大數(shù)據(jù)背景下生物學(xué)科教學(xué)方式變革的研究

王陽(yáng)

摘 要：互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展與普及使數(shù)據(jù)成為一種重要的資源，在不同領(lǐng)域得到有效運(yùn)用。在大數(shù)據(jù)背景下創(chuàng)新改革教學(xué)方式，有利于推動(dòng)我國(guó)教育事業(yè)向現(xiàn)代化方向發(fā)展，符合當(dāng)前教育改革趨勢(shì)，值得相關(guān)部門(mén)和教育工作者深入思考及研究。文章針對(duì)大數(shù)據(jù)背景下運(yùn)用大數(shù)據(jù)技術(shù)，創(chuàng)新生物學(xué)科教學(xué)方式的具體途徑與措施進(jìn)行了分析。

關(guān)鍵詞：大數(shù)據(jù);信息技術(shù);生物學(xué)科;教學(xué)方式;創(chuàng)新發(fā)展

中圖分類號(hào)：G63? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? 文章編號(hào)：1673-9132（2021）15-0067-02

DOI：10.16657/j.cnki.issn1673-9132.2021.15.032

生物學(xué)科傳統(tǒng)教學(xué)方式已經(jīng)無(wú)法適應(yīng)當(dāng)前教學(xué)改革的需求，要想提高生物學(xué)科的教學(xué)質(zhì)量，必須積極運(yùn)用現(xiàn)代化教學(xué)方法，改變傳統(tǒng)教學(xué)過(guò)程中存在的不足。隨著我國(guó)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和信息技術(shù)的快速發(fā)展，教育教學(xué)領(lǐng)域開(kāi)始認(rèn)識(shí)到運(yùn)用大數(shù)據(jù)技術(shù)創(chuàng)新教學(xué)方式的巨大優(yōu)勢(shì)，因此生物學(xué)科也開(kāi)始運(yùn)用大數(shù)據(jù)，促進(jìn)學(xué)科教學(xué)方式變革。生物學(xué)科教師需要做到與時(shí)俱進(jìn)，才能對(duì)生物教學(xué)進(jìn)行優(yōu)化，為培養(yǎng)學(xué)生的綜合素養(yǎng)打下良好基礎(chǔ)。

一、教學(xué)方式進(jìn)行變革的原因

（一）信息技術(shù)不斷發(fā)展

隨著時(shí)代的發(fā)展，信息技術(shù)在不斷發(fā)展，并已成為人們生活中的一部分。從教育領(lǐng)域來(lái)看，信息技術(shù)擁有著海量的教學(xué)資源，能夠豐富教學(xué)內(nèi)容，創(chuàng)新教學(xué)方式，教師還可以通過(guò)信息技術(shù)對(duì)教學(xué)資源進(jìn)行篩選，給學(xué)生提供優(yōu)質(zhì)的教學(xué)資源，為學(xué)生創(chuàng)造更多的學(xué)習(xí)機(jī)會(huì)。除此之外，信息技術(shù)的發(fā)展能夠在一定程度上突破傳統(tǒng)的教學(xué)模式，增加教學(xué)方式的多樣性，在課堂上營(yíng)造輕松氛圍，創(chuàng)造更多的可能，有利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極主動(dòng)性。最后，教師對(duì)教學(xué)的認(rèn)知也因信息技術(shù)的發(fā)展而有了改變，信息技術(shù)的智能化、信息化讓教師意識(shí)到教學(xué)應(yīng)該更具多樣性，為更多的師生交流提供機(jī)會(huì)，創(chuàng)造出更多的可能性。

（二）滿足學(xué)生發(fā)展需求

在素質(zhì)教育不斷發(fā)展的背景下，學(xué)校更應(yīng)從學(xué)生的角度出發(fā)，以學(xué)生為主體，滿足學(xué)生的發(fā)展需求。傳統(tǒng)的教學(xué)模式比較單一，教師對(duì)每一位學(xué)生都用一樣的教學(xué)方式和教學(xué)標(biāo)準(zhǔn)，忽略了每位學(xué)生不同的需求和他們自身的特點(diǎn)。長(zhǎng)此以往，學(xué)生的需求得不到滿足，就不能實(shí)現(xiàn)學(xué)生的個(gè)性化發(fā)展，不利于激發(fā)學(xué)生的潛能，會(huì)阻礙學(xué)生的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展。所以，隨著時(shí)代的不斷發(fā)展，學(xué)校的教學(xué)理念也應(yīng)轉(zhuǎn)變，教師要尊重學(xué)生的主體差異性，借助信息技術(shù)來(lái)打造更符合學(xué)生發(fā)展需求的教學(xué)方式，為學(xué)生創(chuàng)造多樣化的教學(xué)內(nèi)容，營(yíng)造良好的教學(xué)環(huán)境，滿足學(xué)生的發(fā)展需求，為學(xué)生的健康發(fā)展打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

（三）大數(shù)據(jù)特點(diǎn)帶來(lái)的優(yōu)勢(shì)

大數(shù)據(jù)是一種規(guī)模大到在獲取、存儲(chǔ)、管理、分析方面大大超出了傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)軟件工具能力范圍的數(shù)據(jù)集合，大數(shù)據(jù)擁有海量的數(shù)據(jù)，能夠通過(guò)快速的數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)對(duì)多樣的信息資源進(jìn)行有效的分析和整合。大數(shù)據(jù)的這些特點(diǎn)能夠?yàn)榻虒W(xué)帶來(lái)一定的優(yōu)勢(shì)，首先，大數(shù)據(jù)具有超強(qiáng)的信息分析和整合能力，能夠幫助教師對(duì)網(wǎng)絡(luò)中海量的教學(xué)資源進(jìn)行整合，從而提取出具有價(jià)值性的教學(xué)資源。其次，大數(shù)據(jù)時(shí)代背景下，信息更新的速度非?？?，教師利用大數(shù)據(jù)的優(yōu)勢(shì)能夠?qū)Χ鄻踊男畔⑦M(jìn)行及時(shí)的儲(chǔ)存和管理，從而捕捉到具有時(shí)效性和創(chuàng)新性的教學(xué)內(nèi)容。最后，教師可以根據(jù)學(xué)生的需求，通過(guò)大數(shù)據(jù)來(lái)選擇符合學(xué)生興趣的教學(xué)方式，提高教學(xué)效率。

二、大數(shù)據(jù)背景下生物學(xué)科教學(xué)方式變革策略的研究

（一）教師要主動(dòng)學(xué)習(xí)信息技術(shù)，提升信息素養(yǎng)

在大數(shù)據(jù)發(fā)展背景下，傳統(tǒng)的教學(xué)模式已經(jīng)滿足不了學(xué)生的需求和教育的需求，所以教師要轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的教學(xué)模式和傳統(tǒng)的教學(xué)理念，主動(dòng)學(xué)習(xí)信息技術(shù)，提升自己的信息素養(yǎng)。教師要提升自己的信息素養(yǎng)，首先要了解信息技術(shù)，進(jìn)行深入學(xué)習(xí)，提高對(duì)信息技術(shù)的運(yùn)用能力，從而豐富教學(xué)內(nèi)容，創(chuàng)新教學(xué)方式。教師在學(xué)習(xí)信息技術(shù)時(shí)，還要不斷思考和實(shí)踐，這樣才能讓信息技術(shù)教學(xué)落到實(shí)處，彌補(bǔ)傳統(tǒng)教學(xué)中的不足。為了能真正提升教師的信息素養(yǎng)和將信息技術(shù)真正運(yùn)用于教學(xué)中的能力，學(xué)校應(yīng)該積極地支持教師學(xué)習(xí)，主動(dòng)為教師提供幫助，給教師進(jìn)行信息技術(shù)素質(zhì)培訓(xùn)，讓教師的信息技術(shù)真正得到提高。此外，教師也應(yīng)該意識(shí)到大數(shù)據(jù)發(fā)展給教學(xué)提出了更高的要求，傳統(tǒng)的灌輸性教學(xué)方式已經(jīng)無(wú)法適應(yīng)當(dāng)前時(shí)代的發(fā)展和學(xué)生的需求，教師要不斷更新自己的教學(xué)理念，樹(shù)立正確的教學(xué)意識(shí)，創(chuàng)新教學(xué)方式。

（二）運(yùn)用信息化技術(shù)創(chuàng)新生物學(xué)科備課方式

提高生物學(xué)科的備課水平，才能更好地保證課堂教學(xué)質(zhì)量，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。生物學(xué)科備課從過(guò)去的個(gè)人備課發(fā)展到后期的集體備課，雖然效果得到了一定提升，但集體備課仍然會(huì)受到時(shí)間限制，對(duì)知識(shí)重點(diǎn)內(nèi)容的探究性也存在一定差別，在備課過(guò)程中，教師間在信息交流方面也存在很多阻礙，仍有提升空間。通過(guò)運(yùn)用大數(shù)據(jù)技術(shù)進(jìn)行生物學(xué)科的備課工作，能夠利用信息技術(shù)、信息化工具，將教師集體備課與信息化備課方式進(jìn)行有效結(jié)合，使教師在備課過(guò)程中可以突破時(shí)間和空間的限制，做到備課資源共享，結(jié)合取長(zhǎng)補(bǔ)短的備課原則進(jìn)一步提升生物學(xué)科的備課質(zhì)量。信息化備課方式可以利用微信、QQ、郵箱等工具進(jìn)行信息交流，教師也可以從網(wǎng)絡(luò)中下載優(yōu)秀教案，對(duì)教學(xué)方式進(jìn)行創(chuàng)新。為有效提高生物學(xué)科的教學(xué)水平，教師可以將自行研究的生物教案錄制成微課上傳到網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中，供相同學(xué)科的教育工作者交流和學(xué)習(xí)，使更多教師都能夠積累更加豐富的生物學(xué)科教學(xué)資源。

（三）運(yùn)用大數(shù)據(jù)技術(shù)創(chuàng)新生物學(xué)科教學(xué)方式

在大數(shù)據(jù)背景下，利用信息技術(shù)創(chuàng)新生物課堂教學(xué)方式符合當(dāng)前課程改革要求，對(duì)提高學(xué)生核心素養(yǎng)有重要作用。結(jié)合微課、翻轉(zhuǎn)課堂等現(xiàn)代化教學(xué)方式，可以更好地培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)科興趣，為學(xué)生提供更多途徑獲取生物知識(shí)，在課堂教學(xué)過(guò)程中采取多元化教學(xué)手段，也能有效提高課堂教學(xué)的趣味性，強(qiáng)化學(xué)生的注意力、記憶力，提升學(xué)生的參與性和主動(dòng)性。結(jié)合微課教學(xué)方式，教師可結(jié)合教學(xué)內(nèi)容，選擇與教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)問(wèn)題相關(guān)的微課，在課堂中利用多媒體教學(xué)設(shè)備播放微課視頻，對(duì)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行強(qiáng)調(diào)，幫助學(xué)生更加快速完整地掌握教學(xué)內(nèi)容。

（四）運(yùn)用大數(shù)據(jù)技術(shù)創(chuàng)新生物學(xué)科實(shí)驗(yàn)教學(xué)

生物實(shí)驗(yàn)是學(xué)生探索和驗(yàn)證生物知識(shí)的有效途徑，也是提高生物學(xué)科教學(xué)質(zhì)量的重要教學(xué)方式，通過(guò)運(yùn)用大數(shù)據(jù)技術(shù)開(kāi)展生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動(dòng)，能夠有效提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量。在進(jìn)行生物實(shí)驗(yàn)課程設(shè)計(jì)過(guò)程中，教師可以從大數(shù)據(jù)中獲取更加豐富的實(shí)驗(yàn)方式，并在大數(shù)據(jù)技術(shù)相關(guān)工具中對(duì)生物實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、存儲(chǔ)、管理或篩選，提高實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理能力。利用大數(shù)據(jù)技術(shù)，還能更好地保證生物實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確性，提升實(shí)驗(yàn)的操作性與可行性，使實(shí)驗(yàn)教學(xué)在生物學(xué)科教學(xué)質(zhì)量提升中發(fā)揮良好的輔助作用。實(shí)驗(yàn)教學(xué)需要結(jié)合學(xué)習(xí)需求，對(duì)內(nèi)容、流程進(jìn)行科學(xué)調(diào)整，利用大數(shù)據(jù)技術(shù)能夠?qū)W(xué)生信息進(jìn)行分析，按照學(xué)生的學(xué)習(xí)特點(diǎn)、興趣特點(diǎn)或個(gè)人特長(zhǎng)，更好地劃分實(shí)驗(yàn)小組，使小組當(dāng)中的學(xué)生能夠發(fā)揮優(yōu)勢(shì)、取長(zhǎng)補(bǔ)短，促進(jìn)生物實(shí)驗(yàn)的順利開(kāi)展。在未來(lái)生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中，還需要結(jié)合大數(shù)據(jù)技術(shù)，對(duì)生物實(shí)驗(yàn)儀器進(jìn)行更新或改造，利用數(shù)字化儀器、人工智能設(shè)備、大數(shù)據(jù)信息圖像分析技術(shù)輔助生物實(shí)驗(yàn)水平不斷提高，推動(dòng)生物學(xué)科實(shí)驗(yàn)教學(xué)向數(shù)字化方向發(fā)展。

（五）運(yùn)用信息化技術(shù)完善生物學(xué)科教學(xué)評(píng)價(jià)

教學(xué)評(píng)價(jià)是教學(xué)過(guò)程中不可缺少的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。目前，生物學(xué)科教學(xué)評(píng)價(jià)體系存在很多不足，在實(shí)際的評(píng)價(jià)過(guò)程中，缺乏評(píng)價(jià)的有效性，教師受到種種因素的限制，容易錯(cuò)過(guò)最佳的評(píng)價(jià)時(shí)機(jī);另外，評(píng)價(jià)缺乏多樣性，評(píng)價(jià)方式過(guò)于單一。這些問(wèn)題的出現(xiàn)讓生物學(xué)科教學(xué)評(píng)價(jià)體系發(fā)揮不了很大的作用，教師的教學(xué)也無(wú)法進(jìn)行及時(shí)的調(diào)整和完善，生物學(xué)科的課堂效果也難以進(jìn)一步提高。所以生物學(xué)科教師要借助信息化技術(shù)完善教學(xué)評(píng)價(jià)體系，通過(guò)信息技術(shù)建立交流共享的評(píng)價(jià)平臺(tái)，打破以往教師自主進(jìn)行評(píng)價(jià)的單一方式，創(chuàng)建交流共享評(píng)價(jià)平臺(tái)，從多方面對(duì)學(xué)生進(jìn)行評(píng)價(jià)。例如利用平臺(tái)收集學(xué)生的反饋信息，對(duì)學(xué)生進(jìn)行評(píng)價(jià)調(diào)查;也可以讓學(xué)生在平臺(tái)中進(jìn)行相互評(píng)價(jià)交流，提高學(xué)生在評(píng)價(jià)中的主體性和參與感，有利于教師利用信息技術(shù)平臺(tái)及時(shí)了解學(xué)生的需求和反饋，從而對(duì)教學(xué)方式進(jìn)行調(diào)整和完善。此外，班級(jí)間也可以利用信息技術(shù)進(jìn)行生物學(xué)科的合作與交流，打造資源共享平臺(tái)，給學(xué)生提供開(kāi)放共享的學(xué)習(xí)資源，促進(jìn)學(xué)生共同進(jìn)步和發(fā)展。

（六）借助大數(shù)據(jù)技術(shù)匯總?cè)娴膶W(xué)情信息

學(xué)情信息特指學(xué)習(xí)者自身綜合素質(zhì)水平和學(xué)習(xí)情況，是實(shí)施生物課程教學(xué)的主要組織依據(jù)。與以往以教師為主導(dǎo)的傳統(tǒng)教學(xué)模式相比，基于新課改背景下的現(xiàn)代教學(xué)模式逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)橐詫W(xué)生為主體的新型教學(xué)形式，更加注重對(duì)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力和學(xué)習(xí)興趣的培養(yǎng)。這就給生物教師提出了新的教學(xué)要求，要對(duì)學(xué)習(xí)者的學(xué)情信息有一個(gè)整體的了解和認(rèn)知。教師在教學(xué)中可以借助現(xiàn)代大數(shù)據(jù)技術(shù)，全面掌握學(xué)生的情況，制定符合學(xué)生階段特征的教學(xué)計(jì)劃。首先可以利用大數(shù)據(jù)中的云儲(chǔ)存功能記錄班級(jí)學(xué)生的課堂學(xué)習(xí)表現(xiàn)，按照不同的學(xué)習(xí)段做出相應(yīng)的更新，使教學(xué)活動(dòng)能夠更符合學(xué)生實(shí)際情況。例如學(xué)習(xí)細(xì)胞中的糖類和脂類章節(jié)時(shí)，教師可以通過(guò)大數(shù)據(jù)平臺(tái)登記學(xué)生的答題次數(shù)、答題正確率、同伴交流情況等，隨后讓學(xué)生寫(xiě)一份評(píng)價(jià)報(bào)告，教師將主管評(píng)價(jià)和客觀大數(shù)據(jù)調(diào)查結(jié)果有機(jī)地結(jié)合在一起，形成全面系統(tǒng)的學(xué)情信息報(bào)告。幫助教師制訂更加科學(xué)、準(zhǔn)確的教學(xué)設(shè)計(jì)，最終達(dá)到提高教學(xué)效果的目的。

綜上所述，生物學(xué)科教學(xué)受到傳統(tǒng)教學(xué)方式影響，加之生物學(xué)科知識(shí)較為復(fù)雜，因此在實(shí)際教學(xué)過(guò)程中需要結(jié)合多元化教學(xué)方式對(duì)傳統(tǒng)教學(xué)方式進(jìn)行創(chuàng)新，通過(guò)運(yùn)用大數(shù)據(jù)技術(shù)、信息技術(shù)開(kāi)展生物教學(xué)活動(dòng)，能有效激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，提高生物學(xué)科課堂教學(xué)、實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量，推動(dòng)生物學(xué)科教學(xué)向現(xiàn)代化趨勢(shì)發(fā)展。

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[責(zé)任編輯 張宏麗]