CAI在高中生物探究式教學(xué)模式中的應(yīng)用

東鄉(xiāng)一中  李瑞堅(jiān)
摘要：探究式教學(xué)模式是一種能充分體現(xiàn)學(xué)生在教學(xué)過程中的主體地位和教師主導(dǎo)地位的教學(xué)模式。在這種教學(xué)模式中，學(xué)生不僅為追求發(fā)現(xiàn)而學(xué)習(xí)，而且為追求自身的發(fā)展而學(xué)習(xí)，教師在整個(gè)教學(xué)過程中只起到一種“催化劑”的作用。多媒體計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)是近年來興起的一種現(xiàn)代教學(xué)手段，其圖文聲像并茂的動(dòng)態(tài)傳播，能最大限度地調(diào)動(dòng)學(xué)生的主動(dòng)性和積極性，為高中生物學(xué)科教學(xué)實(shí)施探究式教學(xué)模式提供了契機(jī)。
關(guān)鍵詞：多媒體計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)、高中生物、探究式教學(xué)模式、應(yīng)用
隨著現(xiàn)代科技的不斷進(jìn)步，近年來，多媒體計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)（簡稱 CAI）走進(jìn)了中學(xué)課堂，廣泛地為各教師所應(yīng)用，對(duì)傳統(tǒng)的教學(xué)模式帶來了巨大的沖擊，也為中學(xué)生物課堂教學(xué)注入了新的生機(jī)和活力。如何打破傳統(tǒng)的教學(xué)觀念，將現(xiàn)代教學(xué)技術(shù)與傳統(tǒng)的教學(xué)模式進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，使之更好地為教學(xué)服務(wù)，有效提高教學(xué)質(zhì)量和效率，成為擺在各教師前面的一大課題。本文就CAI應(yīng)用于高中生物科探究式教學(xué)模式談?wù)劰P者的一些體會(huì)。
一、CAI 應(yīng)用于生物科探究式教學(xué)模式的可行性
CAI 開辟了課堂教學(xué)感受與教學(xué)方式多樣化的廣闊空間，提供了教學(xué)創(chuàng)新與發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)，由于MCAI集文字、圖片、聲效、動(dòng)畫于一體，使傳統(tǒng)的“粉筆加黑板，教師一言堂”的靜態(tài)灌入式課堂教學(xué)變?yōu)閳D文聲像并茂的動(dòng)態(tài)傳播，使深?yuàn)W、抽象的理論具體化、形象化，使復(fù)雜艱難的認(rèn)知活動(dòng)變得簡單而輕松，增強(qiáng)了感染力，拓展了學(xué)生的知識(shí)面，從而最大限度地調(diào)動(dòng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性，也為高中生物學(xué)科實(shí)施探究式教學(xué)提供了契機(jī)。
生物科探究式教學(xué)模式是建立在布魯納的“發(fā)現(xiàn)式學(xué)習(xí)”理論基礎(chǔ)和生物實(shí)踐性、實(shí)驗(yàn)性、直觀性、綜合性的特色與教學(xué)實(shí)踐基礎(chǔ)上的。這是一種以問題解決為中心，注重學(xué)生獨(dú)立鉆研，著眼于思維能力和創(chuàng)造能力培養(yǎng)的教學(xué)模式。其教學(xué)過程結(jié)構(gòu)為“課題——背景——探索——評(píng)價(jià)”，它通常是在“問題中心，自主探索，重在發(fā)現(xiàn)”中展開的。較之其他教學(xué)模式，探究式教學(xué)模式的學(xué)生具有最大的自主性和獨(dú)立性，他們不僅為追求發(fā)現(xiàn)而學(xué)，而且為追求自身發(fā)展而學(xué)，教師在整個(gè)教學(xué)過程中只起到一種“催化劑”的作用。將CAI 應(yīng)用于探究式教學(xué)模式，可以有效地促進(jìn)課堂教學(xué)，取得較好的教學(xué)質(zhì)量和效益。
二、CAI 應(yīng)用于生物科探究式教學(xué)模式的一般程序
1、利用CAI 課件創(chuàng)設(shè)問題情景，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，引導(dǎo)學(xué)生積極探究
愛因斯坦說過：“興趣是最好的老師�！迸d趣作為一種個(gè)性心理特征，在人們的認(rèn)識(shí)過程中具有積極的促進(jìn)作用，它是學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)、積極思考、勇于創(chuàng)新的內(nèi)在動(dòng)力。心理學(xué)研究表明：學(xué)生對(duì)某種事物的興趣越濃厚，其學(xué)習(xí)時(shí)的注意力就越集中，致使其觀察細(xì)致、記憶深刻，從而呈現(xiàn)最佳的學(xué)習(xí)狀態(tài)。教學(xué)過程中只有積極地引導(dǎo)學(xué)生最大限度地參與知識(shí)的探究過程，才能使學(xué)生把課本的知識(shí)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化成學(xué)生頭腦中的認(rèn)識(shí)結(jié)構(gòu)，同時(shí)促進(jìn)智能的發(fā)展和基本素質(zhì)的形成。在傳統(tǒng)的教學(xué)模式中，教師任何形象生動(dòng)的語言和豐富的形體動(dòng)作及簡單的掛圖、模型或標(biāo)本都難以將各種生物的鮮活形象和復(fù)雜的生態(tài)展現(xiàn)給學(xué)生。因此也就難以激發(fā)起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。而CAI 課件能夠提供界面友好、形象直觀的交互式學(xué)習(xí)環(huán)境和圖文聲并茂的多種感官綜合刺激，還能按超文本方式組織各種教學(xué)信息。它可以將不同時(shí)間、不同空間的不同生物同時(shí)展現(xiàn)給學(xué)生，也可以把肉眼看不見的東西表現(xiàn)出來，把不便于感知的東西以可以感知的方式表現(xiàn)出來，因而創(chuàng)設(shè)出的情境有很強(qiáng)的真實(shí)感和表現(xiàn)力，能夠營造出課堂上良好的情感狀態(tài)、思維狀態(tài)，強(qiáng)化課堂內(nèi)各種狀態(tài)的協(xié)同效應(yīng)，容易使學(xué)生動(dòng)情入境，有利于激發(fā)他們對(duì)新知識(shí)的強(qiáng)烈興趣和渴望探究的動(dòng)機(jī)，促使學(xué)生的思維從形象思維過渡到抽象邏輯思維。
如在進(jìn)行“基因工程的基本內(nèi)容”這個(gè)環(huán)節(jié)的教學(xué)時(shí)，教師演示幻燈或利用多媒體課件列舉幾種生物的不同性狀，如青霉菌能產(chǎn)生對(duì)人類有用的抗生素——青霉素、豆科植物的根瘤菌能夠固定空氣中的氮?dú)�、家蠶能夠吐出絲。以上幾種生物各自有其特定的性狀，這些性狀都是基因特異性表達(dá)的結(jié)果，但是人類能不能改造基因呢？能不能使本身沒有某個(gè)性狀的生物具有某個(gè)特定性狀呢？例如，讓禾本科植物能夠固定空氣中的氮?dú)�；讓微生物生產(chǎn)出人的胰島素、干擾素等藥物。這樣既節(jié)省了人力，又簡化了生產(chǎn)，同時(shí)還不會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染。這種設(shè)想能實(shí)現(xiàn)嗎？回答是可以的。通過科學(xué)家們的不斷努力，在20世紀(jì)70年代終于創(chuàng)立了一種能定向改造生物的新技術(shù)——基因工程。這樣根據(jù)具體實(shí)例提出假設(shè)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，引導(dǎo)學(xué)生思考，激發(fā)學(xué)生求知、探究的欲望。
2、利用MCAI課件提供直觀材料，為學(xué)生的積極探究創(chuàng)設(shè)條件
傳統(tǒng)的“注入式”教學(xué)，教師只注重向?qū)W生灌輸知識(shí)，學(xué)生則處于被動(dòng)接受知識(shí)的地位，阻斷了學(xué)生的分析、綜合、概括、抽象等心理過程，妨礙了學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)材料的正確加工和轉(zhuǎn)化，剝奪了學(xué)生自由思維的空間。一堂課下來，教師講得口干舌燥，學(xué)生卻聽得味同嚼蠟，興趣全無。而探究式教學(xué)模式特別強(qiáng)調(diào)了教學(xué)方法的優(yōu)化組合，重視學(xué)生的主動(dòng)學(xué)習(xí)，強(qiáng)調(diào)放手讓學(xué)生自己思索、探究和發(fā)現(xiàn)事物，把學(xué)習(xí)知識(shí)的過程和探究知識(shí)的構(gòu)成統(tǒng)一起來，教師的主導(dǎo)作用主要在于對(duì)事物原有的發(fā)現(xiàn)地過程從教學(xué)的需要加以編制，以縮短、減少發(fā)現(xiàn)過程的難度，使之沿著最簡捷的路線進(jìn)行。而且，探究式教學(xué)既肯定了學(xué)生的認(rèn)識(shí)前提、情感前提和教學(xué)的“質(zhì)”這三個(gè)變量對(duì)教學(xué)的影響，更注重知識(shí)獲得和運(yùn)用過程中的學(xué)習(xí)行為和學(xué)習(xí)心理的變化，運(yùn)用一切教學(xué)手段，給學(xué)生創(chuàng)作自由的學(xué)習(xí)氛圍和廣闊的思維空間，使他們的個(gè)性心理得到自由發(fā)展，獨(dú)立性、自主性和創(chuàng)造性得到充分發(fā)揮。此外，心理學(xué)研究表明：人類的認(rèn)識(shí)活動(dòng)是從感性認(rèn)識(shí)到理性認(rèn)識(shí)的，中學(xué)生的認(rèn)識(shí)活動(dòng)也不例外。生動(dòng)、直觀、形象的感性材料最容易被中學(xué)生接受，能使其從事物現(xiàn)象中找出規(guī)律，形成正確的概念，進(jìn)而轉(zhuǎn)化為學(xué)習(xí)的動(dòng)力。因此，CAI 技術(shù)的應(yīng)用，可以提高學(xué)生感受事物的質(zhì)量，讓學(xué)生獲得更生動(dòng)直觀的事物形象，它可以變抽象為具體、變靜態(tài)為動(dòng)態(tài)、將微觀過程加以宏觀模擬、把宏大場景做微觀處理、使瞬間變慢、歷史重現(xiàn)�；�枯燥為生動(dòng)，圖、文、聲、像并茂，調(diào)動(dòng)學(xué)生多種感官參與，給學(xué)生自主探究提供了充足的感性材料，使學(xué)生能在最短的時(shí)間內(nèi)達(dá)到探究的目標(biāo)，切實(shí)提高教學(xué)質(zhì)量。
如“減數(shù)分裂和有性生殖細(xì)胞的形成”既是生物的生殖的教學(xué)重點(diǎn)，同時(shí)也是教學(xué)的難點(diǎn)。在傳統(tǒng)的教學(xué)中，教師多用掛圖、板圖進(jìn)行講解，但由于再生動(dòng)的講解也無法表現(xiàn)出減數(shù)分裂的動(dòng)態(tài)過程，故此使到講解的內(nèi)容往往過于抽象而導(dǎo)致學(xué)生一知半解，印象不深。而CAI課件可以很好地解決這一難題。教師可以在課件中將減數(shù)分裂過程以動(dòng)畫的形式表現(xiàn)出來，動(dòng)態(tài)的演示可以讓學(xué)生一目了然，幫助學(xué)生獲得豐富的感性認(rèn)識(shí)，快速掌握相關(guān)知識(shí)，從而突出重點(diǎn)，突破難點(diǎn)。在這個(gè)過程中，學(xué)生是教學(xué)的中心，教師只起著組織者、指導(dǎo)者、幫助者和促進(jìn)者的作用，充分發(fā)揮了學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性、積極性和首創(chuàng)精神，而學(xué)生在教師的指導(dǎo)下，積極進(jìn)行探索實(shí)踐，逐步做到從感性認(rèn)識(shí)上升到理性認(rèn)識(shí)再指導(dǎo)實(shí)踐。
3、利用CAI課件進(jìn)行當(dāng)堂考核，對(duì)學(xué)生的探究進(jìn)行評(píng)價(jià)
探究式教學(xué)模式是一種比較復(fù)雜的教學(xué)模式，因?yàn)樘骄渴浇虒W(xué)是一種雙重的教學(xué)過程：探究者對(duì)所研究的課題的學(xué)習(xí)，同時(shí)也是對(duì)探究過程的學(xué)習(xí)。因此“評(píng)價(jià)”這個(gè)環(huán)節(jié)就顯得必不可少了。評(píng)價(jià)的目的是讓學(xué)生回顧假設(shè)是如何驗(yàn)證的，知識(shí)結(jié)構(gòu)和科學(xué)規(guī)律是怎樣發(fā)現(xiàn)的，使學(xué)生學(xué)會(huì)分析自己的思維過程和思考方法，以提高學(xué)生分析問題和解決問題的能力。組織學(xué)生總結(jié)探究的過程并進(jìn)行評(píng)價(jià)，可以維持學(xué)生內(nèi)在的探索動(dòng)機(jī)，增強(qiáng)學(xué)生探究的自信心，提高探求能力，并促使他們把獲取的知識(shí)應(yīng)用于新情景，解決實(shí)際問題。而CAI 課件可以很好地幫助教師完成“評(píng)價(jià)”這個(gè)環(huán)節(jié)的教學(xué)。
如在完成“減數(shù)分裂和有性生殖細(xì)胞的形成”這個(gè)環(huán)節(jié)的教學(xué)后，教師可以用多媒體課件展示克隆與克隆動(dòng)物技術(shù)發(fā)展史、受精的過程，既加強(qiáng)了學(xué)生應(yīng)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問題能力的培養(yǎng)，又加深了學(xué)生的印象，還可以拓寬學(xué)生的知識(shí)面。此外，教師還可以精心設(shè)計(jì)一些形成性練習(xí)，在完成教學(xué)后調(diào)出來讓學(xué)生進(jìn)行思考并且回答，進(jìn)一步鞏固學(xué)生自主探究的效果，使學(xué)生分析問題和解決問題的能力得以鍛煉。
三、CAI應(yīng)用于生物科探究式教學(xué)模式的優(yōu)點(diǎn)
1、能很好地調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的自主性。由于CAI課件能夠很好地將教師課前準(zhǔn)備的各項(xiàng)教學(xué)材料呈現(xiàn)給學(xué)生，其聲、色、光、形兼?zhèn)涞奶攸c(diǎn)，能很好地引起學(xué)生的有意注意，激發(fā)學(xué)生積極思維，主動(dòng)探究，充分發(fā)揮了學(xué)生在教學(xué)過程中的主體作用，使學(xué)生對(duì)科學(xué)產(chǎn)生熱愛的感情，激發(fā)學(xué)生探索問題的強(qiáng)烈愿望，達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性思維的目的。
2、讓學(xué)生真正學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)。俗話說：“授之以魚，不如授之以漁�！碧骄渴浇虒W(xué)模式因?qū)�問題探求的過程性、參與性和責(zé)任感，學(xué)生頭腦中形成的表象帶有感性和理性的雙重性，便于學(xué)生的再造想象，也有利于創(chuàng)造想象的培養(yǎng)。通過探究結(jié)果的分析、概括和抽象。培養(yǎng)了學(xué)生創(chuàng)造性發(fā)現(xiàn)能力。而CAI課件為學(xué)生的自主探究提供了充足的感性材料，為其自學(xué)創(chuàng)造了條件。在學(xué)生自主學(xué)習(xí)、積極探索的過程中，教師對(duì)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)方法的訓(xùn)練，真正讓學(xué)生學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)。
3、能夠促進(jìn)學(xué)生人格的完善。生物教學(xué)模式要把發(fā)展學(xué)生個(gè)性作為教育的最重要的目標(biāo)，好的教學(xué)模式能促成學(xué)生個(gè)性心理的良好發(fā)展。將CAI應(yīng)用于探究式教學(xué)模式的整個(gè)過程中，教師的作用是及時(shí)將CAI課件中的相關(guān)材料在適合的時(shí)機(jī)呈現(xiàn)給學(xué)生，引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)、積極地探索，并為學(xué)生的探索創(chuàng)造條件，而學(xué)生則在教師創(chuàng)設(shè)的情境下，發(fā)現(xiàn)問題，積極主動(dòng)地探索問題，以至最終解決問題，得出結(jié)論。這種課堂結(jié)構(gòu)的改革，充分發(fā)揮了教師的主導(dǎo)作用，也充分體現(xiàn)了學(xué)生的主體作用，使學(xué)生在這種自由、寬松的學(xué)習(xí)氣氛中，學(xué)習(xí)興趣、各項(xiàng)能力和人格個(gè)性都得到良好的發(fā)展。
所有的教學(xué)模式和教學(xué)技術(shù)都有自身的價(jià)值和存在的意義，任何教學(xué)模式和教學(xué)技術(shù)的運(yùn)用都是為完成教學(xué)目標(biāo)服務(wù)的。探究式教學(xué)模式強(qiáng)調(diào)了學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中對(duì)問題探求的過程性和參與性，教師通過創(chuàng)設(shè)情境讓學(xué)生進(jìn)行觀察來發(fā)現(xiàn)問題，進(jìn)而解決問題，得出結(jié)論，讓學(xué)生在探究過程體驗(yàn)中發(fā)展以思維能力為核心的各種能力，使學(xué)生能自覺運(yùn)用所學(xué)的科學(xué)方法調(diào)節(jié)和控制學(xué)習(xí)活動(dòng)，逐步形成一套科學(xué)的行之有效的學(xué)習(xí)方法的研究方法。而CAI以其生動(dòng)的形式、豐富的畫面，加大了知識(shí)的密度，增加了課堂教學(xué)的信息量，為學(xué)生積累信息開拓了廣闊的視野空間，為學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)、創(chuàng)新能力的形成做好了物質(zhì)準(zhǔn)備。

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