运用互联网技术辅助高中生物实验教学的探索与实践——以《性状分离比的模拟实验》为例

来源:基础教育 作者:梁庆军

     

摘要：生物课程标准倡导探究性学习，要求提高学生的生物科学素养，。但是笔者在教学工作中发现很多实验教学的模式都是重结果、轻过程，不能真正地提高学生的生物科学素养。因此迫切需要对传统的实验课堂进行延伸，引入先进的互联网技术，并对这种新形式的教学模式进行优化。本文在查阅大量文献资料的基础上，运用行动研究法，将互联网技术应用于具体的实验课教学，并以此为例阐述了基于互联网技术的生物实验课堂的教学流程，结果显示，学生的实践能力得以加强，学习方法得以转变。

关键词：互联网技术    生物实验教学

一、高中生物实验课课堂教学现状分析

人教版的生物教材设置了“思考与讨论”、 “实验”、“探究”和“模型建构”等栏目，为学生提供了更多的实验探究的机会。但是由于种种原因，真正的实验教学却偏离了应有的方向，主要存在以下一些问题：

1、实验教学课程开设不足

很多学校都未能按照《生物课程标准》的要求开设实验课。以笔者调查的市区学校为例，人教版的三本必修教材中共有实验24个，平均只开设12.8个；选修模块中共有16个实验，平均只开设2.5个。原因有教师对实验课操作不重视，学校资源有限，课时紧张等因素。此外还有些实验需要在课下完成，学生通过查阅相关资料后分工合作。

2、重讲述轻实际操作

    高中教学直接受高考指挥棒的左右，很多学校的高考评价中，都是以分数为主，导致许多老师认为“做实验不如讲实验”，为应试而教，把实验课变成老师“讲”实验、学生“听”实验及“背”实验，造成目前实验课状况是：重视实验结果、轻实验过程，重知识巩固、轻能力培养。急功近利，严重偏离《生物课程标准》的要求。未能做到有效地激发学生的探索兴趣，抹杀了学生的开创性。

3、唯书而教，创造性少

   长期以来，生物实验都是按照课本的实验步骤进行机械地操作，缺乏实验创新和科学探究意识，只能教教材，而不能创造性地使用教材。

    基于以上现状，笔者一直致力于研究如何利用先进的信息技术对传统的实验课堂进行优化和完善。并在《性状分离比的模拟实验》中，首次尝试了引用先进的互联网技术辅助实验教学。

二、生物实验课堂中运用互联网技术的理论依据

    我们提倡在高中生物实验教学中运用现代信息技术，不是流于形式，而是为了帮助学生更好地构建知识，更好地发展。因此，构建主义学习论是在高中生物实验课堂中运用现代信息技术的主要理论依据。

构建主义理论认为，教师只是学习的启发者和促进者，学生是学习中心，应注重发挥学生学习的自主性和积极性，学生在学习中通过自学及交流合作完成对新知识的构建^[1]。并且强调学生是信息加工的主体，认为知识不是由教师灌输的，而是由学习者在一定情境下通过写作、讨论、交流并借助必要的信息资源主动构建的^[2]。

三、基于互联网技术的生物实验教学目标

    生物实验教学基于互联网平台，是以学生个性化学习为中心，通过学生的自主、个性化学习，达到掌握生物教学知识的目的^[3]。虽然将互联网技术引入到教学的学习方式更加灵活、教学内容更加丰富、学习过程更加开放；但与传统课程的目标仍然是一致的，都是以获得生物实验中的基本知识和技能为目标，培养学生正确的科学能力和科学精神及价值观，从而提高学生的综合素质、发展学生的综合能力^[4]。总的来说，基于互联网技术的生物实验教学的目标包括以下几个方面：

    1、构建灵活综合的知识目标

生物实验教学是一门系统学科，也是一门综合学科，传统的教学方式只是教师传授实验的相关知识，学生被动地接受信息，这样学生仅仅是靠记忆掌握了一些实验的基本原理和操作步骤，无法灵活地运用到实际操作中。而与借助互联网这个学习平台，通过个性化的学习，学生不仅可以快速地获得知识，而且可以在查阅资料的过程中，通过收集资料、分析资料、调查探索等研究活动，最终更好地解决问题^[5]。

2、培养新的自主学习意识和习惯

生物学新课程改革对教学提出了新的要求：在生物教学中，应提倡多样化的学习方式，强化科学研究的方法，不仅应加强学生自主参与教学活动，而且在课程设计中也应加强学生的参与，使学生体验探索研究的过程，从而逐步培养学生在探索研究过程中分析解决问题、获取新知识以及合作交流的能力等。

基于互联网技术的生物实验教学中，教师除了知识的传授者外，还担当了组织和和协助者等角色。教师可以设置一定的问题情境，学生利用各种移动互联网工具进行个性化学习，通过资料收集、分工协作、探讨研究，最终形成解决方案。由于这种学习方式是开放的，学生需要借助移动互联网查询相关资料、提出不同的想法、并彼此评论各自的实验结果和观点，从而培养了学生自主学习的意识，养成自主学习的习惯。

3、形成正确的情感态度和价值观

    情感态度是生物课程所特有的，并在生物实验教学中具有丰富的内涵，包括热爱生命和珍惜生命、人与自然的和谐统一、人与自然的可持续发展等。正确的情感态度需要学生在主动的参与和体验中，在小组合作和实际问题处理中逐步形成，传统的教学方式很难实现。而将互联网引入到实际教学中，教师通过创设情境，学生在教师的引导下通过互联网获取大量的信息，并在查阅资料和相互交流成果、寻求解决问题途径的过程中，可以更直观地感受，从而逐步形成正确的情感态度价值观。

四、基于互联网技术的生物实验教学流程——以《性状分离比的模拟实验》为例

合理规范的教学流程是教学效果的有效保证。在基于互联网技术的教学中，典型的教学过程通常是：教师创设情境，学生分组，组内分配任务；学生借助互联网进行个性化学习，并通过互联网工具进行交流讨论，寻求问题解决的方案；形成共识，并展示最终成果；最后，对学生的学习进行总结、评价和反思。

根据以上的教学典型过程，结合高中生物实验教学的实际需要，笔者在《性状分离比的模拟实验》的实际教学中，采取的教学流程如下：

   1、教师创设情境，学生分组，明确任务

   2、学生借助互联网进行自主学习

   3、小组合作，进行实验

   4、利用互联网，展示学习成果

   5、进行多元评价，总结反思提升

五、研究反思

   从课堂上的效果和反响来看，将互联网技术运用到生物实验教学中来取得了良好的实践效果，学生也从学习中获得了更大的收获。可以说，基于互联网技术的教学改革是一个创新，但是还存在一些困难和问题，比如班级人数太多，无法保证所有学生都积极参与进来，还有课堂时间有限，有些环节的设置没有取得理想的效果等。关于教学方案的设计、评价体系的完善等方面还有待以后进一步深入研究。

参考文献

[1]李天金.网络环境下的生物教学[N].河北北方学院学报，2001,8:04

[2]张佳琦.网络环境下高中生物主题体系化教学模式研究[D].东北：东北师范 大学，2011

[3]郑春和.中学生物课程目标体系[J].生物学通报，2008（10）:45

[4]赵占良.关于新世纪中学生物课堂教育目标的思考[J].课程、教材、教法，2000，（5）:2

[5]孙志雷.个性化网络学习环境的设计与开发[D].南京：南京师范大学，2006,12.

（作者单位：湖北省襄阳市致远中学）