隨著知識(shí)經(jīng)濟(jì)的形成發(fā)展，以培養(yǎng)創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力為本的教育將是知識(shí)經(jīng)濟(jì)的中心，這種著眼于知識(shí)創(chuàng)新的教育必然是以人的學(xué)習(xí)為基點(diǎn)的。但是綜觀課堂教學(xué)現(xiàn)狀就會(huì)發(fā)現(xiàn)，不少第一線的教師在教育觀、教學(xué)觀、質(zhì)量觀等深層次方面并沒有產(chǎn)生根本性的變化。具體表現(xiàn)在對(duì)課堂教學(xué)理論與實(shí)踐的綜合研究較為薄弱，許多研究和探索形成的成果沒能很好地延伸并有效地運(yùn)用于課堂教學(xué)活動(dòng)。教育信息化的發(fā)展，對(duì)教師提出了更新、更高的要求。我花了許多的精力和時(shí)間分析、研究學(xué)生的特點(diǎn)，并結(jié)合多年教學(xué)心得，認(rèn)為運(yùn)用腦科學(xué)理論，優(yōu)化電腦輔助教學(xué)，以期使每個(gè)學(xué)生都成為成功的學(xué)習(xí)者，達(dá)到真正的素質(zhì)教育。
　　一、根據(jù)人的左右腦特點(diǎn)，優(yōu)化電腦輔助教學(xué)
　　人的大腦分左右兩半球，左半球有語言中樞，所以左腦是依靠語言為主的分析、判斷和抽象概括的中樞；右腦側(cè)重于空間關(guān)系、藝術(shù)、情感等，并支配左側(cè)肢體的運(yùn)動(dòng)，以形象思維為主，是直覺思維的中樞，即所謂的創(chuàng)造性活動(dòng)部分。一般傳統(tǒng)教學(xué)中，人們對(duì)左半球的開發(fā)利用比較充分，而忽略了對(duì)右腦的充分運(yùn)用。所以擺在我們面前的是如何運(yùn)用電腦輔助教學(xué)活化右腦，使大腦左右兩半球均衡發(fā)展。
　　1.營(yíng)造氛圍，活化右腦。
　　生物科學(xué)作為一門建立在觀察實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上的自然學(xué)科，比其他學(xué)科更易觸及學(xué)生的思維及能力發(fā)展，因而對(duì)于發(fā)掘?qū)W生的綜合素質(zhì)方面有著得天獨(dú)厚的優(yōu)勢(shì)。大腦雖然能想象出從未感受過的事物，但想象的內(nèi)容來源于客觀現(xiàn)實(shí)。在遇到這種情況的時(shí)候，教師一定要想辦法，幫助學(xué)生在自身與教學(xué)內(nèi)容之間建立起能夠互相溝通的渠道。在電腦輔助教學(xué)中建立這種溝通的最好辦法就是提供可感知的事實(shí)材料，幫助學(xué)生建立起與教學(xué)內(nèi)容及教師相關(guān)聯(lián)的共同經(jīng)驗(yàn)，這樣可以活化右腦。例：《遺傳和變異》這部分內(nèi)容學(xué)生常常覺得很抽象，難以理解。我在課件的設(shè)計(jì)思路上，注意引導(dǎo)學(xué)生透過生活中的常見現(xiàn)象，從生物視角觀察、思考、設(shè)問、推理，提高獲取和運(yùn)用知識(shí)的能力。首先建立溝通渠道：展現(xiàn)“一豬生九仔，連母十個(gè)樣”的圖片。①引導(dǎo)學(xué)生從圖片中找出遺傳和變異現(xiàn)象，然后歸納出遺傳和變異的概念。然后激活思維。②討論：遺傳的媒介和變異的根據(jù)等問題。根據(jù)個(gè)體發(fā)育和減數(shù)分裂的Flash動(dòng)畫過程，學(xué)生進(jìn)行上述探究的過程中，通過自身積極主動(dòng)的思維活動(dòng)，形成一定的概念。學(xué)生在思維過程中培養(yǎng)了從實(shí)踐中挖掘更多的事實(shí)和材料的能力。
　　2.利用圖片、動(dòng)畫，提高注意。
　　注意和分心，是由“神經(jīng)過程的誘導(dǎo)律”形成的。人遇到一種刺激物，就要在大腦皮層的相應(yīng)區(qū)域內(nèi)引起優(yōu)勢(shì)的興奮中心，并且向周圍擴(kuò)散，而在臨近的區(qū)域，則要發(fā)生一種抑制過程。興奮區(qū)域中的興奮作用愈強(qiáng)，其他區(qū)域的抑制作用也就愈深。為了使注意力高度集中，我在制作課件時(shí)，深入考慮使用圖片和動(dòng)畫的目的，使圖片和動(dòng)畫突出最本質(zhì)的東西。例：綠色植物與葉綠體的關(guān)系，課件首先展現(xiàn)有根、莖、葉的綠色植物，思考：根、莖、葉的細(xì)胞中都具有葉綠體嗎？分析、討論逐步把根、莖、葉放大到細(xì)胞水平觀察細(xì)胞結(jié)構(gòu)，得出葉綠體只分布在葉肉細(xì)胞和幼莖的皮層細(xì)胞中再進(jìn)一步把葉肉細(xì)胞放大看到葉綠體再把葉綠體結(jié)構(gòu)放大，搞清楚綠色植物呈現(xiàn)綠色的原因，等等。在這課件設(shè)計(jì)思路中，指點(diǎn)了學(xué)生思考的路線和方法，滲透了觀察和實(shí)驗(yàn)的方法指導(dǎo)。
　　3.顯示過程，形成表象。
　　學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中，必須通過感知才能形成表象。表象和概念是思維不可分割的基本細(xì)胞。在教學(xué)過程中，有許多現(xiàn)象是學(xué)生無法直接感知的，這就需要通過電腦課件將這種學(xué)生無法直接感知的事實(shí)與現(xiàn)象，形象地展現(xiàn)，幫助學(xué)生形成表象。人腦用表象材料進(jìn)行思維，創(chuàng)造出新形象即形象思維。例：植物的個(gè)體發(fā)育，這部分內(nèi)容非常抽象和復(fù)雜，以前也通過解剖花加深感性認(rèn)識(shí)，但由于胚很小，難以直接觀察，而且植物的一生在實(shí)驗(yàn)室中短時(shí)間內(nèi)不可能完成。總而言之，用其他教學(xué)手段都不可能在一堂課中把植物的整個(gè)發(fā)育過程，形象、直觀、生動(dòng)地表現(xiàn)出來。我在設(shè)計(jì)本課件時(shí)，采用探究式教學(xué)模式，精心設(shè)計(jì)問題情景，變教為誘，變學(xué)為思，以誘達(dá)思，促進(jìn)發(fā)展。整個(gè)課件用Flash制作，把微觀結(jié)構(gòu)宏觀化。這樣為學(xué)生的個(gè)體活動(dòng)創(chuàng)造了良好的環(huán)境和條件，培養(yǎng)了學(xué)生多角度、多層面觀察問題和分析問題的思維品質(zhì)，減輕了左腦的負(fù)擔(dān)，活化了右腦。
　　二、利用腦的生理原理，優(yōu)化電腦輔助教學(xué)
　　學(xué)生的大腦并不像一張白紙，能自然而然地繪上最美的圖畫，特別是高中生對(duì)周圍的事物有一定的想法和解釋，被納入自己獨(dú)特的認(rèn)知結(jié)構(gòu)之中，所以我們?cè)谥谱鞫嗝襟w課件時(shí)，最重要的一點(diǎn)是搞清楚學(xué)生大腦中已經(jīng)有了什么。熟悉學(xué)生原有的認(rèn)識(shí)結(jié)構(gòu)和思維方式，以便教學(xué)時(shí)有的放矢。
　　1.廣開思路，豐富樹突。
　　生理學(xué)家們?cè)诖罂茖W(xué)家愛因斯坦逝世后，曾解剖過他的腦，發(fā)現(xiàn)這顆大腦與別人不同之處是腦細(xì)胞樹突特別豐富。樹突越多，建立突觸的能力就越強(qiáng)；突觸越多，傳遞信息的能量就越大，人的思維就越敏捷，思路也就越多，人也就越聰明，即人的智力是在學(xué)習(xí)和實(shí)踐中逐步增長(zhǎng)的。電腦輔助教學(xué)主要是讓腦細(xì)胞長(zhǎng)出新的突觸，就像計(jì)算機(jī)的邏輯電路一樣，每增加一條線路，就成倍地增長(zhǎng)“思路”，可以說我們的教學(xué)原理是腦生理原理的應(yīng)用。例：設(shè)計(jì)《光合作用》的多媒體課件時(shí)，首先設(shè)置引水入田的渠道，把學(xué)生常見的綠色植物的葉片匯總分析：①韭菜葉；②韭黃葉；③白花苗的葉；④紅莧菜的葉；⑤紅楓葉的葉片；⑥銀邊吊蘭的葉片；⑦主葉脈被蟲咬斷的葉片。提問：以上葉片都能光合作用嗎？為什么？這樣使學(xué)生處于一種積極主動(dòng)的探索狀態(tài)，迫不及待地探索光合作用的知識(shí)來解決相關(guān)問題，多層次、多角度地?cái)U(kuò)展基礎(chǔ)知識(shí)。
　　2.關(guān)注大腦潛意識(shí)。
　　許多研究者得出結(jié)論，人的大腦具有有意識(shí)和潛意識(shí)兩種狀態(tài)，而平時(shí)的教育和教學(xué)過程中，通常只注意開發(fā)利用有意識(shí)狀態(tài)，其實(shí)當(dāng)我們的大腦處于“放松性警覺”，即潛意識(shí)狀態(tài)時(shí)，我們能更快更有效地吸收信息。所以一個(gè)好的電腦課件總是輕輕松松地開始，潛意識(shí)狀態(tài)能接收條理清晰的信息，并將之存儲(chǔ)進(jìn)正確的“文檔”之中。教師盡可能在課件設(shè)計(jì)時(shí)，靈活運(yùn)用轉(zhuǎn)換原理，即使學(xué)生從無意識(shí)向有意識(shí)轉(zhuǎn)化，使學(xué)生緊張的大腦得到休息，也會(huì)取得好的教學(xué)效果。例：?jiǎn)伪扼w、二倍體、多倍體植株的形成原因、特點(diǎn)和應(yīng)用一直是教學(xué)的一個(gè)難點(diǎn)，而且是學(xué)生感到厭學(xué)、枯燥無味、易混淆的知識(shí)點(diǎn)。我設(shè)計(jì)課件時(shí)呈現(xiàn)出：二倍體、單倍體、多倍體的三盆開著紅色鮮花的盆栽植物，學(xué)生在驚嘆花的美艷時(shí)，老師適時(shí)提出問題：你喜歡哪一盆花？為什么？如何利用生物學(xué)原理培育出你喜歡的花？等等。這樣使學(xué)生原先處于抑制的腦細(xì)胞興奮起來，教學(xué)效率大大提高，學(xué)生在相互討論中合作學(xué)習(xí)，輕松愉快地掌握了相關(guān)知識(shí)，并且打開了想象的大門。
　　3.關(guān)注學(xué)生的心理傾向。
　　布魯納認(rèn)為，大腦具有接受神經(jīng)傳來的外部信息，將外部信息整合成表象，對(duì)各種信息進(jìn)行分析，向相應(yīng)器官發(fā)出指令，從而對(duì)外界環(huán)境刺激作出反應(yīng)的機(jī)能。大腦的這種功能活動(dòng)深受個(gè)人的文化、動(dòng)機(jī)和個(gè)性等因素，尤其是認(rèn)知水平——個(gè)人做出選擇的探究性活動(dòng)的制約。這些因素對(duì)學(xué)習(xí)起著決定性的促進(jìn)和調(diào)節(jié)作用。所以我認(rèn)為，在電腦課件設(shè)計(jì)時(shí)要結(jié)合學(xué)生的實(shí)際分析難點(diǎn)。所謂難點(diǎn)就是學(xué)生難于理解或領(lǐng)會(huì)的內(nèi)容，或較抽象、較深?yuàn)W、較復(fù)雜的內(nèi)容。難點(diǎn)具有相對(duì)性，也就是說難點(diǎn)并不是每個(gè)學(xué)生都一樣，往往是對(duì)部分學(xué)生而言的。難點(diǎn)還具有雙重性，一方面它可能形成學(xué)生學(xué)習(xí)阻力的關(guān)節(jié)點(diǎn)，另一方面，可能成為學(xué)生積極思維的興奮點(diǎn)，所以分析難點(diǎn)要結(jié)合學(xué)生實(shí)際水平，不能主觀臆斷或照抄資料。例：基因突變的概念與原因是一個(gè)較抽象的難點(diǎn)。但只要啟發(fā)學(xué)生沿著這條主線：DNA結(jié)構(gòu)—DNA結(jié)構(gòu)多樣性—基因的概念—基因突變的概念—基因突變的時(shí)期和原因，把學(xué)生可能出現(xiàn)問題的知識(shí)點(diǎn)，設(shè)計(jì)交互性強(qiáng)的超級(jí)鏈接，重現(xiàn)動(dòng)畫過程，層層盤剝，難點(diǎn)就迎刃而解了。這樣使學(xué)生的聯(lián)想思維活躍起來，溫故知新，融會(huì)貫通，體現(xiàn)強(qiáng)化智能訓(xùn)練，培養(yǎng)創(chuàng)造性思維的教育新思想。學(xué)生易于從書架型、工匠型人才向研究型、創(chuàng)造型人才轉(zhuǎn)化。
　　總之，伴隨網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，互聯(lián)網(wǎng)傳遞著越來越多的生物教學(xué)信息，在這教學(xué)方法論的突破與創(chuàng)新的發(fā)展契機(jī)面前，生物教師應(yīng)不斷進(jìn)行電腦技術(shù)與生物學(xué)科整合的實(shí)踐與探索，努力找到適應(yīng)學(xué)生的最優(yōu)化的教學(xué)模式，從而全面推進(jìn)素質(zhì)教育，提高教學(xué)質(zhì)量，為社會(huì)培養(yǎng)合格的人才。
　　
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