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摘要:為培養醫學院校生物科學和生物技術專業學生的生物信息學基礎知識的掌握和軟件的應用能力,結合近年該課程的教育教學改革實踐,不斷探索科學完善的教學體系和教學模式。從教學內容、教學方式和實踐能力培養等幾個方面進行了探索與實踐。使學生在生物大數據時代,具備初步的生物信息學分析技能和實踐操作能力。
關鍵詞:生物信息學;生物科學;生物技術;教學模式改革
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2017)26-0145-02
一、開設生物信息學課程的必要性
生物信息學學科發展迅速,不斷與其他學科相互滲透,而醫學院校生物科學和生物技術專業的學生主要從事生命科學相關的研發和技術,涉及生物、醫藥、食品、環境、農業等領域。掌握生物信息學這門工具,為今后走上工作崗位,提供新的研究手段和途徑是十分必要的。因此,在醫學院校部分專業(如生物科學,生物技術等)開設生物信息學必選課程具有重要意義。
二、目前存在的問題
1.教學內容陳舊和教學資源缺乏。我國高等院校開設生物信息學時間相對較晚,在教材選擇中首先調研了其他院校和目前出版的教材內容情況。發現大部分生物信息學教材都包括生物大分子(核酸和蛋白質)的信息資源,基因組分析信息資源,數據庫搜索軟件,核酸序列分析和多序列比對等軟件的核心內容,除了共性的章節外,不同的教材內容和重點各不相同。但是生物信息學發展迅速,除了基礎內容外,大部分內容都在快速地更新,比如引物設計軟件的使用等。而目前,生物信息學教學資源較匱乏,完善的生物信息學課程的教學大綱、教案、教學視頻、多媒體課件和習題等教學資源稀少。
2.課程內容與教學課時不匹配,教學進程安排不夠合理。首先,由于生物信息學是一門多學科交叉的綜合性學科,生物信息學課程學習前需要理解和掌握一些生命科學相關知識背景,如基因組學、蛋白質組學、生物化學、分子生物學和遺傳學等,深刻理解一些生物學基本概念,如基因序列、蛋白質序列、非編碼區、啟動子等,并初步了解一些重要的生物學數據庫。因此,講解透徹該門課程需要教師在課堂上花費一定的時間介紹相關背景知識。然而由于醫學院校學生課程門類眾多,客觀條件決定無法為生物信息學安排足夠多的課時。目前我校教學大綱規定的授課僅為20學時,學時少與教學內容多的矛盾就顯得非常突出。教師需要在有限的教學時數下灌輸大量內容,因此無法深入講解每個章節的內容,增加了學生學習的難度,降低了教學質量。
其次,教學進程安排不夠合理。以我校生物技術專業學生為例,本科二年級第一學期學習生物信息學課程。此階段學生雖然學習了一年多的專業基礎理論知識,但是專業基礎知識較為薄弱,同時實驗設計等相關實踐較少,缺乏對實驗細節的理解與實驗設計的整體把握。而生物信息學課程是一門實踐性學科,所以有必要在生物信息學課程的教學中滲透實驗設計的理念,課程學習中靈活運用專業基礎知識,達到學生的專業基礎知識與生物信息學的知識與不脫節,從而激發學生學習熱情。
3.教學模式單一,理論與實踐教學脫節。對于醫學院校生物科學和生物技術專業的學生,本課程培養的主要目標是:如何在現有數據庫中查找想要的信息,如何通過在線程序或利用現有的分析軟件,處理相關數據,解決生物學問題。學生需要通過親身實踐,才能熟練掌握生物信息學的數據庫、分析方法、軟件。但是很多醫學院校教學條件有限,沒有相應的計算機實訓室,配套軟件也相對匱乏,教師在授課過程中根據課件照本宣科,并不能結合具體實例邊講解邊示范操作,同時,多數高校開設的生物信息學課程以理論教學為主,缺乏實踐教學課時。然而,生物信息學的學習,如數據庫的檢索與使用、序列比對分析軟件的應用、引物設計軟件的應用等都需要學生在實踐課中進行驗證或操作,理論知識與實踐環節脫節嚴重,從而影響了學生對課程的理解和掌握。
三、生物信息學教學模式改革探索
1.修改理論教學大綱,精選教學內容。由于生物信息學內容繁多,應針對不同專業特點精心挑選授課內容,在有限的課時中讓學生學到最基本且重要的生物信息學理論知識。目前我們選用的是浙江大學出版社第一版的生物信息學,結合生物科學和生物技術兩個專業的特點,本教學團隊編寫了教學大綱,對教材內容進行了更新和優化,將重點集中于應用性較強的生物信息學實踐分析技能和離線單機版生物信息學軟件的使用上,具體內容包括核酸及蛋白序列數據庫、序列的相似性搜索、序列比對、系統進化樹的構建以及蛋白質的結構與預測和引物設計等基本內容。同時考慮生物信息學學科的前沿性和交叉性,我們又增加了蛋白質組學和非編碼RNA,基因芯片、qPCR、深度測序等操作原理及流程預測等內容。為了適應生物信息學快速發展的要求,擴大學生的知識面,推薦了包括DavidW .Mount編寫的《Bioinformatics Sequence and Genome Analysis》和國家“十一五”規劃教材李霞主編的生物信息學等幾種不同類型的參考教材供同學課外閱讀。
2.創新教學方式,推行靈活多樣的教學模式。生物信息學的課程學習和軟件使用與網絡的使用緊密相關,一方面,為克服學生多,無法使每位學生實時進行電腦操作的弊端,我們利用能夠接收無線網絡信號的設備,實現上課時教室內有網絡,這樣在授課過程中就可以實時在線帶領學生進行生物信息學分析,如稻菘獠檠、序列提交過程、蛋白質結構域分析、蛋白理化性質及結構預測等重要內容,通過實時演示連貫教學內容,讓學生得到了更加直觀的實踐體驗,加深了對各種分析方法的學習和理解[1]。另一方面,由于課程學時(僅20學時)的限制,學生們不可能完全依賴課堂時間很好的掌握該課程,除了采取集中授課方式之外,本團隊利用搭建的“分子生物學”省級精品資源共享課程網絡平臺,開辟了“生物信息學”專欄,提供相關文獻、相關分析軟件及其使用步驟等信息;并聘請校內外相關領域專家開展專題講座,組織相關領域青年教師開展專題研討等形式,從而加深學生對課程內容的理解。
3.緊密聯系科研,開展基于實踐的問題式教學。針對生物信息學課程的特點,打破應試考核方式,本教學團隊注重理論結合實踐的問題式教學方式引導。一方面,各專業課程中增加實踐教學課程比例,根據生命科學的發展,不斷充實實踐教學內容,增加綜合性、設計性實驗,從而將生物信息學技術滲入日常教學環節中;另一方面,面向全校招募相關領域青年教師,鼓勵并指導學生參與青年教師科研項目,并積極申報國家級和省級大學生科研項目。目前創新性實驗和探索性實驗全面覆蓋生物科學和生物技術專業全體學生,學生在解決科研問題時逐步學會運用生物信息學知識,如文獻查閱、目的基因序列的獲取、基因序列的分析方法等,提高了學生生物信息學知識和技術的實踐能力和理論理解力。
四、結語
生物信息學是生命科學領域研究的重要的工具和載體[2],針對生物信息學課程的特點,醫學院校生物信息課程的改革可進一步加強理論教學的系統性、規范性和針對性,提高學生對生物信息學知識的應用能力。在課程體系建設基礎上,大膽嘗試新的教學方法和手段,突出醫學特色,培養適用于現代精準醫療的創新型生物學專業人才。
參考文獻:
關鍵詞:納米技術;生物醫學;應用;機遇;挑戰
隨著科技的進步,納米技術在生物醫藥和科學技術等領域的應用較為廣泛。尤其是生物醫藥領域,對于臨床醫學和基礎醫學的發展起到了積極的推動作用。雖然在不少科學家和醫學研究家們對納米技術進行了詳細的研究,并將其運用于生物醫學領域,取得了不錯的成效。但是對于納米技術的研究還不夠深入,相較于發達國家而言,我國的納米醫學技術還處于發展的初級階段。需要對納米醫學技術在今后發展中面臨的機遇和挑戰進行分析。
一、納米技術在生物醫藥領域的應用
(一)納米生物學
納米生物學是以納米作為尺度,其研究內容主要包括:其一,細胞器結構、細胞器功能。比如細胞核和線粒體內部結構和功能分析。其二,交換細胞信息,包括生物體的物質、細胞能量信息等。其三,針對生物反應問題,對其反應機理問題進行研究和分析。比如有關于生物復制和生物調控的機理分析。其四,發展分子工程。包括納米生物分子機器人和信息處理系統等。將納米顯微術引入生物醫藥領域,可以為生物學家研究進行研究提供技術支撐。比如ScanningProbeMicro-scopes,簡稱SPMs,中文簡稱掃描探針顯微鏡,這是一種新型的納米生物技術,標志著顯微技術和納米技術的發展。除此之外,掃描顯微鏡(STM)的內部結構較小、不復雜,因此操作流程較為簡單,生物學家可以借助掃描顯微鏡展開原子級分辨探究,從而提高生物細胞觀測能力和分辨能力。仔細觀察原子級的內部結構對于進一步探索和研究生物原子微觀知識具有推動作用。在自然條件下,利用掃描顯微鏡可以對生物的蛋白質、多糖等分子展開直接觀察。借助STM彈道電子發射電鏡可以對單個原子進行操作,這是一種典型的人工改變單個生物結構和分子結構的行為方式。這種方式可以實現治療疾病這一超前設想。
(二)生物醫學工程
將納米技術引入生物醫藥領域,可以幫助傳統醫生解決復雜的難題。比如納米機器人和生物傳感器。納米機器人簡稱分子機器人,是酶和納米齒輪的結合體,將其引入生物科學領域,能夠充當微型醫生一角,為醫生解決以前的疑難雜癥問題。這種納米機器人不僅可以直接注入血液,還可以成為一種傳輸身體健康與否的工具。一方面,血液在傳輸過程中能夠判斷分子機器人的健康狀況,機器人能夠獲得能量,達到疏通血管血栓的目的。另一方面,醫生通過外界信號編制好的程序能夠探知和殺死人身體中的癌細胞,從而全面系統地監視身體構造和疾病情況。這種先進醫學工程能夠為現代醫學的發展打下堅實的基礎。除此之外,利用納米技術還可以進行器官的修復工作,比如對修復的器官進行整容手術或者基因配置,從而將錯誤或者不符合的基因去除,引入正確的染色體裝置,進而保障機體的健康運作。
(三)納米治療技術
將納米技術引入生物醫藥領域是一場全新的革命運動,能夠在日后的臨床治療方面起到一定的積極作用。比如德國柏林“沙里特”臨床醫院,早先就有過利用納米技術治療癌癥的成功案例。研究人員將氧化鈉納米微粒注入鼠類的腫瘤里,然后將他們放置在磁場中。由于受磁場的影響,患有腫瘤的鼠類的溫度會隨著納米微粒升溫而增加。實踐表明,納米微粒在可變磁場中的溫度能夠上升到46℃。這樣的高溫足夠將癌細胞殺死。腫瘤附近的機體組織是健康的,沒有受損壞,因此納米微粒不會燒毀這些健康組織,健康組織的溫度也不會受到傷害,這就需要研究人員將目光轉移到人體試驗中,實現消除人體癌癥的目的。
二、納米技術在生物醫學領域中應用的展望
隨著社會經濟的不斷發展以及科學技術的不斷進步,納米技術和生物醫學之間的聯系不斷加強,兩者的有機結合不僅能夠改善生物醫學技術的不足,還可以促進生物醫學的進一步發展,為更多的臨床實驗奠定基礎。
(一)生物檢測診斷材料的應用
不可否認,將納米材料與生物診斷技術進行有效融合,能夠提高醫學檢測技術水平。實踐證明。兩者之間的配合還需要結合生物醫學工程和先進醫療器材,醫學工程是促進納米技術與生物醫學互相融合的基礎,對生物醫學工程進行深入研究和分析,能在一定程度上催生新醫療器材的出現。如此一來,機械設備的使用用途和功能將會得到不斷擴大,這在很大程度上取決于納米材料的功能。由此可見,將納米材料合理運用于生物醫療診斷中,勢必會進一步催生一大批更為先進的醫療診斷器材。
(二)納米技術植入人體器官
利用先進的納米材料可以制成性能優良的人造器官和人工血液等。將這些器官和血液植入人體,能夠幫助人類遠離疾病,免遭疾病的傷害。比如將傳感器和基因技術進行有機結合,能夠將微利器官(比如聽覺和視覺上遭到損害的機體)直接植入體內,從而幫助他們恢復視覺和聽覺,從而達到正常人的狀態。
三、納米醫藥技術在發展中面臨的機遇和挑戰
就機遇而言,我國是首位將納米晶體合成碳納米管的國家,這個碳納米管的長度屬于世界最長,其性能良好。在醫藥學研究方面,我國科學家們利用納米技術研制出了一批具有抗菌效果的醫療器材和設備,并為現代醫療技術的發展提供了先進的理論和技術支撐。在納米藥物載體的研究方面,我國已有有關于“動物體內”應用的報道。這已標志著我國納米醫療技術進入了世界領先地位。就挑戰而言,與發達國家相比,我國的納米技術還不夠成熟,還需要進一步加強對納米材料、納米傳感器等方面的研究,以此作為進一步推動我國生物醫藥科技進步的基礎。
四、結語
納米醫藥技術對于進一步推動我國臨床醫學和基礎醫學的發展具有積極的影響。因此國家相關部門以及科研成員應該以積極主動的態度投入到生物醫藥納米技術領域,進一步推動我國生物醫藥科技的進步。
參考文獻:
[1]董大敏.納米技術與社會發展意義的辯證思考[J].商業經濟,2011,23:27-28+32.
[2]中國微米納米技術學會納米科學技術分會納米生物與醫藥技術專業委員會2010學術年會[J].生物骨科材料與臨床研究,2010,05:31.
關鍵字:生命科學;生物現狀
我國是一個生物資源大國,有著豐富的動植物和微生物資源和廣闊的市場需求,同時我國還是一個人口大國,這就為生物技術產業的發展提供了必須的條件。以醫藥行業為例,最近一些年,惡性腫瘤、心腦血管疾病等高發病都嚴重威脅著我們正常的生活水平,影響著老年人的生活質量,而這些病目前還沒有有效的治療手段。因此,在醫學領域的基因治療、肝細胞治療和生物芯片等治療技術就顯得尤為重要。
經過我國多年的不懈努力,我們在生命科學和生物技術領域已經取得了一定的工作基礎。從1965年我國在世界上首次人工合成牛胰島素到參與國際人類基因組計劃;從基因工程藥物和疫苗的研制生產,在生物制藥領域我們取得了頗為豐碩的成果。另外,生物技術的研發,對于農業生產和環境保護也具有相當的作用。比如水稻的雜交技術解決了世界關注的糧食難題。所以,總體來說,我國目前在生命科學和生物技術領域是有一定影響力的,而且多年的累積,也讓我們有了沖擊國際前沿的實力和技術。
一、我國在發展生命科學和生物技術的現狀分析
我國生命科學起源于醫藥和農業的方面。在上個世紀50年代前后我國成立了生物化學、細胞生物學以及神經科學等研究機構。70年代的時候,我們已經具備了相對比較完整的現代生命科學和生物技術的科研體系。截止目前為止,我國已經形成了四足鼎立的局面,代表著生物技術和生命科學研究的四大基地已經形成規模:北京基地(著眼于農業和環境的研究),上海基地(人口和健康的研究),西南基地(生物多樣性研究),武漢基地(水生生物和病毒學研究)。
現階段我國優先發展的生命科學領域內容包括基因組和蛋白質組學,重大疾病相關基因的識別和克隆,分子生物學和生物花絮額,細胞學和發育生物學等等。在國際上,我國的科學家也承擔了1%的人類基因組的測序,而且我國在發展中國家唯一一個加入人類基因組測序的國家,這也從側面反映出我國在生命科學領域的實力??茖W家克隆了功能新基因的全長cDNA有800多條,已經申請了一批國內外專利。
近年來,我國在生命科學領域的生物化學和神經生物學等方面取得了比較突出的科研成果。受生物科學發展的帶動,生物技術也取得了長遠的進步,比如,在醫藥生物領域,我國的基因工程藥物已經有近二十種上市的產品,有二十多中種藥物已經進入一、二期臨床使用,處于臨床試驗的也有近四十種。產品的市場占有率也顯著提高。
目前在國際上銷量最大的醫藥品種,前十位當中我們能夠自主研發生產八種,這說明我國的生物科技藥物已經具備了自主研發的能力。在農業方面,植物基因工程的研究和雜交水稻的研究以及農業微生物基因工程研究方面,也都取得了可喜的研究成果,在很大程度上推進了我國甚至是全世界農業技術的前進。
生命科學和生物技術發展在我國雖然取得了很大的成就,但是改變不了的一點是我國的基本國情。我國是一個擁有13億人口的大國,所以,在人口和健康領域、農業生產發展領域都面臨著巨大的挑戰。一些危害人類健康的疾病都已經成為社會關注的重點。農業發展在效益和質量上和發達國家也還有一定的差距,所以,這些問題都反映了我國現代生物技術產業都還處于相對較早的階段,都需要我們向更高層次發展。
二、生命科學和生物技術發展的相應對策
要提高生命科學和生物技術的發展,我們就必須樹立把握機遇的意識,要認識到這兩者將對我們今后的生活產生什么樣的影響和作用。生命科學和生物技術的發展關系民生,關系國家根本利益,甚至有時候能左右一個國家在國際競爭中的主動權,所以,我們必須充分認識到我們自身的優勢和不足,明確我們今后生命科學和生物技術發展的重點。
要切實加強基礎性研究,將基因組學、蛋白質組學等學科及其相關的新理論、新方法的放到首要的位置來抓。其次,我們花大力氣來研發更新農業技術平臺,改造傳統農業的生態格局,促進新興產業的發展,實現多元化經營和生產。對于先進的科技成果,我們要積極推進其應用和轉化,要通過培育一批生物技術企業來提高我們的國際競爭能力。
要盡一切可能,切實加強生物資源的保護和開發利用,健全法律和法規體系,推動生命科學和生物技術發展的具體措施。1,通過保護知識產權來實現專利戰略,只有這樣我們才能在產業發展和國際競爭中掌控主動權,2,加速生命科學和生物技術的產業化進程,改造傳統產業,使其和國際接軌,最大限度地提高其效益。3,培養行業的龍頭企業,使他們在市場開發和經營方面都能夠順風順水。4,大力發展生命科學和生物技術的同時,還要建立和完善生物安全評價保障制度,將對其保障不是一紙空文。既要讓生命科學和生物科技給經濟發展和人們生活帶來好處,同時也要在關注生物安全方面所引起的新問題。5,通過加強和國際發達國家質檢的合作和交流,開拓我們在國際市場上的合作渠道和發展空間,以此實現和世界先進技術共同發展的目的,最終造福于民。
參考文獻:
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[3]許智宏. 關于21世紀的生命科學. 河南大學學報, 2001, 41: 127.
(宜賓翠屏外國語學校 劉道修)
摘要 生物學是研究生物的形態、結構、生理、分類、遺傳和變異、進化、生態的科學。生物學科的教學注重于宏觀和微觀兩個方面,強調實驗能力和科學素質的培養。而多媒體可以化靜為動,化虛為實,化抽象為直觀;能夠拓寬課本知識體系,拓寬教學的時間和空間,拓寬和加深課堂學習的內涵和外延。因而,隨著素質教育的深入開展,多媒體技術在中學教學尤其是生物學科的教學中越來越體現出其優越性。但是,在多媒體的使用過程中,我們也發現普遍存在下列幾種不良現象:過分夸大了多媒體的效果,排斥傳統的教學手段;為多媒體而多媒體的現象,即只是一種花瓶式的,僅供教師演示和比賽用的;只考慮多媒體在輔助教師教學中的作用,而忽視了其在幫助學生學習中的作用;只適于制作者或設計者個人使用,其他人則無法擺弄。將多種媒體的組合錯解為多媒體,不了解多媒體本身的特征和功能。以上幾種現象是當前中學教學中應當力戒的。如何解決?根據實踐的經驗,筆者認為,應當努力將多媒體技術與各學科教學整合起來。
首先,我們解釋一下多媒體技術和整合這兩個概念。多媒體技術結合到教育中來講,我們理解為它是現代教育技術的一種手段,是指以計算機為工具,運用現代教育理論和現代信息技術,借助聲、像、圖、文,通過人機交互對教與學的過程和教與學資源進行設計、開發、利用、管理和評價,以實現教與學的優化的理論與實踐。所謂整合就是根據學科教學需要,充分發揮計算機的工具性功能,使計算機溶入學科教學中,從而提高教學質量,促進教學改革,培養具有創造能力和創新精神的21世紀中學生。整合并非是將計算機與所有學科結合,也不是用來解決教學中的所有問題,而是從實際出發,尋找最佳結合點,突出教學重點,解決難點,探索規律,啟發思維。那么,如何做到多媒體技術與生物學科教學的整合呢?
首先我們要考慮的是在生物學科教學中如何選擇多媒體,它有哪些依據呢?
1、根據學生的身心特點選擇多媒體 中學生正處于一個求知欲強,接受新鮮事物快的年齡時期,因而多媒體具有的聲、光、電的綜合刺激,能夠激發學生的積極性,引起學生的注意。但心理學也表明,中學生的大腦皮層長時間處于高度興奮狀態,容易使身心疲倦;經常性地使用電腦,也容易使學生視力下降。因而,多媒體在生物課堂的使用,要注意兩點:一是界面制作要平和自然,切忌花、艷、亂;二是一定要適時適度,切忌頻繁濫用,否則其結果必然事與愿違。中學生的空間想象力還不夠,加上高中生物的部分與化學相關的內容接觸較早,給教學和學生的學習也帶來了麻煩。如,"蛋白質的結構和合成",通過多媒體模擬蛋白質的各種空間結構和其合成過程,學生輕而易舉地理解了蛋白質的多樣性、多肽、肽鍵等概念及相互關系。
2、根據內容選擇多媒體 多媒體的設計是為了更好地解決在傳統教學中不能或難以解決的問題"。這就意味著并不是所有的生物課都能運用多媒體教學。多媒體作為教學的重要手段,要最大限度地發揮其作用與效益,其展示的知識內容必須與教材相適應,與學生的認知水平相適應。高中生物學中有很多內容是學生能夠看得懂,或通過自學能夠掌握的,或其社會實踐和生活經驗已經具備了的,或只需要教師作簡單指導便能融會貫通的。這部分知識是根本用不著利用多媒體來進行教學的,否則就畫蛇添足"或者是"殺雞用牛刀"。而象一些微觀的現象或暫時觀察不到的現象,我們可以通過多媒體來再現,為學生創設良好的學習環境,使學生能夠一目了然。如《細胞的分裂》中有絲分裂、減數分裂、無絲分裂的過程,我們通過微機模擬,分步展示各個時期的變化特點和整個過程,使學生有直觀的感受,而且通過三者的比較,能夠熟練地把握三者之間的根本區別。再如《動物的個體發育》,它既微觀,又不合時宜,我們模擬了一個池塘中蛙卵的發育為蝌蚪的過程,再通過錄像顯示蝌蚪的變態發育,使學生印象深刻。
3、根據實驗性質選擇多媒體 生物學是一門以實驗為基礎的學科,在實驗過程中可以培養學生的動手能力和觀察能力,也是培養學生創新思維和創新能力的主要陣地。因則,我們認為,可以用實驗展示的現象或實驗本身一般是不適宜選用多媒體來替代的。即使要使用,也應該結合實驗本身。如一些在課堂上無法完成的演示實驗或現象,以及在現有的條件下無法完成的一些經典實驗,則可以通過電腦模擬來實現,幫助解決問題。如:光合作用、呼吸作用的過程,噬菌體侵染細胞的實驗、米勒實驗等,通過多媒體的展示,能收到良好的效果。
4、根據課型選擇多媒體 新授課,一般根據以上幾個原則來進行,主要是激發學生學習興趣,突出重點,突破難點。復習課則可選擇多媒體來擴大容量,濃縮教學內容,建立系統的科學認知體系,強化重難點。
確定好使用多媒體后,主要的問題就是如何來設計和制作多媒體課件,才能最大限度地使多媒體技術與生物教學整合起來。
一、課件設計的思路和原則
就目前來講,課件設計的思路有兩種: 一種是以教師的"教"為中心的課件設計,這是當前多媒體在教學中應用的主要思路。其特點是以教師為中心,只強調教師的"教"而忽視學生的"學",我們簡稱為"輔教"。用這樣的課件進行課堂教學,學生參與教學活動的機會少,大部分時間處于被動接受狀態,學生的主動性、積極性很難發揮,更不利于創造型人材的成長。在這里不作深入的探討。另一種是以學生的"學"為中心的課件設計,這是多媒體技術與學科整合的要求,是新形勢下素質教育的要求,也是未來占主導地位的設計思路?,F代教育理論之一--建構主義學習理論強調以學生為中心,認為學生是認知的主體,是知識意義的主動建構者;教師只對學生的意義建構起幫助和促進作用,并不要求教師直接向學生傳授和灌輸知識。可見在建構主義學習環境下,教師和學生的地位、作用和傳統教學相比已發生很大的變化。其設計原則可以概括為:(1)明確以學生為中心。要在學習過程中充分發揮學生的主動性和首創精神;要讓學生有多種機會在不同的情境下去應用他們所學的知識(將知識"外化");要讓學生能根據自身行動的反饋信息來形成對客觀事物的認識和解決實際問題的方案(實現自我反饋)。(2)強調"情境"對意義建構的重要作用。我們應當創設一種與學習相聯系的一定的社會文化背景,激發學生的聯想思維,使學習者能利用自己原有認知結構中的有關經驗,去同化和索引當前學習到的新知識,從而在新舊知識之間建立起聯系,并賦予新知識以某種意義。(3)強調"協作學習"對意義建構的關鍵作用。其目的是使學習者群體(包括教師和每位學生)的思維與智慧被整個群體所共享,即整個學習群體共同完成對所學知識的意義建構,而不是其中的某一位或某幾位學生完成意義建構。打個比方,這就象你有一條信息,我有一條信息,交換下每人就有兩條信息。(4)強調對學習環境的設計。即學習者利用各種工具和信息資源在其中進行自由探索和自主學習,從而達到自己的設計目的。(5)強調利用各種信息資源來支持"學"。即多媒體課件應當包含文字材料、書籍、音像資料以及Internet上的信息等,使學生有更為廣闊的馳騁空間。(6)強調學習過程的最終目的是完成意義建構,而不僅僅是完成教學目標。
二、設計的方法與步驟:
1、選擇主題 確定一個鮮明的可以用多媒體來表現的主題,能夠充分發揮多媒體的作用,是其他教學手段所不能解決或不可能達到此效果的。如上文中所舉例若干。
2、情境創設 創設與主題相關的、盡可能真實的情境。如《環境保護》中,模擬出酸雨的現象及其危害,使學生有身臨其境之感。
3、信息資源設計 確定學習本主題所需信息資源的種類和每種資源在學習本主題過程中所起的作用。對于應從何處獲取有關的信息資源、如何去獲取以及如何有效地利用這些資源等問題,如果學生有困難,CAI系統應給以適當的幫助。如筆者制作的《基因革命》中,通過課本相關知識、相關新聞報道、最新科技發展等內容的匯集,讓學生對基因研究帶來的革命從多方位多角度去了解和掌握,使課本內容得到深化;同時給出"搜索"功能,讓學生自主地從網上獲取相關知識和信息。
4、自主學習設計 課堂上在明確目的之后,給學生20~30分鐘的時間進行自主學習。通過問題的設置使每個學生有自己的任務,學生可以隨意地進入任何一種環境下進行學習,可以針對任何問題進行研究,并提出自己的觀點。
5、協作學習環境設計 在個人自主學習的基礎上開展小組討論、協商,以進一步完善和深化對主題的意義建構。整個協作學習過程均由CAI課件通過"在線交流"、"留言版"、"聊天室"等組織引導,討論的問題皆由CAI系統提出或由學生自由提出,協作學習環境的設計應包括以下內容:①能引起爭論的初始問題。如《基因革命》中問"目前科學家研制出治療艾滋病的藥物是根據抑制逆轉錄酶的活性的原理。隨著科技的發展,你還有更好的根治方法嗎?"②能將討論一步步引向深入的后續問題。如根據瘋牛病的有關知識,再問"根據你所了解的知識或現象,你認為課本上的中心法則已經完整地表達了遺傳信息傳遞的過程了嗎?"從而引導學生進一步考慮中心法則中遺傳信息傳遞的過程,培養學生的創新思維和首創精神。③多媒體系統要考慮如何站在稍稍超前于學生智力發展的邊界上(即最鄰近發展區)通過提問來引導討論,切忌直接告訴學生應該做什么(即不能代替學生思維)。
6、強化練習設計 精心挑選本主題中既反映生物學基本概念、基本原理又能適應不同學生的要求的練習,以便通過強化練習糾正原有的錯誤理解或片面認識,最終達到符合要求的意義建構??梢圆捎脫尨鸶傎惖姆椒ㄟM一步激發學生的積極性或通過數據庫進行統計分析。
三、生物教學中多媒體課件設計平臺
根據生物學自身的特點,可以采用以下四種平臺:
1、Authorware 是當前生物課件制作的主要平臺。主要用于集成錄像、動畫等avi、mpg文件和聲音wav文件,并能控制avi文件播放;具有一定的交互作用,可以演示拖動圖片、文字等,可以通過函數調用外部程序。生物學中的光合作用、呼吸作用、動物的個體發育、細胞分裂、基因控制蛋白質的合成等可以用它來集成。
2、PowerPoint 主要用于演示類。有統一的界面格式,也可以自創。能通過超連接調選所需要的文件進行播放。生物學中可以用它來介紹一些科學史實,簡單的實驗過程、生活現象等。
3、Flash 主要用于gif動畫的制作,也可以直接以swf文件成為獨立的課件。但修改較為麻煩,且無集成功能。生物學中一些二維狀態的漸變動畫(如植物的個體發育、酸雨、有絲分裂、克隆羊、生態平衡、水循環等)可以由它來制作,特點是界面美觀,漸變過程清昕。
一、信息技術實現生物知識呈現由“靜態”變“動態”
生物的生命是連續的、動態的過程,教材呈現是靜態的圖文形式。而運用信息技術則可將抽象的生物結構和功能或者生理過程生動逼真地呈現給學生。如必修二“遺傳信息的表達”一節的教學,在傳統的教學中, 只能在黑板上繪制轉錄和翻譯過程的簡圖。這樣,很難讓學生理解它的空間動態變化過程。于是, 我們把 “基因表達過程” 制成多媒體課件可用動畫模擬轉錄和翻譯兩個過程,從而生動形象的給學生單明這兩個抽象的知識點。在演示過程中, 教師只需略加引導啟發, 學生就可以通過觀看、 分析, 很快理解并掌握基因表達的機理。
二、信息技術實現生物知識呈現“宏觀”“微觀”互換
高中生物從微觀和宏觀兩個角度,把生物學知識進行了濃縮。傳統的教學手段對微觀世界顯得有些無助,而運用信息技術則可將微觀的結構和功能或者生理過程生動逼真地呈現給學生。如教學“物質的跨膜運輸方式 ”一節課時,可用動畫模擬蛋白質和磷脂分子的運動,細胞內外的物質如何蛋白質和磷脂分子的運動出入細胞,從而生動地說明細胞膜的功能特性、結構特性。
多媒體技術同樣能實現從宏觀到微觀的拓展。例如:必修三第5章“生態系統及其穩態”教學過程中,可將CCTV的人與自然、生態農業等一些電視節目錄制下來播放給學生觀看,讓他們能真切的感受大自然的魅力和實踐過程中物質和能量的流動,對此節內容的認識可上升一層面。
三、信息技術實現生物知識呈現的時空轉換
必修二中關于生物的起源和生物的進化歷年來是教學中的難點,二者時間跨度都很大,且原始生命起源過程不可能重演,環境條件不可能改變。這樣,完成該課教學時,一方面留給學生以廣闊的想象空間,另一方面也給學生理解進化論學說帶來很大困難。這給信息技術以用武之地:充分運用多媒體展示的超媒體性,可把一個自然界中無法變動的生物進化過程隨意加快,將幾十億年生命起源及生物進化過程的時間縮短,幫助學生對生命現象及生物發展進化規律的理解,使他們更好地形成感性認識。
四、信息技術豐富生物實驗教學
生物學是一門以實驗為基礎的科學,長期以來,由于客觀條件的限制,生物理論學習與實驗教學大多是分開進行的。理論課上講述的內容大都抽象,學生難以理解和記憶;而在實驗課上又往往需要花費很多的時間來回憶與復習理論課的內容。將多媒體模擬實驗運用于生物學實驗教學中,可超越教學時間和空間的限制,培養學生的想象力、創造力。如細胞的有絲分裂過程是一個連續的過程,為了說明方便起見,通常分為間期、前期、中期、后期和末期。傳統的教學方法是用掛圖形式分別進行分析講解,從間期至末期怎樣演變的過程是很難看到的。若采用Flash制作課件,可用靜態圖像、連續動畫、片斷動畫,從多側面、多層次形象地模擬出染色體整個演變。
五、信息技術提高生物課堂教學的容量
在生物課堂教學中,有時需要大量的板書內容,如在高三復習時,教師往往會在一個專題教學中先構建概念圖;一些生物知識在現實生活中的應用,補充一些例題和練習題等等。而在課堂40分鐘內,如仍采用傳統的板書,則消耗了課堂上寶貴的時間,如不板書而口頭說明,則有時往往會詞不達意。這時候,如采用信息技術的快速顯示功能,不僅能解決課堂內大量板書的問題,還可以大大增加課堂教學容量,高效的使用課堂40分鐘。
除此以外,利用信息技術來顯示課堂內容還有如下的優點:
一、板書設計的原則
1.目的性原則
板書的設計是為三維教學目標服務的,所以板書的設計必須目的明確,對教材應高度地概括和濃縮,做到條理清晰、重點突出。
2.系統性原則
板書要特別注重知識的系統性和條理性,要抓住知識的縱向和橫向聯系,展現出知識的層次,要條理清晰、詳略得當。教師應根據教學要求進行周密計劃和精心設計,確定好板書的內容格式,在教學時才能有條不紊地按計劃進行。
3.科學性原則
板書的設計要特別注重科學性的原則。生物學科是一門科學,其中的概念性的名詞和所涉及的內容等是不能有錯的,如果犯了科學性錯誤,將會對學生的學習產生質的影響,所以這一點是特別重要的。
4.啟發性原則
板書不能一味的呈現內容,也可以適當設置一些啟發性的內容包含于其中。其實,在課堂中的啟發式的教學應該貫穿于整個課堂,這也是和新課程理念相統一的。啟發式的教學形式是多種多樣的,它包含于教學過程的方方面面。板書中的一個問號,一個箭頭,都可以激起學生對知識的追求和探討的興趣,激發他們的求知欲。
5.精煉性原則
板書設計要精煉、概括,即用盡可能少的語言符號傳遞盡可能多的信息。這就要求教師在板書語句的選用上下功夫,力求簡明、精煉,爭取用最簡潔的語言文字表達出復雜的內容。要善于抓重點,抓關鍵,切不能不分輕重、不分主次。
6.即時性原則
即時性,就是要掌握板書的最佳時機。當教師講得恰到好處時,學生正感到朦朦朧朧之際,教師此時呈現板書使學生頓感恍然大悟。受到啟迪的學生猶如對其雪中送炭??梢哉f板書是教學的藝術,也是時間的藝術
二、板書設計的方法
1.提煉概念性的主要內容
生物課中有很多概念性的知識,這些教學內容比較分散,深奧,教師可以加以提煉后將最核心的概念逐步呈現給學生,是學生在學完后能對本節課的重點內容一目了然,省去了許多不必要的口舌。如在《生態系統的組成》一節的教學中,有很多新的概念,此時可以將這些概念提煉出來,用括號括起來,并與之相對應。如:
而《生物與環境的關系》、《動物行為的生理基礎》等章節學習時可用這種方法加以概括。
2.用作圖的方法展示核心內容
生物知識的學習是離不開生物圖的,所以在上課時教師常常要將一些結構圖示給學生。這種方法也就是通常所說的板畫法。板畫是板書的一種特殊的形式,板畫也就是黑板畫,是教師在傳遞教學信息的過程中,以簡練的筆法,將事物、現象及其過程描繪而成的生動形象的特殊板書。這種方法能給學生最直觀的信息,有助于學生掌握一些微觀抽象的內容。如在《植物細胞的結構和功能》這節的教學中,教師一步步地利用板畫展示并講解細胞的結構,并標注名稱,幫助學生理解其功能,這樣會取得更好的教學效果。又如《植物種子的萌發》、《植物的開花和結果》、《血液循環》等章節都可用這種方法來直觀形象的教學。
3.用表格的方法有效提取信息
表格是生物學中記錄信息的常用手段,它既能體現科學探究的思想方法,又能全面考查對數據的分析處理能力和概括能力。所以,幫助學生利用表格來概括所學內容和提取信息至關重要。如在《神奇的微生物》一節的教學中,利用如下表格比較三類微生物的特征,讓學生利用表格在比較中理解和記憶,會取得比散亂記憶更好地教學效果。
而《植物根的生長》、《血液和血型》、《激素調節》、《生物的變異》等很多章節都可以用這種方法,可以說是用的最多的一種方法。
4.用流程圖的方法聯系相關內容
在某些章節的學習中,學生會感到知識零碎、抓不到重點、理不清思路,對一些抽象的生理過程弄不清原委,只能靠死記硬背,強行記憶。這樣對學生的學習非常不利,付出的勞動也就往往事倍功半了。所以,在這些內容的教學時,可采用流程圖的方法來幫助學生記憶,使其能在理解的基礎上熟悉這些內容。如在《血液循環》一節的教學中,教師可采用邊講解邊板書的方法將血液循環的流程圖一步步地展示出來。
經過這樣概括和提煉后,學生更容易掌握這部分知識,對這部分知識也不會再有畏懼情緒。當然,還有《多細胞生物體的組成》、《生命的誕生》等內容可以采取這種方法安排板書。
三、使用多媒體時如何結合板書
關鍵詞:初中生物;信息技術;整合;策略
隨著科技時代的到來,信息技術發展迅速,把初中生物課與信息技術整合在一起,已逐漸成為新課改的趨勢,有助于學生提高生物成績,為學生創造新型的學習環境。初中生物課與信息技術的整合對提升學生成績有很大的幫助,那么我們該如何將兩者進行有效的整合呢?
一、傳遞方式的優化———化難為易,化繁為簡,化抽象為具體
細微、動態、抽象是初中生物的特點。用信息技術教學能很好反映這種特點。因此,教師要把初中生物課與信息技術結合起來,用多媒出示生物課件,邊出示,邊解釋,邊釋疑,化難點為易點,化繁雜為簡單,化抽象為具體。例如,在教學《人體的呼吸》時,筆者是這樣使用課件化難為易,化繁為簡,化抽象為具體的。1.打開課件,可以看到五個主目錄“血液循環模式圖”。2.點擊“血液循環模式圖”,進入后,點擊該頁的“播放”字樣,課件會出現血液循環畫面。如果想隨時停止,就點擊“停止”字樣,若要分步介紹就點擊“步進”。3.在課件主頁點擊“體循環”“肺循環”部分,打開的畫面分別是體循環和肺循環的動畫。根據學生的回答,教師可以相應點擊課件本頁右下角的字樣“步進”,隨著點擊字樣的不同,左邊的畫面會發生變化,右邊會逐一出示血液到達的部位,能清晰地展現體循環和肺循環的途徑。4.在課件主頁點擊“肺泡內的氣體交換”部分,出現有關于“肺泡內的氣體交換”內容,點擊“播放”可以看到血管中的靜脈血液中的紅細胞攜帶者。由于播放速度較快,不利于學生觀察和教師講解,可以點擊“步進”逐步進行,在教學過程中教師可以根據學生回答的相應內容逐步進行,從而增進教學效果。5.點擊“組織里的氣體交換”,呈現組織里的氣體交換。方法同“肺泡內的氣體交換”。6.點擊“鼠標右鍵”還可以根據提示調節畫面大小和播放速度通過媒體視頻,讓學生更直觀的觀察血液循環途徑和人體內的氣體交換。
二、學生學習能力的優化———發揮學生的主體作用
學生的主體作用是新課標強調的主要內容。教師要十分重視學生的主體作用,決不能忽視。在教學中教師要著眼于學生的“學”,要立足于學生的“學”。生動活潑、豐富多彩的多媒體,能幫助、促進學生的“學”,能解決學生在學習中遇到的各種疑難問題,以達到學習的目的例如,在教學《流動的組織———血液》時,筆者用媒體優化學生學習的能力。觀察人血永久涂片,完成以下問題:1.你所觀察的人血永久涂片中數量最多的是哪種細胞?2.你是怎樣區分紅細胞和白細胞的?3.為什么看不見血小板?4.觀察紅細胞,猜測紅細胞的形狀?血紅蛋白有什么特性?說明有什么功能?如果血常規化驗單上紅細胞的計數和血紅蛋白的含量都低于正常值,他的健康會受到什么影響?5.如果血常規化驗單上白細胞的計數遠遠超過正常值,身體可能有什么癥狀?說明有什么功能?6.當人體受小傷時,血液會不會流個不停?血栓又是怎樣形成的?說明有什么功能?白細胞的功能比較抽象,為了加深學生理解,我展示白細胞吞噬病菌的小動畫,并給學生補充:你知道嗎,人體一旦有病菌入侵,白細胞就能如變形蟲一般穿過毛細血管到病菌入侵的地方去吞噬了病菌,在白細胞吞噬了病菌之后,它自己也和病菌同歸于盡了,而這時人體內的造血器官馬上又造出一些新的白細胞加入戰斗,所以,一旦生病發炎,到醫院驗血,會發現白細胞數量比正常要多很多,醫生由此判斷身體內有炎癥。而我們平日看到發炎部位有白色的膿液,就是死亡的白細胞連同病菌。白細胞就像人體的衛士一樣,保衛著我們的身體,輕微的炎癥依靠白細胞就沒問題了。但過于嚴重的炎癥,僅憑白細胞的兵力還不夠,我們就需要藥物的幫助。但也不能過分使用消炎藥,否則白細胞就懶隋了,不再工作。假如人體白細胞少了會怎樣?細菌容易入侵,人體的免疫能力就會下降,特別容易生病。
三、注意學生合作能力的培養
在實驗室進行實驗最有助于培養學生的團隊合作能力,但是生物實驗課與信息技術的有效整合同樣需要合作。在這個實驗教學過程中,教師可以把學生分組進行實驗探究,記錄方案,利用多媒體共享,模擬實驗,充分發揮初中生物實驗課與信息技術整合之后的優勢。
參考文獻:
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[2]陳玉坤,于芳.論多媒體技術在初中生物教學中的有效應用[J].中國信息技術教育,2015,(S1).
【關鍵詞】 現代技術;提升;生物課堂;有效性
當前,我國教育正在大力推行的“新課程標準”,倡導的是由傳統的“應試教育”向“素質教育”為總目標的轉變。“新課標”不僅注重知識的“結論式教學”,更注重學生在完成知識的意義建構的過程,即“過程式教學”。而“新課標”所賦予生物教學的任務明確指出:生物教學的第一任務,就是要貫徹全面發展的方針,提高學生的素質,為國家培養合格的公民。因此,在生物教學中既要注重生物學科知識點的嚴謹性、深刻性,更要注重培養每一個學生的生物學習興趣,使之能主動認知多姿多彩、與人類生活息息相關的生物環境,用生物的視角去認識科學、技術、社會和生活中的有關問題。
作為一門自然科學,觀察和實驗是生物學基本的研究方法,許多知識的傳授必須以學生的感性認識為基礎,而傳統生物教學存在著教法單一、知識點抽象、互動性弱等缺點。隨著IT網絡信息等新技術的發展,越來越多的現代化教學設備和教學手段走進了課堂,步入了中學生物教學領域。激發學生生物學的學習興趣,充分調動學生的多種感官功能認識和理解事物,培養創造能力和精神,進而提高課堂教學效率,達到良好的教學效果。
本文將從以下四個方面,探討現代教育技術對于生物課堂教學有效性的提升:
一、營造學習情景,激發求知欲望
傳統黑板加粉筆式的教學模式以知識傳授為主要目的,忽視學生主體的情感參與,既枯燥又呆板。而按學生發展規律和認知結構設計多媒體CAI教學課件利用較大的信息容量、生動的畫面、豐富的內容、多樣的問題和及時的反饋等特點,為學生創設課堂教學情境,提供愉快和諧的學習氣氛,激發學生的參與求知的欲望,產生興趣與美感,學生注意力集中,處于積極主動的最佳學習狀態。
如在講述《生物對環境的適應和影響》一節中,教師在導入部分便利用多媒體播放在discovery中節選的亞馬孫平原上獵豹捕食羚羊的激烈場面。學生看得入神,被吊足了胃口,接著教師啟發:獵豹是世界上跑得最快的動物,那么它有哪些特點適于奔跑。通過教師與學生的互動討論,讓學生明白原來獵豹的全身都是為奔跑而設計的,這是生物對環境的適應。緊接著,教師又播放了獵豹追趕羚羊,而羚羊利用Z字形路線巧妙擺脫獵豹的另一段錄像,這讓學生充分明白看似弱小的羚羊也有適應環境的“獨門武器”。利用先進的現代教育技術,大大開闊了學生的視野,擺脫了教材的束縛,學生學習的興趣也將進一步被激發。
二、具體抽象知識,提高認知水平
在生物教學內容中,有很多知識是學生日常生活中無法接觸或觀察到的,許多微觀、抽象的重點和難點問題單靠掛圖、幻燈片等手段很難講解清楚。中學生的抽象思維正處于發展階段,抽象性有時會成為學生學習的障礙,而通過多媒體、網絡等先進技術可以模擬生物教學中的動態過程,將抽象問題具體化、形象化,便于突破教學難點,提高課堂45分鐘的效率。
例如:在講述《種子的萌發》一節中,花粉在雌蕊柱頭上的萌發以及受精過程是本節課的難點,若用多媒體將微觀部分進行放大,并巧妙模擬其動態過程,就會有出其不意的效果。再如,肺與外界的氣體交換和氣體在血液中的運輸本是兩節內容,可講完后學生往往難以形成整體認識,若能在課堂總結階段利用多媒體動態演示一下外界氧氣進入、運輸直至到達組織細胞,以及二氧化碳產生直至排出體外的全過程,將會使學生將零散知識連串起來,達到融會貫通的效果。
三、準確實驗演示,減少理解偏差
實驗是生物教學中重要的基本研究方法,實驗操作要求務必準確,細微的偏差都會導致實驗結果的巨大差異,從而阻礙學生的正確理解。而在傳統的實驗教學中,教師主要依靠演示,其細微的變化和實驗操作很多學生不易觀察。而利用多媒體等現代教育技術清晰的將實驗操作過程錄制下來,在課堂上播放,既可放大展示實驗的細微操作和現象,還可反復播放,突出重點,獲取最佳的效果。
如學習《觀察和使用顯微鏡》以及觀察植物、動物細胞等幾節課,傳統的教學方法常常是教師演示、學生操作,很難做到在課堂上每位學生都能掌握,而且學生操作過程的不當之處也常常被忽略。針對這一問題,教師可以選用數碼顯微鏡,請一位同學上臺演示操作,這個過程可直接通過電腦投射到大屏幕上,讓其他同學進行觀察并評價此位同學的操作步驟?;蚪處熢谡n前用DV拍攝一段學生錯誤操作顯微鏡的錄像在課堂上播放,讓學生們找出這位同學操作的不當之處并加以改正,通過找錯誤并對比自己的操作,將有助于學生更好的反思,避免雷同問題,達到有效的學習目的。
四、延伸課堂教學,注重雙向互動
【關鍵詞】多媒體教學;生物課堂教學
生物學是一門研究生物的形態特征、生物特點、進化等方面知識的學科。由于生物種類豐繁多樣,很多生物形態我們并未見過,在傳統的教學模式中,我們只能簡單的以掛圖、模型等呆板的教具展示給學生,從而使得生物學原本的生動有趣被埋沒。近年來,隨著現代信息技術的發展并逐步走進課堂將轉變這種教學弊端。在課堂教學中,利用多媒體技術將書本知識化靜為動,化虛為實,化抽象為直觀,通過合理利用,能起到調動學生積極性,激發學生興趣的作用。下面結合我具體的教學實踐談一下這個問題。
一、用信息技術多媒體教學,增大課堂教學容量
生命的生理過程,往往是看不見、摸不著的。怎樣加深學生對生理過程的理解,是學生能否真正掌握知識的關鍵。俗話說,“耳聽為虛,眼見為實”, 這話很有道理。以往的教學模式,單純地教師講解,學生只能靠想象來理解?,F在運用多媒體教學,可以想象直觀地展示一些生理過程,這樣可以減少在描述上所花的時間,從而能夠增大課堂容量。例如:在講解七年級(蘇教版)《血液循環》一節時,心臟是血液循環的動力器官,要先講清心臟的結構及各部分的功能,僅僅靠語言描述,就是講一節課也解決不了它的收縮和舒張問題。我們可以在用語言講解的同時,在投影上展示出心臟的結構圖以及心臟收縮和舒張的動態形象。用鼠標指示心肌、心房、心室以及心房和心室相通、心室和動脈相通,講到哪部分,哪部分作相應的運動,最后再展示心臟全貌,使學生視聽并用更易于掌握,而且花時不多。這樣不僅使教學內容超越了課本知識,拓寬了學生的視野,而且節約了時間,大大提高了教學效率,增大了課堂教學容量。
二、用信息技術多媒體教學,改變復習課的教學方式
在復習課中,多媒體的合理利用也可以起到事半功倍的效果。復習課的容量本來較大,如果采用傳統的方法容易混淆學生的視聽,我在復習課中嘗試使用多媒體,對于一些需要展示的東西讓學生直觀的看,不但節省時間,而且豐富了教學的形式,使得原本枯燥的復習課變得豐富多樣,教學效果良好。例如:高二生物DNA的復制,轉錄及基因表達的過程,在教授新課時為了突破重點采取的是板圖講述的方法,花時較多,適用于新課教學。在復習課中,我采取的方法是使用多媒體課件將這些過程一一展示出來再結合一定的講述,這樣花時較少,但能夠將一個生理過程完整的展示,教學效果良好,達到了到復習的目的又增加了學生對生物學的興趣。
三、運用多媒體技術可以激發學生的學習興趣,集中注意力
生物學教學中通過運用多媒體技術把一些微觀的生理過程轉化為宏觀的生理過程,學生能夠形象直觀的看到,不但能夠幫助理解,同時也能激發學習興趣,集中注意力。例如:七年級生物(蘇教版)“人體內的氣體交換”一節,氧氣分子通過呼吸系統進入人體在組織里最終交換為二氧化碳,二氧化碳分子又排出體外的過程。如果拿文字進行描述或展示靜態的掛圖,學生容易分散注意力,因而達不到教學效果。但利用SWF格式課件展示給學生一個氧氣分子在體內的旅行過程,激發學生興趣,集中他們的注意力,教學效果良好。
四、多媒體技術與傳統教學方法有機結合,互惠互利
多媒體的特點是形象直觀,但并不是所有的內容都適用于運用多媒體教學。比如有一些需要嚴密推理講解的內容不適于運用多媒體,否則,學生就會有一個看無情節電影的感覺,留不下任何印象。例“自由組合規律”實驗的講解,運用多媒體似乎可以避免繁雜的推演,可恰恰這推演是幫助學生理解的一個關鍵。應該是在詳盡的推演結束后再采用多媒體信息化手段,在屏幕上形象地顯示豌豆的高莖、矮莖、圓粒、皺粒、黃色、綠色;果蠅的灰色、黑色、長翅、殘翅等形態,用不同性狀的親本雜交,后代出現不同的雜交類型。通過實驗得出了遺傳的基本規律,然后再用子表一代與隱性親本雜交,驗證遺傳規律的正確性。這樣,使本來復雜抽象的問題變得深入淺出,學生感到簡明易懂,達到了預期的教學目的。
五、運用多媒體教學應注意的一些問題
多媒體教學雖然可以彌補傳統教學模式的缺陷,但他自身也有一些弊端。一節課的好壞不在于它是否用了先進的教學手段,而在于他是否讓學生接受,是否有利于學生的發展。采用多媒體手段進行教學改革,雖然可為師生打開一個充滿活力的生物世界,增強了教與學的主動性,提高了學生學習生物的興趣和參與熱情,提高了教學效率,有效地促進了教學質量的提高。但在多媒體教學中一定結合實際情況不要濫用多媒體。
六、純理論的內容不適合于用多媒體
用多媒體講課,應該展示的是一些無法直觀看到的生理過程,或者是一些珍奇的圖片、視頻,純理論的內容不適合用多媒體。課件上不要出現成頁的字,多媒體不能代替板書,如果把板書以電子講稿的形式制成所謂的課件,在上課時通過多媒體演示,這樣的課件是浪費資源,影響教學效果。
七、可能會削弱學生的觀察力