信息技術(shù)在高中生物學(xué)科教學(xué)中的應(yīng)用研究文獻綜述

賈洋洋　茍江鳳　李小紅　陳末　馬璐

摘要 隨著信息技術(shù)的快速進步，信息技術(shù)與課程整合為教育注入了新的動力。為了解信息技術(shù)在高中生物學(xué)科教學(xué)中的應(yīng)用研究現(xiàn)狀，為我國信息技術(shù)在生物教育中的應(yīng)用及后續(xù)發(fā)展改進提供理論依據(jù)。筆者對中國知網(wǎng)上關(guān)于信息技術(shù)在生物教學(xué)中的應(yīng)用文獻進行了總結(jié)，認為信息技術(shù)已經(jīng)成為高中生物教學(xué)中一種不可缺少的資源。

關(guān)鍵詞 信息技術(shù) 高中 生物課堂

中圖分類號：G424 文獻標(biāo)識碼：A DOI：10.16400/j.cnki.kjdkx.2016.07.064

生物是一門實際性、實踐性很強的自然學(xué)科，內(nèi)容普遍、豐富，單純地使用傳統(tǒng)的教學(xué)手段已不能滿足學(xué)生對知識以及知識傳授方式的需求。本文就信息技術(shù)在高中生物教學(xué)中的應(yīng)用進行了探索，并從其在學(xué)科教學(xué)中的作用、在不同教學(xué)環(huán)節(jié)中的應(yīng)用方法或模式、在不同教學(xué)內(nèi)容中的應(yīng)用方法或模式、應(yīng)用中需要注意的問題等方面進行綜述。

1信息技術(shù)在高中生物學(xué)科教學(xué)中的應(yīng)用文獻分布研究

筆者在CNKI的中國學(xué)術(shù)期刊數(shù)據(jù)庫中以“信息技術(shù)在高中生物學(xué)科教學(xué)中的應(yīng)用研究”為“主題”進行檢索，共有相關(guān)文獻54篇，結(jié)果見圖1。為了更精確地了解相關(guān)內(nèi)容，筆者又利用中國知網(wǎng)的“文獻來源”功能，對我國教育領(lǐng)域具有一定影響力的期刊——《中小學(xué)信息技術(shù)教育》《中小學(xué)電教》《中國信息技術(shù)教育》《中國教育信息化》《新課程（教育學(xué)術(shù)）》《中國校外教育》上對信息技術(shù)在高中生物學(xué)科教學(xué)中的應(yīng)用研究關(guān)注度進行分析。筆者在這六類期刊上精選50篇關(guān)于信息技術(shù)在生物學(xué)科中應(yīng)用的文獻作為主要研究樣本，通過分析，發(fā)現(xiàn)我國大多數(shù)研究者將研究視角放在信息技術(shù)在生物學(xué)科中的作用、在不同教學(xué)環(huán)節(jié)中的應(yīng)用方法或模式、在不同教學(xué)內(nèi)容中的應(yīng)用方法或模式、應(yīng)用中需要注意的問題等內(nèi)容，所占比例如圖2。

從圖1柱狀圖變化趨勢看出2003、2004都沒有相關(guān)文獻，直到2005年才開始有所起色。而到2014年對信息技術(shù)在生物學(xué)科中的應(yīng)用的研究真正達到巔峰。從2015年的刊載量也可以預(yù)測2015年信息技術(shù)在生物學(xué)科中的應(yīng)用研究勢頭依舊強勁。

2信息技術(shù)在生物學(xué)科教學(xué)中的作用

通過圖2可以看出我國對信息技術(shù)在生物學(xué)科教學(xué)中的作用研究占44%，從中可以看出信息技術(shù)在生物學(xué)科教學(xué)中的作用是可觀的，將信息技術(shù)融入到生物學(xué)科中是必不可少的教學(xué)手段。通過查閱文獻，筆者進行分析、歸納、總結(jié)，認為研究者對信息技術(shù)在生物學(xué)科教學(xué)中的作用的研究主要有以下幾種觀點：

2.1激發(fā)熱情，提供思考的教學(xué)環(huán)境

布魯納說過：“學(xué)習(xí)最好的刺激乃是對所學(xué)材料的興趣”。大多數(shù)研究者認為，信息技術(shù)應(yīng)用到生物教學(xué)中的最主要的作用就是活躍了生物課堂，激發(fā)了學(xué)生的興趣。例如，祁金富（2015）認為通過影像、影音視頻等方式，將生物分子的進化過程形象地展示出來，使學(xué)生對于生物的生長變化有一定的印象，對學(xué)習(xí)積極性的培養(yǎng)也能起到推動作用，還有助于培養(yǎng)自學(xué)、創(chuàng)新思維能力；高翠賢（2015）、陳鑫（2013）也認為相比于傳統(tǒng)的教學(xué)資源，信息技術(shù)具有更強的信息收集和整理能力，同時也具有更強的表現(xiàn)力；劉淑麗（2015）、管尚勇（2014）還認為生物學(xué)知識具有一定的抽象性，則需要教師對課本中高度概括的知識進行一定的解釋和分析，恰當(dāng)?shù)匾龑?dǎo)學(xué)生去建立相關(guān)的知識體系。

2.2進行難點突破，改變教學(xué)方式，幫助學(xué)生建構(gòu)學(xué)科知識

利用信息技術(shù)，教師可以有針對性的對學(xué)生在學(xué)習(xí)中遇到的難題制作相應(yīng)的課件，并添加適當(dāng)?shù)膱D片或文，集中教學(xué)資源幫助學(xué)生克服困難。劉淑麗（2015）在高中生物教學(xué)研究中，涉及到學(xué)生難以理解的生命現(xiàn)象和難以觀察的具體的生物反應(yīng)，利用多媒體課件難點進行講解，使學(xué)生形成清晰和明確的生物知識網(wǎng)絡(luò)。吳繼平（2014）、李鳳（2014）、賈玉玲（2014）也提到利用現(xiàn)代化的教學(xué)手段攻克難點，巧妙地將聲音、圖像、文字、動畫集于一體，化靜為動、化抽象為具體，更好地突破教學(xué)難點，滿足學(xué)生各項感覺器官的需求。信息技術(shù)提供的動態(tài)演示能夠讓學(xué)生有一個直觀的認識。劉淑麗（2015）提到信息技術(shù)讓生物教學(xué)與學(xué)習(xí)過程變得更加直觀和生動，調(diào)動了學(xué)生極大的學(xué)習(xí)興趣，學(xué)生在學(xué)習(xí)興趣的驅(qū)使下對學(xué)習(xí)充滿了信心，也為高中生物教學(xué)提供了多樣化的教學(xué)手段，使生物教學(xué)變得多元化，幫助學(xué)生更好地構(gòu)建生物知識。

2.3可以豐富師生互動，突破了時間和空間的限制，增大課堂容量

在傳統(tǒng)的生物教學(xué)課堂上，教師往往占主體地位，而學(xué)生被動接受，師生間互動不僅很少，而且教學(xué)模式單一。而信息技術(shù)的介入，可有效地改善這種狀況，它可以更好、更方便地設(shè)計師生互動環(huán)節(jié)。陳鑫（2013）提到最典型的就是使用簡單的聊天室、MSN等工具建設(shè)網(wǎng)絡(luò)互動交流平臺，指導(dǎo)學(xué)生從網(wǎng)絡(luò)上自主獲取資源，極大地豐富了師生互動模式。朱曉華（2015）在此基礎(chǔ)上又提到利用視聽相結(jié)合的方法，能夠有效地建立師生互動合作的平臺。

教師利用信息技術(shù)可以提供探究過程中所需的材料，學(xué)生可以自主尋找所需的學(xué)習(xí)資料，從而培養(yǎng)學(xué)生自主探究學(xué)習(xí)的能力。陳雪磊（2009）、管尚勇（2014）認為通過課件，簡潔、生動、動態(tài)模擬實驗原理或操作過程，激發(fā)了興趣，節(jié)省了時間，濃縮了科學(xué)研究的過程；劉慧明（2013）認為現(xiàn)代教育技術(shù)的合理應(yīng)用突破了時間和空間的限制，能增大課堂容量；吳繼平（2014）也提到利用現(xiàn)代化的教學(xué)手段進行練習(xí)，提高傳統(tǒng)教學(xué)手段和現(xiàn)代教學(xué)手段的有機結(jié)合，不僅為課堂教學(xué)延伸了時間、空間，而且為學(xué)生提供了廣闊的知識平臺、學(xué)習(xí)資源、參考信息。

筆者認為，信息技術(shù)融入到生物教學(xué)中，順應(yīng)了時代的發(fā)展并帶來了一定好處。但它也有一定的弊端，利用信息技術(shù)安排教學(xué)，學(xué)生有時候只顧享受技術(shù)帶來樂趣，并不能真正掌握知識。因此，筆者認為，在信息技術(shù)整合到課程的過程中，教師應(yīng)認識到，技術(shù)只是一種輔助工具，并不能真正代替課堂。

3信息技術(shù)在生物學(xué)科教學(xué)中不同教學(xué)環(huán)節(jié)中的應(yīng)用方法或模式

查閱大量的資料，筆者發(fā)現(xiàn)，信息技術(shù)在生物學(xué)科中的各個環(huán)節(jié)的應(yīng)用方法或者模式不盡相同，即：利用多媒體技術(shù)展示圖片、視頻、音頻，模擬實驗，制作課件等等。

在課程導(dǎo)入階段，李穎?。?012）、孟廣蓮（2006）認為教師在導(dǎo)入新的課程時，應(yīng)把情境創(chuàng)設(shè)看作教學(xué)設(shè)計的最重要內(nèi)容之一，通過圖片展示、課件播放，激發(fā)學(xué)生興趣，提高學(xué)生能動性，培養(yǎng)其對生物科學(xué)深入探索的精神。祁金富（2015）對信息技術(shù)應(yīng)用于教學(xué)的各個環(huán)節(jié)有著自己獨特的見解，如在講授新的知識時，教師利用多媒體技術(shù)中的影像、聲音等資源對教學(xué)中的生物結(jié)構(gòu)進行演示，再加上自己的講解，定會達到相應(yīng)教學(xué)的目的：又如，在實驗階段，他認為教師通過教學(xué)影片來展示實驗的內(nèi)容，學(xué)生可以跟隨課件進行實地操作，還可以進行模擬實驗室，避免實驗器材條件不完善的問題；再如，在課后，學(xué)生可以自行下載教師做的多媒體課件，用做課后復(fù)習(xí)之參考。姚德義（2013）指出，在實驗階段，學(xué)生實驗不成功，引導(dǎo)其回顧時，也不能準(zhǔn)確表達出來，這就需要對實驗的操作過程進行錄像，這樣，在分析結(jié)果時就有了證據(jù)，就能準(zhǔn)確地找到出現(xiàn)問題的原因；他還認為信息技術(shù)應(yīng)用于學(xué)科教學(xué)彌補了課堂時間有限，學(xué)生之間、師生之間的交流不夠充分等缺點，學(xué)生通過人機合作進行自主探索的同時，可以通過網(wǎng)絡(luò)進行各種各樣的協(xié)作學(xué)習(xí)，還可以通過網(wǎng)絡(luò)交流各自的學(xué)習(xí)結(jié)果，甚至可以進行練習(xí)。孟廣蓮（2006）提出，在復(fù)習(xí)階段，教師利用信息技術(shù)將完整的知識體系投放到屏幕上，以便學(xué)生理解、增加課堂信息量，從而提高課堂效率；她還認為利用信息技術(shù)可以進行反饋活動，利用系統(tǒng)對學(xué)生反饋的信息進行快速的智能分析，隨時了解學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，對學(xué)習(xí)過程進行及時指導(dǎo)，這是傳統(tǒng)的評價手段所不能及的。

筆者認為雖然在生物教學(xué)中的方法不盡相同，但是從近幾年的信息技術(shù)發(fā)展水平來看，將信息技術(shù)應(yīng)用到生物教學(xué)的各個環(huán)節(jié)中的方式方法或模式會越來越多。在筆者看來，探索其方式方法或模式是一項極具探索性、挑戰(zhàn)性的實踐過程，在這過程中，必定出現(xiàn)很多未知的障礙，不論怎樣，必須堅持一點，那就是順應(yīng)教育教學(xué)的要求，以學(xué)生為中心，探索出真正適應(yīng)教學(xué)、最有效的方法，提高教學(xué)效果。

4信息技術(shù)在生物學(xué)科教學(xué)中應(yīng)對難點知識的解決方法或模式

高中生物教學(xué)是以探索生命特征以及活動規(guī)律為主要內(nèi)容的學(xué)科，其內(nèi)容大多與生活相關(guān)，但不乏抽象的、難以理解、難以通過實驗開展教學(xué)的知識。自此，高翠賢（2015）認為教師可以利用信息技術(shù)制作多媒體課件，就可將難見的細胞制成夸張的卡通化形象，也可以為學(xué)生收集相應(yīng)的科學(xué)視頻，還可以開展虛擬教學(xué)。通過慢放、放大等技術(shù)，對細胞變化的過程進行特寫，讓學(xué)生的觀察更加具體與直觀，提高學(xué)生的認知水平。0她還指出利用信息技術(shù)創(chuàng)建虛擬實驗室，教師只需引導(dǎo)學(xué)生按照一定的過程進行虛擬操作就可得到相應(yīng)的結(jié)果，極大地降低了操作方面的要求，為高中生物教學(xué)提供了更有力的支撐。杜生平（2014）也認為在講解抽象、難理解的知識時，利用動畫創(chuàng)設(shè)情境，讓學(xué)生進入到真實環(huán)境中，觀看其具體的多樣化的變化，還可以利用多媒體課件化靜為動，變抽象為具體，直觀形象，可以最大限度地解決教學(xué)中的難點問題，利于知識體系的構(gòu)建。姜云娜（2014）、管尚勇（2014）也提到教師利用信息技術(shù)讓學(xué)生走進微觀的生物世界，促進學(xué)生完整的生物思維的形成，充分地調(diào)動起學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。

筆者認為生物學(xué)科中的知識，并不都適合使用信息技術(shù)，例如，比較簡單易懂的知識，如果在教學(xué)過程中使用信息技術(shù)的話，可能是將知識擴大化，會浪費時間、資源等。因此，在生物教學(xué)中，先判斷知識的難易程度，然后依據(jù)知識的困難程度，選擇不同的多媒體技術(shù)，將信息技術(shù)看做輔助工具，合理運用信息技術(shù)，也要注意培養(yǎng)學(xué)生的實踐操作能力?？傊處熜枰M織學(xué)生進行真切的實驗操作，在實踐中獲得知識，還要提高學(xué)生各個方面的綜合能力。

5信息技術(shù)在生物學(xué)科教學(xué)應(yīng)用中需要注意的問題

信息技術(shù)是一種認知工具，可以更好地服務(wù)于生物課堂教學(xué)，但是，教師在將信息技術(shù)應(yīng)用到生物教學(xué)時大都會出現(xiàn)一些誤區(qū)，如何避免這些誤區(qū)，達到教學(xué)效果的最優(yōu)化是值得思考的。

例如，吳綺珊（2012）指出，應(yīng)該依據(jù)生物學(xué)科的特點，準(zhǔn)確把握信息技術(shù)與生物學(xué)科整合的切入點，從教學(xué)內(nèi)容的性質(zhì)出發(fā)，對信息技術(shù)與生物學(xué)科整合的方法進行高效的選擇，教師還要注重觀察學(xué)生的接受情況，循序漸進，尊重學(xué)生的認知規(guī)律和學(xué)習(xí)能力。賈玉玲（2014）在此基礎(chǔ)上認為，教師還有必要尋求課件與學(xué)生的結(jié)合點。同樣的，李鳳（2014）認為多媒體技術(shù)只是教學(xué)的輔助工具，不能完全代替?zhèn)鹘y(tǒng)教學(xué)，而且它是一種沒有感情的教學(xué)手段，因此教師應(yīng)加強與學(xué)生之間的相互交流溝通，進行互動式教學(xué)。當(dāng)然，黃靜（2014）也有自己的看法，認為利用信息技術(shù)情境教學(xué)的同時不可以忽略培養(yǎng)學(xué)生的能力，不可忽略內(nèi)容，不可隨意應(yīng)用信息技術(shù)，應(yīng)避免教學(xué)設(shè)計的不細致。

除了上述需注意的問題，筆者認為，在使用的過程中最主要的是考慮學(xué)生，以學(xué)生為中心，讓學(xué)生處于主動地位。老師應(yīng)加強與教學(xué)課件的互動性，使課件能根據(jù)教學(xué)需要、教學(xué)現(xiàn)場的具體情況，隨意地使用，尊重學(xué)生的創(chuàng)造力和想象力，還要不斷地提升自己駕馭信息技術(shù)的能力。只有這樣，教師才能充分發(fā)揮先進教學(xué)手段的優(yōu)勢，更好地為教育教學(xué)服務(wù)。

6總結(jié)

信息技術(shù)將原本抽象的理論知識，形象、生動地展現(xiàn)在學(xué)生眼前，還能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，還可以讓學(xué)生在課堂中獲取到更多的知識，為他們未來的發(fā)展和學(xué)習(xí)打下堅實的基礎(chǔ)。但是，在使用信息技術(shù)的過程中，筆者認為，教師應(yīng)認識到信息技術(shù)只是一種輔助工具，選擇媒體時應(yīng)依據(jù)內(nèi)容、目標(biāo)合理的進行信息技術(shù)的選擇，也要具有一定的現(xiàn)代信息技術(shù)能力與素養(yǎng)，在使用信息技術(shù)時還要注意與學(xué)生的交流、互動。