宏觀的轉換

微觀性是高中生物學的一個重要特征，人教版全日制普通高級中學《生物》（必修本）分兩冊共九章，從第一章至第六章基本都屬于微觀生物學的內容。如第二章：生命的基本單位——細胞，包括三個小節(jié)：細胞的結構和功能；細胞的增殖；細胞的分化、癌變和衰老。這些內容作為學習生物學的入門知識和基礎，是高中生物學教材的重點，但由于其較強的微觀性，給教學帶來了較大的困難，也成為初學者學習生物學的一道難關，不少學生因此就對生物學的學習產生了畏難情緒。在傳統(tǒng)教學中，對這部分內容處理的一般方法是以教師的語言講述為主，以板書、掛圖和模型等教學手段為輔進行教學，讓學生通過重復識記進行學習，使學習成為枯燥乏味的被動接受過程，學生思維的能動性和靈活性受到制約，學習的積極性和主動性受到遏制。

運用信息技術與生物課程的整合，從網絡中可以得到有關細胞的結構和功能；細胞的增殖；細胞的分化、癌變和衰老等方面的課件和資料，通過教師的改造、重組和整合，運用于探究式課堂教學。例如，運用網絡多媒體課件進行“細胞質的結構和功能”這節(jié)課的教學時，可先演示色彩逼真的細胞亞顯微結構全形，給學生一個整體的印象，然后通過圖形中細胞質基質部分的閃動和色彩顯示，讓學生能正確地區(qū)分出細胞質基質和細胞器。接著逐一演示和局部特寫放大各個細胞器，讓學生通過觀察、感知和主體探究的過程，掌握各個細胞器的結構和功能。以線粒體為例，教學時可將細胞中的線粒體進行閃動、放大并由外到內將其各個部分，分別進行定格特寫和重復演示等技術處理，同時提出探究問題：線粒體的形態(tài)如何？結構如何？其內膜有什么特點？內膜的結構與其功能是如何相適應的？讓學生通過積極探究、自主發(fā)現，理解并真正掌握線粒體的結構和功能。

信息技術與生物課程的整合，實現了生物學教學由微觀向宏觀的轉換，一方面突破了微觀的限制，幫助學生充分感知微觀結構，降低了學習的難度；另一方面也有利于學生觀察能力、思維能力、探究能力的培養(yǎng)和創(chuàng)新素質的提升，其教學效果為傳統(tǒng)教具所無法取代。

信息技術與課程學習過程的整合是讓學生在課程的學習過程之中，使用信息技術，通過信息的收集、分析、處理實現學科內容的有效學習。

三、現代信息技術能優(yōu)化學習環(huán)境，實現教師為主導、學生為主體

1.在教師組織和引導下，師生一起學習、討論和交流。

共同建立起學習群體。學生在學習的過程中，可以根據自己的能力自主學習或討論，對于所學內容不明確的或不易弄懂的，可以反復調看。學生還可以帶著問題，通過計算機與網絡中心的服務器連接，上網到虛擬科學館、生物園、圖書館查找有關資料，充分體現學生在學習過程中的學習主體性。在網絡教學中，可以輕易地進行師生之間、學生與學生之間的互動。例如：在學習《生理衛(wèi)生》生殖系統(tǒng)一節(jié)時，男女學生根據教師的要求，在計算機網絡中搜尋出自己需要的信息及自身性發(fā)育中的疑惑問題，同時還可以就某些問題與教師、同學進行交流，可達到很好的教學效果。這節(jié)課不僅解決了多年來生物學教師難以解決的教學實際，同時也充分證明了運用網絡技術可實現生物教學中的分層教學和真正實現教師與學生、學生與學生的平等互動。

2.能激發(fā)學生學習興趣促進學習動機——優(yōu)化導入環(huán)節(jié)。

學習興趣是學習動機中最活躍的因素。學習興趣的產生主要取決于學習內容的特性，學生已有的知識經驗和學生對學習的愉快情感的體驗。在傳統(tǒng)的課堂教學中，教師為激發(fā)學生學習的興趣而采用或是繪聲繪色，或是實物展示，或是幻燈輔助等方法，但是這些方法都難免容量小，手段單一。而以計算機為核心的信息技術具有多媒體集成性、交互性等特點，能有效地激發(fā)學生興趣，使學生產生強烈的學習欲望，從而形成學習動機。如：在教學《鳥類的多樣性》時，為激發(fā)學生學習的興趣，在課件的開始，以一幅高山瀑布的畫面配合流水潺潺、百鳥爭鳴的聲音，然后展示幾種我國特有的珍稀鳥類的圖片，便會更加激發(fā)學生學習本課的興趣。

3.有利于知識的獲取和保持——優(yōu)化學生獲得新知識的環(huán)節(jié)。

進入新課題階段，教學的主要任務是使學生獲得新知識、新技能。傳統(tǒng)的生物學教學主要是教師講授、學生被動地接受，而很多抽象的、很難用語言來描述的知識又經常是學生學習過程中的認知障礙。如果在教學中將這些抽象知識通過計算機的模擬功能具體化、形象化，配合學生的討論、交流，其知識的接受和保持將大大優(yōu)于傳統(tǒng)教學效果。如：在《開花和結果》這一節(jié)課的教學中教師先應用多媒體課件為學生展示由桃花變成果實的過程，再播放圖形動畫，配以教師講解，學生便會很好地弄清花的結構、傳粉、受精以及果實和種子形成的過程。多種感觀的刺激使學生獲取了大量的信息，從而掌握了更多知識。

4.有利于培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神和促進其信息能力的發(fā)展——優(yōu)化學生的學習方式。

傳統(tǒng)的生物學教學方式和以指導為主的教學方式一般都采用傳遞的方式進行教學，學生只是被動地接受知識，這不利于培養(yǎng)學生的探究能力。信息技術的發(fā)展，互聯(lián)網、校園網的出現，教育網站、電子書刊、虛擬圖書館、虛擬軟件庫、新聞組等為學生營造了一個探索發(fā)展的學習環(huán)境，提供了非常豐富的學習資源，信息技術也必將從演示教具變?yōu)閷W生探究問題獲取知識的工具。在網絡環(huán)境條件下，學生的學習是多向互動的，學生可以利用多種信息源，（教師作為一種信息源之一）通過檢索、學習、構思，將有關信息組合起來，形成自己的觀點，獲得自己的認知方式。這種新型的、比較民主的教育關系將有利于學生發(fā)展自己的個性，激發(fā)他們的創(chuàng)造思維，培養(yǎng)和促進其創(chuàng)新精神、信息能力的發(fā)展，實現學生為主體、教師為主導的新型教學模式的建構。

小結

學生是教學過程的終端，是教育的主體。運用信息技術與生物課程的整合，實現了教學手段和教學方法的重大變革，使學生能以探索者、研究者的主體角色參與教學過程，思維能力得到鍛煉、智慧潛能得到開發(fā)、創(chuàng)新素質得到提升。同時也使生物界微觀領域的細微莫測，生理過程的抽象深奧，生命活動的動態(tài)復雜，得到生動、形象、逼真和惟妙惟肖的體現。

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(作者系重慶涪陵區(qū)長江師范學院李渡校區(qū)生命科學系碩士）