多媒體技術在高校生命科學教學改革中的應用分析

代廣輝

(阜陽幼兒師范高等專科學校科學與健康系,阜陽236015)

生命科學是研究生物(包括植物、動物和微生物)的結構、功能、發生和發展規律的科學,是自然科學的一個部分。其目的在于闡明、控制部分生命活動,輔助農業、工業和醫學等領域。高校是現代科研工作開展的主要載體,也是生命科學教學的基本平臺。隨著現代社會發展和科學進步,對生命科學相關人才的要求也漸漸提高,這在客觀上推動了多媒體技術的運用,促使其為高校教學改革提供更多支持。

一、傳統高校生命科學教學的不足

(一)不夠直觀

生命科學相關知識帶有一定的結構化特點,以達爾文作品《生命起源》的發表為基礎,現代生命科學體系逐步得到建立。在高校生命科學教學中,知識的復雜性、多樣性更加明顯,大量結構化知識難以通過傳統的口述、書本等渠道完整呈現,教學工作開展存在難度。學生對知識的吸收、理解效果無法保證,也可能進一步影響其學習興趣。

(二)資源較少

生命科學教學牽涉到多個方面,增加了教學難度,如生命科學概論,牽涉到分子生物學、細胞生物學、形態學、解剖學、遺傳學、進化論、生物多樣性、生態學、神經生物學和認知科學等內容。嘗試在短時間內將大量基礎知識傳遞給學生難度較高。常規教學模式下,教師可用的資源總量不足,無法實現大量知識的集中、壓縮,匱乏的資源限制了教學工作效果。

二、高校生命科學教學改革的要求

(一)提升教學交互性

高校教學強調理論傳遞、研究、實踐并重,這要求優化實際教學工作,從提升交互性的角度激發學生的學習興趣、交互效果,實現知識的有效吸收。例如,進化論相關內容,屬生命科學基礎知識,一般納入生命科學概論范疇,該知識具有較高的研究價值和可探討性,通過教學改革,借助多媒體技術和豐富的網絡資源等現代手段,可提升學生對知識的學習興趣,使課堂內外、師生之間的交互活動更加頻繁,有助于學生深入理解知識內容,為生命科學教學改革提供更多支持[1]。

(二)提升教學長期性

生命科學牽涉到多個領域,包括醫學、基因工程等實用科學,也牽涉到生物研究、考古等理論科學,學生對知識的吸收、運用,往往依賴于長期教學工作。在教學改革要求下,多媒體、網絡技術等新式方法的引入,能夠將生命科學教學工作自學校、課堂延伸至校外、課后,有助于提升學生階段時間內的學習效率,也能從長期角度為教學延伸、多樣化教學提供依托,契合長期教學的改革要求。

三、多媒體技術在高校生命科學教學改革中的應用

(一)應用優勢

1.直觀性強

直觀性強,是指多媒體技術借助計算機、投影儀等設備發揮作用。與此前教材、黑板、教師口述的方式不同,多樣化資源能夠更直觀地呈現生命科學相關知識,也有助于提升教學交互性。如教師通過視頻、文字和動態圖等,系統展示哺乳動物的進化過程,可實現大量知識的壓縮和結構化呈現,而學生能夠通過多媒體資源直觀了解哺乳動物的進化過程,對于存在疑惑的環節,可以直接提問,請教師暫停播放或反復播放視頻內容,也可與同學進行交流,借助有效交互解析疑惑,實現知識的有效掌握。同時,生命科學教學內容的復雜性、多樣性也可借助多媒體資源予以快速梳理、呈現,包括思維導圖、魚骨圖等,便于學生形成對知識體系的直觀認知,搭建學習思路和框架[2]。

2.資源豐富

多媒體技術下,高校生命科學教學可獲取豐富的資源,實現資源匱乏問題的直接應對,同時多樣資源的靈活運用,也為長期教學工作提供了支持。在生命科學概論相關教學中,因知識內容較為多樣,僅依賴教師、教材,難以做到知識的全面展示,借助多媒體技術,教師可將生命科學概論牽涉到的主要知識進行梳理,集中呈現給學生。在此過程中,生命科學知識實現了一定程度的重構,可實現大量知識信息的集中展示,如同一個視頻內可給出爬行動物、哺乳動物、鳥類、昆蟲的形態特點和差異,提升了知識的橫向展示效果[3]。相關知識信息可進一步整理為數字化教學資源,由教師以遠程方式發送給學生,鼓勵學生利用課后、放學后的時間進行主動學習,推動長期教學,實現教學改革。

(二)應用思路

1.延伸應用

延伸應用是指發揮多媒體技術適用性較高的特點,將教學工作延伸至課堂之外,同時延伸教學渠道,以線上教學、線下教學并行的模式,取代單一的課堂教學。另外,延伸應用也強調交互延伸,即以師生互動為基礎,實現人機互動、同學互動、小組互動,優化高校生命科學教學改革效果。

2.重點應用

重點應用是指結合高校生命科學教學的具體內容,對核心知識進行加工、提煉,以多媒體技術服務知識傳遞、明確教學工作的主要線索,為學生吸收、思索知識內容提供依據。如在生命科學基礎知識的傳遞中,可選取“進化”作為主線,以多媒體資源呈現生物形態的持續變化,使學生獲取明確的學習線索。

3.普遍應用

普遍應用是技術推廣的基本要求,重視多媒體技術在高校生命科學教學中的全程運用,在突出重點知識的同時,以便捷的方式、直觀的形式,為學生展示各類周邊知識,提供其他學習渠道、信息庫。學生完成了主要知識的吸收后,可通過多媒體技術對自身感興趣的周邊知識進行查找,實現主動學習。

(三)應用方法

1.內容篩選與加工

以多媒體技術服務高校生命科學教學改革,應重視內容篩選和加工,原則上重視對知識的整理和重構,使多媒體資源具有豐富、詳細、客觀、重點突出的基本屬性。就生命科學概論而言,內容篩選過程中需重視信息全面性,建議采用以點帶面的方式,首先篩選核心知識點,羅列“分子生物學、細胞生物學、形態學、解剖學”等生命科學的主要大項目,每個大項目應具有知識獨立性特點。在此基礎上對所有大項目進行拆分,獲取若干小項目,如“解剖學”可細分為“動物解剖學”和“植物解剖學”,以此類推,直到所有大項目下的核心小項目得到明確。

為避免出現教學知識過多、混亂的問題,可篩除非核心知識,結合剩余知識內容選取多媒體資源,以圖片、視頻等能夠凝練呈現知識信息的資源作為核心,以文字進行輔助,完成多媒體信息的有效加工。內容篩選和加工,是多媒體技術運用的基本原則,可提升高校生命科學教學中知識的重構效果,為學生提供清晰的學習脈絡,也能保持資源的豐富性,確保教學交互價值和改革長期可行性[4]。

2.課堂階段的應用

進入課堂階段后,多媒體技術的應用強調計劃性和靈活性的結合。其中,計劃性是指結合資源篩選和加工成果,有計劃地進行知識傳遞;靈活性是指結合課堂教學活動態勢,實時借助互聯網、計算機和在線資源作為教學補充。例如,本課時教學內容為“植物細胞學基礎知識”,教師可根據教學需要,將具有代表性的植物以及解剖學相關知識進行整理,借助多媒體技術呈現植物細胞結構、解剖方法、觀察方法、核心技術方法、注意事項等內容,并進行整合。進入課堂教學階段后逐一展示,使學生結合資源呈現的信息進行學習。

在此過程中,學生可能對部分內容出現疑問,如“植物細胞和動物細胞有所不同,主要在哪些方面”。教師應重視、尊重學生學習興趣,在課堂時間充裕的情況下,建議學生進行發言或課堂討論,如教學時間較為緊張,也可直接借助計算機等,調取動物細胞、植物細胞的對比圖、文字描述,作為多媒體資源呈現給學生,引導學生進行學習,使其逐步掌握對應知識。完成核心知識傳遞后應重視對關聯內容的引導、整理,使學生了解植物細胞和動物細胞區別在于有無細胞壁、有無中心體、細胞分裂時是否形成細胞板、有無葉綠體、有無胞間連絲、是否有液泡。

3.多媒體與分組教學

分組教學屬常見教學方法之一,強調提升交互性,實現知識的共享。就高校生命科學教學改革而言,該模式可與多媒體技術相結合,以發揮更多作用。以上文所述“植物細胞和動物細胞區別”為例,該知識屬于生命科學基礎知識,無須進行復雜探究,學生可通過觀察、小組分析的方式,掌握理論內容。當學生就該問題提問時,教師可對學生進行分組,每組5-6人,并借助多媒體資源展示植物細胞和動物細胞,由學生進行觀察、記錄觀察所得,以小組形式進行知識共享和內部討論。5分鐘后結束討論,每個小組選取1名代表,就討論結果進行總結性發言,無論學生給出了何種結果,均給予客觀記錄,不做過多評定。學生發言結束后,教師進一步利用多媒體資源,對動物細胞、植物細胞的差異進行系統講述和總結,學生在此過程中可深入了解知識內容,并認識到自身觀察過程中的不足以及基礎知識的缺失,提升學習針對性,使教學效果也得到改善。多媒體技術和分組教學的綜合使用,可推動高校生命科學教學改革,也可作為長期性措施,持續運用于實際教學活動中。

4.多媒體與項目教學

項目教學是指將一個相對獨立的項目交由學生自己處理,信息的收集、方案的設計、項目實施等工作均由學生負責。該模式也可與多媒體技術聯用,從提升教學長期性和交互性的角度推動高校生命科學教學改革,優化教學成效。生命科學教學知識復雜,教師可對相關內容進行分類,每一類系統知識均作為一個學習項目,將其納入教學計劃內,以若干課時完成。假定所選項目為“生態學”,教師可將物種之間的生態關系、機制、平衡模式等各類資源進行整理,以文字、圖像、視頻等形式,確保所有知識均得到覆蓋,之后發送給各學習小組,由學習小組進行知識的課后拆解、學習。教師每日了解一次小組學習進度,據此進行下一步引導。多媒體技術與項目教學的結合,有助于學生基于項目實現主動學習、長期學習,交互開展態勢良好,能夠多角度推動高校生命科學教學改革。

5.多媒體與碎片教學

碎片教學對多媒體技術的依賴性較高,屬于一種現代化教學理念。該理念下,教師可將生命科學教學知識進行重構,選取1個知識碎片提供給學生或學習小組,由學生借助該碎片進行學習,獲取知識全貌。以進化論內容為例,教師可在課堂階段借助多媒體技術,展示鳥類、哺乳動物骨骼,鼓勵學生進行課堂討論和思考,分析鳥類、哺乳動物骨骼差異所在。無論學生給出何種討論結果,教師均可引導其思索“中空的骨骼有利于鳥類飛行”、“粗壯的骨骼有利于陸生哺乳動物行走”等知識信息,同步引入鳥類飛行、哺乳動物行走的動態圖或視頻,使知識的展示更具直觀性。該模式下,借助“骨骼組織差異”這一碎片化信息,可實現進化論“全貌知識”的系統呈現,既發揮了多媒體技術優勢,又從交互性提升角度推動了高校生命科學教學改革,作用突出。碎片化教學還可延伸至課外,以遠程渠道提供碎片化信息,引導學生進行課后學習,優化教學效果。

四、結語

綜上,多媒體技術在高校生命科學教學改革中的應用價值突出,也具有理想推行空間。此前相關教學存在直觀性不高、資源缺少的問題,應通過教學改革提升教學交互性和長期性。多媒體技術的應用可有效應對上述問題、滿足改革工作要求,在思路上強調發揮技術優勢,有重點、大范圍予以運用,實現教學延伸;在方法上重視不同教學階段具體操作,實現多理念聯用,推動高校生命科學教學改革。