信息技术与生物实验教学整合模式初探.doc

信息技术与生物实验教学整合模式初探一、 课题的提出知识经济时代呼唤着高素质创新能力的人才，中学教育是培养高素质创新人才的基础。而生物实验教学在整个生物学教学中占据十分重要的地位，它对培养学生创新能力、实践能力、创业精神有着非常重要的作用。但长期以来，实验教学受经费、条件、季节因素的影响，实验教学基本上以灌输、模拟、验证为主，学生“照方抓药”，按部就班地“做实验”，学生几乎处于被动地学习状态。那如何根据时代的需要，在实验教学中，转变教育思想，更新教学观念，开发新的实验教学模式呢？陈至立同志在应用现代教育技术推动教育改革一文指出：“我们要把握时代脉博，关注世界教育技术的基础研究和现代教育技术在教育教学中的重要地位及其应用的重要性和紧迫性；充分认识应用现代技术是现代科学技术和社会发展教育的要求，是教育改革和发展的要求。”教育的现代化离不开信息技术，教育改革需要现代教育技术的支持，我校根据教学的需要及生物实验的要求，提出了：“信息技术与生物实验教学的整合”这一实验课题，使实验教学进入了“海阔凭鱼跃，天高任鸟飞”的境地。二、 探索新的教学模式我校自1999年来，配备了齐全的现代教学设备电视、幻灯、投影、多媒体相继进入教室，2001年校园网的投入使用，为实验的开展提供了更为有利的条件。如何使现有的教学设备服务于教学，如何使实验教学达到最优化？我们在边建设边使用的过程中，进行了一些探索，初步提出了新的实验教学模式。即：1、 创设情景，激发探究的兴趣和动机中学生具有强烈的追求新、奇、趣、美、乐的心理特点。现代信息技术集文字、图形、图像、声音、动画、影视等多种信息传输手段为一体，创设出的情境有很强的真实感和表现力，容易使学生动情入境有利于激发他们对新知识的强烈兴趣和渴望探究的动机。如：在初一新生进行第一个实验显微镜的使用时，我先用多媒体展示了这样的画面：一个长霉的馒头，然后慢慢展示霉的结构；还有一个成熟的番茄的细微构成接着，屏幕上出现一个“小探索者”。“我们能观察到这些结构吗？”学生们提出了这样的疑问，像“小探索者”急于知道其中的奥秘，这样教师顺水推舟地进入了实验教学。2、 提出问题，定位探索目标由计算机向学生出示富有针对性、可探索性的问题，激发学生的学习动机，调动思维的积极性，使其明确探索的目标。3、 提供学习材料，为探索研究创造条件爱探究是学生最宝贵的心理特点。新教材将大部分验证性实验改为了探究性实验，正符合了学生的这一特点。传统的教学注重的是教师对学生这个“知识的容器”注入了多少知识，学生完全成了课堂的客体，使学生探索的主动性愈来愈少，以至熄灭。现代信息技术能对抽象理论（如植物细胞吸水原理、无籽西瓜的培育）、不易观察（植物的光合作用、中心法则）、难以再现（一树多花、恐龙的灭绝）、难以操作（双受精作用）的现象、规律等进行信息处理和图像输出，从而实现微观放大，宏观缩小，瞬间变慢，历史重现，集图、文、声、像于一体，调动学生多种感官参与，给学生自主探索提供了充足的材料，也为其自学创造了条件。4、 讨论辨析，得出结论学生将自己的实验过程、结果与其他同学讨论，教师参与其中，扮演信息控制者的角色，不断激发学生讨论，最后师生共同总结出最优实验步骤，得出最优实验设计。5、 巩固练习在这一环节中，教师可布置一些有启发性或设计性的作业让学生在课下完成，让实验结论的应用得到升华。从上述模式可以看出，它是在传统的实验教学模式的基础上改造而得出的。它既继承了传统的实验教学模式的优点，又充分发挥了现代教育技术在实验教学中的优势，从而达到进一步提高培养学生的能力和实验操作能力的教学目标。现以教学实验实例观察蚯蚓这一实验来说明该课题实验的具体过程：1、 引入课题教师将蚯蚓和蛔虫放在实物投影仪下，问：同学们课前采集的蚯蚓与我们上节课学的蛔虫是不是同一门动物？（课件）对比观察：蚯蚓的身体组成与蛔虫的相比有什么不同？小结学生回答引出课题：蛔虫的体表被有角质层，光滑不分节，蚯蚓的身体出现了分节。有体节是环节动物的一个显著特点。身体分节是环节动物在结构上的一大进步，今天，我们以蚯蚓为代表来学习环节动物（出示课名。第五章 环节动物 实验二观察蚯蚓）。2、 实验（课件）蚯蚓在土壤中的活动取食图。问：同学们是在什么地方采集蚯蚓的？采集到蚯蚓的土壤是干燥的还是潮湿的？是贫瘠的还是肥沃的？是疏松的还是坚硬的？小结：蚯蚓是在潮湿、肥沃、疏松的土壤中生活的。（1） 观察蚯蚓的外部形态 教师讲述：蚯蚓有哪些特点适合于土壤生活？我们通过下面的观察来回答。请同学们根据观察提纲，认真观察蚯蚓的外部特点并回答下列问题。（注意：观察时不断用浸水的湿棉球湿蚯蚓的身体，另一条不湿润）课件观察提纲：A:（蚯蚓的体形图）蚯蚓的体形是怎样的？有何意义？B:蚯蚓的体色是怎样的（要求学生结合实物投影仪和实物观察）？C:（“环带”外闪烁，并结合实物投影仪放大环带），如何区分蚯蚓的前后端和背腹面？D:用手来触摸蚯蚓的体表有什么感觉？（学生完成观察蚯蚓的外部形态后，教师以提问的方式与学生交谈得出结论）（2） 观察蚯蚓的运动 教师讲述：请大家再用手指沾点水后，轻轻地触摸蚯蚓的腹面，有何感觉。用放大镜仔细观察，看看是不是所有的体节都生有刚毛？刚毛有什么作用呢？请按下面的步骤做个小实验，观察蚯蚓的运动。 （学生完成观察蚯蚓的运动）（课件）图：蚯蚓的身体放大，突出刚毛。观察提纲：A先将蚯蚓放在粗糙纸上，听一听它移动时有无声音？B将蚯蚓放在平放的玻璃上，观察它移动的速度，它在粗糙纸上快还是慢？C将两只蚯蚓分别放在有30倾斜的玻璃和纸上，观察移动的速度。小结：刚毛协助运动。（课件）讨论：蚯蚓适应土中穴居生活的形态特点是什么？结论：身体呈圆柱形；体表有粘液；刚毛能协助运动。（3） 观察蚯蚓对刺激的反应 教师讲述：前面我们学习水螅时知道，水螅受到刺激后会有全身收缩反应，那么蚯蚓受刺激后会不会也是这样？下面我们通过观察蚯蚓对刺激的反应，来回答这个问题。（学生完成观察蚯蚓对刺激的反应）（课件）表：先出示思考题（见下表），学生实验完毕，讨论后再出示实验结果。思考题实验结果用手指轻轻触动蚯蚓身体的各部分看它分别的什么反应，为什么？（1）轻触蚯蚓身体后端，身体后端很快发生反应，而轻触前端，反应较微弱。（2）后端较前端灵敏用浸过醋的棉球放在蚯蚓身体各部分附近，看它分别有什么反应，为什么？（1）近蚯蚓身体前端，前端避开较快，近蚯蚓身体后端，后端避开较慢（2）前端反应较后端灵敏用手电筒光照射蚯蚓身体的前端、后端和中央，看它分别的什么反应？为什么？（1） 蚯蚓身体前端很快发生避开反应，后端反应较微弱（2）前端反应较后端灵敏讨论：a:水螅相比，蚯蚓对刺激的反应有什么特点？b:在实验过程中，为什么要使蚯蚓的体壁始终保持湿润？结论：a:蚯蚓对刺激的反应，不仅灵敏而且准确，不像水螅那样，身体任何一点受到刺激，都会引起全身发生反应；b:蚯蚓的体壁保持湿润，利于呼吸。问：蚯蚓体表需保持湿润，为什么大雨之后，蚯蚓会爬出地面呢？请同学们认真思考，下一节课回答。3、 巩固练习（课件）课内练习（略）动动手：（课后完成）取广口大玻璃瓶一只，底层放5cm厚的黑色菜园土，第三层放5cm的细黄粘土，并在瓶壁上标出分界线，然后放养10条左右蚯蚓，看蚯蚓主要集中在那层土壤中，为什么？三、 课题实验的实践成效1、 变“学生被动”为“学生主动”这种教学过程真正成了学生主动探究、主动创造的过程，充分发挥学生的主动性，使学生产生一种通过探索得以发现的强烈求知欲，提高学习的兴趣，驱动学生学习的内在动机，使学生感到实验是自己的需求，是一种学习乐趣。2、 变“教师主宰”为“教师主导”学生做实验的过程是在教师的精心设计下进行的，这种设计遵循从感性到理性认识的规律。通过创设情景、提出问题、探索研究、讨论辨析、巩固练习，充分发挥了教师的主导作用，锻炼了教师驾驭教学的能力。3、 变“学会知识”到“会学知识”特别强调培养学生的多种能力，如观察能力、思维能力、自学能力、合作能力等，从而开发了智力。同时，注重对学生进行科学方法的训练，提高学生的科学素质，夯实了学生“终身学习”基础。四、 课题实验的思考1、 辨证评价运用现代教育技术的课堂教学。现代教育技术手段也有不足的方面，并不所有课型都适于多媒体、用四机一幕。应从具体实际出发，用不用、如何用应从课堂教学需要出发。特别要注意不能在应用现代教育技术手段的过程中逐步消磨自己的教学特色，摒弃自己的教学风格和特长，削弱教师应有的主导地位，进入“物驾驭人，人服务于物”的使用误区。这也是我们在讲公开课时发现的问题，也是今后我们努力的解决的问题。2、 在现代教育技术的使用中应加强对教学技能、学习心理的研究。因为这个实验课题对我们特别是对某些计算机技术不熟的教