多媒體技術(shù)在高校生命科學(xué)教學(xué)改革中的應(yīng)用分析

代廣輝

(阜陽幼兒師范高等?？茖W(xué)?？茖W(xué)與健康系,阜陽236015)

生命科學(xué)是研究生物(包括植物、動(dòng)物和微生物)的結(jié)構(gòu)、功能、發(fā)生和發(fā)展規(guī)律的科學(xué),是自然科學(xué)的一個(gè)部分。其目的在于闡明、控制部分生命活動(dòng),輔助農(nóng)業(yè)、工業(yè)和醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域。高校是現(xiàn)代科研工作開展的主要載體,也是生命科學(xué)教學(xué)的基本平臺(tái)。隨著現(xiàn)代社會(huì)發(fā)展和科學(xué)進(jìn)步,對生命科學(xué)相關(guān)人才的要求也漸漸提高,這在客觀上推動(dòng)了多媒體技術(shù)的運(yùn)用,促使其為高校教學(xué)改革提供更多支持。

一、傳統(tǒng)高校生命科學(xué)教學(xué)的不足

(一)不夠直觀

生命科學(xué)相關(guān)知識(shí)帶有一定的結(jié)構(gòu)化特點(diǎn),以達(dá)爾文作品《生命起源》的發(fā)表為基礎(chǔ),現(xiàn)代生命科學(xué)體系逐步得到建立。在高校生命科學(xué)教學(xué)中,知識(shí)的復(fù)雜性、多樣性更加明顯,大量結(jié)構(gòu)化知識(shí)難以通過傳統(tǒng)的口述、書本等渠道完整呈現(xiàn),教學(xué)工作開展存在難度。學(xué)生對知識(shí)的吸收、理解效果無法保證,也可能進(jìn)一步影響其學(xué)習(xí)興趣。

(二)資源較少

生命科學(xué)教學(xué)牽涉到多個(gè)方面,增加了教學(xué)難度,如生命科學(xué)概論,牽涉到分子生物學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)、形態(tài)學(xué)、解剖學(xué)、遺傳學(xué)、進(jìn)化論、生物多樣性、生態(tài)學(xué)、神經(jīng)生物學(xué)和認(rèn)知科學(xué)等內(nèi)容。嘗試在短時(shí)間內(nèi)將大量基礎(chǔ)知識(shí)傳遞給學(xué)生難度較高。常規(guī)教學(xué)模式下,教師可用的資源總量不足,無法實(shí)現(xiàn)大量知識(shí)的集中、壓縮,匱乏的資源限制了教學(xué)工作效果。

二、高校生命科學(xué)教學(xué)改革的要求

(一)提升教學(xué)交互性

高校教學(xué)強(qiáng)調(diào)理論傳遞、研究、實(shí)踐并重,這要求優(yōu)化實(shí)際教學(xué)工作,從提升交互性的角度激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、交互效果,實(shí)現(xiàn)知識(shí)的有效吸收。例如,進(jìn)化論相關(guān)內(nèi)容,屬生命科學(xué)基礎(chǔ)知識(shí),一般納入生命科學(xué)概論范疇,該知識(shí)具有較高的研究價(jià)值和可探討性,通過教學(xué)改革,借助多媒體技術(shù)和豐富的網(wǎng)絡(luò)資源等現(xiàn)代手段,可提升學(xué)生對知識(shí)的學(xué)習(xí)興趣,使課堂內(nèi)外、師生之間的交互活動(dòng)更加頻繁,有助于學(xué)生深入理解知識(shí)內(nèi)容,為生命科學(xué)教學(xué)改革提供更多支持[1]。

(二)提升教學(xué)長期性

生命科學(xué)牽涉到多個(gè)領(lǐng)域,包括醫(yī)學(xué)、基因工程等實(shí)用科學(xué),也牽涉到生物研究、考古等理論科學(xué),學(xué)生對知識(shí)的吸收、運(yùn)用,往往依賴于長期教學(xué)工作。在教學(xué)改革要求下,多媒體、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等新式方法的引入,能夠?qū)⑸茖W(xué)教學(xué)工作自學(xué)校、課堂延伸至校外、課后,有助于提升學(xué)生階段時(shí)間內(nèi)的學(xué)習(xí)效率,也能從長期角度為教學(xué)延伸、多樣化教學(xué)提供依托,契合長期教學(xué)的改革要求。

三、多媒體技術(shù)在高校生命科學(xué)教學(xué)改革中的應(yīng)用

(一)應(yīng)用優(yōu)勢

1.直觀性強(qiáng)

直觀性強(qiáng),是指多媒體技術(shù)借助計(jì)算機(jī)、投影儀等設(shè)備發(fā)揮作用。與此前教材、黑板、教師口述的方式不同,多樣化資源能夠更直觀地呈現(xiàn)生命科學(xué)相關(guān)知識(shí),也有助于提升教學(xué)交互性。如教師通過視頻、文字和動(dòng)態(tài)圖等,系統(tǒng)展示哺乳動(dòng)物的進(jìn)化過程,可實(shí)現(xiàn)大量知識(shí)的壓縮和結(jié)構(gòu)化呈現(xiàn),而學(xué)生能夠通過多媒體資源直觀了解哺乳動(dòng)物的進(jìn)化過程,對于存在疑惑的環(huán)節(jié),可以直接提問,請教師暫停播放或反復(fù)播放視頻內(nèi)容,也可與同學(xué)進(jìn)行交流,借助有效交互解析疑惑,實(shí)現(xiàn)知識(shí)的有效掌握。同時(shí),生命科學(xué)教學(xué)內(nèi)容的復(fù)雜性、多樣性也可借助多媒體資源予以快速梳理、呈現(xiàn),包括思維導(dǎo)圖、魚骨圖等,便于學(xué)生形成對知識(shí)體系的直觀認(rèn)知,搭建學(xué)習(xí)思路和框架[2]。

2.資源豐富

多媒體技術(shù)下,高校生命科學(xué)教學(xué)可獲取豐富的資源,實(shí)現(xiàn)資源匱乏問題的直接應(yīng)對,同時(shí)多樣資源的靈活運(yùn)用,也為長期教學(xué)工作提供了支持。在生命科學(xué)概論相關(guān)教學(xué)中,因知識(shí)內(nèi)容較為多樣,僅依賴教師、教材,難以做到知識(shí)的全面展示,借助多媒體技術(shù),教師可將生命科學(xué)概論牽涉到的主要知識(shí)進(jìn)行梳理,集中呈現(xiàn)給學(xué)生。在此過程中,生命科學(xué)知識(shí)實(shí)現(xiàn)了一定程度的重構(gòu),可實(shí)現(xiàn)大量知識(shí)信息的集中展示,如同一個(gè)視頻內(nèi)可給出爬行動(dòng)物、哺乳動(dòng)物、鳥類、昆蟲的形態(tài)特點(diǎn)和差異,提升了知識(shí)的橫向展示效果[3]。相關(guān)知識(shí)信息可進(jìn)一步整理為數(shù)字化教學(xué)資源,由教師以遠(yuǎn)程方式發(fā)送給學(xué)生,鼓勵(lì)學(xué)生利用課后、放學(xué)后的時(shí)間進(jìn)行主動(dòng)學(xué)習(xí),推動(dòng)長期教學(xué),實(shí)現(xiàn)教學(xué)改革。

(二)應(yīng)用思路

1.延伸應(yīng)用

延伸應(yīng)用是指發(fā)揮多媒體技術(shù)適用性較高的特點(diǎn),將教學(xué)工作延伸至課堂之外,同時(shí)延伸教學(xué)渠道,以線上教學(xué)、線下教學(xué)并行的模式,取代單一的課堂教學(xué)。另外,延伸應(yīng)用也強(qiáng)調(diào)交互延伸,即以師生互動(dòng)為基礎(chǔ),實(shí)現(xiàn)人機(jī)互動(dòng)、同學(xué)互動(dòng)、小組互動(dòng),優(yōu)化高校生命科學(xué)教學(xué)改革效果。

2.重點(diǎn)應(yīng)用

重點(diǎn)應(yīng)用是指結(jié)合高校生命科學(xué)教學(xué)的具體內(nèi)容,對核心知識(shí)進(jìn)行加工、提煉,以多媒體技術(shù)服務(wù)知識(shí)傳遞、明確教學(xué)工作的主要線索,為學(xué)生吸收、思索知識(shí)內(nèi)容提供依據(jù)。如在生命科學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)的傳遞中,可選取“進(jìn)化”作為主線,以多媒體資源呈現(xiàn)生物形態(tài)的持續(xù)變化,使學(xué)生獲取明確的學(xué)習(xí)線索。

3.普遍應(yīng)用

普遍應(yīng)用是技術(shù)推廣的基本要求,重視多媒體技術(shù)在高校生命科學(xué)教學(xué)中的全程運(yùn)用,在突出重點(diǎn)知識(shí)的同時(shí),以便捷的方式、直觀的形式,為學(xué)生展示各類周邊知識(shí),提供其他學(xué)習(xí)渠道、信息庫。學(xué)生完成了主要知識(shí)的吸收后,可通過多媒體技術(shù)對自身感興趣的周邊知識(shí)進(jìn)行查找,實(shí)現(xiàn)主動(dòng)學(xué)習(xí)。

(三)應(yīng)用方法

1.內(nèi)容篩選與加工

以多媒體技術(shù)服務(wù)高校生命科學(xué)教學(xué)改革,應(yīng)重視內(nèi)容篩選和加工,原則上重視對知識(shí)的整理和重構(gòu),使多媒體資源具有豐富、詳細(xì)、客觀、重點(diǎn)突出的基本屬性。就生命科學(xué)概論而言,內(nèi)容篩選過程中需重視信息全面性,建議采用以點(diǎn)帶面的方式,首先篩選核心知識(shí)點(diǎn),羅列“分子生物學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)、形態(tài)學(xué)、解剖學(xué)”等生命科學(xué)的主要大項(xiàng)目,每個(gè)大項(xiàng)目應(yīng)具有知識(shí)獨(dú)立性特點(diǎn)。在此基礎(chǔ)上對所有大項(xiàng)目進(jìn)行拆分,獲取若干小項(xiàng)目,如“解剖學(xué)”可細(xì)分為“動(dòng)物解剖學(xué)”和“植物解剖學(xué)”,以此類推,直到所有大項(xiàng)目下的核心小項(xiàng)目得到明確。

為避免出現(xiàn)教學(xué)知識(shí)過多、混亂的問題,可篩除非核心知識(shí),結(jié)合剩余知識(shí)內(nèi)容選取多媒體資源,以圖片、視頻等能夠凝練呈現(xiàn)知識(shí)信息的資源作為核心,以文字進(jìn)行輔助,完成多媒體信息的有效加工。內(nèi)容篩選和加工,是多媒體技術(shù)運(yùn)用的基本原則,可提升高校生命科學(xué)教學(xué)中知識(shí)的重構(gòu)效果,為學(xué)生提供清晰的學(xué)習(xí)脈絡(luò),也能保持資源的豐富性,確保教學(xué)交互價(jià)值和改革長期可行性[4]。

2.課堂階段的應(yīng)用

進(jìn)入課堂階段后,多媒體技術(shù)的應(yīng)用強(qiáng)調(diào)計(jì)劃性和靈活性的結(jié)合。其中,計(jì)劃性是指結(jié)合資源篩選和加工成果,有計(jì)劃地進(jìn)行知識(shí)傳遞;靈活性是指結(jié)合課堂教學(xué)活動(dòng)態(tài)勢,實(shí)時(shí)借助互聯(lián)網(wǎng)、計(jì)算機(jī)和在線資源作為教學(xué)補(bǔ)充。例如,本課時(shí)教學(xué)內(nèi)容為“植物細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)”,教師可根據(jù)教學(xué)需要,將具有代表性的植物以及解剖學(xué)相關(guān)知識(shí)進(jìn)行整理,借助多媒體技術(shù)呈現(xiàn)植物細(xì)胞結(jié)構(gòu)、解剖方法、觀察方法、核心技術(shù)方法、注意事項(xiàng)等內(nèi)容,并進(jìn)行整合。進(jìn)入課堂教學(xué)階段后逐一展示,使學(xué)生結(jié)合資源呈現(xiàn)的信息進(jìn)行學(xué)習(xí)。

在此過程中,學(xué)生可能對部分內(nèi)容出現(xiàn)疑問,如“植物細(xì)胞和動(dòng)物細(xì)胞有所不同,主要在哪些方面”。教師應(yīng)重視、尊重學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,在課堂時(shí)間充裕的情況下,建議學(xué)生進(jìn)行發(fā)言或課堂討論,如教學(xué)時(shí)間較為緊張,也可直接借助計(jì)算機(jī)等,調(diào)取動(dòng)物細(xì)胞、植物細(xì)胞的對比圖、文字描述,作為多媒體資源呈現(xiàn)給學(xué)生,引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行學(xué)習(xí),使其逐步掌握對應(yīng)知識(shí)。完成核心知識(shí)傳遞后應(yīng)重視對關(guān)聯(lián)內(nèi)容的引導(dǎo)、整理,使學(xué)生了解植物細(xì)胞和動(dòng)物細(xì)胞區(qū)別在于有無細(xì)胞壁、有無中心體、細(xì)胞分裂時(shí)是否形成細(xì)胞板、有無葉綠體、有無胞間連絲、是否有液泡。

3.多媒體與分組教學(xué)

分組教學(xué)屬常見教學(xué)方法之一,強(qiáng)調(diào)提升交互性,實(shí)現(xiàn)知識(shí)的共享。就高校生命科學(xué)教學(xué)改革而言,該模式可與多媒體技術(shù)相結(jié)合,以發(fā)揮更多作用。以上文所述“植物細(xì)胞和動(dòng)物細(xì)胞區(qū)別”為例,該知識(shí)屬于生命科學(xué)基礎(chǔ)知識(shí),無須進(jìn)行復(fù)雜探究,學(xué)生可通過觀察、小組分析的方式,掌握理論內(nèi)容。當(dāng)學(xué)生就該問題提問時(shí),教師可對學(xué)生進(jìn)行分組,每組5-6人,并借助多媒體資源展示植物細(xì)胞和動(dòng)物細(xì)胞,由學(xué)生進(jìn)行觀察、記錄觀察所得,以小組形式進(jìn)行知識(shí)共享和內(nèi)部討論。5分鐘后結(jié)束討論,每個(gè)小組選取1名代表,就討論結(jié)果進(jìn)行總結(jié)性發(fā)言,無論學(xué)生給出了何種結(jié)果,均給予客觀記錄,不做過多評定。學(xué)生發(fā)言結(jié)束后,教師進(jìn)一步利用多媒體資源,對動(dòng)物細(xì)胞、植物細(xì)胞的差異進(jìn)行系統(tǒng)講述和總結(jié),學(xué)生在此過程中可深入了解知識(shí)內(nèi)容,并認(rèn)識(shí)到自身觀察過程中的不足以及基礎(chǔ)知識(shí)的缺失,提升學(xué)習(xí)針對性,使教學(xué)效果也得到改善。多媒體技術(shù)和分組教學(xué)的綜合使用,可推動(dòng)高校生命科學(xué)教學(xué)改革,也可作為長期性措施,持續(xù)運(yùn)用于實(shí)際教學(xué)活動(dòng)中。

4.多媒體與項(xiàng)目教學(xué)

項(xiàng)目教學(xué)是指將一個(gè)相對獨(dú)立的項(xiàng)目交由學(xué)生自己處理,信息的收集、方案的設(shè)計(jì)、項(xiàng)目實(shí)施等工作均由學(xué)生負(fù)責(zé)。該模式也可與多媒體技術(shù)聯(lián)用,從提升教學(xué)長期性和交互性的角度推動(dòng)高校生命科學(xué)教學(xué)改革,優(yōu)化教學(xué)成效。生命科學(xué)教學(xué)知識(shí)復(fù)雜,教師可對相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行分類,每一類系統(tǒng)知識(shí)均作為一個(gè)學(xué)習(xí)項(xiàng)目,將其納入教學(xué)計(jì)劃內(nèi),以若干課時(shí)完成。假定所選項(xiàng)目為“生態(tài)學(xué)”,教師可將物種之間的生態(tài)關(guān)系、機(jī)制、平衡模式等各類資源進(jìn)行整理,以文字、圖像、視頻等形式,確保所有知識(shí)均得到覆蓋,之后發(fā)送給各學(xué)習(xí)小組,由學(xué)習(xí)小組進(jìn)行知識(shí)的課后拆解、學(xué)習(xí)。教師每日了解一次小組學(xué)習(xí)進(jìn)度,據(jù)此進(jìn)行下一步引導(dǎo)。多媒體技術(shù)與項(xiàng)目教學(xué)的結(jié)合,有助于學(xué)生基于項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)主動(dòng)學(xué)習(xí)、長期學(xué)習(xí),交互開展態(tài)勢良好,能夠多角度推動(dòng)高校生命科學(xué)教學(xué)改革。

5.多媒體與碎片教學(xué)

碎片教學(xué)對多媒體技術(shù)的依賴性較高,屬于一種現(xiàn)代化教學(xué)理念。該理念下,教師可將生命科學(xué)教學(xué)知識(shí)進(jìn)行重構(gòu),選取1個(gè)知識(shí)碎片提供給學(xué)生或?qū)W習(xí)小組,由學(xué)生借助該碎片進(jìn)行學(xué)習(xí),獲取知識(shí)全貌。以進(jìn)化論內(nèi)容為例,教師可在課堂階段借助多媒體技術(shù),展示鳥類、哺乳動(dòng)物骨骼,鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行課堂討論和思考,分析鳥類、哺乳動(dòng)物骨骼差異所在。無論學(xué)生給出何種討論結(jié)果,教師均可引導(dǎo)其思索“中空的骨骼有利于鳥類飛行”、“粗壯的骨骼有利于陸生哺乳動(dòng)物行走”等知識(shí)信息,同步引入鳥類飛行、哺乳動(dòng)物行走的動(dòng)態(tài)圖或視頻,使知識(shí)的展示更具直觀性。該模式下,借助“骨骼組織差異”這一碎片化信息,可實(shí)現(xiàn)進(jìn)化論“全貌知識(shí)”的系統(tǒng)呈現(xiàn),既發(fā)揮了多媒體技術(shù)優(yōu)勢,又從交互性提升角度推動(dòng)了高校生命科學(xué)教學(xué)改革,作用突出。碎片化教學(xué)還可延伸至課外,以遠(yuǎn)程渠道提供碎片化信息,引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行課后學(xué)習(xí),優(yōu)化教學(xué)效果。

四、結(jié)語

綜上,多媒體技術(shù)在高校生命科學(xué)教學(xué)改革中的應(yīng)用價(jià)值突出,也具有理想推行空間。此前相關(guān)教學(xué)存在直觀性不高、資源缺少的問題,應(yīng)通過教學(xué)改革提升教學(xué)交互性和長期性。多媒體技術(shù)的應(yīng)用可有效應(yīng)對上述問題、滿足改革工作要求,在思路上強(qiáng)調(diào)發(fā)揮技術(shù)優(yōu)勢,有重點(diǎn)、大范圍予以運(yùn)用,實(shí)現(xiàn)教學(xué)延伸;在方法上重視不同教學(xué)階段具體操作,實(shí)現(xiàn)多理念聯(lián)用,推動(dòng)高校生命科學(xué)教學(xué)改革。