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利用网络生物教育资源培养学生探究能力

2020-10-09林昌武

速读·下旬 2020年1期
关键词:探究能力网络

林昌武

摘要:因特网拥有丰富的生物教育资源。本文论述了高中生物教学如何教会学生利用信息技术快速检索网上的生物信息资源和收集网络生物信息,并将生物信息与高中生物知识进行有效整合,通过以下三个方面进行探索来培养学生的探究能力:一是探索以生物基础知识为主要学习内容的网络生物探究课堂教学模式。二是探索以生物实验为主要学习内容的网络生物探究课堂教学模式。三是探索以生物科学研究为主要学习内容的网络生物探究课堂教学模式。展示了高中生物必修一“前言”一节课的整合过程,为信息技术与高中生物课程整合提供了成功的课例。

关键词:网络;生物教育资源;探究能力

因特网是世界上最大的生物知识资源库,它对生物教育的促进作用日见明显。生物网络教育在我国蓬勃发展,中小学校园生物信息网也大量出现。但由于目前浙江中学偏重于信息技术教育,虽然强调将信息技术与学科课程整合,但各学科教学还没有专门教学生怎样上网去获取信息、分析信息,掌握知识,探究问题,致使多数中学生上网主要玩游戏、娱乐和聊天。因此,如何将网络生物信息作为重要的生物教育资源加以利用,以吸引学生把上网的主要精力放在探究生物学习上来,是一个重要的研究课题。本文就如何利用信息技术将网络生物教育信息资源与高中生物知识整合,来培养高中生的探究能力。

一、网络生物教育信息的检索和收集

当今世界是信息社会,信息已经成为促进和发展科学、教育、政治、经济的基础。信息社会需要有信息能力的新型人才,而信息能力就是指获取、分析、加工和利用信息的能力。其中网络探究能力是当今最重要的信息能力,即在广袤的网络信息海洋中快速、准确的找到自己所需的资源,并迅速的判断资源的价值并对其进行取舍,合理的将资源重新组合为己所用。因此培养中学生的网络信息意识和获取、利用信息的网络探究能力,在世界各国的基础教育中都占有重要的地位。利用网络生物教育资源优化高中生物教育教学、开展网络生物探究学习是一种新的而且是必然趋势。教育要面向世界、面向未来、面向现代化,就必须有效地开发、利用因特网上的教育资源。

网络上的生物信息十分丰富,包括生物及其相关领域的科学研究、生物工程技术、教育与教学过程中所涉及的生物组成和结构信息、生物与化学反应信息、图谱与物理性质等数值信息、生物教学课件信息、生物文献信息、跟生物有关的新闻信息、远程教学与在线交流、生物专家教授的专题视频报告信息、生物知识与技术被广泛应用的信息、生物化工商务信息等等。但这些信息资源需要师生利用信息技术进行浏览、检索、收集、筛选、加工,才能转化为可被利用的高中生物教育资源。合理开发、利用网络生物教育资源就为高中生物教育注入活力和生机,使生物课的学习内容充满“新、真、美”的时代气息,促使学生乐于而且善于探究生物科学。通过引导和培训学生上网探究生物,培养学生主动获取信息、筛选信息、分析信息、整合信息、运用信息和创造信息的网络探究能力;让学生充分利用网络的大信息量、存取的方便性以及交互的及时性进行学习和探究,以充分扩展学生的知识和智慧,培养学生的创新精神和实践能力,提高综合素质,为成为创新型人才打下坚实的基础。因此网络生物教育资源的构建过程,就是培养学生的网络探究能力的过程,它为培养学生的创新能力和实践能力提供沃土。 培养学生利用网络进行生物探究的能力,最重要的是通过开发利用网络生物教育资源培养获取和分析信息的能力,这是探究能力的低级层次。其具体体现就是要教会学生利用网络信息技术快速浏览、检索和收集网上的生物信息资源。

1教会学生快速检索网上的生物信息资源

网中拥有数百万计的网站,提供的生物资源越来越丰富。指导学生快速浏览、检索网的上生物信息,目前主要推荐使用以下几种方法:

1.1直接输入Web站点的网址

1.2利用超级链接链接网址

1.3用搜索引擎搜索网址

在指导学生浏览网络生物资源网站或网页时,应重点推荐一些好的网站,如“人教网——中学生物”“中国科学院生物研究所”“上海有机生物研究所”“北京大学生物与分子工程学院”“北京大学分析测试中心”“21世纪教育网”“中学学科网”等网站上的生物信息,引导学生在生物网络海洋里的浪尖上冲浪,对培养学生的网络生物探究兴趣非常有益。

2教會学生收集网络生物信息

通过浏览生物网站或网页,将检索到的有用的生物信息,及时收集和积累,建立自己的生物信息资源库,可以提高学习效率。收集生物信息,可指导学生按以下步骤进行:

2.1在自己电脑的硬盘上创建生物信息文件夹,便于分类储存生物信息。

2.2对于检索到的可利用的并具有保存价值的生物网页、文章、试题、图片、课件等,点击“文件”里的“另存为”,将其保存在上述创建的相应文件夹里。

2.3对于不能另存的网页,可将有应用和保存价值的文字材料或图片复制到word文档中;或将其保存在“收藏夹”中,方便今后查阅。

2.4定期整理文件夹,对所下栽的内容进行分析、整理、研究、归类,并按内容类别存档;删除无用的文件。

2.5每位同学都要将自己整理出的有学习价值的生物信息,输入班级生物信息资源库中与全班同学共享。

培养学生应用网络快速地获取、处理、检索网络生物信息的能力,学会充分利用网络生物信息资源,学习相应的生物知识,培养终身有用的探究能力,是深受学生欢迎的生物探究活动。我所开设的“利用网络生物资源学好高中生物”选修课,学生总是爆满。

3网络生物信息与高中知识的整合

对所获取的信息资源进行分析、加工、重新组合为己所用,再通过协作探究进行创新是探究能力的高级层次。这一层次的探究能力可在将网络生物信息资源与高中生物课程进行最佳整合的过程中获得良好发展。这就使教学观念、教学设计的指导思想、师生的角色等方面都发生了较大的变化。首先要善于利用网络生物教育资源来丰富课堂教学。其次要重视学生对所学知识的主动建构。整个教学过程是开放的,学生在占有丰富的网络生物信息资源的基础上学习生物知识并完成各种能力的培养,学生真正成为学习的主体;而教师则成为学生学习的指导者、帮助者、组织者,学生能力的培养者,通过提供学习资源、创设情境、个别指导或答疑、组织讨论交流、评价和鼓励等学习环境要素去充分发挥学生探究的主动性、积极性和首创精神。教师要对所需要的网络生物信息资源做到心中有数,要为学生提供尽可能多的学习资源和适当的参考信息,如网址、搜索引擎、相关人物、新生物知识、关键词等,指导学生自己去网中搜集素材,让学生学会对信息进行“筛选”,寻找有探究兴趣的资源,激发产生创新的灵感。

要使网络生物信息与高中生物课程实现最佳的整合,应着重在以下三个方面进行探索:

3.1是探索以生物基础知识为主要学习内容的网络生物探究课堂教学模式。

师生根据教材的学习内容,提出需要探究的课题,以学生自愿组合的探究小组为单位,分工协作,从网络上查找相关生物信息,进行筛选、分析、将信息加工重组,内化为自己的知识结构,同时了解这些知识在科学研究、生产生活中的实际应用及其研究动态和发展前景,引导学生积极、主动地建构高中生物的基础知识结构体系。

3.2是探索以生物实验为主要学习内容的网络生物探究课堂教学模式

利用网络生物实验资源,探究生物实验设计、生物仪器和试剂的正确使用和安全问题。进入国家重点实验室网站,了解贵重精密仪器设备的应用,使学生开阔眼界,认识到生物实验研究仅靠烧杯、试管等简单仪器是不能完成的,从而培养对生物实验的浓厚探究兴趣、科学态度,增强生物实验的操作能力,观察能力和创新能力。

3.3是探索以生物科学研究为主要学习内容的网络生物探究课堂教学模式

通过探究网络提供的生物研究进展、生物家的理论思维和研究实践活动、重大生物发明发现,培养学生的创新精神和实践能力。如将每年的诺贝尔生物奖、我国自然科学发明奖得主的杰出贡献和典型事迹,展现给学生,必然会引起学生自觉地效仿。

例如高中生物必修一“前言”一节的学习内容涉及面广,学生比较陌生,若教师只按教材的知识结构进行讲解,即使利用表格,挂图,模型等教学手段,学生也常感到枯燥乏味,教学效果不尽人意。笔者尝试按上述第一种网络探究课堂教学模式组织学生进行探究,效果较好。具体的探究过程如下:

3.4课前问卷调查——了解学生对生物科学技术探究的兴趣点

学生喜欢探究什么生物科学技术问题呢?通过问卷调查发现,学生最感兴趣的探究问题主要有:最想了解生物汽油等生物科学技术产品的实际使用的学生占73.1%;基因工程34.6%;脑科学32.7%;蛋白质19.9%等。教师引导学生提出自己最感兴趣的探究问题,这样就使学生的探究欲望汇集在一个较高的水平上。

3.5小组协作探究——培养个人探究和协作攻关的能力

生物汽油所涉及的生物知识浩如烟海,学生提出的所有探究问题若要逐一探究,必然要花费很多的时间,让学生自愿结合成协作探究小组,自主选择、申请承担探究生物科学技术的子课题,不仅有利于提高学习效率,还会明显促进学生高级认知能力的发展,提高协作意识、技巧、能力、责任心等方面的素质。

为了促进学生形成竞争,让两三个小组承担一个相同的子课题。各组学生对自己的课题,进行合理分工,在认真阅读教材的基础上,分别上网进行子课题的资料搜集、整理、加工,在此基础上写出初步的探究结论。各组学生代表在指定时间上交探究的电子论文,教师逐一认真阅读、细心审批,和学生讨论,再分别指导学生进一步將生物科学技术知识精选、重组,制成电子文稿、动画课件或网页以便课上交流。

3.6课堂交流成果——完善和提高合作和表达能力

学生在个人探究和小组协作的基础上,对子课题进行反复认真的研讨,形成相对独立的知识结构体系。将各组的探究结果还需要进一步进行整合,即选择精华部分进行重新组合,以生物科学技术知识和探究问题有机穿插进行,并使各组探究的子课题进行紧密衔接,并挑选各个小组中的优胜者承担在全班展示探究成果的任务,其他各组成员要对汇报小组进行质疑和评价,通过组与组之间的交流,以达到信息资源共享。

这种利用网上学习资源跟高中生物课程整合,不仅打破了教学的时空限制,实现了资源共享,而且也改变了学生的学习方式,实现了自主学习和互助学习,达到了学习意义的重新构建,学生不仅是学习者,而且还是创造者。事实说明,利用网络生物教育资源跟高中生物知识进行有机的整合,不仅能有效地培养学生的获取、加工信息的能力和思维的流畅表达能力,达到对大量知识的内化,而且使生物课堂教学焕发出勃勃生机。

教学实践表明,组织学生对网络生物信息资源进行探究,能明显促进学生主动上网去学习科学知识,整合自身的生物知识结构,提高科学素养和科学探究能力,培养科学精神和协作精神,对塑造现代社会所需的信息人才更有现实意义。

参考文献

[1]教育部.基础教育课程改革纲要(试行),2011.

[2]李巍,生物信息学导论[M].河南医科大学出版社,2015.

[3]岳泉,生物学网络信息资源检索与利用,2011.

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