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生物信息学技术赏析八篇

时间:2023-12-25 14:38:40

生物信息学技术

生物信息学技术第1篇

一、运用课件直观展现教学内容

生物学教学的特点之一是要使学生尽可能多地从不同渠道,以不同形式接触和学习生物学知识。初中生物学教材有许多内容现实生活中无法展现,因此教学中,教师应尽可能地把学生置身于真实的环境中,让学生自然地接受生物学的熏陶,了解生物学和生活的密切联系,将生活和知识学习有机结合。为此,教师的教学设计应力求直观性。例如,在“生物的进化历程”教学过程中,我没有按教材的编排顺序来讲解,而是在网上下载了几段有关生物进化的短片制成课件让学生观看,短片再现了生物由简单到复杂、由低等到高等、由水生到陆生的进化过程。学生通过观看影片,很轻松地理解了生物进化的历程,并深深地印在脑海中。实践证明,直观、生动的生物学课件可以将大量的生物学知识与情景信息传输给学生,既增强了教学效果,又激发了学生学习生物学的兴趣。

二、运用影像资料创设教学情境

利用现代信息技术创设教学情境,既能使学生形象直观地学习知识,又能培养学生理解问题、解决问题的能力。同时,教师在创设教学情境时,一定要考虑学校的实际和当地的情况,以及学生现有的知识水平、生活经验,不要为情境而创设情境。另外,情境创设一定要紧扣教学内容,运用现代信息技术为学生提供学习的感知材料,引导学生对问题进行分析、综合、概括,使其思维向纵深发展,给课堂注入新的活力,从而激发学生的学习兴趣。例如,我在教学“生态系统”一课时,运用影像资料向学生呈现森林的自然美景:高大的树木,美丽的花草,各种小动物,微风吹过树叶沙沙作响,溪水淙淙……学生沉浸在大自然的美景中,这时屏幕上出现如下几个问题让他们分组讨论:如果没有阳光,森林会怎样?如果没有水会怎样?如果没有森林会怎样?如果没有动物会怎样……学生纷纷踊跃发言,各抒己见。经过讨论后,学生充分地认识到在森林中无论是非生物因素的变化,还是某种生物的数量发生变化,都会有许多生物受到影响。由此可知,生物与环境是一个整体,从而引入本课学习的课题——什么是生态系统。这样,学生通过观看影像资料和进行讨论,对有关生态系统抽象的知识就轻松地理解了。

三、利用互联网收集资料自主学习

新课程标准倡导探究性学习,力图改变学生的学习方式,引导学生主动参与,乐于探究,勤于动手,培养学生收集和处理信息的能力及获取新知识的能力。因此,教师不仅要传授学生知识,还要教会学生自主学习。例如,在教学“地球上生命的起源”一课时,课前我布置预习作业,让学生自己去网上查阅有关地球生命起源的假说,并做好笔记。上课时,我发现每个学生都做了充分的准备。我先让学生分组交流、讨论,说一说自己认为哪种假说最合理,并说出理由。然后每组选一名代表在班上汇报,最后进行总结。这一课我完全放手让学生自主去学习,教学中学生由被动接受知识转变为主动学习,学得很轻松,收到了良好的教学效果。

四、操作生物学实验模拟软件,体验实验的乐趣

生物信息学技术第2篇

关键词: 信息技术 课程整合 生物教学

一、信息技术与课程整合的目的

课程整合,指的是各学科之间(包括各学科内部各分支之间)的整合,即各学科互相联系地加以学习。

从这层意义上讲,整合应是将某一学科或多个学科的知识与信息技术相融合,从学生已经熟悉的知识入手,让学生运用信息技术解决其他学科的问题或者学习其他学科的新的知识。在这一过程中课程各要素形成了有机的联系和结构,它不是简单地将不同的学科相加在一起,而是将课程看成一个整体,根据某一要点,将不同的知识贯穿在一起,让学生在学习的过程中不知不觉地从不同的知识领域及层面掌握,从而提高对问题认识的全面性。

在整合过程中,我们要把信息技术有机地融入到生物教学中,切忌为了整合而整合,生搬硬套,不考虑生物与信息技术之间的关系与联系。同时,我们要以系统的观点综合应用传统媒体和信息技术手段,不能因为信息技术的兴起而摈弃传统媒体,因为有些教学问题仍然适合采用传统媒体解决。例如“植物的蒸腾作用”这一内容,可用计算机模拟植物体内蒸腾作用发生的过程,但要使学生直观地感受蒸腾作用产生的现象,还是应该由学生自己动手进行实验操作。这样才能促进学生观察能力、思维能力及独立工作能力的发展,这是一般信息技术不能替代的,所以信息技术的使用不能削弱甚至完全替代传统媒体,我们应使多种教学媒体相结合,做到优势互补,相得益彰。另外,还可利用信息技术手段积极改变课堂教学模式和学生的学习方式,改善传授式教学和接受式学习,加强指导性教学和探究式学习,使信息技术既应用于教师的教,又应用于学生的学,并开发出更有效的运用形式。

二、信息技术与课程整合在教学过程中的作用

信息技术与生物教学整合使信息技术以一种智能化的教、学的平台出现,真正地实现个别化的教学,真正地成为学习的认知和思维工具。信息技术与生物教学的整合在教学过程中的作用主要表现在以下几个方面:

(一)激发学生的学习兴趣

计算机多媒体集文字、图形、图像、声音、动画、影视等各种传输手段为一体,具有很强的真实感和表现力,可以激发学生的学习兴趣。兴趣是学生主动学习、积极思考、勇于探索的内在动力。学生对某种事物的兴趣越浓厚,其注意力就越集中,致使其观察细致、记忆深刻、想象丰富,从而呈现最佳学习状态。如在学习《花的结构》一节课时,笔者截取了一段科教影片作为多媒体课件的开始,反复展示花朵开放的过程。学生一走进教室,便一下子被屏幕上各种花蕾争相怒放的画面吸引住了。上课时,笔者发问:“屏幕上的画面显示的是植物的哪一个生理过程?”学生异口同声地回答道:“是开花。”“那么什么是开花?”“植物为什么要开花?”“为什么开了花才会结果?”……一连串的问题从画面上引出,学生边看边思考,自然而然地进入到新的一课的学习中。

(二)突破教学难点

例如,初中二年级的血液循环的教学,以往尽管教师尽可能地采用了多种教学方法和教具,但是血液在整个循环管道中的流动,以及物质的交换仍然要凭借学生的想象力自己去想象,这对于只掌握了些生理、解剖知识皮毛的初中学生来说,抽象的仍然抽象,枯燥的依然枯燥。若采用信息技术制成多媒体课件,进行动态的演示,学生便可非常直观地看到血液在循环管道中的流动过程,以及循环管道的具体分布;可一目了然地看到物质的交换过程,再配合小组的讨论和教师适当精辟的讲解,学生就会轻而易举地理解和掌握。这样,原本抽象、枯燥的内容变得简单有趣了,课程的动态性也体现了,教学目标便很容易就达到了。又如草履虫的螺旋式前进,传统的辅助教学方法就是一边用手比划,一边引导学生想象,因而学生往往不能形成正确的概念和影响,有的只是自己的想当然,这不符和科学的严谨性。若采用Flash做成动画,生动地显现它们是如何运动的,这样的课件一播放,教师甚至不用解释,学生便会一清二楚。笔者在具体的教学实践中深深地体会到了这种做法的优越性和良好的教学效果:教师只需适当地引导,学生便可以自主而高效地完成学习。

生物课程中有许多内容和自然节气及气候的变化有着密切的关系,尽管在课程编排时尽量地使内容与相应的节气和气候特点同步,但我国幅员辽阔,地域差异很大,往往无法采用传统的实验等形式进行辅助教学,而不采取一定的辅助形式或手段,又不能达到好的教学效果。这在无形之中就成了障碍,影响了教学。又如有些课程内容本身就是历史,或深埋于地下,或只是以文字的形式记载于书本中,在课堂上以常规的方法也根本无法让学生了解、探索、掌握,例如生物的进化、物种的发展、演变的历史等内容,在传统的教学中往往是很枯燥的一部分。但如果采用多媒体课件集中展现物种的产生并由低级到高级、由水生到陆生、由简单到复杂的过程,便可使学生形成非常直观的印象,很形象地理解物种的进化及演变,同时还可以很容易地找到进化过程中各种物种的联系,以及各种器官等的进化过程,掌握物种进化的证据。这样既能激发学生的兴趣,也能让他们很轻松地掌握知识。

(三)创造实验

生物学中有大量的实验,但都设计好了实验的步骤、结果,这样虽然告诉了学生这个实验如何做、结果应该如何,但既显得呆板,又限制了学生的活跃思维。在明确实验规律和实验目的的前提下变讲实验或演示实验为学生自己设计实验、创造实验,结果会怎样呢?实践证明,这样学生的兴趣将会被很好地激发,他们的思维将会被很好地开发,而他们自己设计实验的结果是:既掌握了实验原理,又熟悉了实验过程,更重要的是他们还发明了一些很好的实验设计。

(四)能力培养

整合授课在取得好的效果的同时,也给了学生一定的启发。首先,使学生知道实现一个目标有很多种方法和途径,不能拘泥于一种;其次,在学观察课件、形成结论的同时,也很好地培养了学生的观察能力、逻辑思维能力、纵横联系能力等;再次,整合授课过程中,教师只是适当地引导,学生才是学习真正的主人,因此,也就培养了学生的学习能力,使他们学会学习,真正成为学习的主人,体现了新的课堂观和学生观。整合教学在提高了生物课程的教学效益和质量的同时,也综合发展了学生的其他素质。如学生信息素养、个性思维能力、审美能力、协作能力、资源的利用、创造能力等,非常有利于学生的后期发展。

当然,信息技术与学科课程教学的整合仍在不断的探索当中,它的前景将会是无比美好的。相信在不久的将来,信息技术与课程整合将广泛地应用到各科教学过程中,成为学科教学的最主要形式。

参考文献:

[1]何克抗.关于信息技术与课程整合的理论思考.中小学电教,2001,(1).

生物信息学技术第3篇

(海原县职业中学,宁夏 海原755200)

【摘 要】生本课堂的教学模式包括前置性学习、小组合作学习、班级交流学习和熟悉学习四个阶段,每个阶段都需要信息技术的支持。利用多媒体进行教学,可以使课堂得到优化,突破时空的限制,化微观为宏观,化抽象为形象;利用博客平台,可让课堂延伸到课外;利用照相机、手机等设备,可以把自然界的生命现象搬回课堂;利用网络进行社会调查,培养学生的社会责任感,使学生乐学、好学,从而实现生本教育的目标。

关键词 信息技术;生物教学;生本课堂

生物科学是自然科学中的一门基础学科,它是研究生物的形态、结构、分类、生理、遗传和变异、进化、生态的科学。它是以实验为基础,以生命为核心,通过实验探究得出科学结论的课程,学习这一门课,能让学生了解生命、珍惜生命,热爱大自然和保护环境。生本教育是由华南师范大学郭思乐教授创办,是以学生为本,促使学生乐学、好学为目标的教学模式,在教学组织上,鼓励先学,以学定教,少教多学,直至不教而教。采用个人、小组和班级的多种方式的自主学习。信息技术是指对信息进行提取、加工、整理和分析的过程。它包括多媒体、网络、通迅及相关的硬件设备等。但难度也加大了,要实现学生自主学习,需要借助信息技术。现本人在生物教学中,就如何借助信息技术实现生本课堂谈几点体会。

1 利用多媒体进行教学,实现生物课堂最优化

最优化课堂就是教师和学生在花费最少的必要时间和精力的情况下达到最好的效果。包括教学内容、教学过程和教学手段最优化。生本课堂是学生自主学习的课堂,但是中学生物学中有些知识比较抽象,有些实验也无法在实验室完成,给学生自学带来困难。这时,只要教师设计好教学内容,借助多媒体,也能使生物课堂得到优化。

1.1 利用多媒体进行教学,可以化微观为宏观,化抽象为形象

生物学科的特点是细微、动态、抽象。利用信息技术手段能够真实、生动、形象地展示生物的各种结构以及生理活动,显示生物的微观世界和宏观世界,把抽象的内容具体化,形象化。如《细胞结构》一节,所有生物都是由细胞构成,可是细胞形体微小,直径约为10μm,重约0.001μg,需借助显微镜才能观察。传统的做法是用洋葱、番茄、口腔上皮细胞等做成临时装片,放到普通显微镜中调试好,让学生排着队上来看,如果一个学生需要一分钟,全班按50人计,那么一节课也完成不了任务。学生观察的时间短,可能还没有真正看清细胞的结构,所以学生画的细胞结构图都是照着书本描的,而不是自己的真实所见。这样的教学效率很低,学生也可能不感兴趣。如果让学生自己动手制作各种临时装片,以小组为单位,每组派一个代表把装片放到数码显微镜,可以把观察到的图像拍摄下来,再用数据线连接到多媒体,学生就可以在大屏幕上看到自己的作品,有的装片细胞壁、细胞质、细胞核清晰可见,有的厚薄不均,结构模糊不清,不仅可以让学生了解制作装片的技巧,还可以让学生真实地感受到细胞的存在,从而提升了教学效果。

1.2 利用多媒体进行教学,再现生命痕迹

时间不停留,生命的历程不可逆转,逝去的生命不可能在实验室重现。如“生物的进化”,我们不能回到古生代去看三叶虫,中生代去看恐龙,新生代去看灵长类动物如何进化成人类,也不具备条件去博物馆看化石,但我们可以利用多媒体播放三叶虫、恐龙、灵长类的动画或者化石,了解三叶虫的形态,称霸一时的恐龙迅速灭绝的原因,人类和灵长类到底有多少相似之处,让学生可以充分展开联想和想像,理解生物进化的历程是漫长的、残酷的,也是自然选择的结果。

1.3 利用多媒体辅助实验教学,提高课堂效率

生物新课标本着亲近自然,贴近生活,培养学生动手能力的原则,增加了许多实验的内容,如此多的实验,不可能都在课堂上完成。我们可以选择一些耗时长,难度大的实验借助多媒体辅助教学。如“光合作用”一节,有4个实验,即使提前准备,也要2~3天的时间,如果把材料搬到课堂上,让学生动手尝试,至少需要4节课,即两个星期,严重影响教学进度。我们可以把这4个实验落实到各个学习小组,让他们在课外完成,然后拍下重要的图片,通过多媒体在课堂上展示出来,并把他们做实验的心得体会与同学们分享,可以达到事半功倍的效果,从而提高课堂效率。

2 创建“生物论坛”博客,让课堂延伸到课外

生本教育的理念是“先学后教、以学定教、少教多学”,教师是“导游”,学生是“游客”,教师需向学生提供一个平台,可让学生各抒已见,自由讨论。如《蒸腾作用》一节,可提前两天布置“植物蒸腾失水”的实验,让学生在课后完成,教师在“生物论坛”博客上留下讨论题,学生可根据自己的实验体会在此展开讨论;教师还可以把作业放在博客上,既可以减少抄袭,又可以实现无纸化作业。教师还可在博客上回答学生的疑难问题,或者参与学生的讨论。这样,学生在家也能很好地完成学习任务,而且趣味性强,还能提高学生的反应能力和培养多向思维。

3 利用照相机,把自然界的生命现象搬回课堂

生物学研究的是生命现象,需要对各种生命进行观察,然而大多数学校的生物园规模很小,生物品种少,尤其是动物。为了让学生亲近自然,又不影响正常的教学,可以让学生用照相机或手机(有照相功能的),把在自然界或生活中观察到的生命现象拍下来或录下来。如八年级生物上册《动物行为的主要类型》一节,可利用农村学校的丰富资源,让学生寻找机会观察猫捉老鼠的过程,了解猫的取食行为和老鼠的防御行为;观察狗撒尿和对幼仔进行哺育,了解狗的的领域行为和繁殖行为;观察蜜蜂采蜜,蚂蚁搬运食物,了解它们如何传递信息,如何分工合作;观察屋檐下的燕子筑巢、捕食和迁徙等,了解燕子的生活习性和迁徙行为。学生把这些相片或录像放到“生物论坛”博客上,达到资源共享。也可带回学校,放在课室的电脑上,用多媒体展示出来,供大家欣赏,帮助同学们理解动物的各种行为及意义,还能培养学生的观察能力和科学素养。

生本教育作为现代教育思想,关注和弘扬的理念是:人具有发展的无限可能性,教育应充分发挥人的潜能;人具有学习的天性,教育的功能在于顺应人的天性。所以,我们应该在认真分析生物学知识内容的基础上,着力于从学生的学出发,恰到好处地运用信息技术,实现信息技术与生物学科的整合,使生本教育的理念落实到实践,才能提高学生的学习效率,使学生的创新思维和能力得到充分的发展。

参考文献

[1]刘恩山.初中生物学[M].北京:北京师范大学出版社,2002.

[2]郭思乐.教育走向生本[M].北京:人民教育出版社,2001.

生物信息学技术第4篇

信息技术应用于生物教学中,对生物教学活动的开展具有推动作用。主要由以下几点:其一,信息技术在教育模式中,以一种辅助手段推动教育的创新,使传统教学不局限于书本教学,而是通过多媒体技术及计算机网络技术将知识转变为生动、形象的方式。初中生物作为一门实验性强的学科,且包含着丰富的自然科学知识。学生在学习生物时,要具有直观的思维,对生物课程包含的生物知识要有丰富的想象空间,通过信息技术的应用,将生物知识以一种视频、图像的方式表达出来,使学生更为直观的学习,充分调动学生学习生物的兴趣。其二,由于生物知识的抽象化,增加学生学习的难度,通过信息技术的手段,生物知识转变成更加形象的图片或视频,比如,生物课本中微小的生物、细菌等,只有通过显微镜才可观察到,单凭个人实验观测,难以得出精准的结论。其三,信息技术可增加初中生物的实验效果。初中生物大部分以微观抽象的形式表现出来,而信息技术可将此具体化,并能对实验产生的现象做出准确的分析,让学生更加通俗的理解实验效果,使学生能够体验生物的实验趣味性与探索性,大大提高教师的教学效率。

二、整合应用

信息技术对初中生物教学的作用越来越明显,而其也广泛应用在生物课堂中。教师在课前准备前,可通过信息网络收集相关课堂教学资料,极大丰富生物课本知识。教师在课堂教学中,合理利用信息技术的资源,突出教学重点,通过视频、图像等方式增强学生对生物知识的理解与认识,从而提高学生在生物课堂上的积极性与兴趣。另外,教师可设计相关课外活动,借助计算机网络、多媒体等手段探究初中生物知识,并布置相关课外实践活动任务,指导学生自己善于动手分析与操作。比如在研究传染病时,教师可给予相关指导,让学生善于利用网络资源采集资料,去了解传染病产生的原因、传播方式与预防措施,这种教学方式可增强学生对知识的记忆与理解。信息技术整合在生物教学的实践中,学生更能深刻理解教学内容,并通过实践活动增强学生对生物知识的认识与记忆,从而实现两者的有效整合。

三、整合问题探讨

两者有效结合可大大提高初中生物的教学效果,但在整合实践的过程中,负面问题也存在,其问题表现在以下几点:其一,信息技术与初中生物的整合,教师不能完全依赖信息技术的生物教学,而要合理利用信息技术。信息技术只是作为辅助教学的方式,教师还是主要的教学者。例如在植物光合课程教学时,学生可直观观察生物现象,同时,可借助信息技术手段对其中微观现象进行辅助教学的补充。其二,教师在生物教学时,要合理利用信息教学的手段。当前课程跟随时代变化而变化,内容改动的速度也较快,教师要善于结合当前新课程的教学内容,积极引导学生自主学习生物的能力。同时,要有效应用信息技术对生物进行教学,合理规划生物教学的进度,对学生消化知识的能力要有一定的把握,反之,会使信息技术的教学效果大大降低,使之成为传统教学工具。其三,信息技术要正确理解其作用。对初中生物教学要紧密联系,针对教学内容,科学合理地利用信息技术的教学手段,串联生物知识的各个环节,从而达到生物教学的最佳效果。比如,教师在细胞分裂或血液流动等抽象内容教学时,可通过多媒体手段将其内容进行生动化与形象化的表达。再如人体骨骼结构或器官构造的教学,教师只需通过实体模型就可形象的表达。教学资料的采集,通过网络上的下载时,要筛选出符合教学内容的信息,从而提升生物教学的效果。

四、整合实践分析

信息技术融合于初中生物教学中的作用十分明显,但过于信赖信息技术手段的教学方式,不仅起不到应有的教学效果,还会大大降低教学效率,因此,在信息技术与初中生物教学的整合实践中,有以下几点对策:

1.搭建信息平台。两者在整合时,必须搭建信息交流平台,更好地服务生物教学。信息交流平台是将教学内容与资源放在同一平台上,让学生与老师能够更加方便的进行交流,学生可通过交流平台自主学习,遇到问题时可在线向教师咨询解决。通过搭建信息交流平台,学生不仅可拓展学习方式与学习视野,还可使学生更好地与老师进行交流,通过文字表达的方式将自己心中的想法与建议表达出来。作为初中阶段的学生,对口语表达能力还是不足,甚至在课堂上存在不发言的学生,通过这样的方式更好地使这些学生表述内心真实想法。教师可以更全面的了解学生的内心世界,不仅可指导学生生物学习的问题,还可帮助学生生活问题,并根据学生的想法制定教学计划,实现教学资源的共享。

生物信息学技术第5篇

一、科学地认识信息技术与生物教学的整合

现在一些老师和学生,对于信息技术与生物学科教学的整合认识存在着很多误区:有的认为为直接照搬网络上下载的课件上课就是整合课了;有的认为课堂上只要用了多种电教媒体,就是整合课;有的认为在机房上课,网络环境下上课,就是整合课。在此,我们先要认识整合和信息技术,信息与电脑的概念。

1.整合≠信息技术。

整合是指可联合实施以确保实现共同成果的。我认为生物学科课程整合的关键是教师的教学艺术,体现在如何有效应用学科技术、信息技术、学生的研究学习素质,更好地达到生物课程学习的目标。

信息技术是主要用于管理和处理信息所采用的各种技术的总称。它主要是应用计算机科学和通信技术来设计、开发、安装和实施信息系统及应用软件。

2.信息技术≠电脑技术。

信息:一般来说,信息是指与客观事物相联系,反映客观事物的运动状态,通过一定的物质载体被发出、传递和感受,对接受对象的思维产生影响并用来指导接受对象的行为的一种描述。从本质上说,信息是反映现实世界的运动、发展和变化状态及规律的信号与消息。信息包括以下几个要件:信源、语言符号、载体、信道、信宿、媒介。

电脑:是一种利用电子学原理根据一系列指令来对数据进行处理的机器。因此,信息技术≠电脑技术,它的范围要宽广的多。

3.生物科学整合课≠生物多媒体课。

生物整合课与生物多媒体课不相同:生物整合课不仅信息技术手段、方法与学科教学手段、方法的整合,还包括教师教的艺术,学生学的方法,注重学生的认知学习,学习评价,师生沟通。生物多媒体课为教师的“教”提供方便支持。“生物整合课”更是对整个教与学过程的渗透,对整个教与学过程、评价、延伸学习的整合。

二、如何上生物整合课?

生物学科整合:是指课堂教学中把课程内容和方法与信息技术、信息方法、信息资源、人力资源有机结合,共同完成生物课程教与学。目的是把信息等各种先进技术应用到生物学科教学过程中,使各种教学资源、教学要素和教学环节经整理、组合,相互融合,在整体优化的基础上产生聚焦效应,从而促进生物传统教学结构与教学模式的根本提升,达到实现课程教与学的目标。

1.认真选择整合的点:整合是广义的整合,可以是课堂某个环节、某个知识点的整合,不一定是全过程的整合,可以是课堂上不同手段的整合,更不要错误地认为整合就是要电脑,就要网络,要先进的软件,没有电脑就不是整合了。

《消化吸收》:材料多,素材多,但是消化、吸收很少直观动态的内容,使用flas,数码摄像技术等进行整合,使学生看到家兔肠胃的蠕动,消化过程消化液的分泌和消化物的移动等等;

《空中飞行的动物》:为什么鸟能飞行?如何适应飞行?与飞机有什么不同?选用flas整合飞行原理。摆脱了学生问:为什么能飞?有翅膀的答案。

……

2.发动学生,精心整合。整合最简单的目的是为了学生,我们上整合课我都是引导学生加入整合课的研究行列:

在发动学生方面有很多东西学生是可以完成的:生物标本的采集、收集、购买;生物视频的拍摄;生物图片的照相;生物实验的模拟;生物的调查、数据的分析;生物现象的观察等,都可以发动学生的参与,让学生参与整合。

作为教师要备好课。备课不仅仅要备重点、难点,备学生,还要把知识呈现的手段、方法、时间备进去(何时呈现,怎样呈现,重点内容多几个方式呈现和互动)。

因此,不是整堂课都要用信息技术或者某项技术,其实引导学生参与研究性学习小组就是很重要的整合手段之一,这就重视了人的资源,重视了以人为本。

3.选择自己适合的媒体技术。不要盲目的追求好看,追求很高的信息技术,而要实用,要自己最擅长的技术。目前很多老师都掌握了PPT、flash等较高级的软件的使用,但在制作是往往要化大量的时间。这就让老师准备一节课往往要花一、两个礼拜的时间甚至更长,很多老师不愿意上整合课。其实PowerPoint、OFFICE、ACDsee等软件的使用也很简便,花的时间也很少,我们不要盲目跟风做复杂的课件,做适合自己的课件,整合适合自己使用的技术和素材就行。

生物复习课,我就用WPS进行整合,把练习和提纲整合;学习细胞的结构,我们不但让学生看显微细胞摄影、细胞模型、细胞图片、还要进行细胞结构图的绘画,这也是很好的整合,这个整合不用电脑就可以,因此,我们选用合适的技术整合是看自己的技术水平,也看实际的需要,做到简单、快捷,突出重点就行。

整合不一定要有课件,我们要把握一个原则:要符合学生的认知规律;要便于学生理解老师授课意图;要有一定的交互性;要有一定的拓展性;要适合自己。

三、正确的评价导向。

一节生物课,是具有生物课的基本要求,生物整合课,也有基本的导向,才能引导老师朝着一定的目标努力,有方向,有技术,有积极性,是保证生物学科整合课能正常开展的关键。

1.贯彻新课程标准。包括认知、情感、技能、学生自主学习和发展等目标,反映教学内容的广度和深度,体现多智力因素。

2.符合学生发展的实际水平,注重学生创新能力和信息技术能力的培养。

3.要求内容与课程设计,能适合学生的经历、兴趣、知识水平、理解力和其他能力,吸引学生适当参与课程整合的过程,促进学生个性发展。

4.发挥生物学科整合的优势,教学方法适宜、灵活、有创意,体现学生的主体地位和教师的主导作用。

生物信息学技术第6篇

 以多媒体计算机和网络为代表的信息技术在中学教学中越来越得到广泛的应用。多媒体计算机具有良好的交互性,能够处理多样化的信息(包括文字、声音、图片、动画等);网络能够给学习者提供丰富的资源,同时,网络具有时空不限性,Internet能够让学习者随时上网学习。利用传统教学手段是难以实现这一切的。信息技术正在给教学带来一场革命性的变革。 生物学教学非常注重直观,多媒体技术集动画、图像、音乐等媒体于一体,能够更加有效地实现教学的直观性。而网络学习又能够培养学生的协作精神、探究能力,无疑对于培养学生的生物学能力是非常有利的。如果我们在生物学教学中合理使用信息技术,将大大提高学生的素质。为此,我们从1998年开始开展了“基于信息技术的生物学教学模式”的研究,下面将我们的经验和思考整理成文,与大家共同讨论,以起到抛砖引玉的作用。 一、 信息技术在生物学教学中应用的三种模式 (一)多媒体演播模式 这种教学模式还是一种以教师讲,学生听为主的学习方式,在课堂中,教师借助多媒体计算机系统向学生传授知识,大量采用讲授法和谈话法进行教学,因此这种教学模式基本上是传统教学的延伸(图1)。

图1多媒体教学模式 这种多媒体系统比较经济,只需要一台电脑和一台液晶投影就可以装备一间教室,比较适合我国的国情。因此,多媒体教学模式是目前中小学应用最广泛的一种模式。  运用这种多媒体系统进行生物学教学,不仅可以加强讲授内容的科学性、系统性、直观性和趣味性,而且可以轻松有效地突破各种生物学教学难点。在生物学教学中的作用主要表现在:

1、 刺激学生的多种感官,从而提高教学效率 多媒体组合,能通过多种渠道、多种方式,刺激学生的多种感官,使学生能利用多种感官分析器进行学习。如用形象生动的图像信号吸引学生的视觉,用音响适中、悦耳精炼的语言信号吸引学生的听觉,特别是电教媒体的特技效果突破了信息传递中的时间和空间的限制,使学生能直观地看到宏观世界、微观世界、远方或过去的事物,使信息通道得到了无限的延伸和扩展。  根据心理学关于学习比率、注意比率、记忆比率的研究表明:人们学习,通过视觉获得的知识,占83%,听觉占11%;人们在学习时,使用视觉媒体,其注意集中力的比率为81.7%,使用听觉媒体为54.6%,前者比后者高得多;同样学习一份材料,让学生光听,三小时后能记住60%,采取光看,三小时后能记住70%,视听并用,三小时后能记住90%。三天后,三种学习方法的记忆率分别为15%、40%、75%,视听并用的记忆率远远大于两者之和。因此,在教学中,利用多媒体组合,能真正实现视听的完美结合,有效地提高学生的注意力、记忆力,从而提高教学效率。

2、 改进信息的转换方式,从而提高教学质量 生物学知识,有的抽象性强,有的综合复杂,有的时空跨度大,难就难在这些知识信息不能直接被学生感知。而利用多媒体计算机,可以把这些信息通过转换变成光、电、磁等信号,并以一种直观的形式,使事物真实地再现于课堂,让学生耳闻目睹、身临其境。主要表现在下面三个方面: (1)化微观为宏观:由于条件的限制,学生不能够观察到一些生物学现象。如:噬菌体侵染细菌的实验,是要通过电子显微镜才能够观察到的,一般中学根本就没有这种条件,但我们使用多媒体系统来进行模拟(hfedu.com/dna/shijunti2.htm),可以很清楚地说明侵染细菌的过程,使学生容易理解和接受,提高教学效率。 (2)化快速为慢递:一些生物学现象是非常快速的,学生不容易观察。这时,采用计算机动画技术,就能根据需要进行控制,可使图像化快速为慢速,甚至可以暂停下来。如青蛙捕捉害虫,整个过程只有1/20秒,肉眼是看不清楚的,但用计算机模拟(图2),可以慢慢地播放出来,让学生观察清楚。 运用多媒体计算机同样能够化慢为快,把持续几小时甚至几天的生物学过程在几分钟内播放出来,如花的开放过程、孟德尔遗传规律的解释(hfedu.com/dna/mengdeer2.htm)等。

图2 青蛙捕捉害虫

(3)化抽象为形象:自然学科中的很多规律是抽象的,但往往是学习重点和难点所在。学生在观察时,无法看到这些规律的变化和事物的演变,不利于教学。如:《光合作用》,主要让学生理解光合作用,即在太阳光的照射下,植物体内的叶绿体把根吸收的水分和从气孔吸进的二氧化碳,合成植物需要的养料,同时放出氧气的过程。这一过程,对于学生而言,是很难想象和理解的。而使用多媒体课件,可以帮助我们营造一个形象的光合作用过程,设计成一个动画,将这一个过程可视化、拟人化。把叶绿体描述成一个“工厂”,水和二氧化碳是这个“工厂的原料”,当这些“原料”欢快地进入“工厂”加工后,出来的是“工厂的产品”:氧气和养料。学生通过这个贴近他们生活的动画,很快就能理解光合作用,认识光合作用对于植物的重要性。这种学习方式,易被学生接受。

(二)交互模式 交互性是指CAI通过学习者(学生)与计算机之间的直接对话,从而形成一种积极主动的学习环境。交互学习模式可以用图3来表示: 图3 交互学习模式 图4 操作与练习的基本结构

交互模式在生物学教学中主要有以下4种应用: 1 操练与练习  计算机逐个或一批批地向学生提出问题,当学生送入回答后,计算机判断其正确情况,并根据学生回答的情况给予相应反馈,以促进学生掌握某种知识与技能技巧(图4)。计算机可以提供的练习方式有填空、选择、填图、配伍等。如图5就提供了一个交互式的图形组合题:学生就可以使用鼠标把分散的鱼的器官拼成一条完整的鲫鱼。如果错误,所拖动的器官就会返回原来的位置,如果正确,就会给予鼓励。  

图5 交互式练习题

2 指导  包括呈现各种形式的教学材料(概念叙述、公式、规则、例子、说明等)和提问、回答与判断反馈等各个方面。如视觉的形成(网址:league2000.y365.com/视觉的形成.zip)就是这样一个指导型课件,学生可以通过操纵鼠标选择学习的内容,也可以选择使用不同的透镜来矫正视力,并根据计算机反馈回来的信息再决定学习进程。

3 咨询  在学习过程中,学生根据需要选择一定的材料,并发出一定的指示,计算机根据学生给出的各种指令,显示相应的学习内容(图6)。如:兽类识别与检索(animal.ioz.ac.cn/identification/asj.html)就采用了这种方式,根据欲识别动物与条文相应的特征,找到符合于该正反条文中的那一段,再依相符合条文后面所标示的条文号继续往下,点击软件提供相应链接,直到最终找到该动物的相应名称。

图6 咨询型课件的常见结构

4 模拟  利用计算机模拟某些规律,产生各种与现实世界相类似的现象,供学生观察,帮助学生认识(发现)和理解这些规律与现象的本质。这种模式有助于培养学生的能力,成为发展较快的一种课件类型。如:虚拟青蛙解剖(george.lbl.gov/ITG.hm.pg.docs/dissect/dissect.html/),学生可以用鼠标代替解剖刀对青蛙进行解剖,还可以调整角度进行观察。通过计算机可以反复进行实验,有助于达到教学的目的。

(三)多媒体网络模式 多媒体网络是指由教师机、学生机、服务器和控制台联网而成的个人计算机系统,可以实现教师和学生、学生和学生之间的点对点、点对面的通讯。在教学过程中,教师除了可以向每台学生机传送教学信息之外,还可以通过教师机观察每一台学生机屏幕信息,以达到对教学的反馈和监控;学生可利用教师设计的教学软件自主学习,学习中的问题可通过网络向教师或同学提问,并进行网络对话。网络学习模式可以用图7来表示。

图7 多媒体网络学习模式(仿李克东)

对于多媒体网络环境下的生物学教学,我们主要采取三种方法: 1支架式教学:支架原本指建筑行业中使用的脚手架,在这里用来形象地描述一种教学方式:儿童被看作是一座建筑,儿童的“学”是在不断地、积极地建构着自身的过程;而教师的“教”则是一个必要的脚手架,支持儿童不断地建构自己,不断建造新的能力。支架式教学是以前苏联著名心理学家维果斯基的“最近发展区”理论为依据的。维果斯基认为,在测定儿童智力发展时,应至少确定儿童的两种发展水平:一是儿童现有的发展水平,一种是潜在的发展水平,这两种水平之间的区域称为“最近发展区”。教学应从儿童潜在的发展水平开始,不断创造新的“最近发展区”。支架教学中的“支架”应根据学生的“最近发展区”来建立,通过支架作用不停地将学生的智力从一个水平引导到另一个更高的水平。  支架式教学的流程可以用图8来表示:

图8 支架式教学流程 例如:《黑色的眼睛》(league2000.y365.com /eye)这一课就采取了支架式教学。 (1)搭脚手架——围绕《眼睛》这个主题,按“最邻近发展区”的要求建立概念框架提出5个问题,并用大屏幕投影显示出来:①眼睛的结构是怎样的?②视觉是怎样形成的?③眼睛怎样看清楚远近不同的物体?④近视和远视是怎样形成的?如何进行矫正?⑤检查你的眼睛。我们如何对眼睛进行卫生保健? (2)进入情境--用诗篇导入: “黑夜给了我黑色的眼睛,我却用它寻找光明”。 让学生思考为什么眼睛能够见到光明。 (3)独立探索--让学生根据网站给出的链接进行探索,并思考教师提出的问题。探索过程中教师要适时提示,帮助学生沿概念框架逐步攀升。 (4)协作学习--进行小组协商、讨论。在共享集体思维成果的基础上达到对当前所学概念比较全面、正确的理解,即最终完成对所学知识的意义建构。  (5)效果评价--通过对学生回答问题的结果对学生的学习效果进行评价。

2  抛锚式教学:这种教学要求建立在有感染力的真实事件或真实问题的基础上。确定这类真实事件或问题被形象地比喻为“抛锚”,因为一旦这类事件或问题被确定了,整个教学内容和教学进程也就被确定了(就像轮船被锚固定一样)。由于抛锚式教学要以真实事例或问题为基础(作为“锚”),所以有时也被称为“实例式教学”或“基于问题的教学”或“情境性教学”。 抛锚式教学的流程可以用图9来表示:

图9:抛锚式教学流程 例如:《小小营养学家》(hfedu.com/yy)一课就采取了抛锚式教学: (1)创设情境--提出问题:日本人在古代被称为“倭”,即矮的意思,但根据北京大学季成叶教授的调查,日本青少年的平均身高已经超过中国。为什么在二战后日本人的身高会迅速超过中国人呢?以一个两难问题引导学生进入探究情境。 (2)确定问题--在学生总结出是“营养”的原因后,提出问题:怎样的营养才是合理的?营养配餐有怎样的原则呢? (3)自主学习--学生利用教师提供的配餐工具软件自主探究(图10),自己总结营养学的原则。教师给予一定的帮助和指导。

图10 配餐工具软件

(4)协作学习--讨论和交流自己的配餐心得,通过不同观点的交锋,补充、修正、总结出合理的营养学观点。 (5)效果评价--对学生的配餐结果进行评价,根据电脑显示的结果可以显示学生完成成果的合理性。

3  随机进入教学:学习者可以随意通过不同途径、不同方式进入同样教学内容的学习,从而获得对同一事物或同一问题的多方面的认识与理解,这就是所谓“随机进入教学”。显然,学习者通过多次“进入”同一教学内容将能达到对该知识内容比较全面而深入的掌握。这种多次进入,绝不是像传统教学中那样,只是为巩固一般的知识、技能而实施的简单重复。这里的每次进入都有不同的学习目的,都有不同的问题侧重点。因此多次进入的结果,绝不仅仅是对同一知识内容的简单重复和巩固,而是使学习者获得对事物全貌的理解与认识上的飞跃。  随机进入教学的流程可以用图11来表示:

图11 随机进入教学流程 例如:《保护绿色家园》(hfedu.com/green)一课就采取了随机进入教学: (1)呈现基本情境--向学生展现黄河上游和中下游的图片,提出问题:为什么黄河上游清澈明净,而下游却污涝混浊呢? (2)随机进入学习--学生可以通过网站导航中的链接,进入各个专题(一共有8个专题)进行学习(图12)。在此过程中教师应注意发展学生的自主学习能力,使学生逐步学会自己学习。

生物信息学技术第7篇

关键词:信息技术;生物教学;单元复习

为了进一步推进初中生物教学改革,有效地落实生物课程标准的精神,教师必须转变传统的教育观念,要充分发挥信息技术的作用,实现信息技术与生物教学的有机结合。

一、利用信息技术有助于教师备好课

教师在上课前要进行充分的备课,不仅要备学生,还要备教材,明确让学生掌握的基本知识、基本技能,根据学生的认知规律,对教材进行科学地调整,详略得当,突出重点,突破难点,以形成一个完善的知识体系。只有备好课才能为上课打下良好的基础。教师在备课中遇到的疑难问题可以利用信息技术进行查找,还可以利用信息技术与同行在网络中进行交流,获取他人的成功经验,来指导、完善自己的课堂教学。这样不仅花费的时间较少,而且备课的效果还会很好。

二、利用信息技术有助于教师上好课

1.信息技术能够提高学生学习生物学的兴趣

学生只有对生物学有了浓厚的兴趣,才能够主动地去学习,才能乐学、会学、学好。在教学中,恰当地运用信息技术来展示教学信息,可以充分地调动学生学习的积极性、主动性。例如,在学习《开花和结果》一课时,教师可以把开花和结果的连续过程制成Flas来播放,不仅给学生增添了强烈的视觉感受,还培养了学生在观察中发现知识、在发现中思考问题的好习惯,使学生能够掌握知识,强化了学生的有意注意,变被动地思考转化为主动地探究知识。

2.利用信息技术,帮助学生解决教学疑难问题

生命过程是复杂的动态过程,在教学过程中,只利用图片、语言是难以准确、生动、形象地表述的。利用信息技术手段则可以把复杂的生命过程简单化、把内部生命现象表面化,例如,在学习《自然选择》这一知识时,教师可以利用Flash课件演示长颈鹿的进化过程,使学生在有声有色的画面中感受知识,从而帮助学生理解自然选择的过程,这种传授知识的方法比教师单纯地语言传授要强得多。又如,血液在生物体内是如何流动的、物质的交换过程是如何进行的、细胞是如何分裂和生长的等。这些知识对于初中生来说,都是教学中的难点,当把这些知识用信息技术来展示以后,非常生动、形象,帮助学生提高了获取知识的能力、提高了思维能力和理解能力,这样就会让学生感受到生命的真谛,印象深刻,从而获取知识。

3.利用信息技术,有效地进行单元复习

生物学的特点是概念多、图表多、实验多,而这些知识是学生学习生物学必须要掌握的,因此,教师在进行单元复习时,可以把本单元的知识利用信息技术手段来展示,使知识的结构比较完整,系统性更强、层次分明、脉络清晰,既激发了学生的学习兴趣,又有利于学生理解、掌握知识。

三、利用信息技术,扩大学生的认知范围

在教学中,有的学生对生物学知识有了浓厚的兴趣,他们想获取更多的令他们感兴趣的知识,这时,教师就可以引导学生利用信息技术快捷地接触到这部分知识,例如,转基因生物的培育过程、优缺点有哪些,杂交水稻的研究过程及成果等等。通过网络,使学生能够了解到生物学发展的方向和动态,感受到生物知识广泛的应用前景,体验到生物学科对时展的深远意义。

生物信息学技术第8篇

关键词 高中生物;信息技术;学习资源

现代教学理论之一的建构主义学习理论认为:知识不是通过教师传授得到的,而是学习者在一定的情境即社会文化背景下,借助他人的帮助,利用必要的学习资源,通过意义建构的方式获得的。这就明确指出:教师是学生进行意义建构的指导者、帮助者、促进者。

现代信息技术能同时获取、处理、编辑、存储、展示包括文字、图形、声音、动画等不同形态的信息,将其融入中学生物教学中,能够更好地提高教学质量,促进教学改革。应用现代信息技术的中学生物教学更好地拓展了传统的教育、教学视野,丰富了教学内容,增加了教学的密度和容量,从而创造出使知识学问来源多样化的文化教育环境,为学生个性、素质的发展提供了无限广阔的天地,使课堂教学效率有了明显的提高。

1 应用信息技术要以教师为主导,以学生为主体

原有的教学模式以教师的讲授、课堂灌输为基础,注重教师在课堂中的主体和主导作用,教师在课堂扮演的是知识的传播者。和过去的教学方法相比,现在最大的变化是生命科学和现代信息技术日新月异的发展,使教师不再成为课堂上知识的绝对占有者。这就要求教师加强创新意识,培养创新能力,并将这种能力应用于教学设计、教学管理、教学软件的开发和教学技术的掌握。教师在教学中可以和学生共同去揭露知识的产生、发展和形成过程。在学习新课之前引导学生充分利用学校、家庭的多媒体网络资源,利用学生已具备的计算机操作能力,去查找资料,然后以小组为单位整理、归纳出本小组的结论,在课堂各小组派代表对本小组的证据和观点进行阐述。这样有利于帮助学生学会用信息技术查阅资料,理清知识体系,拓展教材内容,与学科知识发展保持同步。

通过改变学生的学习方式,使学生主动参与,培养学生收集和处理科学信息的能力、获取新知识的能力、分析和解决问题的能力,为学生终身学习打下坚实的基础。这样也使教师从知识的传播者变为学生学习的设计者、帮助者、和指导者。

2 应用信息技术可以拓宽信息来源,增大信息量

课前可通过互联网查询和搜集所需要的信息,下载网上与所授内容有关的影视信息在课上播放,并可及时补充生命科学、技术的最新研究成果和发展动态。

例如,在学习人与社会、科学、环境的关系时,笔者认为除了通过PowerPoint组合丰富的图片资料与相关链接外,还需要提供相关网站的网址,如中国生物信息(省略/)、中国科学数据库(sdb.省略)、野生动物之家(animal.ioz.省略/)、中华基因网(省略)等,有利于学生更多地掌握和了解相关领域的研究进展,对所学知识所处的地位有明确的认识。

3 信息技术与生物教学整合的本身要求教师不断

地进行学习,提高自身的信息技术素养和理论

水平

实践证明,教师是有效开展信息技术与学科教学整合的关键因素,教师对整合的目的和实质的正确理解和把握是进行整合的前提。由于普通的生物教师本身对于现代信息技术掌握有限,对于除PowerPoint以外的实用软件不熟悉,会导致有时心有余而力不足,严重影响了整合过程的进行。因此,生物教师一方面要进行先进教学理念的学习,深入地了解并真正地体会整合的必要性和意义;另一方面,在进行教学实践的同时要不断地提高自身信息技术水平,以便有效地实现信息技术与生物教学的整合。

4 运用现代信息技术辅助教学能更好地激发学生

的学习兴趣

教育心理学认为:兴趣是获取知识、开阔眼界、丰富生活的最重要的推动力。现代化信息技术教学手段,以其形、光、声、色等多种功能作用于学生的多个感官,不仅能吸引学生的注意力,更能激发学生的求知欲,极大地调动他们的学习热情。而学生对自己感兴趣的事物,总要想方设法去认识、去探索、去研究。利用现代信息技术优势,遵循教育教学规律,结合生物学科的特点,有效地激发全体学生的浓厚兴趣,积极地推动不同层面的学生参与教学全过程,充分发挥“以教师为主导,以学生为主体”的作用,使学生在现代信息教育技术营造的氛围中,油然生趣,主动参与,轻松愉快地接收新信息,掌握新知识。

如讲“DNA的结构和复制”一节时,生物教师可先让学生看一段课外阅读材料,思考性状是怎么遗传的?DNA为什么能控制性状的遗传,引导学生去探索DNA结构与功能的关系。然后屏幕显示DNA的基本组成单位,以动画形式显示DNA的双螺旋结构,给出一个动态的自动解旋、碱基配对、形成子链构成两个新的DNA分子的过程图,将枯燥抽象的概念、原理、规律、复杂的运动变化过程等以生动直观、形象逼真的方式呈现在学生面前,使学生产生全新的感受,学生的学习兴趣会立刻被调动起来。同时,兴趣和信心等非智力因素伴随着智力活动的进行,从而强化了学习的动机和需要,激发了学习热情,使学生的学习过程能顺利地进行。

5 创设情境,适时适量使用媒体

5.1 适时呈现媒体,切忌喧宾夺主

选准了多媒体的表现内容,还要设计多媒体在教学过程中呈现的时机、方式等。这就要求教师在教学过程中,针对学生在学习过程中的心理状态,根据教学内容所要求的不同的学习水平层次,不失时机地发挥媒体的作用,使媒体在最佳时机、以最佳方式呈现,从而帮助学生解决“掌握知识与形成能力”之间的矛盾,切不可喧宾夺主,随意呈现。

5.2 创设情境,充分激发学生的学习兴趣

兴趣是最好的老师,只要在上课前激起学生的求知欲,调动起学生的学习兴趣,学习起来就会起到事半功倍的效果。然而传统课堂上仅仅靠简单的挂图、色彩变幻等手段来刺激学生的学习兴趣,显然是很不够的。有了现代信息技术,课前通过多媒体播放与本节课有关的动画、录像、图片、声音等,可以有效地激发学生的求知欲,使其产生浓厚的学习兴趣。

如在“植物的激素调节”一课中,教师播放一些植物向性运动的有关实例及产生原因;如教学“基因的表达时”,播放《“人体的阿波罗计划”――人类基因组计划》等。通过这些短剧或影片的播放,一方面可以有效地激发学生的兴趣,提高学生的能动性;另一方面也可以利用这些生动有趣的情景对学生进行情感教育,培养其献身科学的精神。但要注意,短剧播放要短而精,切不可占用太多时间。