摘 ? ?要:在核心素養(yǎng)的背景下,基于信息技術(shù)與生物學教學的融合應(yīng)用,可以通過“適切呈現(xiàn),信息驅(qū)動突破教學疑難”“適時交互,數(shù)據(jù)互動構(gòu)建高效課堂”“適度延伸,家校聯(lián)動共享云端教學”三個維度開展實踐與探索,提高生物學教學的實效,提升學生的生物學科核心素養(yǎng)。
關(guān)鍵詞:呈現(xiàn);交互;延伸;信息技術(shù);生物學教學
隨著核心素養(yǎng)的落實和教育信息化的推進,課堂教學結(jié)構(gòu)的根本性變革對信息技術(shù)產(chǎn)生了迫切需求。利用信息技術(shù)提供的影音、交互等功能,教師可以把豐富多彩的教學資料引入課堂,同時那些沒有受時間、空間限制的移動化資源,又使教學大大突破了“教室”和“40分鐘”的局限,從而營造一種既能充分發(fā)揮教師主導作用,又能突出體現(xiàn)學生主體地位的以“自主、合作、探究”為特征的教學方式,實現(xiàn)由“以教師為中心”的教學結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)椤爸鲗А黧w相結(jié)合”的教學結(jié)構(gòu)[1]。具體應(yīng)用策略如圖1所示。本文以華東師大版初中科學教材中“綠色開花植物的營養(yǎng)器官”生物學教學內(nèi)容為例,闡述如何在日常教學或?qū)嶒炛?,注重對信息技術(shù)的融合利用,從而提高學生對概念的理解,對規(guī)律的掌握。
一、適切呈現(xiàn) ? 信息驅(qū)動突破教學疑難
初中生物學有些概念較為抽象,對于初中學生來說,他們的認知能力和閱歷都還達不到將這些問題具象化、邏輯化,因此在學習中,就會影響到學生認識問題和解決問題。教師要設(shè)法為學生的知識建構(gòu)搭梯子、鋪通道。結(jié)合課程內(nèi)容,利用信息技術(shù)適切呈現(xiàn),豐富了學生對概念產(chǎn)生本質(zhì)的感性認識,在樂趣中啟發(fā)學生的探索思路,實現(xiàn)對一些教學疑難問題的突破。
(一)利用電子目鏡 ? 還原概念本真
電子目鏡是一種針對顯微鏡成像專門研制而成的光電顯微轉(zhuǎn)換裝置,通過USB線纜將顯微鏡下的圖像傳輸至電腦進行實時顯示,并可以隨時抓拍凍結(jié)圖像或進行錄像。傳統(tǒng)的顯微鏡我們只能看到自己視野下的情況,而電子目鏡最大的好處就是共享視野,方便我們的教學。電子目鏡不僅能應(yīng)用于顯微鏡操作的教學,而且依托圖像抓拍功能,積累的大量照片和視頻能為課堂教學提供豐富的素材,還原概念本真,呈現(xiàn)真實視野。例如,教材在根尖、莖、葉結(jié)構(gòu)這部分內(nèi)容中,更多采用的是模式圖。若是結(jié)合電子目鏡下的真實視野,學生將對這些結(jié)構(gòu)的認識更加直觀深刻。
圖2為教材中根尖的模式圖,圖3為電子目鏡下玉米根尖的縱切照片,根據(jù)細胞的形態(tài),我們能識別出根冠、分生區(qū)、伸長區(qū)和根毛區(qū)。根毛區(qū)細胞的特點也很明顯。
(二)借助實物投影 ? 拓寬演示視野
借助實物投影,對實驗細節(jié)進行放大,增強了演示實驗的呈現(xiàn)效果,擴大了演示實驗的觀察視野。演示實驗教學中,我們不僅要讓學生看得見,還要讓學生看得清。例如植物的向光生長的原理是“植物生命活動的調(diào)節(jié)”中的重點和難點。如何使學生真正理解是由于生長素分布不均勻造成背光的部分比向光的部分伸長生長較快使得植物向著太陽光生長呢?以往有的教師用排煙管來類比,然而這樣的伸長彎曲是通過外力,與胚芽的自身細胞伸長彎曲不符。為了突破學生的認知難點,筆者借助實物投影通過呈現(xiàn)雙金屬片(由大小形狀相同的鐵片和銅片組成)受熱后的形狀變化來進行類比說明。實物投影下,緊緊鉚合在一起的雙金屬片在加熱的過程中,由于在相同條件下銅的膨脹比鐵快,學生很快看到了雙金屬片向鐵片一側(cè)彎曲的現(xiàn)象,在感到非常驚奇的同時,理解向光彎曲的胚芽究竟是哪一側(cè)細胞伸長生長快的重難點已然迎刃而解。
(三)依托電子白板 ? 優(yōu)化教學反饋
電子白板相對于傳統(tǒng)的PPT功能更加齊全,教師運用電子白板的移動、畫筆等功能,優(yōu)化課堂教學的反饋環(huán)節(jié)。在《綠色開花植物的營養(yǎng)器官——葉》一課中,當學生了解了葉片的結(jié)構(gòu)和功能之后,接下來就要通過練習來鞏固這一重要知識。比較常規(guī)和傳統(tǒng)的方法是教師用看圖填空題來鞏固新知識(如圖4),但是這種反饋的方法比較呆板,學生的記憶容易機械化,效果不佳。教師可利用信息技術(shù),自制flash拼圖游戲,課堂上依托電子白板(如圖5),讓學生完成葉片各部分的結(jié)構(gòu)的識辨和拼接,對于其中需要詳細說明的地方還可以畫出來,這種動手動腦的獨特反饋練習,形式靈活,更具趣味性,使學生記憶深刻。同時,教師也實現(xiàn)了針對微觀抽象的難點知識有效突破。
二、適時交互 ? 數(shù)據(jù)互動構(gòu)建高效課堂
課堂是師生、生生交互的場所,如何有效增進交流,讓學習者在一定的情境中,借助他人的幫助,利用必要的學習方法,通過意義建構(gòu)的方式而獲得新知,是我們常常需要思考的問題。利用信息技術(shù),挖掘各項交互技術(shù)并尋找技術(shù)運用的切入點,適時交互生物學課堂生成資源,運用采集到的數(shù)據(jù)信息實現(xiàn)高效課堂的構(gòu)建。多元的、即時的Hiteach平臺等交互技術(shù),深度解讀和把脈學生的各種信息與思維狀態(tài),捕捉和展現(xiàn)學生思維過程中有價值的資源,根據(jù)學生的接受能力與習得情況,動態(tài)推進教學過程。
(一)同屏信息輸送 ?采擷教學生成
教師在巡視的過程中拍攝學生開展探究活動的照片或視頻,運用鏡像同屏投影至屏幕上,有效采擷課堂教學的生成資源,搭建互動交流的平臺,請其他同學對實驗方案的設(shè)計、實驗過程的操作和實驗結(jié)論的得出進行全方位的評價。在師生、生生互動中,同屏技術(shù)協(xié)助教師在課堂上及時準確地把握學生的學習情況,進而實施更為適切的教學手段,從而提高課堂教學的有效性。
(二)實時數(shù)據(jù)采集 ? 分享學習成果
隨著“大數(shù)據(jù)”時代的來臨,交互式課堂越來越融入我們的教學,應(yīng)用Hiteach的交互平臺可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)的實時采集和反饋。學生將通過實驗獲得的數(shù)據(jù)通過Hiteach交互平臺傳遞給教師端,第一時間展示本組的實驗結(jié)果,同時也可以和其他小組展開平行的對比,分享學習成果。而且這樣的Hiteach交互平臺還可以將數(shù)據(jù)直接轉(zhuǎn)換成圖形,使學生觀察起來更加清晰明了。獲得大量的有效數(shù)據(jù),進行合理的分析,也是我們得到可靠的科學結(jié)論的必要前提。
(三)互補思維鏈接 ? 完善知識架構(gòu)
思維導圖在我們的學科知識總結(jié)和歸納中起到很好的作用,也是現(xiàn)在我們常用的總結(jié)方式。常見的思維導圖是手繪的,其實也可以借助信息技術(shù)用軟件來繪制思維導圖。依托思維導圖軟件、PPT等信息技術(shù),在師生、生生思維鏈接的可視化呈現(xiàn)和互補中,動態(tài)呈現(xiàn)知識架構(gòu)的形成過程,化靜為動、化整為零,通過知識架構(gòu)的逐級呈現(xiàn),將學生已有的知識碎片在自身邏輯關(guān)系的組織下串聯(lián)成知識網(wǎng)絡(luò),完善知識架構(gòu),提高教學效率。圖6為師生一起學習《綠色開花植物的營養(yǎng)器官——根》一課后利用信息技術(shù)繪制的思維導圖。
三、適度延伸 ? 家校聯(lián)動共享云端教學
隨著“互聯(lián)網(wǎng)+”時代的到來,信息技術(shù)不單單只是課堂上的課件和實物展臺,代表著那些沒有時間限制、沒有空間限制的移動化資源[2]。比如短小精悍的微課、虛擬實驗室、網(wǎng)絡(luò)覆蓋下的交互式課堂。這些信息化的課堂突破了教學時空的限制,讓教學發(fā)生在隨時隨地學習動力生發(fā)的當下。筆者通過建立Moodle學習平臺、制作主題微課和開設(shè)“空中課堂”,適度延伸拓展時間空間,家校聯(lián)動實現(xiàn)云端教學的共享。通過這些方式,教師將學生的學習從課內(nèi)引向了課外,促進了他們的后續(xù)學習。
(一)開發(fā)Moodle平臺 ? 釋疑課堂之惑
教師可以依托Moodle學習平臺開設(shè)網(wǎng)絡(luò)課程,將課堂教學資料上傳至Moodle學習平臺,將學生的學習從課內(nèi)延伸到課外。Moodle平臺可以搭建在學校的服務(wù)器上,區(qū)別于一般的網(wǎng)站,它是根據(jù)教師的教學實際需要,根據(jù)學生的學習實際情況而搭建的一個平臺,能夠大大地提高教師的教學實效性。在“課程資源”欄目中有一些精選的教師上課用的圖片、視頻和概念,可以幫助學生進一步在課后復習回顧;網(wǎng)上“測試題”欄目是學生自我檢測的場所,它優(yōu)于學生普通的作業(yè)本練習就是可以馬上知道自己做得是對還是錯。點擊網(wǎng)上“討論區(qū)”學生可以進入討論天地,不同的學生通過課堂學習難免也會存在一些困惑沒能在課堂上解決,他們就可以通過這個平臺與同學和老師交流,在互動中實現(xiàn)釋疑解惑。
(二)制作主題微課 ? 直擊復習疑難
相對于傳統(tǒng)課堂達成多個教學目標而言,微課的教學目標更直接,教學內(nèi)容更加精簡,教學主題更加突出,教學指向更加明確,為學生重復觀看、針對性地學習提供了便捷。移動學習、碎片化學習、個性化學習的新型數(shù)字化學習資源的興起,從容地應(yīng)對了信息“超載”的嚴峻挑戰(zhàn)。例如,制作初中生物學疑難問題例析,直擊學生復習疑難。如此,大班背景下的“一對一”學習,也因微課的出現(xiàn)而成為可能。
(三)開設(shè)“空中課堂” ? 助力假期學習
“空中課堂”是一種利用網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)的在線課堂,教師的語音、視頻、課件等同屏實時呈現(xiàn),利用教師的在線實時講解,模擬真實的傳統(tǒng)課堂,同時,“空中課堂”也打破時空局限,實現(xiàn)在線實時互動。通過一臺聯(lián)網(wǎng)電腦、一個耳麥和個人賬號密碼,學生就可以足不出戶,跨越時空,與名師交流,享受名優(yōu)教師“送課到家”的服務(wù)。在寒暑假期間,依托“空中課堂”平臺,學生查漏補缺,并在此基礎(chǔ)上搭建起生物學知識框架,同時也為新課預(yù)習提供一個自主學習的平臺。這樣的突破時間和空間的交流,有利于培養(yǎng)學生的自學能力、創(chuàng)新能力和實踐能力。
信息技術(shù)與初中生物學教學的融合,正是在培養(yǎng)學生核心素養(yǎng)的背景下實施的,兩者融合發(fā)生的“化學反應(yīng)”會產(chǎn)生傳統(tǒng)教學難以比擬的良好教學效果。通過融合,教學適切呈現(xiàn),師生適時交互,課堂適度延伸,有利于激發(fā)學生興趣,提高教學效率,促進學生發(fā)展。但在教育技術(shù)的應(yīng)用過程中也要注意信息技術(shù)只是一種教學手段,不能反客為主,影響教師主導和學生主體作用的發(fā)揮,要注意選擇合適的技術(shù)手段,要關(guān)注情感體驗,以求達到信息技術(shù)效益最大化,課堂教學效率最高化。
參考文獻:
[1]何克抗.如何實現(xiàn)信息技術(shù)與學科教學的深度融合[J].教育研究,2017(10):88-91.
[2]沙琦波.基于環(huán)節(jié)的生物學教學與信息技術(shù)的深度融合[J].中學生物教學,2019(9):52-54.