结题篇感悟选段分析及优化解决

感悟中学生物信息化教学

宋永攀

在科技不断发展的今天，教学也要进行不断的更新，也需要与时俱进。新课程改革践行“关注学生发展”的基本理念，以推进素质教育为根本目的，以习主席提出的“教育要立德树人”为宗旨，现代化教育技术必须渗透到教学过程中去。就生物教学而言，课堂从以前的一支粉笔、一本教材、一本教案的教学模式，发展到如今用多媒体课件来完成；实验教学由以前的在光学显微镜下看到的显微结构，发展到现在可以将物体放大几十万倍的电子显微镜下看到的亚显微结构，使学生对生物世界的认识更加清晰直观。我们对植物组织的认识也不再是只停留在结构的层面上，通过现代科学技术手段，我们可以用CO2 测定仪、光合作用分析仪等仪器更直观地认识一棵植株的光合作用与呼吸作用的关系。在课堂上应用现代信息教学手段，用Flash动画、PPT课件等形式向学生传递知识，都是教学过程中的重大改变。

现在很多教师和学校已经把多媒体技术普遍用于生物教学，在激发学生学习生物的兴趣，培养学生的创新思维与合作精神，建立良好的师生关系等方面起到了很好的作用。实现信息技术与生物教学的有效整合，能开阔学生视野、激发学生学习兴趣和求知欲，能启发学生思维，突破抽象知识和重难点的学习，能促进师生多维互动与评价，提高课堂教学质量。现将我多年运用信息技术于生物教学的一些感悟整理如下：

1.利用信息技术辅助教学，需要有先进的教学理念和终身学习的精神

在当今科学技术迅猛发展，知识呈现爆炸式增长的时代，信息技术和生物科学也在飞速发展。作为生物教师，要不被时代所淘汰，就要更好地将信息技术与生物课程有效地整合，就必须加强学习。一方面要加强对信息技术的学习，另一方面要关注生物科学的发展动态，主动利用信息技术把自己对生物教学的所思所想呈现并合理地应用到生物课堂教学中。只有不断学习，才能更新教育教学思想，拓宽自己的视野，跟上时代的步伐，以适应时代发展的需要。

2.利用信息技术辅助教学，需要将传统和现代教学手段有机结合

一些教师在教学中往往不顾实际教学需要，盲目使用多媒体，并且用多媒体技术替代了所有其他的教学手段，把所有的教学环节和教学内容等全部用多媒体手段来展现，让多媒体充当“现代的黑板”，一番“狂轰滥炸”下来，课堂上看似热闹，而应留在学生大脑中的知识体系并没有构建起来。其实，在教学中如果能将传统的和现代的教学方法与教学手段有机地结合起来，将会达到更好的效果。比如教师在使用多媒体的同时，将一些重要的知识点板书在黑板上，这样一来不仅能突出重点、突破难点，而且还能起到加强学生记忆、增强语言效果的作用。所以教师要将传统的和现代的教学方法和教学手段有机结合起来，才能建构适应学生发展、适应未来需要的教学模式。

3.利用信息技术辅助教学，不能代替学生的实验和实践活动

生物学科是一门以观察和实验为基本研究方法的实验科学，新课程理念中所倡导的探究性学习，在很大程度上要落实到学生的实践活动中去。多媒体虽然可以模拟一些实验现象，如展现变形虫的运动、摄食之类的活动，但学生没有亲自实践操作，就无法理解科学探究的艰难，也无法体会科学家在科学研究中可能遇到的各种问题，然后又怎样通过一次又一次的尝试来解决问题，并且也无法感受到实验或实习过程中师生的情感交流，因此多媒体操作绝不能代替学生的实践活动。

生物新课程理念重视对学生生物科学素养的培养，而学生的生物科学素养是不可能只在课堂教学中完成的。因此，在教学之外，利用互联网，向学生介绍优秀的生物学网站，引导学生在网络上浏览更多的自己感兴趣、又欠缺的生物学信息，或者以博文的形式来交流彼此对生命科学的感受和认识等，从而改变学生被动接受生物知识的学习方式，培养学生自主学习和合作学习的能力。例如教材对克隆技术可能引发的伦理道德问题只是一笔带过，而学生却对这一高科技知识充满了好奇和神往。因此教师可以引导学生在网络上查询有关克隆技术的利弊信息，并在小组和班级中相互交流。另外，如果学生想了解生命科学中一些新发现和新成果，或者在学习中遇到的一些疑难问题等，都可以在网络中找到相关的信息。总而言之，只要利用得当，网络就会成为帮助学生学习的最好助手。

高中生物学科是研究生物的形态、结构、生理、分类、遗传和变异、进化、生态与环境的科学。生物学科的教学注重于宏观和微观两个方面，强调实验能力和科学素养的培养。其中微观的恰好是学生不易理解和掌握的，而信息技术则刚好可以弥补传统教学的不足，利用信息技术化静为动、化虚为实、化抽象为直观的特点，更好地帮助学生理解和获得这些微观方面的知识。另外，通过多媒体还能够拓宽教材的知识体系，拓宽教学的时间和空间，拓宽并加深课堂学习的外延和内涵。生物学科作为一门以实验为基础的学科，是培养学生的观察能力和动手能力的重要学科，也是培养学生创新思维和合作能力的主要阵地。一些在课堂上无法完成的演示实验或者无法展示的实验现象，都可以通过电脑模拟来展示过程，帮助学生更直观地看到并理解。例如光合作用、呼吸作用的过程，噬菌体侵染大肠杆菌的实验等。

在生物学科的教学过程中，利用计算机、多媒体等现代信息技术对教材中一些抽象的概念、原理等知识理论，以及难以观察的细微结构、生命现象和活动过程等进行信息处理和图像传输，模拟或再现其真实情境，可以最大限度地满足学生的视听等感官需求，在学生头脑中构建理论模型和知识结构，轻而易举地突破重难点。例如《神经调节》中的“兴奋的传导”这个难点，如果使用传统的教学手段，教师难以讲清，学生难以理解，而利用计算机技术模拟出兴奋在“一个神经元内”和“两个神经元之间”的电位变化、突触内递质的释放过程，以及信号形式的变化，则学生很容易在头脑中形成：刺激→膜电位变化→递质释放→膜电位变化的兴奋传导路线，从而理解兴奋的传导机制。又如《基因的分离定律》中基因分离定律的实质是本节的难点所在，如果教师利用多媒体演示减数分裂的过程：减数第一次分裂前期同源染色体联会形成四分体，后期同源染色体分开，在纺锤丝的牵引下移向细胞的两极，这时位于一对同源染色体上的等位基因，会随着同源染色体的分开而分离，分别独立分配到两个配子中遗传给后代。学生通过对减数分裂过程的理解很容易地接受分离定律的实质，突破本课的难点。在课堂上有效地利用信息技术，联系前后知识，突破时空局限，使学过的知识瞬时再现，大大节省教学时间，提高教学效率。

总之，信息技术与生物课程整合将是信息时代中占主导地位的教学方式，必将成为21世纪学校教育教学的重要模式。每一个身处教学一线的教育工作者，都要很好地掌握、恰当地运用这种先进教学手段，用教师自身对生命、对大自然、对生命科学的热爱之情，来唤起更多学生对生命科学的崇尚和向往。

如何将信息技术与高中数学课程的有效整合

张 勇

以信息技术为代表的科学技术的迅猛发展，对人类的生产方式、生活方式、思维方式以及学习方式等都产生了重大的影响。信息技术是以数字化为支柱，其应用到教育教学过程中，以致学习环境、学习资源、学习方式都向数字化方向发展，形成数字化的学习环境、数字化的学习资源和数字化的学习方式。在现代教学中，要特别注重信息技术与课程的有效整合。

一、信息技术和高中数学课程整合的必要性

随着科技的发展，教育信息化带来了教育的现代化。我们要想适应快速发展的社会，提高课堂的教学质量，那么在教学中，必须进行信息技术与课堂教学的有效整合，能实现教学目标，培养大批具有创新精神与实践能力的人才。两者整合，有利于丰富课程设计的手段，拓宽课程设计的范围，教学形式也会呈现出多样化，实现教育教学的根本目的。同时，两者整合，可以促进多学科的相互渗透，充分利用各种资源发挥多媒体的最大潜力，实施高质量和高效率的教学，还可以帮助学生充分学习，可以利用信息技术作为认知工具进行有效的学习。这更加有利于培养学生的创新性。

高中数学新课程标准指出，高中数学课程应提倡实现信息技术与课程内容的有机整合，整合的基本原则是有利于学生认识数学的本质。因此，在新课程改革下，我们要充分发挥信息技术的辅助功能，以确保学生以正确的态度走进数学课堂。

二、如何将信息技术与高中数学课程有效整合

长期以来，高中数学课堂的改革，一直是教育界不断致力探索的重要课题之一。因为在传统教学中存在一些弊端，科学技术的发展、信息技术与高中数学课程的有机整合被提上了新的日程。所谓信息技术与高中数学课程整合，就是通过高中数学课程把信息技术与学科教学有机地结合起来，将信息技术与数学课程的教与学融为一体，提高教与学的效率，改善教与学的效果，实现传统教学模式的创新。具体来说就是，强调要利用信息技术营造一种信息化教学环境，该环境能够支持真实的情境创设、启发思考、信息获取、资源共享、多重交互、自主探究、合作学习等多方面要求的教学方式与学习方式——也就是实现一种既能发挥教师主导作用又能充分体现学生主体地位的以“自主、探究、合作”为特征的新型教与学方式，这样就可以把学生的主动性、积极性、创造性较充分地发挥出来。

在谈两者如何整合之前，我们必须要了解高中数学学科的特点。作为一门基础性学科，高中数学是继义务教育之后高中学习阶段的一门非常重要的课程，涵盖学科领域的基本知识。但是与初中数学相比，此阶段数学概念抽象性更强，内容的逻辑性要求提高很多，同时对学生的思维性提出更高的要求。在此阶段的学习过程中，更注重逻辑推理和演算能力，适用性比较强。在新课改要求下，人教版高中数学在内容与形式上做了一些改变，更适应高中阶段素质教育发展需求与学生学习需求，得到一致认可。改革后的高中数学内容题型更丰富多样，在内容上更注重不同知识点之间的交叉联系。(www.xing528.com)

所以，在数学课堂教学中，如何才能实现信息技术与高中数学课程有效整合呢？

（一）整合要凸显高中数学的思维特点，变抽象知识为具体，形象的知识

前面我们谈到了高中数学的特点，知道了高中数学抽象性很强，并且需要很强的逻辑推理和演算能力。所以，对课堂教学与信息技术进行整合时，要注意必须与数学的学科特点相结合，要根据不同的教学目标和教学内容去选择，运用不同的信息技术，充分发挥其在教学上的优势，不能把数学搞成电脑多媒体功能的成果展览。要培养学生对信息技术应用的能力，应通过备课制定好教学目标，设计一个好的引入内容，这就需要多媒体的运用。如椭圆第一定义的教学，教材通过实验引入概念当然是一种好方法，但是要从一次实验就能发现离心率e对椭圆形状的影响是很困难的，在这时就得用几何画板课件来展示这一实验，保持椭圆的长轴不变。在焦距逐渐缩小的过程中，学生能清晰地感知离心率e对椭圆形的影响。

（二）整合时要注重以学生为主体，教师为主导

我们在整合两者时，必须要认识到，信息技术是学生更有效地获取知识、发展智能的一种工具，就必须强调信息技术要以学生学习为中心，辅助学生学习，即利用好信息技术的优势，提高学生思维能力，帮助学生学习数学知识。所以信息化时代的到来，教师角色发生了根本性变化，要由前台的“演”转为后台的“导”，把主要精力放在备课上，要分析学生的学习情况，再根据所选章节的特点，选择恰当的信息技术。

比如关于三角函数图像这一部分，学生掌握的知识量不足，为了让学生能够更好地掌握图像知识，就可以运用多媒体手段，变静为动，变抽象为具体，使教学内容得到深化，学生也就成为学习的主体，教师只是起主导作用，不定时给学生一些指导和补充。

（三）整合要注重数学实验教学，从而探究数学问题的本质

在高中数学里有很多定理、性质、规律和结论，实际上往往都是先通过一定的观察、分析整理得到的。如果直接告诉学生结论，学生就不容易理解。所以我们在教学时，就得把数学实验教学与信息技术进行恰当的整合，在现代信息技术的基础上，学生通过实践，亲历整个数学探索的过程，让学生处于主体地位，这样才有利于发挥学生的想象空间，对所要理解的数学问题才有相当深刻的认识。比如，三角函数图像的教学，我们可以准备实验法，先准备好演示软件，告诉学生本节课的学习目标是探索当A、ω、φ 准取不同的值时图像怎样变化，研究它们对函数的周期、取值范围、单调区间的影响；接着让学生对A、ω、φ 自由赋值，输入后观察图像的变化；再让学生变换输入这三个值的先后顺序，反复实验、探索。学生通过实验、互相交流和探讨，很快发现了规律，并在小组合作学习的基础上经过反复修正，正确写出函数的周期、取值范围和单调区间。这样，学生在获得知识的同时，探究的经验也越来越丰富，分析归纳能力也得到了有效的培养。这样的探究活动传统教学手段是很难实现的。

所以，有效整合信息技术与高中数学课程，需要考虑课程特点，需要结合教学方式，需要注重数学实验教学等因素，这一探索还在不断地深入。作为新时期的教师，必须努力学习新的教育教学理念，还要掌握现代化的教育教学设备，提高自己的信息素养，把信息技术与教学课程整合在一起，创新教育教学的方法和手段。作为新时期的教师，还要改变传统的教学模式、教学方法和教学手段，突破传统教育的观念和教学思想，广泛应用现代信息技术和教育技术进行教学，积极研究、探索和实践，使自己在思想上、教育教学上得到提高。

人工智能背景下对“扎克伯格之问”的思考

向孝学

作为现代教育三个著名问题之一的“扎克伯格之问”，即“在个性化学习技术如此发达的今天，教师职业是否还有存在的必要？或者说，新型教育技术是否会把传统教育彻底颠覆？”是第四代工业革命对教育带来的考验和追思，特别是人工智能对教育的挑战，值得教师重视和反思。

BBC曾经做过调查，到2025 年，约有25%的工作会被机器人所代替。教师这个职业被代替的可能性只有0.4%。但是教师是否可能被替代，我认为主要是教师的角色定位是否发生变化。如果教师是知识的传授者，势必被人工智能所取代。因为机器人的深度学习，使其知识储备完全超越人类，被称为最需要智慧的围棋游戏，阿尔法狗机器人多次以绝对优势战胜世界围棋大师，就论证了这点。近两年机器人参加全国高考，数学方面以10 分钟以内的时间取得总分150 分的136 分成绩，甚至东京大学机器人能写出高水平的作文也进一步论证在知识储备方面，个人是无法比拟人工智能的。在知识获取与传授、数据收集与整理等方面，教师角色可能慢慢会被人工智能所取代。但是教师并不只是知识的传播者，更是人类灵魂的交融者，创新之路的指引者。这些方面作为人类发明的无意识的人工智能，是没办法取代的，归根究底人工智能只是冷冰冰的机器，所以教师如果扮演了这些方面的角色，则是人工智能无可代替的。因此我认为未来的教育是人机共育的时代，要进一步增强教师的不可替代性。我认为教师需要具备“爱商”“数商”与“创商”。

“爱商”是人工智能不可替代的前提，也是人与机器本质的区别。所谓“亲其师信其道”，只有获得学生的认同才能更好地激发学生的学习兴趣，把外部推力转化为内生力量，从而转被动为主动，提升学生的学习欲望和需求，提高其学习效率，完成教学目标。这是利用情感之爱升华理性之学的转换，需要教师关心学生，从细节入手，满足学生的精神需求。一次，笔者中途接一个高二班级，原来的老师和蔼可亲，对学生要求不高，学生接受了他的教学方式。但因为老师主动申请教高一，学校临时安排我上这个班的政治课，还面临着教学考核任务，困难可想而知。但我没有自暴自弃，我从叫出学生名字入手，短短两周时间，作为一名政治教师，用仅有的四节课记住了大多数学生的名字。而且在叫出学生名字的时候，免去其姓氏，以姓名中间一个字或者最后那个字为主，多采用叠词，增进亲近感，让学生减少更换老师的彷徨，增加自我成就感，学生半个月内就愿意非常友好地叫我“向老师”了。关心学生，急学生所急，了解其个性化特征，这是教师的“爱商”。由于每位学生所处的家庭背景和个性特征以及成长需求各不相同，个性化明显，教师要化模糊泛爱为具体小爱，针对不同学生采用不同的关爱方式，让学生从心底里产生认同感。例如所教班级转来一名因病留级的学生，因为其年龄偏大、性格内向，在班级中融入度较低。我通过班主任和学生处了解情况后，主动在课堂上请该同学回答较为简单的问题并及时积极鼓励他，增强其信心；并悄悄嘱托班干部多与该生玩耍，尽量增进同学间的友谊，减少其对陌生班级的恐慌感。慢慢地该学生主动约我谈他的心理压力，经我数次耐心开导，该生班级融入度超出预期值，学习成绩也突飞猛进。关心学生，除了关爱学生生活和学习之外，还应该主动把自身作为班级一员，融入学生内部，主动承担班级事物，具有班级荣誉感，获得学生认同。本人在承接上述临时更换教师的这个班级时，正逢校园篮球赛。借助这个契机，我主动发挥自己作为学校教师篮球队队员的优势，积极组织该班级女篮筹建工作，并坚持每天下午利用课外活动时间亲自带领她们训练。而且每次她们比赛时我都按时到场，给她们加油助威、布置战略战术、抓拍等，与她们共进退。功夫不负有心人，我带领该班级女篮队伍取得了第一名的好成绩，总决赛那天，我突然生病住院治疗，学生拿着奖状又哭又笑地给我发视频，让我赶紧好起来，尽快回到她们身边，并亲切地叫我“向姐”，那一刻我知道自己得到了孩子们的认同。在此后的生活中，我和学生在一起，参加朗诵比赛、文娱晚会等各式各样的班级活动，进一步增强了彼此的感情。慢慢地他们从心底里接受了我，也喜欢上了政治课，成绩直线上升。我用“爱商”收获了业绩，也俘获了他们的心。

“数商”是人工智能时代教师必不可少的能力，也是应对不可取代的必备条件。自十八大以来，随着第四代工业革命对社会越来越深刻的影响，党和国家高度重视大数据的机遇和挑战，习总书记多次在各种场合强调大数据战略建设，指出要把握信息革命历史机遇。教育也是一样，大数据背景下，每时每刻都有铺天盖地的教育资源出现在网络上，如各种先进的教学经验、名师课程、教学试题、教学论坛、教学学习天地、教学运用工具等。教师要在万千资源中选择适合自己学生的教学资源就需要有较高的“数商”，即大数据处理能力。教师要学会运用各种信息软件辅助教学，提高教学效率。例如教师可运用电子调查问卷，摸底学生学习储备、爱好兴趣、气质性格，掌握学生心理状态、学习需求。在此前提下运用微课、慕课、网络空间、翻转课堂、多媒体信息工具等合理设计教学内容，增强学生学习兴趣，提高教学效率，取得良好教学效果。最后利用幕布等工具及时收集课后反馈，利用教学数据、复习数据、作业数据、社会参与数据等对学生学习效果进行分析，进一步掌握学生学习的需要、及时更正和调整教学方式。教师“数商”可以简单理解为“数字化胜任力”，首先需要教师具有数据热情，主动学习数据搜集、整合、分析、利用和生成的能力。其次是教师具备数据内生能力，能够根据教学目标，把这些数据技能运用于教学过程中，服务于教学，充实、整合课程资源，转变教学方法，优化教学环节，提高教学能力。教师在时代的助推下，应不断适应社会变革，追求卓越，不断精益求精，做到术业有专攻，进取突破，不断创新。这在一定程度上就是人工智能时代教师展现的工匠精神，是时代赋予的新时期教师必须具备的“数据精神”。

“创商”是人工智能时代教师的核心，是教师不被取代的关键。人机围棋大赛中，号称不会输的阿尔法狗机器人，输了一局给围棋大师李世石，打破了人工智能的神话，也给人类留下了反思。阿尔法狗机器人之所以会输，是因为李世石无意间走了一步从未走过的棋，彻底打乱了阿尔法狗机器人的战略战术。这也从侧面告诉我们，人工智能就是深度学习，是一种高级模仿和记忆，只要人类不断创新，人工智能就永远追不上人类的步伐。这也让一些学者预言未来只有两种人，一种是编程序的人，一种是用程序的人。教师只要培养学生成为编程序的人，就一定会战胜人工智能，从而不被取代。这就需要教师具备创新能力，与时俱进，开拓创新，也就是“创商”。教师要具有创造力，首先要具有成长力，学会自我成长。不断学习是成长的基础，教师要学习前人的经验，站在巨人的肩膀上重新认识教育。教师要不断研究，在研究中不断反思，吸取教训，不断总结经验，不断提升成长力，促进能力的提升和创造力的开发。总之，教师要通过学习、运用、总结、反思等途径提升自我成长力，与时俱进，开拓创新，做一名有“创商”的教师，从而培养学生核心素养。

面对日新月异的第四次工业革命时代，教师要拥有“爱商”“数商”和“创商”，理性运用人工智能辅助教学，又不至于成为人工智能的傀儡，必将成为一名不可替代的教师，也将促进教育的发展和社会进步。

【注释】

[1]27—30 页由重庆市黔江民族中学卢魁峰老师撰写。

[2]40—47 页由重庆市黔江民族中学卢魁峰老师撰写。

[3]47—51 页由重庆市黔江民族中学张启志老师撰写。