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网络环境下高师生物学教学的优化策略研究

2009-04-03白冠军任衍钢

中国教育信息化·高教职教 2009年3期
关键词:生物学教学网络环境优化策略

白冠军 任衍钢

摘 要:伴随着网络时代的来临,网络教学已成为一种趋势。本文从网络教学所具有的优势与不足和生物学课程的特点两个角度,提出了网络环境下高师生物学教学优化的必要性。在此基础上,从教学内容、教学设计和教学互动三个方面对网络环境下高师生物学教学的优化策略进行了实践探讨,并进行了冷思考,以期对课程资源信息整合和高师生物学教学有所促进。

关键词:网络环境 优化策略 生物学教学

中图分类号:G434 文献标识码:A 文章编号:1673-8454(2009)05-0063-05

随着网络在教育领域的广泛应用,整个高等教育教学也产生了全面而深刻的变化。新的网络环境不仅提供了丰富的课程资源,改进了教师教学手段,提高了教学效率,而且营造了真正民主平等和谐的教育氛围,实现了学生的自主学习。在此背景下,如何充分、有效地将网络应用于高师生物学教学,实现教学的最优化就成为一个重要课题。

一、网络环境下高师生物学教学优化的必要性

1.网络教学相对于传统教学的优势与不足

网络教学相对于传统生物教学而言,具有明显的优势。

(1)网络为生物教学提供了丰富的素材

丰富的网络信息资源为生物教学带来了形式多样、图文并茂、声色俱全的素材。只要我们打开电脑,点击相关网站,键入关键词,瞬息之间就有来自不同网站提供的信息置于眼前。丰富的素材拓宽了学生的视野,丰富了教学的内容,使微观的、抽象的内容宏观化、具体化,大大降低了教学的难度,使学生易于掌握。

(2)网络为生物的实验教学提供了虚拟的实验空间

网络环境为生物实验提供了一项强大的功能——虚拟现实。在这个环境中,参与者可进行各种操作,并有亲身经历的“真实”感觉。例如:1995年在Internet上引起轰动的“虚拟解剖青蛙”实验,在这个实验里,实验者可以观察到青蛙的肌肉、骨骼,与真实的实验几乎一样,但没有呛人的气味。实验者还可以放大或缩小图像,还能与其他实验者交流。这种虚拟实验还可以重复操作,节约资源、避免实验过程中带来的危险因素。另外很多演示实验也可以通过信息技术模拟操作或网上下载。

(3)网络为学生自主学习、探究学习和创新学习提供了舞台

网络环境下的教学新模式,教师是课程内容的设计者、学生学习的指导者和组织者,学生由被动的接受变为主动意义的建构者。例如:在学习生态系统时,通过布置学生上网搜寻有关生态系统的资料,然后让学生归纳总结并进行网上交流。学生通过上网不仅获得不同生态系统的文字资料和图片,还获得与生态系统相关的知识,极大地丰富了学生的知识面。另外,对同一课的教学可针对不同的学生进行分层次教学,让所有的学生都参与到学习中并各有所得。例如:对于基础较弱的学生或学习有困难的学生注重知识的趣味性;对于基础中等的学生注重完成教学目标;对于基础较好的学生注重知识的延伸。教师通过把课题内容设计成不同层次的子课题让学生自主选择、自主探究,并自主完成预期目标。教师则进行辅导和点评。其次教师通过制作形式多样的课件,通过操作过程使学生获得成功的体验、合作的乐趣;同时培养了学生创新精神,加强了学生学习的主动性。

(4)网络为开展生物的第二课堂提供了多样的形式

网络资源为生物第二课堂的开展提供了丰富的形式。例如:通过网络进行环境污染、生态平衡等方面的社会调查;通过网上收集资料制作生物电子报、网页、电子贺卡、编写生物小论文、设计实验等。这些学生作品可以在网上传阅、交流和评价。通过网络资源开展生物第二课堂活动不仅节约时间,减少了人力和物力的投入,而且丰富了活动的内容,扩大了活动的范围,并拉近了人与人以及人与世界的距离。

网络环境下生物教学有很多的优势,同时也存在着一些令人担忧的实际问题。如:网上存在一些伪科学、不健康、有害的信息;电子产品更是良莠不齐;庞大的信息会造成学生选择的迷茫。如何让网络教学扬长避短需要每位教育工作者不断探索、正确引导,以及精心的教学设计与合理的上网时间安排,再加上严格的管理。笔者希望能够充分利用网络环境带来的教学优势,不断提高教学质量,促进学生的终身发展。

2.适应基础教育新课改的形势要求

生物学新课程标准中多次提到有关网络等现代信息技术的问题,并把其放在非常重要的位置。在高中生物新课程标准第一部分前言中强调:“生物科学技术和信息科学技术正在逐渐融合并显示出强大的经济力量,已成为科学发展和技术革命的世纪标志。”同时在第四部分实施建议中还提出:“生物学教师应与计算机专业人员合作,适当参与开发生物课程的信息技术资源。”在初中生物新课程标准第四部分实施建议中也提出:“充分重视信息化课程资源的利用,包括各种生物教学软件、网络上的生物科学教育资源。”高师院校作为培养基础教育教师的摇篮,直面和适应新课改的要求,责无旁贷,刻不容缓。

3.生物学教学现代化的必然趋势

教育要面向现代化,面向世界,面向未来,而以现代化教育思想为指导运用网络技术,充分运用具有再现功能、集成功能、交互功能、扩充功能和虚拟功能的现代信息技术,以及运用系统的科学理论与方法,对教与学的过程和资源进行设计、开发、利用、评价和管理,有利于优化生物学教学过程,是推动生物学素质教育,扩大教育规模,实现教育的全民化、终身化、个性化和国际化的有力保证。也就是说,网络技术为生物学教学的现代化奠定了基础和创造了条件,而将网络技术运用于生物学教学的最终目标是实现生物学教学的现代化。因此,在生物学课程建设过程中实现生物学教学与网络环境的融合,达到教学的最优化,是生物学教育教学现代化的必然选择。

二、网络环境下高师生物学教学优化的策略探讨

1.借助搜索引擎,优化教学内容

因特网上的信息浩瀚万千,而且毫无秩序,所有的信息像汪洋上的一个个小岛,网页链接是这些小岛之间纵横交错的桥梁,而搜索引擎,则为使用者绘制了一幅一目了然的信息地图,供使用者随时查阅。因此,搜索引擎被人们认为是进入Internet的门户,上网最好养成遇事先求搜索引擎的好习惯。而选择一个合适的网络之门去上网寻宝,可以节省大量网络通道的空间和上网的时间。这就需要我们在了解主要的搜索引擎的特点基础上,根据教学需要和所要查寻的网络资源呈现形式,掌握好一些基本的搜索技巧,选择使用相应的搜索引擎,从而快速高效地获得优质教学资源,为优化教学内容提供充足的素材来源。

(1)文档搜索(包括教案、学案、讲义、试卷、论文、习题库、教参资料等)

很多有价值的资料,在互联网上并非是普通的网页,而是以Word、PowerPoint、PDF等格式存在。百度支持对Office文档(包括Word、Excel、PowerPoint)、Adobe PDF文档、RTF文档进行全文搜索。要搜索这类文档,很简单,在普通的查询词后面,加一个“filetype:”文档类型限定。“Filetype:”后可以跟以下文件格式:DOC、XLS、PPT、PDF、RTF、ALL。其中,ALL表示搜索所有这些文件类型。例如,查找达尔文关于物种进化方面的学术论文时,输入“物种进化 达尔文filetype:doc”进行搜索,点击结果标题,直接下载该文档,也可以点击标题后的“HTML版”快速查看该文档的网页格式内容。也可以通过百度文档搜索界面(http://file.baidu.com/),直接使用专业文档搜索功能。Google在这方面也具有比较强大的搜索功能。

(2)课件、音频文件、视频文件搜索(包括电子书、网络课程、影像及动画等)

Scour(http://www.scour.com):专门收集多媒体资料,包括图像、声音、影像及动画等。

Image Surfer(http://152.19.37.82/main/):是Yahoo公司推出的图像检索服务。

HotBot(http://www.hotbot.com/adv.php):搜索引擎HotBot 在高级检索中也提供了图像检索功能。

Alta Vista图像(http://www.altavista.com/image/default):这是著名的搜索引擎Alta Vista提供的图像检索功能。

(3)网站搜索(包括教育教学百科知识、学科资源库等)

生物教师必须擅于收集网络信息,收集信息的途径和方法有许多。可以通过查找有关的网站,还可以通过专门的教育网站浏览下载,如中小学信息技术教育网(www.nrcce.com)、洪恩在线(www.hongen.com)、生物学(http://swzy.sdedu.net)、生物网园(http://www.ghzx.com.cn/gxr.asp)、中学生物园地(http://shengwu.mycool.net)、中国中小学教育教学网(http://www.k12.com.cn)、中国国家图书馆(http://www.nlc.gov.cn)等等,这些网站都有生物的教学参考资料、图片、各种习题、科技进展及教学软件等。

借助搜索引擎查找完所需资料后,要及时下载保存进行管理,常用的下载软件有迅雷、网络蚂蚁、网络吸血鬼,对于外文站点的所有英语信息和港台站点中的文字可使用全屏翻译软件东方快车2000、金山快译、地球村等使其显示为用户能看得懂的格式。对于常用的网站,可使用收藏夹功能收藏网址,若不小心忘了收藏,可使用网页提供的历史记录功能查找。对于最终得到的资料甄别后可根据教学需要进行取舍。

2.借助工具软件,优化教学设计

(1)网络资源形式特征在教学设计中的运用

网络教学资料非常丰富,形式也多样,有文本、图像、动画、视频、声音等。

在当今计算机辅助教学中使用频率极高的“超文本”,就赋予了文本以信息链接指向的特殊属性,为教学信息的组织、教学过程的安排控制提供了有力的支持。

图像常可以用来呈现生物学教学中用到的直观内容,可以起到与传统的实物图片等图像相仿的功能。而计算机在图像的制作修改、选择呈现时,就比传统图片更为方便,画面也可以表现得更加出色。图形以其小巧的体积、灵活的呈现方式,具备了传统图像所没有的功能,在教学中也得到了越来越多的运用。

动画的运用,使生物学动态的信息被大量地运用到生物学教学过程中,而且好的生物学动画常能突出教学的要点,使教学效果有极大的改善。毫不夸张地说,生物学动画已经是计算机多媒体技术在生物学教学中得到运用的代表类型,好的生物学动画是基于计算机教学资源运用不可或缺的点睛之笔。

视频剪切是计算机多媒体与传统影视媒体之间的一个接口,它是以与生物学动画同样的的格式存贮、以同样的技术来回放的数字化信息,但因其信息来自于影视等写实的媒体,在时间概念和空间概念的表现上有很强的真实性,用来呈现生物学景观、生物学科学史的发展是相当有用的。

声音的引用,可以起到烘托环境的作用,可在区域生物学的教学过程中突出区域的特征,也可在计算机的操作过程中起到提示音的作用。通过多媒体计算机集成的声音,在声音质量、播放控制等方面都比普通的声音运用来得方便。

对于这些资料的运用,要根据教学需要采用相应的内容,进行有机的组合,利用各种软件制作课件、积件、演示文稿,清楚明白地讲解所学内容,或展示微观的动态变化过程和理论模型,这就需要教师具备必要的课件制作技能,这样才能根据自身的特点和教学需要灵活地进行计算机网络教学。

常用的软件有多种:如运用Microsoft PowerPoint制作演示文稿课件以及运用Microsoft FrontPage制作网页课件,还有Flash、Authorware等。这些软件好用易学,各有特点:PowerPoint演示文稿可以进行文字、声音、图片及视频材料的演示,制作课件过程相对简单,是初学者常用的;FrontPage软件除了具有PowerPoint的功能外,制作的课件还能在因特网以及校园网上发布,便于学生浏览学习。

(2)课件作为演示工具在教学设计中的运用

课件作为演示工具,是信息技术和课程整合的最低层次。目前,大多数教师都采用这种方式,具体在教学设计中要学、记、讲、导相结合。“学”,学习主讲教师的教学设计,学习主讲教师讲课的语言艺术,特别是过渡语言、引导语言、启发语言等。“记”,用心记主讲教师处理教材的方法,更要记捕捉到的学生所产生的疑点、难点,调控课堂节奏和播放时机,进入时空转换点,帮助学生排解疑难。“讲”,如引导、提问、对话、强调重难点等一些细节,可以见缝插针地讲,课堂中的一些演练要自己组织。“导”,要引导学生学会上课件教学课,学会听、看主讲教师讲授的重点,学会回答主讲教师的提问等,引导学生适应优质资源教学新形式。

在使用课件教学的课堂上,教师可以根据自己的教学情况选择合适的教学方式,可以有如下几种教学方式:一是整节课播放课件,让学生跟着课件内容学习;二是课件播放前提出学习要求,播放中针对重点、难点及时暂停、重放、讲解、操练,播放后小结、拓展;三是模仿课件中的教学过程组织教学,选择播放课件的部分内容;四是完全按照自己的教学设计进行教学,课堂上播放课件中的片段。但需要特别指出的是:教师一定要真正理解“课件是为教学服务”的意义,正确对待多媒体教学,认真研究其优势特点,努力发挥自己的作用,引导学生适应新的教学形式。我们的教师还要正确处理好预设与生成的关系,能敏锐地感受、准确地捕捉新情况和新问题,做出决策和选择,及时调整教学策略,对学生的学习过程、方法和结果及时做出恰当的评价与总结,充分发挥评价的激励功能,以引导和促进学生高效学习。在教学实践中还要注意开发课件的其他功能,诸如情境创设、反馈评价、思维拓展等。

(3)要正确认识和理解并在教学设计中使用好课件、积件、包件和电子作品集

一段时期以来,课件的设计、开发和应用逐渐成为我国学校教学应用教育技术的中心。在实践中人们逐渐发现,课件设计的思路有两个越来越明显的局限性。一是过去那种事先由教学设计确定的、有固定程序的、定型情节的、封闭的、整体型的课件设计思路,不能适应千变万化的现实课堂教学;二是课件往往是按照以教为中心的思路来设计,主要是教师传递教学信息的教具,在当前从以教为中心向以学为中心的教学模式转型中需要调整设计思路。针对课件思路的第一个局限性,上海师范大学教育技术系主任黎加厚博士提出了积件(Integrable ware)的思路,即发展由教师和学生根据教学需要自己组合运用多媒体教学信息资源的教学软件系统。积件思路的核心是人的主体性、教学资源的基元性、可重组性、开放性等。积件是由教师和学生根据教学需要自己组合运用多媒体教学信息资源的教学软件系统。课件和积件是为辅助教师的教学活动而设计、应用并以教师为中心来对其进行评价。而电子作品集是为了表达教师、学生在学习中的问题解决过程或结果、创新思想或某个想法而设计和制作,因而电子作品集是以学为中心的教学活动产物,是创新教育思想在学校课堂教学中的体现,它具有个性化、学生主体性、不可预测性、反映学生的学习历程、自激励与他激励性、兼有学习成果评价与资源建设两重性等特点。而基于计算机和网络技术制作的包件(Packedware),其实是将既分工又合作的教师制作的课件组合起来,形成以教材单元知识组合课件为主要内容的“备课文件包”。原来我们所说的课件、积件、学生电子作品等都可以包括在其中,而教师培训的重点已经从课件设计开发转移到信息化环境下的教学设计。包件的开发和积件的建设,是教育信息化背景下每一个教师所面临的挑战。

3.借助在线功能,优化教学互动

如今的Internet,是一个拥有信息最丰富、交流信息最为快捷的媒介。从某种意义上说,Internet可以称为世界上最大的学校。我们要充分利用这所学校,让学生在世界范围服务器主页上浏览,利用E-mail进行双向异步交流,通过聊天室进行同步通话,通过BBS进行多向同步讨论。这样,不仅可以让远方的专家、教师和其他生物学爱好者有针对性地为学生提供帮助,也可以让学生通过交互讨论、合作解决问题。因此,利用网络资源进行合作学习,共同学习空间就大大拓展了。这给个性化教学提供了一种解决问题的方式,使学生学习效果大大增强。

同时,通过BBS讨论区建立宽容的、可接纳不同观点的自由有序的讨论环境。通过反馈区、在线测试等多种形式,对学生学习效果进行有效评价,充分发挥人机互动的信息技术优势。这其中需更多地关注可测性,如教学目标尽可能明确与具体,要把定量与定性、过程与结果相结合,全面地反映学生的学业成就与三维目标的落实程度。

如果把论坛(BBS)比喻为开放的广场,那么博客(Blog或Weblog即网络日志)就是教师开放的私人房间。教师可以充分利用超文本链接、网络互动、动态更新的特点,在自己“不停息的网上航行”,精选并链接全球互联网中最有价值的信息、知识与资源;也可以将个人工作过程、生活故事、思想历程、闪现的灵感等及时记录和发布,发挥个人无限的表达力;更可以以文会友,结识和汇聚朋友,与学生进行深度交流沟通和课外互动。

教师还可使用苏亚星、红蜘蛛等网络课堂教学软件,利用电子举手、屏幕广播、互动式语音应答、远程控制、屏幕锁定等技术手段,对网络教学进行有效控制,使学生的自主探究学习过程灵活而有序,充分体现师生互动、生生互动的网络教学优势。

教师要充满热情和信心,分层次开展网络技术应用培训,进行“现代教育理论,现代教育技术运用”等内容的学习和研究,制定个人学习计划,最终能够有效地利用信息技术,逐步提高Frontpage、Dreamweaver、Fireworks等软件的使用水平,具备网络教学的能力,充分发挥校园网的巨大潜能。教师要认真研究网络教学的建设与发展,认真收集、整理、分析网络教学过程中取得的经验和不足,树立终身学习的意识,不断自我完善提高。校本教研要充分发挥信息技术骨干教师的带动作用,初步创建生物学科教学网站,拓展教学资源,创建素材库,逐步形成高师生物学科网络教学模式。

三、网络环境下高师生物教学优化策略的思考

网络环境下进行生物学教学并非是一种完美的教学方式,在使用优化策略的过程中要注意以下几个问题:

(1)利用网络不能忽视现有的课本。网络资源丰富多彩,但对其进行应用的同时不能忽视现有的教材。目前高师生物学教材的内容虽然有限,但其中的基本知识和词汇是高师生必须掌握的。教师应根据教材内容从网络上搜索相关的网址或从不同的网站上下载相关的材料,作为教学同一题材课文内容的辅助材料指导学生更好地学习课文。

(2)利用网络要注意在选材上下功夫,注意材料的适用性、趣味性和时代性。网络资源包罗万象,无奇不有,但不是所有的内容都适合高师生阅读。教师应根据教学内容和目的精心选取和编辑。选取的内容应对教材内容有所扩展或补充,而不是教材内容的简单重复;同时要注意内容的新颖性和趣味性。这就要求教师具备较强的专业基本功,否则,提供给学生学习的资源会造成学生无法有效地学习,导致学习效果不佳。

(3)利用网络要注意培养学生的自控能力以及学习的主动性,加强教师的监督作用。在没有教师指导和监控下,那些自控能力差的学生就会被网上其他内容吸引,会利用学习时间寻找其他资源甚至玩在线游戏,无法有效完成课内学习任务。

(4)利用网络要注意其终究不能完全取代课堂教学。生物科学是一门自然科学,有着直观性、实验性等突出特点。计算机网络教学尽管有着巨大的优势,也不能完全代替所有的动手实践活动,也不能替代所有的直观演示。因此并不是所有的生物课都要使用网络教学。例如实验课、野外实践活动等,动手能力的培养,只能靠学生自己

动手,千万不可图省事,一切由计算机代劳,这样就背离了网络教学的目的。

四、结束语

努力掌握网络技术,积极开发和合理利用网络资源是生物学课程实施的重要组成部分,也是我国高等教育课程改革和生物学教学现代化中的一个亮点。没有课程资源的广泛支持,再美好的课程改革设想也很难变成实际教育成果。对于大多数生物学教师,网路资源的开发与利用是一种新的尝试。它需要我们强化课程资源意识,提高对于课程资源的认识水平,加强对计算机和网络技术的学习,在教学实践中要勇于探索,加强研究,合理开发和利用各种课程资源,注意开发多层次和多类型的生物学课程资源,满足不同层次需求,发展更强的分析处理能力,实现网络与教学的有机结合,力求能站在更高的高度引导和优化教学过程,提高教学质量,更好地适应时代要求。

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