生物课程教学中教育技术论文

2022-04-22

摘要:VR/AR技术由于其虚实沉浸性、实时交互性和三维构想性的特点,在教育领域已经得到了一定的应用。文章在分析了目前生物课程教学中的不足之处后,为了改进中学生物课堂教学现状,并将基于VR/AR技术的zSpace设备有针对性地应用到生物课程中,对中学生物课程的课堂教学重新进行了设计。以下是小编精心整理的《生物课程教学中教育技术论文(精选3篇)》相关资料,欢迎阅读!

生物课程教学中教育技术论文 篇1:

面向生物核心素养发展的信息化教学创新与重构

摘要:核心素养发展是现如今教育领域的重点话题。基于核心素养发展要求,各省市高中都逐步将核心素养的培养融入到高中教学当中。本次研究针对高中生物课程教学的特点,面向核心素养发展要求,结合山区高中生物课程教学实际,进一步分析信息化教学融入山区高中生物课程教学的特点,由此深入探讨面向生物核心素养发展的信息化教学创新与重构策略,同时更结合实际,谈谈如何有效促进山区高中生物课程教学发展。

一、理论研究背景

信息化教学技术与山区高中生物课程教学深度融合实施策略强调充分发挥教师的主导效用价值,通过设定山区高中生物课程教学任务以及教学目标,充分应用现代信息化教育技术,让师生双方边教、边学、边做,全程构建素质以及技能框架,丰富课堂山区高中生物课程教学以及实践教学环节,进一步增强山区高中生物课程教学质量。

二、山区高中生物课程的信息化教学现状

(一)课前预习引导

我们利用“龙教学习”等信息化技术平台,可帮助同学们提前预习新课内容,让同学们做到心中有数,引导学生们养成课前预习的好习惯,有助于后续课程知识点的快速吸收,切实提高课堂教学效率。

(二)课堂教学发展

在实际上课过程中,老师制作专门的单元课件,鲜明生动的课件内容,能够有效吸引学生的注意力,切实提高学生的学习兴趣,由此对于后续的课程内容学生也会更有学习激情,并且愿意主动加入到课堂教学当中。

(三)课后复习巩固

待课堂教学完成后,知识巩固也是非常重要的一环。我们结合学生的实际,也进一步融入了信息化教学技术来辅助巩固课后内容。例如,我们利用微信群、钉钉群等,充分与家长们进行沟通,进一步来了解学生在家中的学习情况,并且指导学生们充分利用“网络资源”来进行课外学习的解惑。该模式一经推广,就获得学生家长的广泛好评。

(四)优质经验分享

我们虽然是山区地区,但是近年来在乡村振兴的政策中,我们山区也逐步将中心偏向教育领域,并且对其教育的重视度日渐增加。如在2020年新冠疫情期间,为了不耽误到学生们的学习进度,我们鼓励学生在线上找寻适合的网络学习APP进行辅助学习,并且引导学生们尝试线上的“体验课”等,例如“作业帮”“学思网”等,进而从根本上改变家长对网络学习的偏见,更能有效地利用信息化教学技术学习。

三、面向核心素养发展的信息化教学创新与重构策略

(一)充分应用先进信息化技术,强化生物课程教学质量

老师在进行山区高中生物课程教学时,应当强化对信息化教学技术与山区高中生物课程教学深度融合实施策略的理念认知,充分应用先进信息化教学技术。因为在山区高中生物课程教学阶段,老师是最清楚学生的学习习惯培养应该从何下手的。

比如说在学习“物质的跨膜运输”课程中,生物老师可以将自由扩散、协助扩散、主动运输这三种运输方式利用多媒体技术将物质跨膜运输的过程做成动画,运用类比的方法全面开展学习,举例说明跨膜运输的特点以及对细胞的意义。运用多媒体引导教学能够使学生更加直观的看到物质跨膜运输胞吞(接触、凹陷、包围、分离)以及胞吐(包围、移动、融合、排出)的过程。

(二)多元融合线上线下生物课程教学资源,丰富生物课程教学内容

通过信息化教学技术与山区高中生物课程教学深度融合实施策略,老师可以多元融合线上线下山区高中生物课程教学资源,丰富山区高中生物课程教学内容,以及在山区高中生物课程教学阶段的方式改善以及优化,更能够带来山区高中生物课程教学的扩展教学。

基于此,我们多元融合了线上线下的丰富教学资源,进一步丰富了我们生物课程的教学内容,由此让学生们在生物课程学习中拥有了更多的可能性。如,我们山区高中利用信息化技术教育云平台,提前预习新课内容,让同学们做到心中有数,引导学生们养成课前预习的好习惯,有助于后续课程知识点的快速吸收,切实提高课堂引导教学效率。结合“龙教平台”等信息化技术平台,我们学生也通过信息化教学技术的加持,养成更为系统、积极的学习行为习惯和学习体系,同时也让学生的学习积极性不断增强, 从而实现学生生物核心素养的综合发展。

(三)强化信息化技术教学,提升生物课程教学质量和效率

教育信息化技术发展是促进信息化教学技术与山区高中生物课程教学的深度融合,如果没有历史资源,没有数据的导入,根本谈不上融合,更不可能有深度。由此在山区高中生物课程教学阶段,老师应当强化对信息化教学技术的方式认知,并且选用适合的山区高中生物课程教学模式,强化信息化技术教学融合,进一步优化师资团队质量,由此促使学生始终处于积极主动的学习状态。

比如在讲解染色体课程的时候,为了让学生更加直观地认知和了解到“染色体”的相关的知识点,我们可以通过可视化的信息技术平台来进行动画讲解,由此让学生们能够更好的掌握“染色体”的关键知识点,并且也能够快速将其融入到自己的知识体系当中。

(四)加快搭建统一平台,统筹信息化教学应用

建设以“信息化教学智能分析,信息化教学自主推送”为特征的控制平台。搭建统一信息化教学技术平台,形成系统化、集中化的高中生物课程教学的信息化教学采集管控机制,从而实现其信息化教学的快速处理,切实提高其教学效率,为基于信息化教学技术的高中生物课程教学教学发展奠定更为夯实的基础。

为了改变这种教学模式,基于信息化教学平台,用视频的形式将其教学内容可视化,由此引导学生们挖掘其背后的知识点,以激励性的语言激发学生再探究的欲望,由此让学生来分组进行讨论,并且通过各类可视化形式进行现场陈述,由此来进一步引导培育学生的主动思辨能力。

四、结语

综上所述,本次研究结合山区高中生物课程教学的特点展开全面分析,面向生物核心素養发展,进一步深入分析信息化教学创新与重构等相关。与此同时,针对山区高中生物课程的信息化教学现状,提出充分应用先进信息化技术、强化生物课程教学质量、多元融合线上线下生物课程教学资源、丰富生物课程教学内容、强化信息化技术教学、提升生物课程教学质量和效率等方面的建议,希望真正锻炼学生们的生物核心素养,提升学生们对生物课程的兴趣度。

参考文献

[1]陈丽娟.关于信息技术在高中生物教学的运用探究[J].当代家庭教育,2021(11):21-22.

作者:朱小娜

生物课程教学中教育技术论文 篇2:

VR/AR技术在中学生物课程中的应用探究

摘 要:VR/AR技术由于其虚实沉浸性、实时交互性和三维构想性的特点,在教育领域已经得到了一定的应用。文章在分析了目前生物课程教学中的不足之处后,为了改进中学生物课堂教学现状,并将基于VR/AR技术的zSpace设备有针对性地应用到生物课程中,对中学生物课程的课堂教学重新进行了设计。以七年级生物教材中的“呼吸系统”为例在课堂中进行了实践应用,并且取得了较好的教学效果,最后对VR/AR技术服务于中学生物课堂的优势进行了总结。

关键词:VR/AR;中学生物课程;教学设计;zSpace

一、引言

虚拟现实技术(VR)就是采用计算机技术生成逼真的视觉、听觉、触觉一体化的特定范围的虚拟环境,用户借助必要的设备以自然的方式与虚拟环境中的对象进行交互作用、相互影响,从而产生亲临等同真实环境的感受和体验[1]。增强现实技术(AR)是虚拟现实技术的延伸,它可以用来模拟对象,让学习者在现实环境背景中看到虚拟生成的模型对象而且这一模型可以快速生成、操纵和旋转[2],VR/AR技术具有虚实沉浸性、实时交互性、三维构想性等特点。政府也大力推广政策扶持VR/AR产业的发展,推动VR/AR技术体系与产业格局的初步形成。2016年4月,工业和信息化部电子技术标准化研究院发布了《虚拟现实产业发展白皮书》,旨在剖析虚拟现实产业在国内外发展现状、研发情况和产品情况,以及当前虚拟现实的标准化进展情况和需求,分析未来发展趋势、应用及相关政策建议[3]。目前,我国虚拟现实仍处于初级阶段,市场规模处在较小的水平,但市场规模增速非常快,数据显示,2015年以来我国虚拟现实市场规模快速发展,预计到2021年将达到544.5亿元[4]。VR/AR目前已经开始在电影、游戏、医疗、工程设计等领域得到广泛应用[5]。与此同时,将VR和AR技术引进教育领域,以丰富教育资源和促进教学理念完善与教育方法改进,最终达到提升教学效果的目的,这也是当前教育改革的热点之一。

二、VR/AR技术在教育领域中的应用现状

随着信息技术的发展,当前的学习和教学环境已经发生很大的变化,学习方式由单向化、固态化、静态化走向动态化、情景化、个性化、社会性和非正式性。张志祯等提出VR有重塑教育的潜力,通过体验、探究、训练、矫正、交流、创作与游戏等七大教育功能,学生在虚拟世界中的学习能力与创作热情大大提高[6]。VR/AR技术改变传统基于PPT的文本、图像等二维平面教育环境,利用逼真的三维交互环境展示教学内容,把被动传输式学习变为激发学习兴趣和保持学生注意力的主动式探索学习,从而提高教学效率,发展学生的想象力、创造力和提高操作技能。例如,魏久鸿等利用VR/AR技术进行教学,通过开发“细菌和病毒的遗传”课件研究桌面虚拟现实技术及其交互性,在实际教学应用中收到了较理想效果[7]。

生物学科中存在很多繁杂而无法梳理、难以想象却又缺乏直接经验支持的微观现象以及离学生生活较远的抽象模型,然而对于这样的教学内容,传统生物课堂往往以图片展示、书本阅读和教师的讲解为主,学生只能在脑海中进行想象,对生物微观模型缺乏明确的认识,这是生物教学需要解决的一个难点。另外实验探索也是生物教学的一大阻碍。VR/AR技术不仅支持学生身临其境地体验这些现象和模型,还帮助学生零距离、全方位地观察实验对象,通过解剖模型、重组模型与虚拟环境进行交互。例如,在zSpace桌面交互系统中自备的教材中,学生在学习“线粒体”这章时可以全方位、不限空间地观察线粒体细胞结构,对其内部结构的认知也不再是抽象的、静态的,甚至学生可以从基因的角度重构线粒体,体验创造的乐趣。

三、VR/AR技术对中学生物课堂的改变

1.传统生物课堂的不足

传统生物课堂的设计需要考虑教学目标、教学内容、教学过程以及师生角色四个部分。教师以教学目标为依据,分析教学内容,划分教学重点和教学难点,安排学生在课堂中的教学活动。在传统生物课堂中,由于客观条件的限制,教学方法以教师呈现PPT、音频和视频等教育资源的讲授法和问答法为主,因此在师生角色中,教师为传授者,学生为接受者。传统生物课的课堂设计如图1所示。

通过对传统生物课程的课堂设计进行分析,发现传统生物课堂在教学目标、教学内容、教学过程以及师生角色四个维度上都存在不足:①在教学目标中,教学实践缺乏。生物是一门实践性较强的学科,以呈现内容为主要教学方式的传统生物课堂往往只能帮助学生了解生物知识,无法锻炼动手能力,培养观察力、学习力、实践力和创新力。②教学内容碎片化。在传统生物课堂上,教学内容的唯一来源就是课本,但是大部分课本中知识点的讲解分散,教学内容各个单元之间前后关联性差,教学呈现碎片化。③在教学过程中教学手段单一。教学目标多元化且生物课程内容广泛,因此教师也不能采用单一的教学方法。多元化的教学目标和多样性的教学内容决定了教师教学方法不能只采用讲授式和问答式。④学生在师生关系中处于被动地位。传统生物课堂中,只重视教师的“教”而忽视学生的“学”,学生是外在刺激的被动接受者,主动探索知識的机会不多,往往内在动机弱,在学习中处于被动地位。

2.基于VR/AR技术的中学生物课堂设计

基于VR/AR技术的课堂由虚拟教学环境、教学资源、教师、学生等元素组成。VR技术提供虚拟环境,AR技术作为VR技术的延伸,是真实情景与虚拟情景交叉的桥梁,有助于学生快速联结知识与模拟情景,促进学生对生物中宏观、微观知识的理解。因此基于VR/AR技术的课堂设计既要考虑到VR和AR的优势,也要重视传统生物课堂中的元素,包括教学目标、教学内容、教学方法、师生角色等。综合以上考虑笔者建构了图2所示的基于VR/AR技术的中学生物课堂设计方案。

(1)VR/AR技术支持下的虚拟课堂首先要考虑逼真的教学场景。学习情境理论认为学习者的学习是在情境中进行意义建构,所以在进行课堂设计时要确定场景需求,要明确教学场景需要的物品,利用VR技术进行对象建构。同时营造良好、和谐和愉悦的课堂气氛也是场景设计中的重要环节,只有学生感到身心愉快才能主动进行探索学习。

(2)虚拟课堂需要良好的互动体验。VR技术能还原历史场景、模拟真实场面,也能虚构未来空间。但是仅仅只有沉浸性体验是不够的,还要利用AR技术进行界面设计,让学生通过互动进行情景与知识串联,形成整体认知能力、系统分析与综合设计能力。在虚拟课堂中,除了师生交互,最主要的就是学生在虚拟环境中主动进行实时交互,获得反馈信息,不断体验、发现和探索。

(3)虚拟课堂需要融合课程内容。分析课程内容,明确课程目标,规划教学活动,进行教学评价是传统课堂设计的基本内容,技术为教育服务就是在这个基础上弥补传统课堂的不足,而不是推陈出新,无视教育规律。VR/AR技术支持下的课堂首先要以内容为核心,进而安排活动任务,完成教学目标。例如,在zSpace桌面交互系统里自备的教材《生物细胞》课程中,学生可以在沉浸性的虚拟课堂中观察细胞的生长、死亡、缩小和放大,VR/AR技术的使用更好地帮助学生体验和观察细胞的变化并没有喧宾夺主。

(4)虚拟课堂需要重视师生角色定位。在虚拟课堂中,项目式学习是最常采用的,教师是学生课堂学习的指导者,但这并不意味着学生是课堂的主人。在沉浸性虚拟环境下,学生以个人或小组形式收集资料、自主探索、获得知识,但是师生交流和师生答疑等活动也必不可少。最后学生要在自评、他评以及师评中进行分享交流和多元反思。

3.结合案例分析VR/AR技术支持下的中学生物课程教学

研究针对基于VR/AR技术的生物课程中“呼吸系统”这一教学设计进行分析,阐述这一课时的教学活动,分析在VR/AR技术支持下生物课程的特点。研究使用了一款基于VR/AR技术的设备——zSpace,这是一款沉浸式桌面交互系统,能让使用者在高度的沉浸感和交互感下更加有效地进行学习。

基于zSpace的“呼吸系统”的教学内容融合了VR和AR技术,带领学生在呼吸系统中旅行并研究呼吸系统如何实行有效气体交换,本课的教学活动分析如图3所示,主要包括四个方面的内容:

(1)虚拟教学环境设计激发学生兴趣,化被动学习为主动学习。传统“呼吸系统”教学结合图片和视频展示呼吸系统图和肺的功能,但是学生对呼吸系统的立体结构不够了解,此时教师利用zSpace桌面式VR/AR设备全方位展示呼吸系统的结构,利用AR模型对呼吸系统进行分解,使学生观察胸腔的结构和气体在呼吸系统中的交换过程,这比图片和视频展示更加直观,更容易激发学生的主动性与积极性。

(2)互动体验设计促进教学方式多样化。VR/AR技术支持下的生物课堂教学方式多样,项目式和探索式的学习方式对学生提出了对各单元知识点系统化加工整理的任务。为完成不同阶段任务,学生以小组合作的方式进行体验、发现和探索,但在学习过程中,教师不断指导学生对模型进行游戏交互,从不同层面和角度观察三维生物模型,帮助学生真正体会和理解相关知识。

(3)课堂内容设计促进教学内容系统化。VR/AR技术辅助呈现课堂内容,在VR/AR技术支持的教学实践中,利用VR的可视化技术将生物模型显示出来,学生在课堂上以沉浸式体验观察呼吸系统模型的三维结构,同时学生为完成任务必须找到知识点的连接点和生长点,形成系统的、不断生长的知识结构,促进教学内容系统化。

(4)师生角色分析促进学生实践能力的培养。在VR/AR技术支持的生物课堂中,教师由主导者变成辅助者,学生通过项目式和合作式的学习方式掌握呼吸系统的相关知识,并将所学知识融入到整个知识体系中去解决问题,使动手能力、合作能力和思维能力得到提高。除此之外,学生还能产生高自我效能感,具体表现在学生对于zSpace桌面系统中提出的问题表现出积极态度,通过参与到小组合作中,询问教师,利用设备检索知识等方式解决问题,在动手操作中建立更完整的知识体系,锻炼实践能力,有效建立学习的热情和信心。

四、基于VR/AR技术的中学生物课堂的优势

通过对基于VR/AR技术的生物课堂与传统生物课堂进行对比,笔者总结了VR/AR技术服务于课堂在教学目标、教学内容、教学过程以及师生角色四个维度上的优势。

1.教学目标上,有利于培养学生实践能力

在VR/AR技术建立教学框架后,整合有效的教育资源,学生的学习过程不受时间、地点和成本的限制。与传统的计算机导入文本、图片、音频与视频的教学模式不同,VR/AR支持的生物课堂以项目式学习进行实践探索,学生通过佩带和操作VR眼睛和数据手套等相关设备,可以在虚实结合的环境中进行实践交互,锻炼学生的操作能力并培养其合作精神。

2.教学内容上,有利于教学内容系统化

就生物这门课程而言,系统性不仅体现在知识点难易和呈现顺序上,而且也表现在知识点的串联方面。沉浸性的虚拟体验和探索式的自主学习帮助学生将各知识点串起来,对生物形成整体的认知能力、系统分析与综合设计能力。

3.教学过程上,有利于教学方式多样化

VR/AR技术支持多方共同参和创造,以协同方式、小组合作、项目式学习和探索式等教学手段打破了传统生物课堂以教为中心的单一教学模式。实际上,这种探究教法对教师的挑战更大,探究教学的实施对教师在教学理念、教学实施与评价上有更大的要求,需要各方面的支持以及反复的实践、反思和学习。

4.师生角色上,有利于学生化被动为主动

美国缅因州的国家训练实验室研究显示了不同学习方式的学习者在两周后的平均学习保持率不同[8]。被动式学习下,两周以后的学习内容只能留下5%,而采用主动式学习可以记住75%。VR/AR技术除了增强构建真实的教学情境外,最大的优势就是其交互功能,好玩的、有趣的交互促进教学游戏化,更容易激发学生主动学习。VR和AR技术整合了无形的“情”和有形的“境”,学生由情入境、情景交融,产生乐学与愿学的欲望,提升学习效率。

随着VR/AR技术的发展以及在教育领域中的深入应用,VR/AR技术解决教育中问题的价值逐渐显现。在VR/AR技术的帮助下,学生以主动学习的方式走进设定的虚拟情境中进行交流互动,教学效果远胜于传统课堂上师生之间的问与答,VR技术提高了教育效率,同时也降低了训练成本与风险性。当前,越来越多的教师都在研究如何利用VR/AR技术服务于教育,不仅仅需要学校购置硬件设备、建立物联网系统,还需要研究者把目光聚集到VR/AR技术融入课程,利用VR/AR技术为学生构建一个新的智慧教育环境。

参考文献:

[1]张建武,孔红菊.虚拟现实技术在实践实训教学中的应用[J].电化教育研究,2010(4):109-112.

[2]蔡苏,王沛文,杨阳等.增强现实(AR)技术的教育应用综述[J].远程教育杂志,2016,34(5):27-40.

[3]虚拟现实产业发展白皮书[DB/OL].http://www.cbdio.com/BigData/2016-09/18/content_5266551.htm.

[4]2019中国虛拟现实(VR)市场现状及发展前景预测[DB/OL].https://www.sohu.com/a/324300556_120135108.

[5]温晓君.2017中国虚拟现实产业走势[J].中国经济报告,2017(8):65-67.

[6]张志祯.虚拟现实教育应用:追求身心一体的教育——从北京师范大学“智慧学习与VR教育应用学术周”说起[J].中国远程教育,2016(6):5-15+79.

[7]魏久鸿,王丽萍,李冬哲,等.桌面虚拟现实技术在“细菌和病毒的遗传”课件中的应用研究[J].现代教育技术,2010,20(7):140-142.

[8]学习金字塔是美国缅因州的国家训练实验室研究成果[DB/OL].https://wenku.baidu.com/view/31a2f 275580216fc700afd76.html.(编辑:鲁利瑞)

作者:金彩云 刘鑫 李耀锋

生物课程教学中教育技术论文 篇3:

微课在高中生物实验教学中的实践探究

摘 要: 随着当前科学技术水平的日益提升,现代教育技术与设施已经被广泛地应用于现代教育管理工作,有效地变革了传统教育工作模式,为提升现代教育管理水平与教学质量带来了巨大的方便。学校相关教师必须加强对微课堂等教育信息技术的运用,并进行大量的实验教学,以此提高学生本身的文化知识水平,增强他们的专业素养,为今后的成长与发展奠定坚实的基础。文章就微课在高中生物实验教学中的实践探究进行了详细的分析。

关键词: 微课;高中生物;实验教学

一、 引言

生物是一门以实践为基础的自然科学。生物科学的建立与发展,离不开动物实验。利用实践探究生物学的基本规律,是培养学生创造思维、观察与创新能力、实践操作能力以及分析处理生物学问题能力的有效途径。作为一门巨大的数字资源,微课教学的合理使用不但有助于改变学校传统的教育方法与研究方式,同时有助于改善课堂效率,并推动教师的学科发展。高中生物知识具有抽象性、微观性与系统化的特征。在高中生物教学中适当运用微课程,可以使学生了解奇妙的生物微世界,提高学生的微想象能力。

二、 依据学生特点设计微课教学

在新课标教育改革深化推进中,对于学生在教学中的主体地位有明确指出,教师作为教学活动开展的引导者,要加強学生在教学活动中的引导。微课教学可以很好地培养学生在生物学习过程中形成良好的学习能力。尤其高中阶段学生对于学习有一定的固定思维方式,为保证其生物教学课堂中微课教学的教学质量,教师应该立足高中阶段学生的发展特点以及个人性格特点来进行微课教学的设计,保证微课教学符合学生现阶段的学习情况,并且很好地发挥出微课的作用。生物教师在微课教学录制过程中要有一定的生动性和趣味性,确保所录制的课程视频可以吸引学生对于生物学习的注意力,激发学生兴趣。除此之外,在经过高中阶段的学习,学生想象力有所限制,为此教师在教学活动的设计中可以创建相应的教学情境,以此来拓展学生的思维,让学生感受到生物学科魅力。

比如,在“显微镜的操作”教学中,此节课是要求学生对显微镜的具体结构以及操作方式有所了解,并掌握其使用技能,学生可以通过独立使用显微镜来观察到清晰的图像,教师在教学活动中可以录制具体操作步骤的小视频,分步骤来为学生讲解显微镜的构成,并且在学生掌握一定的使用技巧后,组织小游戏,划分小组,教师进行显微镜相关知识的提问,学生积极回答,回答对一题得一分,分值较高的学生可以依据情况减少课后作业,这样的设计学生会积极地参与在课堂活动中,并且主动进行问题答案的探究,更好地掌握本节课的知识内容。

三、 充分利用微课建立教学情境,导入实验的内容

教师为了确保高中生物实验教学的高效率,首先要思考如何调动学生的生物实验研究兴趣,并做好生物实验教学课堂的引导工作。微课教学在实验教学课堂中的运用,能够给学习者创造一种图文融合的教学内容,从而调动学生的学习积极性,使学习者充分调动积极性,融入课堂教学的实践探索。教师可通过制作微课小视频,为每堂课的实际教学内容创建主题情境,并利用网络以及云上的各种教育课件,筛选相应实验材料,使微视频成为实践教学的最有效导入内容。一节完整的实验课堂,能够让高中生始终重视课堂知识的内容。利用微课引入课堂内容可以让高中生更为注意,而通过生动有趣的微课,高中学生的注意力将不受外部因素的影响。介绍时,相关教师应该借助互联网寻找一些和课堂实验有关的课堂录像或教学视频,保持学生的学习积极性,培养学生对学习的主观能动性,使学生走进课堂学习状态。

比如,在“用高倍显微镜观察几个细胞”的观察实验教学中,教师可针对内容先做出简单的微视频,随后再在课堂上给学生演示几分钟,以调动学生的探究兴致。本实验的主要目的是学生掌握如何用显微镜观察细菌,认识细胞的基本构造,以及掌握如何制备临时载玻片。根据实验教学的目的,教师可以在不同显微镜下向学生展示几种不同的细胞动力学图,如动物神经细胞、动物血细胞、植物叶绿体细胞和洋葱表皮细胞。由于细胞的遗传差异,细胞的形状和大小也有所不同。通过介绍这些不同的细胞动力学图,更能够调动学生的探究兴趣。教师还可以通过学生学习细胞的愿望来介绍本课题的内容,让学生可以利用高倍显微镜深入细致地看到不同的细胞构造,并通过这种方法在高校进行实验教学。

四、 利用微课进行课前预习

高中生物知识多,动物实验也多,所以很有必要在课前预习。高中学生在课前预习时,常常会觉得无法理解,遇到了高效进行预习的效果,所以,相关教师能够科学合理地使用微课视频教学系统,让学生对于生物实验知识进行更全面的预习,让高中学生的预习效率更为全面,使高中学生更加清晰地连接高中的生物实验知识点,更能够增强高中学生的学习积极性。有必要让教师按照教材内容和所规定的课程目标,对生物教学中的知识点加以整理和分类,并设置了适当的课程资讯中心,让高中生可以按照自身的接受程度自主预习,这样预览效果就会更具有针对性。

例如,在植物中有效成分提取的实验课堂教学之前,相关教师就可以按照设计的内容制作好与植物芳香油和胡萝卜素提取过程有关的实验课堂录像材料,以方便学生在课程信息中心进行预览,这样有助于提高学生对该课程内容的认识与掌握程度,对实验教学有一定的帮助。

五、 利用微课创设教学情境

培养学生的学习兴趣,是教师进行教学的重要途径。学生只有专心于生物实验学习,才能充分调动学生的教学积极性,以便全身心投入课堂,完成课堂教学目标,从而提升课堂效果。这样,在高中的生物实验教学中,教师就能够结合微课技术,形成良好的生物实验情景,并营造出生动有趣的课堂气氛,同时鼓励学生通过对生物实验知识的进一步深入思考,从而提高对生物实验基础知识的了解。

例如,在学习孟德尔豌豆杂交实验时,由于该实验的实践难度较大,学生在实际教学中不可能进行有效的动手实验。教师可以通过视频动画的使用,有效地展示豌豆遗传杂交的实验过程,学生可以在学习过程中观看生动的动画,使学生不仅可以专注于实验的学习,同时通过对实验步骤的观察,熟悉实验的操作过程,加强对相关实验知识的学习和理解,使学生有更多的学习积极性,提高教学质量。

六、 通过微课开展“先学后教”教学模式,提高学习效率

微课程教学中最突出的课程优势,是通过培养学生在实践学习中的独立探索能力,调动学生内在创造力,从而有效开阔学生思路。教师也可以利用微课教学实施“先学后教”的教学方法,以转变学生被动接触知识的学习状态,让学生作为课堂实践探索的主体,也让教师成为学生实践探索的引导者,并适时给学生提供纠正意见或建议。

例如,在高中开展“环境因素对光合作用的影响”实验教学时,教师可以根据实验的主要教学内容制作微视频,用十分钟以上的时间给学生介绍综合知识点结构,并介绍基本过程操作的实践经验与探索方法,使学生利用十几分钟的时间学习,对实验教学有个基本的认识,并把出现的问题及时记录到教学视频中。学生观看微视频的时间和地点都不受限制。当学习者通过微视频预览实验内容时,能够按照自身的认知水平、能力和理解程度自动调节视频播放的快慢和时间。

七、 利用微课技术引入思维导图,进行探究实验的教学

微课是一门创新型的学习教学模式,具有很强的教育灵活性,微课教育中最关键的微课视频教学方法,对于培养学生的实验思维具有关键的意义。教师还可以通过在微视频中绘制相应的实验思维导图,更清晰地呈现实验的相关流程及其中必须关注的细节或知识点,从而帮助实验学习者更有效地梳理实验探索思路,提高对知识点的理解,从而全面提高实验探索学习的有效性。在实验教学中,教师能够利用思维导图协助学生构建实验细节和具体知识点间的逻辑关系,然后通过思维导图的逐步展开引导学生的思维,加深学生对复杂探究实验的理解。在生物实验教学中,教师需要充分利用信息技术引导学生学习和探索生物实验,对学生进行探索性实验教学,以实现微课程的有效利用。教师可以通过提问和假设引导学生,组织学生交流和设计实验,让学生根据自己的想法操作实验,然后总结和研究实验结果,从而形成自己对生物知识的理解,促进学生实验探究能力的培养。

例如,当教师教学高中生物实验“影响酶活性的条件”时,教师可按照生物试验的教育目的和实验结果所反映的原则描绘思维导图,或利用微视频加以表现。思维导图的第一结构层面主要是影响酶活性的基本条件,而第二结构层面的内容需要猜测影响酶活性的因素。例如,第一个二级结构主要是在探讨温度对酶活力的影响,而第二个二级结构则是在探讨pH对酶活力的影响。然后,实验的探索过程就需要在二级结构以及扩展的三层结构中有所反映。以二级结构pH值变化对酶活力的影响为例,对其三级结构的试验与探索主要涉及试验操作过程、试验现象以及试验结果。实验的操作过程可以帮助学生有效地理清思路,明确实验探索的步骤和顺序,以及如何操作实验,确保实验结果的准确性。实验现象是学生对实验教学知识的思考。在探索pH值对酶活性影响的实验现象时,会出现两种不同的现象,一个试管中的液体变红和另一个试管中的液体变蓝。教师必须从思维导图上体现这一实验现象的教育思想,进而提出实验结果:当pH值高或低时,酶活力会下降,因此在最适宜的教学质量要求下酶活力最高。这样,整个实验过程层层展开,引发了学生的深入思考,然后再把教学知识点体现到实验现象之中,让学生加深掌握,牢固记忆。

八、 利用微课技术进行观察实验的教学

高中生物课程中有一种类型的实验。这种实验侧重于观察和获取实验结果。应根据实验结果得出相应的实验结论,最后是相关的理论知识。这种实验可以由学生自己操作,是对学生实验技能的锻炼。然而,学生在独立实验中不可避免地会遇到各种问题和障碍,实验结果或实验数据与理论值之间会存在差异。此时,可以通过微课程的组织与设计,引导学生探索自己的实验错误或错误产生的原因,从而可以大大提高学生的实验操作能力。

例如,观察根尖分生组织、叶绿体和线粒体的有丝分裂、细胞质流动、植物细胞浆壁的分离和恢复等都需要非常精致的官方仪器,对学生有一定的要求。然而,在实际教学中,部分学生没有准确掌握显微镜的使用方法,不熟悉相关的应用过程,很可能给观察和实验结果带来不便,影响教学效率。通过微课堂技术的应用,教师可以在课前制作相关课件,让学生在课堂上观看,或在课后反复学习,根据学生生物学习能力控制播放速度,实现对学生的有针对性的教学,让学生更多地了解相关的实验知识。

九、 利用微课进行新的教学内容

教师也可针对课程的重点与难点设计微型教学,让学习者于课前进行对相应知识点的自主复习。这种微课堂方法要求教师充分运用各类教育资源,突出重点,突破难点,并以简洁的生物专业术语科学地传授知识点,有助于学生掌握并内化生物概念。在课堂中,学生可以腾出更多的时间跟教师互动与探讨,让学生提问,让教师参与解疑并讲解,建立教师与学生之间的沟通桥梁。

例如,“免疫调节”内容多且难度大。教师可以制作微课堂视频,帮助学生思考和区分容易混合的菜肴的知识点,如抗原和抗体概念的内涵和外延,细胞免疫和体液免疫的過程和区别以及三道防线的定义。经过课前或班后微课堂学习,学生就已经初步掌握了知识,在走进课堂后,教师还可以用流感、艾滋病、过敏、疫苗、肿瘤等这些活生生的实验案例,进一步学习免疫学等基础知识,再经过与教师的讨论,更好地了解和把握关键知识点,进而提升课堂学习的效果。这种微课教学实践方式,把传统课堂的“预习+课堂学习+课后巩固”的学习模式,转变为“学生课前预习、课前学习+课堂交流、问答+课后强化应用”的学习教学模式,进一步优化了学生的学习体验,使学生的课堂学习和手持移动终端的非正式学习环境有机地融合。

十、 结合微课教学进行生物重难点教学

高中生物的教学难度相对较大,其中所涉及的教学重点内容以及难点内容较多,教师在教学活动开展中需要花费较多的时间和精力来进行讲解,但是仍旧不能保证全部学生都可以掌握相应的知识,课堂的教学效果较差,并且在课堂中的教学质量较差并不能达到预期目标。因此在高中生物课堂中,教师可以采用微课资源来进行教学活动开展,不仅可以降低生物有关知识的理解程度,还可以帮助学生更好地进行知识消化。教师在生物课堂的教学活动中可以预留更多时间和学生进行互动交流,丰富课堂的教学氛围,提高学生对于生物知识学习的积极性。

例如,在“比较过氧化氢酶和Fe3+的催化效率”学习中,教师可以让学生先将课前预习任务完成,比如说Fe3+的概念。在预习后通过教师制作的微课视频,从中来寻找预习过程中出现的问题答案,这样可以保证学生对所学知识有一定的了解,教师针对难点以及重点内容进行讲解,学生可以更快地理解并掌握。

十一、 通过微课教学为学生解答疑惑

学生在进行生物知识学习过程中,难免会遇到较多不能自主解决的问题,但是很多学生羞于对任课教师进行提问,或者不能及时找教师进行问题解决。对此种情况教师可以通过选择制作留言板,学生可以将有关生物很难进行个人解决的问题在留言板上留言,教师可以通过收集学生的问题,从中挑选出现频率较高的问题来进行微课视频录制的回答。对于进行答题解惑的微课视频可以每周进行一次更新,依据学生的提问数量来进行微课视频的制作。视频的主要内容是依据学生所提出与生物相关问题来进行解答,保证可以及时地将学生的知识体系进行完善。答疑解惑教学视频的录制还可以帮助教师对学生有较为全面的了解,及时掌握学生的学习状况以及学习进度,对学习能力相对较差的同学,及时进行问题解答,可以依据此来调整课堂中的教学方式,为学生更加全面地进行生物知识讲解,提高生物实验教学的效率。

十二、 结语

总之,在生物实验课堂中开展微课教学可以培养学生的学习积极性和理解能力。通过微课堂,学习者能够形成高中生物知识的基本架构,在实验课前通过微课堂完成预习,通过微课堂完成实验课堂介绍,在熟练后通过微课堂完成实验拓展,从而了解实验原理。通过微课教学的运用,教师能够生动地讲解生物课程中的重难点,因此微课程教学在较大程度上是在具体的生物课程实施中完成的,克服了以往课程的缺陷,对生物实验教学发挥着巨大的促进作用。

参考文献:

[1]宋苗苗.微课在高中生物实验教学中的运用探究[J].文理导航·教育研究与实践,2019(5):17.

[2]杨柳.微课在高中生物实验教学中的运用研究[J].知识窗,2021(4):60.

[3]劉锦刚.微课在高中生物实验教学中的应用探讨[J].中学课程辅导(教学研究),2019,13(5):200.

[4]戴小亮.微课在高中生物实验教学中的有效整合[J].新一代(下半月),2017(7):117.

作者:伍海兰

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