关于信息技术与生物学科整合的探讨与思考

进入21世纪，以计算机和网络通信为核心的信息技术在社会各领域中得到了越来越广泛应用，信息的搜集、处理、分析、交流和应用能力将成为衡量未来人才的一个重要标志。因此，在中学生物学教学中如何加强与信，息技术的整合，发展学生获取信息、处理信，息和运用信息的能力，培养学生的信息素养，是时代赋予我们每个生物学教育工作者的历史使命。

如何将信息技术与学科教学融为一体，优化学科教学，提高教与学的效率，改善教与学的效果，是学科教学与信息技术整合中值得研究和探讨的课题。本文从当前相关的研究成果与自己的教学实践，谈一谈对信息技术与生物学课程整合的一些做法和思考。

一、“信息技术与生物学科整合”的内涵

《现代汉语词典》里没有整合这个词，整合来源于英文“integration”，可解释为“一体化、成为—个整体”。从现代教育理念看，信息技术与课程的整合，不仅仅是把信息技术作为辅助教师教的演示工具，而是要使现代信息技术手段与生物学科教育融合为一体，从而提高教育质量，适应现代社会对教育的需求。可从以下两方面来理解之：

一方面，它是21世纪教育信息化的必然趋势，随着信息时代的到来，信息技术必将进人课堂。另一方面，从学科教学的角度看，“整合”是学科教学的一场深入改革。这场改革是在现代教育理论指导下，在学科课程的教育教学设计与实施过程中，利用不断发展的信息技术，运用先进的教育教学思想、理念、方式与方法，解决传统教育教学手段很难、甚至无法提出或无法解决的问题，以达到更高、更新、更好的教育教学效果，从而推进教育教学深层次改革的目标。

“整合”的主要目的有两个方面：一是通过“整合”使学生在学科教学中有效地学习使用信息技术，培养学生的信息素养，二是通过“整合”使学生在学科教学中提高学习的主动性，提高学习的质量和效率。

二、生物学教学与信息技术整合的途径

1、运用信息技术，开展网络化教学

如果说最初的CAI着重于在人、机之间形成刺激——反应——强化的学习机制的话，那么，基于IE浏览的网络化教学，将大量生动的图象、声音、动画、视频和文字信息展现在学生面前，学习内容的呈现方式也由原来的线性结构变为超文本结构，学生可以自主选择学习的路径，以适应自我知识构建的需要。比如，《植物的矿质营养》这节内容我们运用了网络化教学，教师制作的网页型课件内容包括“矿质元素概念”板块、“矿质元素的吸收”板块、“矿质元素运输和利用”板块、“交流讨论”等板块。学生进入多媒体网络教室后即可通过浏览主页，点击其中任一板块进入相关内容进行自主探究学习，同时还可通过一些相关网站的超级链接上网搜索相关的学习素材。如，关于现代农业的资料，无土栽培的资料等。通过“温故而知新”板块检测自己的掌握程度，通过“交流讨论”板块发表自己的意见等。学生面对电脑更愿意将自己问题和想法表达出来，这样将更好地培养学生独立思考的能力和创新思维能力，教师则可根据客观事物发展的自然顺序和认识规律，向学生提供建议性的“导学策略”，为学生的自主学习提供

2、运用信息技术，开展研究性学习

研究性学习是高中课程改革的一项重大举措，生物学新课程中的一些研究性学习课题如“调查人群中的遗传病”、“收集并交流我国自然保护区的资料”等都是在获取信息资料的基础上，学生个人处理信息、进行积极思考、发现并解决问题的过程。网络技术的运用，可为学生提供更加广阔的信息搜集渠道，学生所搜集和交流的资料也不再仅仅是单一的文字材料，图片、影像、动画、视频材料使学生的生物学研究性学习更加丰富多彩，生动活泼。

3、运用信息技术，开发生物学科课程资源

新课程改革十分重视课程资源的开发与利用。运用网络信息技术开发信息化资源，是生物课程资源开发的重要组成部分。而网络资源内容丰富，可以为生物学教学提供十分巨大、丰富的教学资源。教师可以通过搜狐、百度、网易等网站的搜索引擎，搜索并下载生物学教学中需要的文字、数据、图片、动画、视频等素材，通过分类、加工和制作，建立教师自己的生物学教学资源库。教学资源库的建立在帮助教师制作各类生物学教学课件、查询有关教参资料、解答学生疑难等方面起到至关重要的作用。

三、“整合”与生物学科改革

从学科教学改革的角度看，“整合”有以下3方面的特点：

1、信息技术促进教学内容呈现方式的变革

生物学是一门实验科学，因此，在生物学科的教学中历来强调教学的直观性。当今生命科学发展迅猛，生物学教学随之也融入了许多研究生命本质的问题，传统的教学手段，如挂图、幻灯等，很难达到良好的教学效果。如若在教学过程中恰当地使用视频、动画、课件等，就可以产生非常好的直观效果，从而激发学生求知的欲望。此外，将微观的、抽象的概念和规律形象生动地展现在学生面前，有利于突破教学的重难点。

2、信息技术促进教与学方式的变革

从学习方式的变革看，信息技术可以在教学中创设逼真的情境，引导学生主动学习；可以为学生提供丰富的学习资源以实现自主性学习。例如，通过一些生物虚拟实验，为学生提供动手和思考的机会，以提高学生分析实验和改进实验的能力。再如，北京市第一零一中学荆林海老师关于“现代生物进化理论简介”一节的教学，就是将拉马克、达尔文以及新达尔文主义等内容的文本、图片、视频等资料做成网页，提供给高二学生在教师的指导下学生进行自主性学习，学生不仅仅从自身原有的水平收集到有关进化理论奠基和发展的过程、同时也积累了初步的进化观点，取得了传统教学很难达到的效果。

四、“整合”的实践和研究

1、“整合”课题的研究方向

“整合”既然作为一项课题，究竟应该从哪些方面去展开探索和研究呢？从生物学科的特点、新课程标准中提出的课程『生质和理念、课程具体目标、内容等方面来看，“整合”研究的课题可以是多方面多层次的，例如：1）“整合”中教学目标的研究（包括学生生物科学素养的形成、学生生物学科能力的获得等研究）；2）与教学内容的“整合”研究（包括突破教学重难点的研究、辅助实验教学的研究）；3）与生物学科整合的教学方式研究（包括网络环境中的自主性学习研究、运用资源库进行研究性学习的研究等；4）整合中教学质量保证体系的研究（包括运用生物学题库诊断学生学习问题的研究、整合所需的教学过程评价标准研究等）。可以发动广大的教研员、教师以信息技术为手段，在现代生物学教学中对“整合”进行多角度多层面的研究。

2、“整合”的实践

从整合的角度体现了3个特点：

①将微观世界或宏观现象，通过视频、动画等形式展现在学生面前，加强了教学的直观性，激发了学生学习的兴趣，有利于揭示事物的本质，提供由形象信息到抽象（理论）思维的桥。

②分层教学、因材施教，传统教学也曾努力过，但通过实践证实，在学生人数很大的今天，实施因材施教、分层教学，只有使信息技术成为学习的工具、创新的工具，才能得以实现。

五、生物学教学与信息技术整合过程中应注意的几个问题

1、要注意与传统教学手段的优势互补

不可否认，信息技术与生物学教学的整合特别是网络化教学的开展，在开发学生的智力，培养学生的独立性、创造性，发展学生的个性特长等方面具有积极的作用。但是，正如一种教学方法不可能解决所有问gg--样，信息技术无论怎样先进，功能如何完善，都不可能完全取代传统的教学手段，如对学生实验操作技能的培养目标只有通过“演示-模仿-操作”才能更好地完成。像观察植物细胞的有丝分裂、DNA的粗提取和鉴定、细菌培养的基本技术等实验，若不让学生实验操作，仅仅用多媒体大屏幕演示实验过程，学生难免有“纸上谈兵”之感，而且也不利于培养学生的动手能力和科学精神。对理论性强的知识板块，如现代生物进化理论、遗传的基本规律等还是应采用传统的教学手段。此外，信息来源的渠道也不只是网络，传统的图书馆、阅览室，各种报刊杂志都可以作为学生学习的信息源。实践表明，只有将信息技术与传统教学手段进行有机的整合，形成优势互补，才能取得良好的教学效果。

2、要重视信息技术运用的效率和实际教学效果

信息技术运用于生物学教学，使得教师花在教学准备方面的时间成倍的增加。加上目前条件下运用信息技术开展学科教学的经济成本较高，这就给我们生物学科教师提出了更高的要求，那就是：在基本条件相同的情况下，运用信息技术开展生物学教学所取得的效果和效率，必须高于用其他更简易教学手段所能取得的效果和效率。比如在学习DNA双螺旋结构时，有些教师化了大量的时间和精力在电脑中画了一个DNA分子的空间结构，但是学生看了课件后还是很难想象出一个DNA是由两条脱氧核苷酸链盘旋而成的。其实讲述这部分内容时，只要给学生演示DNA双螺旋结构模型，学生对DNA的空间结构就一目了然了。这样既省力，又能收到很好的效果。所以在生物课堂教学中要注意信息技术的运用是否必要，以及是否能对学生的学习起到积极的促进作用，另外还应避免因媒体过多涌入，引起学生兴奋和注意的转移。使学生失去对有关问题的深层思考，造成“课上热闹，课后懵懂”的现象。

3、要加强对学生学习过程的引导和管理

知识的获得有赖于信息的获得，但获得信息并不等于获得了知识。只有将获得的信息经过某种思考和判断，或经过某些实验的验证，才能成为自己的知识。因此，在学生利用信息技术进行自主学习，特别是在开展网络化教学过程中，教师应加强对学生信息搜集、加工处理以及分析判断方法的指导，使学生通过获取信息而获得的知识，无论在数量上还是质量上都有较大的收获和提高。同时，要注意培养学生的自律能力，教育学生认识网络世界的复杂性，帮助他们提高鉴别信息真伪、良莠的能力。

信息技术与生物学教学整合不是简单的技术手段的运用，而是一种全新的教育观念和教育手段的综合运用，对于各种理论和观点，各种经验和做法，我们的态度应是兼收并蓄、博采众长，并根据自己的实际加强研究和实践，为信息技术在生物学教学领域中拓展更大的整合空间。