計算機(jī)在生物學(xué)中的應(yīng)用論文(3)
計算機(jī)在生物學(xué)中的應(yīng)用論文
計算機(jī)在生物學(xué)中的應(yīng)用論文篇三
試談計算機(jī)輔助教學(xué)在生物學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用
[摘要] 計算機(jī)作為一種現(xiàn)代化的教學(xué)媒體已逐漸進(jìn)入課堂，在多年生物學(xué)教學(xué)實(shí)踐的基礎(chǔ)上，運(yùn)用多媒體技術(shù)對中學(xué)生物學(xué)的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)過程、教學(xué)方式進(jìn)行了優(yōu)化與整合，解決了生物學(xué)教學(xué)中的重點(diǎn)和難點(diǎn)，優(yōu)化了課堂教學(xué)結(jié)構(gòu)，突出了學(xué)生的主體作用，培養(yǎng)了學(xué)生的主體意識、創(chuàng)新思維和綜合能力，開發(fā)了學(xué)生的智力，提高了學(xué)生的整體素質(zhì)。
[關(guān)鍵詞] 計算機(jī)輔助教學(xué);中學(xué);生物學(xué)教學(xué);素質(zhì)教育
知識經(jīng)濟(jì)時代的到來，使傳統(tǒng)的教學(xué)模式受到了前所未有的挑戰(zhàn)，隨著信息技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展，計算機(jī)輔助教學(xué)已成為廣大教育工作者實(shí)現(xiàn)教育現(xiàn)代化的重要手段。隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，對中學(xué)生能力的培養(yǎng)和智力開發(fā)要求越來越高。在中學(xué)全面推進(jìn)由“應(yīng)試教育”向素質(zhì)教育轉(zhuǎn)變的今天，中學(xué)生物學(xué)教學(xué)如何適應(yīng)當(dāng)前教育改革的新形勢，培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力，開發(fā)學(xué)生的智力，提高學(xué)生整體素質(zhì)已成為當(dāng)前中學(xué)生物學(xué)教學(xué)改革面臨的重要課題。運(yùn)用計算機(jī)多媒體輔助生物學(xué)教學(xué)，改進(jìn)了傳統(tǒng)的教學(xué)手段和方法，優(yōu)化了課堂教學(xué)結(jié)構(gòu)，提高了課堂教學(xué)質(zhì)量，減輕了學(xué)生課后學(xué)業(yè)負(fù)擔(dān)，取得了良好的教學(xué)效果。計算機(jī)輔助教學(xué)以豐富多彩的直觀形式，使大腦不同功能區(qū)交替活動，產(chǎn)生積極學(xué)習(xí)的興趣和動機(jī)等非智力因素的綜合效應(yīng)，有利于促進(jìn)教師轉(zhuǎn)變教育思想和觀念，提高自身素質(zhì);有利于促進(jìn)教學(xué)模式、體系、內(nèi)容和方法的改革。
1計算機(jī)輔助教學(xué)的目的和意義
1.1 目的
隨著計算機(jī)輔助教學(xué)的發(fā)展，生物教學(xué)過程中應(yīng)運(yùn)用相關(guān)的信息，如何結(jié)合教學(xué)實(shí)際在課堂中應(yīng)用計算機(jī)來輔助教學(xué)，這就是研究此課題的目的。
1.2 意義
此課題研究的意義有以下幾個方面：
1.2.1激發(fā)興趣，培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力直觀性和趣味性是計算機(jī)教學(xué)的特點(diǎn)，也是生物教學(xué)的原則。許多生物現(xiàn)象來自于直觀形象或景觀，逼真、形象、趣味性的畫面能引起學(xué)生極大的興趣;動態(tài)的動畫制作能反應(yīng)生物的運(yùn)動狀態(tài)，打破時間與空間、宏觀與微觀的限制，有利于學(xué)生感知和理解。根據(jù)教學(xué)需要，恰如其分地運(yùn)用計算機(jī)輔助教學(xué)動靜結(jié)合、圖文并茂的特點(diǎn)，充分調(diào)動學(xué)生的視覺、聽覺，使學(xué)生在不知不覺中進(jìn)入思考和解決問題的境界，這些是傳統(tǒng)教學(xué)方法不可能做到的。
1.2.2增大課堂教學(xué)密度，提高教與學(xué)的效率計算機(jī)的快速信息處理和圖像傳輸特點(diǎn)，在一定程度上代替了黑板，可使教師省去板書時間，有更多的精力講課和注意學(xué)生反應(yīng)，及時調(diào)整教法和進(jìn)度。以前占課時較多的內(nèi)容在較少的時間內(nèi)就可完成，因而加大了教學(xué)密度;大多數(shù)多媒體課件適合學(xué)生的接受能力，有利于使學(xué)生擺脫抽象、難懂繼而厭學(xué)的情緒，對減輕學(xué)生的心理和課業(yè)負(fù)擔(dān)，優(yōu)化課堂結(jié)構(gòu)，提高教與學(xué)的效率，有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
1.2.3突破難點(diǎn)，培養(yǎng)學(xué)生的思維能力生物學(xué)中許多微觀現(xiàn)象無法用肉眼觀察，一些科學(xué)原理和抽象概念難以通過實(shí)物展示，這時可利用計算機(jī)輔助教學(xué)模擬各種動態(tài)過程，對其進(jìn)行形象化描述。由具體到抽象形成學(xué)生自己的思維方式，培養(yǎng)了學(xué)生邏輯思維能力及發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的能力。
1.2.4抓住重點(diǎn)，培養(yǎng)學(xué)生信息處理能力現(xiàn)代生物教學(xué)中，有時會遇到很多的信息，這就需要學(xué)生在平時的課件所給的信息中，抓住信息的要素，培養(yǎng)分析信息、處理信息的能力。
2計算機(jī)輔助教學(xué)的基本內(nèi)容
2.1理論方面
信息技術(shù)、生物課程、信息技術(shù)與生物課程的整合。
2.2實(shí)踐方面
一是如何將各種信息整合到生物學(xué)科的教學(xué)中;二是如何將多媒體技術(shù)運(yùn)用于生物課堂教學(xué)中;三是培養(yǎng)學(xué)生獲取信息，分析和處理信息，應(yīng)用信息的能力。
3計算機(jī)輔助教學(xué)的價值
在整個教育體系中，教師、學(xué)生是其基本的構(gòu)成要素，隨著信息技術(shù)在生物教育領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，教育信息化的深入展開，使教師的作用、學(xué)生的能力要求等都發(fā)生了深刻的變化。
3.1教師的作用
傳統(tǒng)的教育中，教師的基本作用是向?qū)W生傳遞一定學(xué)科的專業(yè)知識。多媒體技術(shù)的廣泛應(yīng)用，學(xué)生可以自主的學(xué)習(xí)，在這種情況下，教師的作用為：①學(xué)習(xí)的組織者和協(xié)調(diào)者：對某一特定內(nèi)容，學(xué)生可以通過老師所給的信息、因特網(wǎng)等途徑學(xué)習(xí)，教師不再只是講授，而應(yīng)對學(xué)生的學(xué)習(xí)活動進(jìn)行組織、指導(dǎo)和協(xié)調(diào)。②資料的收集者和整合者：教師應(yīng)盡量收集資料和相關(guān)信息，整合到生物學(xué)科的教學(xué)中，擴(kuò)展學(xué)生的知識面，提高學(xué)生的認(rèn)知水平。③學(xué)生信息能力的培養(yǎng)者：學(xué)生在利用所給資料自主學(xué)習(xí)中，信息能力是十分重要的，教師應(yīng)注重學(xué)生信息能力的培養(yǎng)。
3.2對學(xué)生的價值
用計算機(jī)輔助教學(xué)，可以給學(xué)生更多、更快的認(rèn)知過程，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、主動獲取知識的能力，分析處理信息的能力，培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的能力。
4計算機(jī)輔助教學(xué)在生物教學(xué)中的應(yīng)用
4.1優(yōu)化教學(xué)過程，提高課堂效果，著意培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識
教學(xué)過程優(yōu)化的標(biāo)準(zhǔn)其一是看效果，其二是看效率。從總的目標(biāo)上來看，一定條件下，教學(xué)過程的最優(yōu)化，教學(xué)效率的最高化，質(zhì)量效果的最大化，是現(xiàn)代教育所追求的主要目標(biāo)之一。在傳統(tǒng)教學(xué)中，板書是很費(fèi)時的。然而，利用計算機(jī)輔助教學(xué)系統(tǒng)簡潔省時，同時又能生動形象地連續(xù)放映，直觀易懂?；谶@樣的認(rèn)識，我重新建構(gòu)了生物學(xué)科課堂教學(xué)模式。在講授“基因的分離規(guī)律”一節(jié)內(nèi)容時，按傳統(tǒng)的教學(xué)模式要三個課時，而運(yùn)用計算機(jī)輔助教學(xué)課件只用兩個課時。我分別在兩個平行班做了試驗(yàn)，并考察了學(xué)生的掌握情況：結(jié)果是用課件的班成績合格率達(dá)94%，而另一個班卻只有76%。也許一節(jié)課的實(shí)驗(yàn)結(jié)果還不足以證明計算機(jī)輔助教學(xué)的巨大優(yōu)越性，但它至少讓我們看到了運(yùn)用計算機(jī)輔助教學(xué)的高效潛力，能為學(xué)生騰出更為廣闊的發(fā)表獨(dú)立見解的思維空間，使學(xué)生有充足的時間進(jìn)行聯(lián)想、思考和分析，讓老師有更多的時間來增加教學(xué)信息和解答學(xué)生提出的問題，在自由討論中激燃創(chuàng)新思維的火花。
4.2增大課堂信息量，開闊學(xué)生視野，實(shí)現(xiàn)個性化教學(xué)，著力推進(jìn)素質(zhì)教育
如何加大課堂密度，增大信息量，這是信息時代對教育的呼喚和要求，也是教育工作者必須認(rèn)真考慮的問題。“大信息、全開放、多媒體、高效益”的改革目標(biāo)就是順應(yīng)時代的要求所提出來的。眾所周知，圖形不是語言，但接受起來比語言更直觀、更形象，包含更多的信息量，而動畫又比圖形更進(jìn)一步。利用計算機(jī)輔助教學(xué)，可以使圖片、文字、聲音、音樂等各種呈現(xiàn)教學(xué)信息的手段同時使用，使學(xué)生置身于情景之中、多渠道、多層次、全方位地接受信息，它對開拓學(xué)生的視野，豐富學(xué)生的知識有著積極作用。如“生物對環(huán)境的適應(yīng)”一課，上課伊始，先展現(xiàn)一組畫面：茂密的熱帶雨林，炎熱干旱的沙漠，冰雪覆蓋的雪山，鳥兒飛翔的天空，神秘的海底世界和牛羊成群的草原。
不同的生態(tài)因素形成了如同畫面上所展現(xiàn)的各種生存環(huán)境，以及與之相適應(yīng)的各種動物、植物，那么，這些動、植物是如何與其生存的環(huán)境相適應(yīng)呢?隨即引出課題。隨著課程的深入，通過計算機(jī)輔助教學(xué)課件，把學(xué)生帶入到“天蒼蒼，夜茫茫，風(fēng)吹草低見牛羊”的草原詩境;展現(xiàn)高原上氣憾冰雪的奇松異木;沙漠里高大的紡錘樹、挺拔的仙人鞭;凍土帶的勇御貧瘠和寒冷的地衣、苔蘚和水中舞動風(fēng)姿的海帶等。以圖畫、動畫代替語言的描繪，化虛為實(shí)，化繁為簡，化抽象為直觀，把生物對環(huán)境適應(yīng)的普遍性展現(xiàn)的淋漓盡致，使教學(xué)過程呈現(xiàn)出極強(qiáng)的直觀性、活潑性和教娛性。又如，在“根的吸收作用”課件的應(yīng)用部分，我補(bǔ)充介紹了“十七種常見的農(nóng)作物缺鉀的癥狀”等彩色圖片及文字說明，學(xué)生可根據(jù)實(shí)際選學(xué)有關(guān)內(nèi)容，為學(xué)生自主學(xué)習(xí)提供更廣闊的空間，實(shí)現(xiàn)個性化教學(xué)。
4.3利用計算機(jī)輔助教學(xué)課件突破教學(xué)難點(diǎn)，掌握重點(diǎn)
生物學(xué)所包羅的內(nèi)容非常廣，時空和地域跨度都很大。有很多生物現(xiàn)象不是一些簡單的標(biāo)本或幾幅掛圖所能展示的，也不是教師用一般語言所能描繪表達(dá)明了的。這就為老師的教，學(xué)生的學(xué)帶來了很大的難度。計算機(jī)技術(shù)在圖形處理上具有獨(dú)特的功效，它可以變抽象為具體、變靜態(tài)為動態(tài)，將微觀過程加以宏觀模擬，把宏大場景作微觀處理，對瞬變搞定格分析，化枯燥為生動，激發(fā)學(xué)生興趣，消除學(xué)生的“學(xué)習(xí)障礙”。
如：“減數(shù)分裂”一節(jié)是全書的重點(diǎn)，更是理解上的難點(diǎn)。這個過程看不見、摸不著，極其抽象。如果單純以“自學(xué)+講解”的形式來講授，雖然也能強(qiáng)調(diào)出重點(diǎn)，但在理解和掌握上有難度。而用計算機(jī)輔助教學(xué)生動形象地展示精子的形成過程，把學(xué)生帶進(jìn)減數(shù)分裂的微觀世界，讓學(xué)生積極觀察，勇于思索，充分調(diào)動學(xué)生積極思維的主動性。然后通過獨(dú)立思考，小組討論，合作交流，最后用動畫展示同源染色體發(fā)生互換的動態(tài)過程。學(xué)生就能夠?qū)p數(shù)分裂中的染色體變化規(guī)律和未知領(lǐng)域中有關(guān)遺傳規(guī)律的知識有機(jī)結(jié)合起來，使枯燥乏味的生理活動變的新穎有趣，使難以理解的知識變的易于接受，達(dá)到突破重點(diǎn)、難點(diǎn)的目的。
綜上所述，計算機(jī)輔助教學(xué)模式，在生物學(xué)教學(xué)中，能實(shí)現(xiàn)直觀而生動的教學(xué)場景，為學(xué)生創(chuàng)造出主動學(xué)習(xí)的氛圍，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，從而達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生的自主意識、實(shí)踐能力和創(chuàng)新精神的目的。同時，借助多媒體教學(xué)軟件的創(chuàng)設(shè)，又可體現(xiàn)教師服務(wù)于學(xué)生的新教育觀，對學(xué)生進(jìn)行因材施教，提高效率，實(shí)現(xiàn)個性化教學(xué)，鞏固素質(zhì)教育。
4.4計算機(jī)輔助教學(xué)的實(shí)踐
計算機(jī)輔助教學(xué)是通過與計算機(jī)對話實(shí)現(xiàn)對學(xué)生的教學(xué)。計算機(jī)輔助教學(xué)和傳統(tǒng)的課堂教學(xué)相比較具有的優(yōu)點(diǎn)是：①可根據(jù)個人特點(diǎn)進(jìn)行學(xué)習(xí)，學(xué)習(xí)者可隨意挑選學(xué)習(xí)內(nèi)容，我們稱之為個性教學(xué)。②可利用圖形和動態(tài)圖像使教學(xué)內(nèi)容直觀化，我們稱之為直觀教學(xué)。③可打破時空的界限，展示非當(dāng)?shù)?，非現(xiàn)在的形象和現(xiàn)象，我們稱之為超時空教學(xué)。④可創(chuàng)作圖形和動畫來模擬現(xiàn)實(shí)或想象，使現(xiàn)實(shí)世界中無法觀察到的現(xiàn)象得到展示，我們稱之為虛擬教學(xué)。
生物學(xué)教學(xué)中有大量自然現(xiàn)象的觀察，需要計算機(jī)的直觀教學(xué);許多自然現(xiàn)象不可能在現(xiàn)場展示，又需要計算機(jī)的超時空教學(xué);大型的生態(tài)系統(tǒng)和微觀的分子世界不能通過肉眼直接觀察，就需要計算機(jī)的虛擬教學(xué)。因此計算機(jī)輔助教學(xué)在中學(xué)生物學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用具有廣泛性和必需性。
從與計算機(jī)交互的角度來看，在中學(xué)教學(xué)中的計算機(jī)輔助教學(xué)軟件有兩種，中學(xué)生物學(xué)教學(xué)也不例外，一種是學(xué)生與計算機(jī)直接交流的自學(xué)型輔助教學(xué)軟件，這種軟件的教學(xué)模式如圖1所示;另一種是在課堂內(nèi)使用，由教師操作，僅為單節(jié)課服務(wù)的計算機(jī)輔助教學(xué)軟件，教學(xué)模式如圖2所示。使用第二種教學(xué)軟件時，計算機(jī)的操作者是教師，因此只有教師可以與計算機(jī)進(jìn)行直接交流，通過教師的操作，把計算機(jī)中的信息演播給學(xué)生。我們通常把這種計算機(jī)輔助教學(xué)軟件稱為課件。由于課件是一種演示型的計算機(jī)輔助教學(xué)軟件，比較適合在傳統(tǒng)的課堂教學(xué)模式中使用。
5計算機(jī)輔助教學(xué)的體會
對于計算機(jī)輔助教學(xué)，有如下的體會：①創(chuàng)設(shè)了嶄新的情景，激發(fā)了學(xué)生濃厚的學(xué)習(xí)興趣。②化靜為動，化微觀為宏觀，化抽象為具體，突破了教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)。③增加知識信息量，拓展學(xué)生知識面，真正起到減負(fù)增效的效果。④與其它媒體的有機(jī)結(jié)合，大大地提高了教學(xué)效果。⑤創(chuàng)新了教學(xué)程序，優(yōu)化了教學(xué)結(jié)構(gòu)。⑥突出學(xué)生主體作用，進(jìn)行個別化教學(xué)，真正實(shí)現(xiàn)了因材施教。
6結(jié)語
綜上所述，可以看出多媒體教學(xué)是建立在自學(xué)討論式教學(xué)法和啟發(fā)式教學(xué)法基礎(chǔ)之上的現(xiàn)代教育模式。在中學(xué)生物學(xué)教學(xué)中，積極開展計算機(jī)多媒體教學(xué)，不僅能夠突出學(xué)生的主體作用，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，突破教學(xué)中的重點(diǎn)和難點(diǎn)，提高課堂教學(xué)的效果和質(zhì)量，而且可以培養(yǎng)學(xué)生的主體意識、創(chuàng)新意識和獨(dú)立分析問題、解決問題的能力，開發(fā)學(xué)生的智力，全面提高學(xué)生的整體素質(zhì)。
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