科技創(chuàng)新教育活動在高中生物學教學中的探索與實踐

摘 要：科技創(chuàng)新是當下一個很時髦的詞語，但在具體的高中生物教學的探索與實踐中如何利用科技創(chuàng)新去推動教學課堂的開展，對很多高中教師來說依舊是一個相對陌生的而又具有挑戰(zhàn)的問題。基于此，本文針對科技創(chuàng)新教育在生物教學中的應用研究和探索總結(jié)出了一些建議和辦法，希望能夠引起廣大一線生物教師的思考、推理、實踐和研究，為后續(xù)研究提供可借鑒和參考的資料，也為廣大一線高中生物教師的教學提供一些方法。

關(guān)鍵詞：科技創(chuàng)新;高中生物;教學模式

中圖分類號：G63? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? ? 文章編號：1673-9132（2020）22-0087-02

DOI：10.16657/j.cnki.issn1673-9132.2020.22.043

要開拓某一項全新的事物，需要先界定其發(fā)展的方向，對其研究和探索的范圍進行界定，只有確定了發(fā)展方向才能夠確定研究路線和方法。同時，還要注意對研究范圍的界定，沒有范圍的界定我們的研究就會雜亂無章，研究領(lǐng)域也可能走向邊緣化和極端化。這都不利于我們進行有效的探索研究。因此，在研究之前我們課題組通過反復的推敲、討論、查閱相關(guān)資料對我們的研究范圍和研究活動進行了概念和意義上的界定。

一、高中生物課堂科技創(chuàng)新教育活動的概念和意義

科技創(chuàng)新廣義上指技術(shù)創(chuàng)新和原創(chuàng)新科學研究。我們可以把它理解為使用原有的生活經(jīng)驗，創(chuàng)造性地發(fā)明某一項技術(shù)和原理，并將其應用到具體的實踐過程中，為事物的發(fā)展起到積極的推動作用。或者創(chuàng)造性地發(fā)現(xiàn)、發(fā)明某種實踐操作方式方法，改變了原有的生產(chǎn)、生活格局。科技創(chuàng)新總共可以劃分為三個大的領(lǐng)域，分別為知識創(chuàng)新（如新的詩歌體裁的出現(xiàn)、表達手法的使用等）、技術(shù)創(chuàng)新（例如某一項工藝技術(shù)的發(fā)現(xiàn)和使用）、管理創(chuàng)新（對人或者某些群體進行創(chuàng)造性的管理，推進或提高管理者的生產(chǎn)效率）。我們的高中生物課堂科技創(chuàng)新教育，就是要把這三種創(chuàng)新模式進行合理的結(jié)合，在學生層面注重知識和學習方式方法的創(chuàng)新，在教師層面注重課堂管理、教學模式以及手段的創(chuàng)新。而我們課題組研究和探索的這些創(chuàng)新都要基于科技創(chuàng)新，以科技創(chuàng)新為引導，進行科學合理的改變。用這些改變與創(chuàng)新提升高中課堂的教學效果，提高學生的學習效率是我們課題組研究的最終目的和意義。

二、科技創(chuàng)新教育活動在高中生物教學中的探索

科技的創(chuàng)新和發(fā)展最終的結(jié)果就是影響原有事物的模式，改變原有事物的發(fā)展過程。而科技創(chuàng)新教育活動在高中生物教學中的應用與發(fā)展需要注意其應用的原則，要遵循事物發(fā)展的基本規(guī)律和步驟，同時要在科技創(chuàng)新教育活動的過程中注意學生的創(chuàng)新意識培養(yǎng)以及教師創(chuàng)新精神和探索意識的培養(yǎng)。

（一）科技創(chuàng)新教育活動在高中生物教學中需要注意的原則

1.適用性原則

在我們課題組進行前期調(diào)研的過程中發(fā)現(xiàn)，我們的教師在實驗科技創(chuàng)新促進和改變現(xiàn)有教學模式、教學手段的過程中較為盲目。很多教師對于新生事物的效果過于迷信，認為一種新的教育技術(shù)可以代替所有舊的教育教學方法，不管實際的教學過程生搬硬套。其改革以失敗告終之后，又全盤否定新的技術(shù)創(chuàng)新所具有的優(yōu)越性。通過我們課題組的實際調(diào)查發(fā)現(xiàn)，有38.4%的教師對科技創(chuàng)新活動的接受具有盲目性，不考慮其科技創(chuàng)新手段是否能夠適應我們的實際教學而大用特用，最終未能取得實際效果，在接受打擊之后就又放棄了所有的科技創(chuàng)新教育帶來的教育教學變革。例如，在信息技術(shù)不斷發(fā)展和創(chuàng)新的過程中，多媒體教學順理成章地進入到了我們的教學課堂，成為教師進行生物教學的常用技術(shù)手段。但有些教師在使用信息技術(shù)的過程中并不能很好地考慮到其適用性。在我們課題小組進行的前期調(diào)研過程中，我們對縣域內(nèi)的56節(jié)公開課進行了仔細的分析，對相關(guān)課件也進行了整理。在這個過程中我們發(fā)現(xiàn)有37.5%的教學不適合使用信息技術(shù)手段進行教學，但是教師仍采用了信息技術(shù)手段進行教學。這其中表現(xiàn)最為嚴重的就是在上實驗課的過程中，教師把原本需要演示和學生動手進行操作的實驗全部用信息技術(shù)手段處理之后，以Flash的形式直接展示了出來。這樣看起來可以大幅節(jié)約課堂教學時間，并且省去了實驗教學的很多前期準備工作，不會給學校帶來經(jīng)濟上的負擔，免去了教師進行實驗課程的準備、實驗室的預約等一系列麻煩，但是這種簡單的演示過程，所產(chǎn)生的效果遠沒有課堂實驗過程實際演示來的好。另外，更致命的一點是，教師把需要學生動手進行操作的實驗也直接用信息技術(shù)的直觀演示給代替了，這不利于對學生自主學習能力、動手實踐能力、創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。由此可見，我們在具體的科技創(chuàng)新教育活動中必須要結(jié)合高中生物課程學科的特點，考慮到學生的學科素養(yǎng)的可持續(xù)發(fā)展，關(guān)注和理解科技創(chuàng)新在實際的高中生物教學課堂的適用性原則。

2.有效性原則

有效性原則就是指，我們的科技創(chuàng)新教育活動必須是有效的。我們的教學活動，都以學生的學習和成長為中心展開。如果不能很好地處理好科技創(chuàng)新教育與教育實際效果之間的關(guān)系，我們的教育教學活動將有可能走入誤區(qū)。例如，在生態(tài)系統(tǒng)這部分內(nèi)容的學習時，有一堂同課異構(gòu)課。兩位教師對平行級的兩個學歷水平相當?shù)陌嗉夁M行同時授課。其中一位教師直接用動畫演示的過程將生態(tài)系統(tǒng)的建設演示了一番，然后圍繞生態(tài)系統(tǒng)的基礎理論知識進行了長時間的講解，學生聽得一頭霧水，有許多學生在課結(jié)束后，對于生態(tài)系統(tǒng)的完整性存在的意義根本不理解。而其中另一位教師則對一個大型的經(jīng)濟魚類養(yǎng)殖的科普視頻利用剪輯手段進行了科學合理的剪輯后，在課堂上播放給學生，其中對于魚塘的深度以及魚塘中不同水域環(huán)境中生長的植物、動物及其生活屬性的講解都由養(yǎng)殖場的技術(shù)員給學生進行講解。這種原始視頻的再現(xiàn)，讓學生很容易接受生態(tài)系統(tǒng)中各要素之間的相互依存關(guān)系。盡管，這兩位教師都使用了科技創(chuàng)新的成果進行了輔助授課，但使用信息技術(shù)制作的生態(tài)系統(tǒng)模擬環(huán)境，顯然在視覺和聽覺上都不具備優(yōu)越性。而后者利用視頻剪輯技術(shù)把科普片進行剪輯處理之后，播放給學生，讓養(yǎng)殖場的技術(shù)員講解魚塘多樣性養(yǎng)殖系統(tǒng)的科學原理。這樣更加具有真實性，對知識的講解由教師變成養(yǎng)殖場的技術(shù)員，學生也感到比較新鮮，對知識的理解也更加積極和投入，其學習的效果也相對較好。因此，我們在利用科技創(chuàng)新進行教育活動時，就必須注重其有效性原則，如果放棄有效性原則，我們的教學就會走向失敗和沒有實際效果的極端。

3.靈活性原則

技創(chuàng)新教育活動是一種具有靈感的教育活動，這種靈感主要來自于創(chuàng)新，而大多數(shù)的創(chuàng)新需要靈感的瞬間閃現(xiàn)。這就需要我們在科技創(chuàng)新教育中抓住每一個閃現(xiàn)的靈感，對這些靈感進行實踐的驗證。在科技創(chuàng)新教育活動中進行高中生物教學的時候進行靈活性教學，這種靈活性主要體現(xiàn)在“教師的教”和“學生的學”兩個方面。在“學生的學”方面，學生會在學習的過程中利用科技創(chuàng)新的成果，對所學知識進行有效的拓展，這些拓展往往是我們在教學設計中未涉及的。面對學生突然提出的創(chuàng)新理念和方法，教師就需要及時地改變課堂教學的策略，靈活地處理課堂上的突發(fā)事件。對學生在科技創(chuàng)新方面的一些想法，需要及時引導和幫助學生進行深入的探索，這樣學生的學習過程將會是一個充滿激情的過程，學生的主動探索欲也會被帶動起來。另外，教師在教學的過程中也會偶爾產(chǎn)生利用科技創(chuàng)新解決某一個實際問題的想法。對于這些想法，現(xiàn)實中很多教師都會因為既定的教學目標和方法而放棄實踐研究。這對教師專業(yè)成長是不利的，因為，只有抓住了瞬間的靈感，對這些科技創(chuàng)新的想法進行有效的實踐，才有可能在千百次的摸索與探究中找到新的方法和路徑，去解決在上課過程中需要突破的難度，這種意義上的突破往往具有飛躍性的進步。基于這兩點，我們的科技創(chuàng)新教育就必須具備靈活性的特點。對學生和教師在瞬間產(chǎn)生的靈感進行驗證和實驗，是找到新的解決問題途徑和辦法的最有效的手段。

（二）在高中生物教學過程進行科技創(chuàng)新教育需要培養(yǎng)教師和學生的創(chuàng)新意識（類比思維、聯(lián)想式思維）

創(chuàng)新意識是每一個人在潛意識里都具備的一種能力，但隨著自我成長的鍛煉強度不同，創(chuàng)新能力也會出現(xiàn)差異。這就是科學家、發(fā)明家與常人不同的主要原因。在人類發(fā)展的歷史長河中，只有極少數(shù)成為科學家，而這些極少數(shù)的科學家在一生中發(fā)明和創(chuàng)造出了無數(shù)先進的科學技術(shù)，這主要來源于他們自身對事物的思考與研究。因此，我們要進行科技創(chuàng)新教育，就需要去有意識地培養(yǎng)我們的創(chuàng)新意識，這種創(chuàng)新意識的培養(yǎng)主體應該是教師和學生。而創(chuàng)新意識培養(yǎng)主要從兩個方面進行：第一，類比思維的培養(yǎng)，類比思維的培養(yǎng)可以讓我們從不同或者相同屬性的事物中找出規(guī)律，然后對進行類化與區(qū)別，從而找到符合規(guī)律，而又不同于已有層次的方式方法。第二，聯(lián)想式思維培養(yǎng)，聯(lián)想式思維的培養(yǎng)有助于我們對事物的發(fā)展進行大膽的拓展，把看似沒有直接關(guān)系的事物用假設的方式聯(lián)系起來，然后對兩者之間的關(guān)系進行屬性和規(guī)律的類演。這種類演的過程往往會改變我們對原有事物的認知，然后在這種認知的引導下進行科技創(chuàng)新教育往往會收到意想不到的效果。

三、科技創(chuàng)新教育活動在高中教學中的實踐研究成果

本課題組在具體的實踐研究過程中，對相同學歷水平的十個平行班班級進行了實驗教學，并對學生最終取得的學習成果進行了量化分析。從結(jié)果來看，進行科學合理利用科技創(chuàng)新教育活動的班級成績比普通班級成績要高出3.6-8.4個百分點。其中注重進行適用性、有效性、靈活性和創(chuàng)新意識培養(yǎng)的兩個班級成績與學校重點班的教學成績達到了持平的水準，并且學生在課堂上的表現(xiàn)更加活躍，學習效率更高。

總之，科技創(chuàng)新教育活動在高中生物教學中的實踐與探索是一個相對復雜的工程，需要我們對每一個方面進行持久深入的研究，從而發(fā)展成有體系的教學實踐。

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作者簡介：張萬里（1983.5— ），男，漢族，甘肅環(huán)縣人，一級教師，研究方向：高中生物教學。