第一篇:错题集在生物学习中
在生物学习中,学生做题失误的原因有很多。管理和利用错题集的好处在于监控学习效果,强化正确知识,防止一错再错,克服复习时盲目的现象,提高自我学习的针对性,对培养学生良好的学习态度和习惯,学会归纳分析、梳理,对改变自主学习的方式和积极性都有较大的帮助
高中生物错题资源利用的研究
【内容摘要】
在长期的教学实践中经常可以看到有相当一部分学生对于相同的错误屡犯不止,学生学习时间的无效流失,影响教学质量。学生学习中产生的错误,其实这些错误不仅反映了学生的缺点和不足,更是一种尚待开发的宝贵资源。如果我们能利用这些资源进一步分析学生犯错误的原因,并能透过错误发现有关问题,在错误上面做些文章,就可变“废”为“宝”,将错误作为一种智力发展的教育资源,正确地,巧妙地加以利用“错误”这一资源为教学服务。
【关键词】
生物
错题资源利用
一、本课题研究的目的意义
在长期的教学实践中经常可以看到有相当一部分学生对于相同的错误屡犯不止,学生学习时间的无效流失,影响教学质量。学生学习中产生的错误,其实这些错误不仅反映了学生的缺点和不足,更是一种尚待开发的宝贵资源。如果我们能利用这些资源进一步分析学生犯错误的原因,并能透过错误发现有关问题,在错误上面做些文章,就可变“废”为“宝”,将错误作为一种智力发展的教育资源,正确地,巧妙地加以利用“错误”这一资源为教学服务。教师一定要平和、理智地看待,并辅之以策略处理,充分利用,再生资源,让“错误”美丽起来。基于以上认识,我们提出了“初一生物错题资源利用的研究”这一课题,旨在通过本课题的实践与研究,使学生形成良好的教学学习品质,改进教师的教学行为。
二、课题概念的界定 “错题”是指学生在平时的作业及形成性练习中经常出现一些典型性错误或错误率较高的题目。
“错题资源”这里有两层含义:一是学生自己在平时的作业及形成性练习中经常出现一些典型性错误或易错题目,作为学生的学习资源;二是教师通过搜集全班学生在平时的作业及形成性练习中出现错误率≥40%错误题目,作为教师的教学资源。
初中学生在平时作业及形成性练习中经常出现一些典型性错误或错误率较高的题目。我们将充分利用这些错误的资源,把典型错误或易错题目,通过学生的错题集进行摘抄下来、分析原因、改正错误、进行归纳,从而提高学生的学习效率;把全班错误率≥40%的题目,通过教师的错题集进行整理,分析错误、找出错因、反思教学过程、改进教学策略,从而提高教师的教学能力。同时建立典型错题集,为后面学生的学习和教师的教学提供借鉴。
三、指导思想与理论依据 指导思想:使错题资源成为提高学习效率的办法。通过“错题本”的使用,达到使学生更准确地把握知识点及概念点,极大地改善粗心的现象,迅速地提高学习成绩的目的。
理论依据:
1、行为主义学习理论,桑代克的“试误说”认为学习是一种渐进的、尝试与错误的过程。随着错误反应的逐渐减少,正确反应的逐渐增加,终于形成固定的刺激与反应之间的联结。他认为学习并不是由于领悟或理解,而是一种尝试错误直至最后成功的过程。
2、建构主义学习观。“学习并非学生对于教师所授予知识的被动接受,而是以其自身已有的知识和经验为基础的主动建构。”学生的认识必然有一个深化和发展的过程,包括出现一定的错误和反复。为此,对于学生学习过程中所发生的错误应当采取更为理解的态度,不应简单地予以否定,而应努力发现其中的合理成分和积极因素。学生的错误不可能单独依靠正面的示范和反复的练习得以纠正,必须是一个“自我否定”的过程,而“自我否定”又以自我反省,特别是内在的“观念冲突”作为必要的前提。有效帮助学生纠正错误,教师就应十分注意如何提供或创造适当的外部环境来达到这个目的。
3、元认知理论。学习的过程就是一个不断提高认知的过程,学习是认知结构的组织和重新组织,是一个积极主动并不断内化的过程。学生学习的过程是提高元认知能力的过程。而元认知实质上就是认知的认知。“错误”因而成为学生进步的基石,促进学习的“法宝”。学生不再感觉到可耻,在尝到成功的乐趣后,对于下一次的错误就有了自觉进行反思的动力。
四、课题的研究目标
1、提高学生自我反思学习过程的能力。培养学生自我预防错误、自我剖析和自我解决问题的能力;形成良好的学习品质,提高学习的有效性。
2、提高教师课前预设能力、自我反思能力、课题研究能力、改进教学行为。
五、课题研究的主要内容
1、搜集错题,分析解题错题的原因,归纳错题类型,建立错题集
(1)个体错误题集的建立(学生)就是要求学生准备一本较厚的笔记本,把平时作业及形成性练习中做错的典型性错误找出来,把错误的习题从作业本或练习纸上“抄”下来,并整理“编辑”在笔记本上。整理的同时认真分析,寻找问题的症结。主要有四个部分组成:
①错误原形。②原因分析。③正确题解。④改进措施。
(2)群体错误题集的建立(教师)
教师在每次作业批改时,把学生最容易错的题、错误率高的题摘记下来。同时认真分析,寻找问题的症结。主要有四个部分组成:
①典型错误解法。②错误原因分析。
③相关内容的教学预设改进。
④教学过程反思,同时建立诊治题库。
2、探索有效利用错题资源的策略,提高学生的解题能力(1)教师把错误转化为教学资源
①个体辅导:主要针对全班错误率40%以下时采用。
②集体分析:主要针对学生出现比较典型的错误,或全班错误率达到40%~59%时采用。
③教学改进:是指当出现较普遍错误时(全班错误率≥60%)反思、调整教学设计,及时记录错题,教师提出改进措施。
④反馈性练习:按一定的周期整理错题库的内容,精心设计诊治题进行练习。
(2)学生把错题集转化成学习资源
建立错题集的要求先选择针对性的记录错题,再指出各题错在何处,并分析各自出现错误的原因,然后改正错误,把正确答案附在后面,最后提出改进意见。
通过对一个周期的错题集的再整理,先分类归纳,注意找准病根,使学生能知错,进而改错,最后达到防错。
每次单元练习后都要求学生认真反思,填写单元测验学生自我评价与反思表。通过对错题的分析、改正,可使自己更准确地掌握基础知识,以及培养对错误的鉴别,辨析能力、审题能力、文字表述能力等。
3、建立错题资源库,为教师与学生提供借鉴 收集初一年级生物典型易错题型及难点题型,进行分类整理并提出教学建议,最终编辑成册,建立校典型错题集。我们要充分利用校典型错题集这一宝贵资源,为下届学生的学习和教师的教学提供借鉴。
六、课题研究对象与方法
1、课题研究对象:初一级部所有学生。
2、课题研究方法:本课题遵循理论联系实际的原则,采用理论研究和实践研究相结合的研究策略,一边研究、一边实验、一边积累,具体方法如下。
(1)文献法:课题组成员学习参考资料,网上相关研究文章。(2)行动研究法:针对错题类型,制定纠错计划,实施纠错策略,分析纠错效果。
(3)个案研究法:重视对典型学生学习状况的跟踪分析,从中寻找课题研究进展的突破口。
七、课题的研究步骤和过程
1、准备阶段(2010年9月至8月)(1)成立课题组。(2)学习理论。(3)制定方案。
2、实施阶段(2010年9月至2011年1月)(1)按《研究方案》初步实施。
(2)召开课题中期研讨会,邀请专家对实施方案及目标进行论证,做好修正工作。
(3)按专家提出的完善措施进一步修正。
3、总结阶段(2011年1至2011年4月)(1)根据研究结果,汇编研究材料。
(2)对研究的资料进行整理、筛选、撰写研究报告。
八、课题研究的结果分析 经过近半年的研究,我们把现在实施研究的初一年级和上一级初一年级形成对照,通过比较她们的学习自主性、主动性、创造性以及学业水平测试成绩(附录一),发现建立生物错题资源库对学生的学习态度、学习成绩以及学习的主动性都有积极的影响。每个学生的错题不同,就决定了学生可以自主的去解决自己的错题问题,并且从解决错题的过程中激发学习的自主性、主动性。并且也让学生有种成就感。这样的良性循环让学生的学习自觉性更高,自主性更强。通过对初一年级和上初一年级期末学业水平测试比较发现,现初一学生的学业成绩远远高于上初一年级。在研究过程中,老师和同学们也总结出了一些如何建立和利用错题本的方法和措施。这些成果有待于以后借鉴和做进一步研究使用。
第一步:觅——寻找错误,找到渊源
1、从思想上认识寻觅错题的重要性 由于对错题的价值缺乏充分的认识,很多学生的话也应证了这一点,他们表示:“考试中做错的题一半是粗心,另外还有一部分是少写了步骤被老师扣分”,对于这些题目的价值,学生普遍抱着这样一个想法,只有一小部分自己不会做的难题才是有价值的。所以对由于粗心而错的题目认为“价值不大”,所以学生高估了自己“粗心”的题目数量,相当一部分人习惯为自己的错误做出合理的解释。也就是从思想上认为实际上需要寻觅的错题少之又少,大部分错题不重要,无须进行错题管理。所以加强学生对寻觅错题是教学自主管理学习过程中必不可少的一种有效的方法,也就是让学生从思想上意识到有价值的错题无处不在,值得我们时刻寻觅,在课堂中,在作业中,在测试中等等。
2、从行为上明确寻觅错题的必要性
对错题管理的价值有所认识,那么学生会在自己的课堂作业本上,课后练习上,单元测试中,甚至其他同学的身上等等去寻觅错题,发现这是非常必要的。
3、从策略上明确寻觅错题的持续性
由于明确寻觅错题的必要性,所以会孜孜不倦的寻觅。我们知道这不是一朝一夕可以完成的,它必须经历一个长期的过程,所以学生必须坚持,若半途而废,那么就前功尽弃了。可以坚持天天将遇到的错题记载下来,坚持一星期一次与同学交流分析沟通补充,要求坚持错题学习到高中毕业,直至延续到学生的大学学习,乃至终生。
第二步:记——记录错误,学会整理
让学生把课堂作业、课后练习、单元测试中发现的错题制成错题本,建立错题本时必须注意以下内容:
1、分析出现错误的原因。明确是答题失误,还是思维方法错误、知识错误、运算错误,这是建立错题本最为关键的步骤环节。
2、分门别类地把平时练习或模拟考试中做错的题进行整理、分析、归类。把做错的原题在错题本上原原本本地抄一遍或剪下来贴在错题本上,并把原来错误的解法清晰地摘要在错题本上,并在下面留有一块空白。
3、纠正错误。当老师讲解出正确答案时,同学们手里要用红色笔随着老师的讲解,在原题下面空白处记下自己没有做出来或做错的原因分析,最后按老师讲的正确思路,一步一步规范地把原题做一遍,以便加深印象和逐步形成能力。如果此题有多种解题思路,可以在旁边用另一色笔把几种解法的简要思路写上。
4、定期归类、整理。教师应要求学生把每一个月解题过程中所犯错误进行归类整理,把它们分成知识型错误、思维方法型错误、运算错误等几部分。这个过程是学生再学习、再认识、再总结、再提高的过程,使学生对知识的理解更加深刻,从而对知识的理解掌握更加牢固。错题本上也可以记载一些非常典型、考查知识全面、解法灵活多样的优秀习题。
第三步:用——利用错题,提高成绩
1、经常阅读。错题本不是把做错的习题记下来就完了。同学们要经常在空闲时间或准备下一次考试时,拿出错题本,浏览一下,对错题不妨再做一遍,这样就使每一道题都发挥出最大效果,在今后遇到同类习题时,会立刻回想起曾经犯过的错误,从而避免再犯。做到同一道题不能错两次,同一类题目不能错两次,从而减少习题量。
2、相互交流。由于基础不同,各位同学所建立的错题本也不同。通过交流,同学们可以从别人的错误中吸取教训,得到启发,以此警示自己不犯同样的错误,提高练习的准确性。
俗话说,吃一堑,长一智。如果同学们能从做的错题中得到启发,从而不再犯类似的错误,成绩就能有较大的提高。学习并不需要灯光下的熬夜苦战,也不需要题海中的无边漫游,有一套适合自己的学习方法,才是最为重要的。
关于高中信息科技学科错题集利用的调查研究
(作者 郁 龙 加入日期2013-11-4 15:24:56)
一、问题提出
随着二期课改的深入开展,终身学习理念也日渐深入人心,这就使学习方式的变革成为必须。而学习方式的变革其主要目的还是为了帮助学生学会学习,从而提高学习的有效性。错题管理作为一种自主学习的有效形式,是培养学生养成良好学习习惯的重要途径。此外,相对于初中生而言,高中生处于从单纯的知识获取向认知学习方法过渡阶段,因此,研究高中生错题管理现状对于引导学生掌握学习方法和培养学习习惯具有重要意义。随着学业水平考试的全面展开,高中生面临巨大的考试压力,往往要通过大量做题来加强对知识的巩固和理解。作为学业水平考试科目之一的信息科技,学生在学习的过程中,通过错题来进行再学习的现象普遍存在。本研究希望通过调查,了解高中生信息科技错题集管理的现状,总结行之有效的错题集管理策略,帮助其提高信息科技成绩。目前,国内关于错题管理的研究还不深入,已有的研究侧重从理论的宏观层面分析错题集管理的现状,但缺乏具体学科的支撑,一定程度上形成了学术研究与学科教与学之间的鸿沟。以信息科技学科为背景的错题管理研究可以进一步凸显这一领域理论研究的应用价值。
二、研究方法 1.被试
笔者采取随机方式选取了上海市某实验性示范性高中高一的四个平行班的学生为问卷调查对象,共发放问卷160份,回收有效问卷160份。在这160名学生中,按照当年期终考试成绩,随机选取16名信息科技成绩较好的和16名信息科技成绩一般的学生进行访谈。2.研究工具
(1)问卷法:结合文献研究和访谈结果,笔者设计了《关于高中生信息科技错题管理的调查问卷》。问卷主要涉及三部分内容:①对待信息科技错题管理的态度,包括对信息科技错题的态度和对信息科技错题进行管理的态度;②信息科技错题管理的行为,包括对信息科技错题收集、分析、整理和反思等行为;③信息科技错题管理的策略,包括对信息科技错题分类、整理、反思、交流以及迁移等策略。
(2)访谈法:主要采取半结构性访谈法,从对待信息科技错题管理的认识、态度、行为以及策略等方面进行了解。3.研究程序
问卷调查是研究者利用自习课时间对四个班学生同时施测,时间约15分钟。施测前,研究者告知学生读完每句话后,根据与自己的实际情况相匹配的程度进行选择,而不是想应该怎么答或别人会怎么答。
问卷调查完成一周后进行访谈。由于研究者本身也是部分学生的任课教师,为避免产生实验者效应,对学生访谈主要采取团体焦点访谈的方式。访谈一般以4人为一小组,利用中午休息或者晚自修前休息时在校园的心理咨询室中进行,时间约15分钟。访谈之前笔者营造了轻松愉快的氛围,使学生能够情绪放松,畅所欲言。4.数据处理方法
所有数据输入电脑中,采用Excel2003进行统计处理。
三、结果分析
1.对待信息科技错题管理的态度
态度在很大程度上决定行为和结果。从表一中我们可以发现:在对错题管理价值的态度上,超过85%的被试认为错题管理对学习习惯和提高成绩产生有效的影响,更有将近一半以上的被试认为错题管理对信息科技学习帮助很大。这些统计数据表明被试对信息科技错题管理的认识较为端正。但是通过调查也发现,还有44.18%的被试表示没有考试不会继续整理错题,这表明有部分高中生对待信息科技错题管理的认识局限于应付考试,没有升华为一种知识管理习惯。
表一 被试在信息科技错题管理态度的三项指标上的比较(%)
考试前整理错题集 会 不会 55.82 44.18 错题管理的价值最主要体现在 提高成绩 培养学习习惯 没有价值 42.08 41.12 16.8 错题管理对信息科技学习的影响 帮助大 帮助一般 没有帮助 50.15 36.11 13.74 通过访谈,我们也发现所有接受访谈的学生都认识到进行错题管理对提高信息科技成绩的重要性。但学习成绩较好的学生认识更全面,他(她)们更能从学会学习、培养知识管理能力的角度看待错题管理;而成绩一般的学生更多地认为做错的题“有时候”才是自己不会的难题。在团体焦点访谈中,多位学生的话也印证了这一点,“考试中做错的题有一半是粗心,另外还有一部分是对题目意思理解不清楚而失分的”。对于这些题目的价值,这类学生普遍抱着这样一种想法:只有那一小部分自己不会做的难题才是有价值的,其他由于粗心而错的题目“价值不大”。2.信息科技错题管理行为
从表二中我们可以看出:绝大部分的被试者拥有错题本,但其中是自觉做错题集锦的同学只占30%,大部分同学都是在教师要求下被动去做错题本的,因此其自觉行为与态度认识不完全呈正比;不到一半的被试者只是看一遍做过的试卷就收起来,缺乏深入的反思;仅有5.12%的被试会坚持定期复习错题,有近72.44%的被试仅仅是偶尔复习。与之相对应的是有近26.18%的被试出现同一道题目经常出错的情况,这说明被试没能坚持定期复习。显然被试对错题管理没有形成自觉积极的行为,其具体表现与态度认识不一致,出现了“知”与“行”的脱节。表二 被试在错题管理行为四项指标上的百分比(%)有错题集锦 是 否 95 5 考试结束后对待试卷 看一遍后收起 不看,直至老师讲评 40.37 59.63 定期复习归纳错题 偶尔 总是 72.44 5.12 同一问题反复出错 偶尔 经常 63.87 26.18 通过访谈也验证了问卷调查结果。相当一部分学生表示“没有时间整理错题”,“对错题进行分类、分析、反思,甚至建立专门的„错题本‟没有必要,在题目旁标注一下就行了”。我们还发现成绩不同的学生在错题管理的方式上存在不同。信息科技成绩较好的学生能及时、主动、有效地进行信息科技错题管理,而成绩一般的往往在具体行为上是被动管理,往往是在老师的要求下整理错题,事后也很少复习和反思。3.信息科技错题管理的策略
从表3中我们可以看出:超过一半的被试很少或从不及时整理错题,而会对错题反复研究直至掌握的不到一半,可见不少被试对信息科技错题管理缺乏规划。仅有3.37%的被试会和同学主动交流错题信息,仅有5.15%的被试会借鉴别人的管理方法,这说明学生在错题管理交流上普遍欠缺。总体来说,被试的错题管理策略亟待加强。通过访谈,笔者发现大部分学生缺乏具体的错题管理策略,如分类、对比等。一些学生尽管已经“应老师的要求”拥有了“错题集”,但他们表示“只是把错题抄上去,从来没有看过,更别说分析、整理了”;一些学生表示“一些错题没有及时处理,放一放后来就忘记了”或者“等待老师集中评讲”;另外,学生在“交流错题本”“收集错题”“反复钻研错题”等管理策略与方法的使用上存在较大分歧。表三 被试在错题管理策略六项指标上的百分比(%)错题按什么分类 时间 题型 83.06 16.94 考试后马上整理 偶尔 总是 45.52 10.9 反复钻研直至掌握 偶尔 总是 33.28 5.10 与同学交流错题集锦 从不 总是 66.4 3.37 借鉴他人管理方法 偶尔 总是 45.16 5.15 更有兴趣做新题 常常 偶尔 10.3 13.18
四、讨论
通过问卷调查、访谈和分析,我们发现高中生信息科技错题管理现状具有以下特点: 1.学生对信息科技错题管理价值认可度高
由于课堂情景中良好教育的积极影响和每个学生接受测试的频率较高这个现实状况,当前高中生对信息科技错题的态度和面对错误时产生的情绪体验已日趋积极,能够认识到错误的正面价值,并且不回避求助。学生普遍认为信息科技错题反映了自己在知识理解、应用上的缺陷,并且相信有效的信息科技错题管理对于提高信息科技成绩和培养良好的学习习惯有所帮助。2.学生对信息科技错题管理的实施不够积极
尽管学生对于信息科技错题管理的价值认可度较高,但是信息科技错题管理的实际行动却不积极,导致这种“知”“行”脱节的原因主要来自两个方面:
一是教师对学生错题管理的具体指导不够,学生缺乏系统的错题管理的策略和方法。学生对错题的管理往往局限于在错误处进行更正,而很少分析自己学习方法的有效性;他们往往依赖教师对错误的集中讲评,而没有主动地对错题进行反思和再学习。
二是繁重的课业负担和较大的学习压力,使学生难以自行分配时间用于抄录、分析错题。据访谈了解,在很多情况下,原本可以用于错题整理的自修课时间往往会被上课或各种名目的活动占用。3.学生缺乏有效的信息科技错题管理策略
总体看,多数学生缺乏具体的信息科技错题管理策略,如评级、分类、对比等。学生对错题的整理或纠正行为大多由老师规定,他们自身不具有目的性和主动性。因此,他们一般只是订正答案了事,而很少对一道错题反复钻研。在整理试卷时,学生的关注点局限于题目所涉及的知识点,而很少去研究出题人是怎样将知识点融入具体情境去考察学生学习效果的。另外,学生主要精力放在完成教师布置的新题上,没有时间或是没有意识去反思总结做过的错题。所有这些策略上的不足直接导致高层次思维能力与高级解题策略的锻炼机会的相对不足。
五、建议和对策
针对以上情况,我认为有效的高中信息科技错题管理应从以下几方面实施: 1.经常回顾反思错题集
信息科技错题集中体现在知识点的灵活运用上,因此学生应将自己平时在信息科技课堂练习、课后作业及阶段测试中出现的与该知识点有关的错题及时(最好在当天)罗列在错题本上,并自行订正。对于融入情境的知识点的错题,重在分析和理解;对于基本知识点的错误,重在识记和运用。错题罗列整理的形式,应遵循“方便”和“个性化”的原则,即不追求千篇一律的格式,其是否有效的判断标准取决于错题整理是否有利于学生本人及时复习和有效提高。学生应根据遗忘规律和自身学习情况,经常复习错题,直至完全掌握。2.通过分类归纳整理明晰弱点
学生分析一个阶段(或一个章节)中信息科技错题形成的主要原因,并将产生类似错误的题目归类,从而了解近一阶段自己信息科技学习中错题的主要症结所在,然后针对这些共性问题制订恰当的学习方法。如在做程序设计题时,有些学生由于数学知识相对比较薄弱,其已有知识储备中没有和试题相关的基本概念或者基本算法,根本不能理解题设中表达的数学问题的真实含义,所以自然毫无头绪,无从下手。针对这类错误,学生应在平时的学习中通过开阔眼界,增加积累,拓宽“数理知识”。3.充分发挥教师的指导作用
教师在学生信息科技错题管理中的策略指导体现在两个方面:
一是教师将学生的信息科技错题大致分为学生自身原因(如粗心导致的错误)、信息科技知识缺失、解题策略缺乏三种类型。据此,教师将每一种错题类型的主要代表性题目罗列出一份清单,供学生反思,使其逐步学会按此标准来认识自己的信息科技错题。在此基础上,教师再将不同原因造成的问题的解决策略或方法,通过一定的方式提供给学生,以便学生制订相应的策略,自我矫正。
二是教师定期检查学生的错题管理本,适时发现学生信息科技错题管理过程中好的做法和存在的主要问题。对于不当的错题管理方法,要及时予以纠正;同时,可以组织全班学生讨论一些有特色、有成效的错题管理方法,促进班级学生在错题管理过程中相互借鉴和提高。
【参考文献】
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“错题教学”,采用错题案例来进行演绎,起到纠正错误、巩固知识、提高课堂教学的有效性的良在高三生物学教学中实施 在高三生物学教学中,教师虽然对有关知识不厌其烦地讲解,并对习题反复训练,但学生对相关知识、题目还是不断出错。为此,笔者以错题为案例,实施了“错题教学”,其基本模式是:收集整理、评价探究、点拨反思和反馈巩固。通过实践,促进了学生知识的生成性,取得了较好的教学效果。1 错题的收集整理
在教学中要求学生对考试和作业中的错题进行收集整理。一个错题的收集整理包括:错题题目、错答情况、正确答案、错因分析、习题解析、练后反思及拓展延伸等。教师通过批阅,一方面可以了解学生的错题情况,做到心中有数;另一方面教师自身也可以建立专门“错题库”,的将平时教学中学生的各种练习、考试中遇到的典型错题,借助电脑Word等软件进行编排,按生物学知识单元分别整理,按时间顺序积累,形成各个。下面是一位学生的一个错题整理“错题库”专题的案例: 案例1
第二篇:计算机在生物医学工程中的应用
计 算 机 研 究 与 发 展
OF COMPUTER RESEARCH AND DEVELOPMENT 计算机在生物医学工程中的应用
摘要
随着计算机性能的不断提高、体积的不断缩小、使用的不断简化,现已渗透到几乎所有领域。其在医学领域的应用也取得了很大的进展,其代表发展水平包括医学图像处理、医学信息处理、人工智能等。本文结合生物医学工程的几个方面来说明计算机在该领域中的应用情况,以加深人们对计算机在生物医学工程应用的认识。
关键词 计算机技术;生物医学工程;医学图像处理;医学信息处理
计算机以其高速的计算功能、数值与逻辑计算功能以及存储记忆功能,广泛应用于科学计算、过程检测与控制、信息管理、计算机辅助系统等领域。毫无疑问,作为一门新兴的边缘学科,生物医学工程的研究和发展也离不开计算机技术。
相信大家都有过这样的经历,当我们去医院做B超时,工作人员把超声探头放在我们的身体某部位,电脑显示屏上就能显示出我们相应部位器官的超声图像;我们在医院挂号、缴费以及我们的病情信息等都会一一的记录在医院的电脑数据库中;在某些大的手术中,除了手术刀等基本的手术工具之外,伴随医生的工具还有计算机,它可以监控整个手术过程,为日后做分析基础,或者指引医生同步手术,甚至有些手术只有计算机才能进行精确处理。事实上,这些功能的实现仅仅需要一些软件的支持。然而,医学软件是一门比较特殊的软件行业。它的成功开发不仅需要软件知识,更需要医学知识。同样,这当中的一些软件的顺利运行还需要相应的医学硬件支持。生物医学工程工作者要利用研究人体问题,就必须要解决这些基本问题。
1.1 生物结构的分析及医学成象技术
医学成象技术应用于医学诊断,可在不同层次进
行,临床上主要是对器官作形态分析[1]。
(1)X线设备
数字式X线技术,将X线图像数字化,可用计算机进行信息处理,可对图像用电子学技术作增强或减弱处理,以改善清晰度和分辨率。(2)核医学成像
用特定的放射性核素注入体内,在体外用闪烁扫描仪逐点测量某一内脏器官中核素的分布,是核医学中的典型诊断仪器,可诊断肝、肾、脑、甲状腺等部位的病变,应用很广泛。双探头扫描仪发展到可以作断层扫描、双平面扫描、双核素扫描。闪烁照像机可以一次成像而不必逐点扫描。这就可应用短寿命同位素而减少受检者所受射线剂量,又可以进行动态观察。
(3)超声成象
利用超声脉冲在不同组织内的传播速度不同来探查体内脏器的结构,对软组织的分辨率比X线诊断要好。颅脑受伤、脑出血、脑内肿瘤及眼科诊断过去常用A型;目前应用B型扫描已很普遍,它反映人体某一部位断面的反射率分布。M型图像是一线信号的二维显示,主要用于诊断心脏疾病,常与B型图像配合使用。在应用计算机技术和微电子学使信号处理多样化后,就能定量测量脏器的几何参数不同结构的特性参数及其分布。超声诊断仪的分辨率可达0.5mm,已能诊断出2mm大小的原发性肝癌和胰腺瘤等。
(4)CT成象
计算机断层成像术(CT)是将按不同角度扫描得到的人体某部位结构的投影数据进行处理,重建成三断面图像。CT设备主要有以下三部分:①扫描部1、1 计算机在生物医学工程中的具体应用
生物医学工程运用现代自然科学和技术科学的原理和方法,从工程学的角度研究人体的结构、功能及其相互关系以及其他生命现象。其目的是解决医学问题,即研究和开发为防病、治病以及人体功能辅助等医学应用的装置和系统。用技术科学的概念和方法来解释和描述人体各层次的成份、结构和功能,以及人体各种正常生理功能和病理状态之间的差异,这些内容形成了这个学科的基础部分。而防病、诊断、治疗及功能辅助的具体技术和设备则形成这个学科的应用部分。
计 算 机 研 究 与 发 展
OF COMPUTER RESEARCH AND DEVELOPMENT
参数都可能有专用的传感器,传感器是否能正确反映要测量的对象,是测量成功的前提。
由电极或传感器得到的信号一般是电信号。可用电子学方法进行处理,消除噪声和干扰,提取有用信号,然后对处理后的信息进行分析和判断。例如用模式识别技术对心电图作计算机分析能诊断不同类型的心脏疾患,监护和警告发病。
临床监护技术集中反映了生物医学信号的检测、处理和分析技术的发展水平。可对临床病人的病理、图1 CT装置示意图
分由X线管、探测器和扫描架组成;②计算机系统,将扫描收集到的信息数据进行贮存运算;③图像显示和存储系统,将经计算机处理、重建的图像显示在电视屏上或用多幅照相机或激光照相机将图像摄下。计算机容量大、运算快,可达到立即重建图像。高速X线CT已可进行内脏动态观察[2]。利用正电子发射的核素,可以标记体内各种化合物或其代谢产物。核磁共振CT通过磁场与射频电磁场与氢、磷、钠等原于核的作用了解其分布,以显示人体内部的形态,了解局部的生理、生化信息,其空间分辨率在不断提高。
(5)电子内窥镜
内窥镜是体腔内观察的常用方法,配合电荷耦合器件的微型‘摄像机”形成了新型电子内窥镜,可将图像显示在荧光屏上,图像的数字化使其便于进行图像处理、储存和检索。
1.2生物功能分析及生物信息检测技术
生物机体本身能主动发出各种不同性质的信号,它们携带机体组织的生理或病理信息,反应机体功能,是医学诊断的主要依据。电生理信号如心电、脑电、肌电。视网膜电、眼震电等,以及由感官接受外界信号后产生的诱发电位;非电生理信号如体温、血压、脉博、心音、呼吸、血液粘度等;生物化学信号反应了化学组成的信息如血气、PH、电解质等;生物磁。(脑磁、心磁)、生物发光等,在医学诊断上也很有意义。生物磁信号能反映脏器中某位置的情况,且不受体表状况的影响。微波热图术通过测量皮下温度异常来诊断有关疾病。微波成像可观察肺部水肿、气肿等。
利用各种传感器获得机体信息。如测量各种生物电信号的电极;测量各种物理量如压力、流速、温度。气体分区等的传感器;测量各种生物化学参数的生物传感器,如酶电极、免疫传感器、微生物传感器等。为测量脉象也设计了传感器。总而言之,人体的各种
生理指标作连续颁量,并对一些重要指标作出判断。在出现危险情况时可立即报警。例如冠心病监护、危重病人监护以及危重新生儿监护等。监护的指标有心电监护(心电图、心率、心律等)、血液动力学监护(血压、心输出量)、呼吸功能监护(呼吸运动、微量血气分析、经皮氧分压、经皮二氧化碳分压)、体温监测等等。应用无线电遥测或配带式的监测器,可对行走病人作心电监测。
1.3计算机辅助在医学中的应用
计算机辅助检测与诊断(Computer-aided detection and diagnosis,CADs):通过将最新的图形图像技术与医学影像信息相结合,为临床诊断分析、手术方案选择、整体疗效评价提供全新的无创检测与分析手段。随着医学影像设备的快速发展,带来的不仅是成像质量和速度的提升,也带来了诊断治疗技术及方式上的革命性改变。目前多排CT的超快速成像仅用50秒就可完成全身扫描,为CADs的临床应用提供了有力的支撑。目前计算机辅助细胞检测、乳腺癌、肺癌计算机辅助检测系统已在临床得到了广泛应用,极大改善了相关疾病的检出率。在该方向上,本学科已与临床紧密结合,开展了虚拟内窥镜、虚拟放疗计划系统、多发性脑硬化辅助诊断、髋关节发育不良诊断治疗等辅助检测与诊断方面的研究,正在和计划开展膀胱癌、胆囊、血管内易损斑块、脑内神经核团检测等的计算机辅助系统的研究和开发[4]。
(a)
(b)
图2 计算机辅助诊断示例(a)计算机自动提示左上肺与肋骨相叠的小结节影(b)计算机自动提示两处小结节——左
计 算 机 研 究 与 发 展
OF COMPUTER RESEARCH AND DEVELOPMENT 上肺和右下肺
图3在计算机模拟中准确的确定上下牙之间的咬合关系 计算机辅助治疗:计算机辅助治疗在临床的应用主要体现在计算机辅助外科(computer-aided surgery,CAS)技术,CAS技术通过将先进的医学成像与空间定位技术相结合,利用计算机技术特别是图形图像处理技术,辅助医生制定合理手术方案, 引导手术安全准确进行。随着现代外科对治疗个体化、治疗精确化和创伤有限化的不断追求,CAS技术已在临床获得了了广泛应用,特别是在神经外科、骨科、耳鼻喉科手术中。本学科已开展了先天性耳道闭锁虚拟手术计划、髋关切手术计划及植入骨设计、颌面外科手术计划系统、粒子植入计划系统等可CAS系统的研究,正在和计划开展放射粒子植入导航系统、人体软组织建模与仿真、战场机器人远程救治系统、胸腹部外科手术/微创治疗导航系统关键技术研究及相关产品的开发[5]。
计算机辅助设计(CAD-Computer Aided Design):利用计算机及其图形设备帮助设计人员进行设计工作,简称cad。在工程和产品设计中,计算机可以帮助设计人员担负计算、信息存储和制图等项工作[3]。在设计中通常要用计算机对不同方案进行大量的计算、分析和比较,以决定最优方案;各种设计信息,不论是数字的、文字的或图形的,都能存放在计算机的内存或外存里,并能快速地检索;设计人员通常用草图开始设计,将草图变为工作图的繁重工作可以交给计算机完成;由计算机自动产生的设计结果,可以快速作出图形显示出来,使设计人员及时对设计作出判断和修改;利用计算机可以进行与图形的编辑、放大、缩小、平移和旋转等有关的图形数据加工工作。cad 能够减轻设计人员的计算画图等重复性劳动,专注于设计本身,缩短设计周期和提高设计质量。
目前,计算机辅助设计已经广泛应用于口腔修复、假肢设计等。
1.4计算机在医院信息管理中的应用
医院管理系统是利用电子计算机和通讯设备,为医院所属各部门提供病人诊疗信息和行政管理信息的收集、存储、处理、提取和数据交换的能力,并满足所有授权用户的功能需求。该系统实现了用计算机对医院病人进行看病和药品流通的全过程管理进行动态监测,那些传统上全靠手工操作,工作量大、效率低、易出错的大量数据完全可以用计算机代替处理,大大减轻了管理人员的工作负担,同时又可向病人提供完整的数据,为病人提供方便和快捷[6]。具体表现在以下几个方面:
(1)正确无误的综合信息统计分析是领导和管理部门的决策依据 医院医疗信息通常可归为两类:一类是效率管理指标,一类是质量管理指标。效率指标包括伤病员流动情况,床位周转和使用情况等。质量指标包括治疗情况、手术情况、床位周转和诊断符合情况等。这些指标在一定程度上可真实反映一定时期内医院的收治情况、伤病员的人员结构情况、床位周转使用情况,同时从管理上掌握目前治疗水平高低和病种分布情况,经过计算机和统计分析,院领导和职能部门可根据这些信息和数据做出一系列相应调整措施,出台一些适应当前情况的政策,使医院在收治上适应病人分布,在经费使用上减少流失和浪费,药品采购上少占资金,技术力量调整上渐趋合理。因此,准确、及时、可靠的信息反馈及综合分析是领导决策不可缺少的依据。
(2)医疗信息的计算机处理对各个管理环节实施监控计算机是医疗信息处理必不可少的工具。计算机信息管理系统解决了涉及钱、财、物等环节的管理,对这些数据的流向从根本上加以控制和管理,使各级管理部门能从宏观和微观两个方面对这些重点环节实施监控。因此,信息管理的计算机网络化是对管理环节实施监控的重要手段。
(3)病案信息是科研、教学、总结经验、提高医疗质量的最好资料 病案是病人住院期间的全部检查治疗过程的真实记录。病案信息的管理既为科研教学提供原始信息资料,又为医疗质量控制提供依据。同时也反映了医疗质量水平的高低。
(4)提供优良的医学期刊信息服务也能为提高医
计 算 机 研 究 与 发 展
OF COMPUTER RESEARCH AND DEVELOPMENT
学学报, 2005
[6] 徐俊.现代医院信息系统浅析.上海:中国科技信息, 2006
图4医院信息管理系统
疗水平和业务技术建设发挥作用 医学期刊是医学科技文献的重要组成部分,是报道科研成果的主要途径。它不仅可以推动医学科学技术的发展及交流,而且在医院业务建设上也起着不可低估的作用。这是因为医学期刊是传播新技术、新创造、新信息、新科研设计及医学发展新动向的主要媒体,它为科学研究的交流和推广提供了园地。
(5)影像信息管理也是医院科研管理的重要部分影像信息是通过录像、照片、幻灯片以及多媒体技术作为信息媒体存贮的医学信息,它既有医院重大改革的现场纪实,也有特殊病历的治疗记载,还有科研论文的精辟总结,它在促进医院建设及科研指导上有着十分重大的作用。展望与总结
计算机在生物医学工程中应用的例子还很多,并且发挥着越来越重要的作用,同时对计算机技术水平的要求也越来越高。比如在生物医学信号处理方面,普通的计算机已经很难胜任实时处理的能力,使人们转向研究处理速度更快的专门处理器件DSP芯片。在人工智能方面,往往还需要功耗更低、存储更大的微计算机。因此,生物医学工程在利用计算机的同时也促进了计算机的发展。
参 考 文 献
[1] 赵波.计算机图像数字化与医学影像学之应用.四川:科技信息, 2010 [2] 李广义等.PET/CT成像原理概述.山东:医学影像学杂志, 2004 [3] 张跃国等.计算机X射线成像与人工髋关节置换中的尺寸设计.辽宁:中国组织工程研究与临床康复, 2008 [4] 李文杰.胸片计算机辅助诊断.上海:上海交通大学, 2009 [5] 邓宏明.计算机的发展及其在生物医学中的应用.广西:广西医科大 4
第三篇:在生物课堂教学中如何运用信息技术
在生物课堂教学中如何运用信息技术,运用
信息技术有何利弊
随着科学技术的不断发展,信息技术在课堂教学中的应用已越来越普遍。那么在生物教学中如何运用信息技术呢?
1、利用信息技术,激发学习兴趣。
兴趣能使学生萌发强烈的求知欲望,直接调动学生学习的积极性。因此在课堂教学中,教师要根据教材的要求,运用信息技术展示一些与教材相关的内容,创造丰富的教学情境,满足学生的好奇心,吸引学生的注意力,激发学生思维的主动性和积极性,以此来引发学生学习兴趣。
2、利用信息技术,突破教学难点
在课堂教学中,许多学生因缺乏与教学内容相关的感兴趣的材料而难以开展抽象的思维活动,从而影响了对课堂教学难点更深入的理解和准确的掌握。利用信息技术能为学生展示多方位、多角度、多层次的观察空间,创造真实的情境,让学生凭着真切的形象去感受、体验比较抽象的事物,从而突破教学难点,这样才能有效的提高教学质量、教学效果。
3、利用信息技术,促进学生自主学习
要想使学生真正成为学习的人体,真正学会学习,教师应努力把教学目标和学生的学习愿望有机地结合起来,使学生感到只有自己主动、积极的参与学习才能很好的完成学习任务。
多媒体辅助教学和传统教学模式比起来,有很多优势,但是,也存在一些弊端,因为在课程中使用信息技术并不是整合,课件只是学习资源的一种展示,学习资源的开发和利用还不够深入和全面,课件无论是自制的,还是下载的;资料由老师选取,还是学生参与课前准备自己搜集,教学设计还是有一定的束缚,教学还是以老师的教而不是以学生的学为顺序,学生的学习还不是自主、开放的,个体化学习,学生根据自己的实际情况各取所需、全员参加还体现得不好。但是,如何更好地完成信息技术与课程 的真正的全方位的无缝整合,还有待于我们去进一步思考解决,也需要硬件设备的支持和教师素质的提高,这是将来的趋势,是我们努力的方向,并且有一点是很明确的,无论怎么整合,信息技术永远只是一种手段,一种工具,完成教学任务和目标才是目的,最终殊途同归,培养学生将来在社会立足的本领和才能才是我们的目标。
第四篇:多媒体在生物课堂教学中的运用
多媒体在初中生物课堂教学中的运用
湖北省鹤峰县走马镇民族中心学校(445801)
谷成顺
摘要:运用多媒体进行初中生物课堂教学,能通过多种渠道、多种方式,刺激学生的多种感官参与学习,可以加强教学内容的科学性、系统性、直观性,激发学生学习的兴趣,轻松有效地突破生物教学难点,有效地提高课堂效率。
关键词:多媒体
生物教学 课堂效率
初中生年龄小,初一就开始接触生物,对什么都好奇,但是理解能力不如高中生。如何能提高学生的印象呢?多媒体课件的应用是一个关键方法。
多媒体是以计算机为中心的多种媒体的有机组合,这些媒体包括文本、图形、动画、静态视频、动态视频和声音等,这些媒体信息具有主动性和交互性。多媒体教学课件是指以计算机为中心,利用计算机将文字、图形、声音,动画等多种教育教学信息有机地融合在一起,用于辅助教学的人机交互功能很强的教学软件。多媒体课件突破了时空限制,控制了运动变化,契合了初中学生以形象思维为主的特征,可以激发学生学习的兴趣,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等,运用多媒体开展生物教学,能通过多种渠道、多种方式,刺激学生的多种感官,使学生利用多种感官进行学习,有效地提高课堂效率。
一、多媒体在生物课堂教学中的应用
(一)运用多媒体课件进行生物体结构知识的教学
生物教材中的有些生物形态结构是微观的、肉眼看不到的,如细胞的结构、病毒的结构等,用传统的教学方法,靠教师的讲解和学生的想象力构建空间结构模型是很困难的。在教学中借助实物模型、三维动画课件,并引导学生动手制作模型,就会取得良好的教学效果。
(二)运用视频和动画进行部分生物实验教学
生物是一门以观察和实验为基础的自然科学。绝大多数生物知识都是通过观察和实验并认真地总结得出来的,生物教材中含有大量的显性和隐性实验,毫无疑问,动手操作是实验学习的最优途径,因此教材对于实验都有一定的要求,但有时候由于时间、材料、设备等客观条件的限制,教材中有部分实验无法操作完成,如果单纯地讲解,就会使教学内容显得非常枯燥无味。如果借助多媒体课件进行教学,运用视频演示和动画模拟就可以使学生形成一个动画形象,学生就很容易理解掌握知识,从而达到理想、良好的教学效果。有些实验学生一旦操作失误,不仅会导致实验失败,造成仪器损坏,还会引起某些危险性,更会引起学生的恐惧心理,影响学考学习的兴趣。采用多媒体计算机良好的交互性,对实验操作进行模拟,这样让学生在计算机前进行模拟操作,以掌握正确的操作和对不正确操作的理解,再进行实验,将大大提高学生实验的有效性。
(三)运用多媒体课件进行生物生理过程知识教学
生物教材中有很多生理过程的知识,并且多是重难点内容,是要重点考查的内容,同时也是学生倍感头疼的内容。生理过程都是动态的,而教材只能给出静态的过程示意图,如何让静态的教材动起来,仅靠传统的讲解显得苍白无力,若能适时地引入Flash动画,如利用动画演示进行心脏的搏动和血液循环的教学,则可起到出奇制胜的效果。
(四)运用多媒体课件进行生态环境知识教学
生态学代表了生物学宏观方面的研究方向,教材内容浅显易懂,讲解显得索然无味,学生需要丰富直观的感性认识和很宽的知识面,走出课堂、观看视频、欣赏图片、上网搜索资料等等,都是学习的很好途径。
(五)运用多媒体课件开展习题课、复习课教学
做题和复习对于学生的学习是必不可少的,合理的使用PPT幻灯片,可以减轻教师负担,增大课堂容量,加快复习进度。
二、多媒体和网络在生物课堂教学中应注意的几个问题:
1、非所有教学内容都需要多媒体辅助教学;
一些简单的教学内容,学生容易接受,可以不用课件,一些使用实物、挂图、模型可以讲解清楚的内容,应尽量使用实物、挂图、模型,只有对那些复杂、抽象,很难讲清楚,而使用录像又不能调动其运动的前后顺序或控制其变化速度甚至更改显示画面的教学内容,利用多媒体辅助教学,以交互式功能形象,生动,直观地展现给学生,这样,教学重点,难点才能突破,才能使学生在积累大量的感性材料基础上逐渐形成正确的表象,从而获得好的教学效果。
2、不能用多媒体代替实验和实践
在生物学教学中,实验和实践是不能够被信息技术替代的,我们不能够认为有了网络上的虚拟实验就不做实验了。在实验中,使用模拟和录象可以起到先行组织者的作用,但绝对不意味着可以取消实验。反而,有了计算机的帮助,我们应该把实验做得更加完整和漂亮。
3、不能够违背教学规律。
整堂课不顾教学实际全部使用多媒体和网络也是不可取的,这样就会造成“人灌+机灌”的局面,违背了教学的基本规律,是不会达到良好教学效果的。多媒体辅助教学在课堂上的出现,使一些具体(如:声、文、图、像等)刺激,不断的激发着学生的学习兴趣及学习积极性;同时在教师的言语和形体动作的引导下,使一些无意注意转变成有意注意,整个学习过程比较轻松愉快,而学生的多种感官参与了教学活动,使之对知识点的记忆比一般教学要稳定,遗忘率较低,教学的功效是十分显著的。合理地使用多媒体课件开展生物教学,使学生对生物课的学习兴趣明显增高,同时学生的创新精神、积极性、主动性都有明显提高。而且通过人机交互、信息共享,不仅可以大大拓展学生的视野,而且有利于培养学生创造性思维,提高学生获取信息、分析信息、处理信息的能力。
第五篇:浅论信息技术在生物课堂教学中的应用
江苏省丹阳高级中学 张美华
摘要:将中学生物学教学与信息技术相结合,提供图、文、声、像等多元化的教育情境,以及启发式、交流式的学习环境,能够培养学生的自主学习能力、合作精神和创新意识,从而激发学生学习生物学科的兴趣。
关键词:信息技术 生物学教学 多媒体 创新意识 整合 网络
在当今的信息时代,网络技术和多媒体传播技术在各个领域中都得到了广泛的应用,在学校教学中更起到了不可替代的作用。而教育的本质,是通过有价值的文化信息的传递,为学生的个体发展和社会进步服务。从文化传递的角度讲,信息技术具有高效率和高效能,使信息技术与学科课程有机地结合起来,成为学科课程和教学中不可缺少的重要要素。教学活动一般都要借助于一定的手段、工具展开的。教学活动的具体组织过程、形式及效果的反馈等都与教学手段、教学工具密切相关。而以个人电脑、网络技术和多媒体为主要内容的现代信息技术的出现,为教学方式与教学模式的变革提供了新的平台。
生物学是一门理论性、实践性、社会性很强的自然学科,所包含的知识内容非常广泛。现代信息技术与生物学教学结合起来,可将生物学知识的表达多媒体化,使知识的呈现更加生动、形象化。不仅可以提高学生的学习兴趣,同时还提高了教学质量,更重要的是通过多媒体配合教学,一可以充分利用各种生物教学资源,让生物教师改进了教学方法和教学策略;二有助于培养学生的创新意识、探究能力和合作精神,从而培养了学生的生物学科素养和综合素质。
信息技术应用于生物学科课堂,无疑是一场教学的革命,它使学生手、脑、眼、耳并用,能充分地唤起学生课堂学习的兴趣,从而达到优化课堂结构,提高教学效率,激发学生的创造性思维的良好教学效果。多媒体课件上直观的画面,对于生物学中抽象内容的教学,起到了很好的辅助作用。因此,将信息技术与生物学科相整合的教学模式,既能够给课堂教学注入新的活力,又能够让老师从繁重的教学中得到某种程度的解放,不失为一种受老师和学生欢迎的新教学模式。
一、利用多媒体手段,再现学习情景。
生物学是一门十分广博而复杂学科,具有许多其他学科没有的特点。如时空性、微观性、宏观性、运动性等。这些特点使得许多生物学的真实情景不能直观地展现在学生面前,然而多媒体技术的应用,却可以让这些难师题迎刃而解。
1、多媒体技术可以化大为小,也可以化小为大。如学习病毒知识,病毒个体非常小,只有在电子显微镜下才能看见。教师可以通过多媒体播放一段利用超微摄影记录下来的光盘再现学习情景。再如细胞观察实验,由于用显微镜观察细胞的结构是一个人观察,又是首次观察微观结构,许多学生不能区分看到的是气泡还是细胞。我们可用显微投影通过大屏幕把细胞图像气泡的图像都展现给学生,就不会出现上述问题了。还有,生态系统是一个宏观的问题,教师可以通过多媒体的形式,把它展现在学生的面前。
2、多媒体技术可以快慢互化。如开花的过程是很慢的,教师可以利用摄像机记录下来,经过技术处理,将几个小时的过程浓缩为几十秒种,通过多媒体呈现在学生面前,大大节约了教学时间。再如,动物的运动,动物的运动是很快的,很难观察清楚,教师可以利用多媒体以慢放和定格展现给学生。
多媒体的利用,能够把教学内容形象直观的展现给学生,提高了学生学习的积极性,对教学任务的完成有极大的促进作用。
二、制作多媒体教学课件,揭示客观规律。
在生物教学中,许多内容通过口述的方式很难表达清楚。但又是本节的教学重点和难点,缺乏形象性、直观性、生动性,学生感到枯燥无味,难以理解。给教师的教学带来很大困难。要想变抽象为直观,最好的方法就是利用多媒体课件教学。为了更合乎自己教学方法和意图,教师应该自己制作一些多媒体教学课件。例如,在学到《免疫》这节时,吞噬细胞吞噬病菌的过程,学生较难理解,为此,教师可通过制作多媒体课件,以动画的形式放慢吞噬过程给学生观察,这样不仅可以很好地揭示吞噬细胞吞噬病菌的规律,而且还激发学生学习的兴趣。
三、运用计算机网络,倡导学生自主学习。
随着校校通工程的开展,许多学校都已经接入INTERNET网,或有了自己的校园网,或有了自己的网络教室等。在网络环境下,学生拥有极大丰富的学习资源,通过超连接方法,信息检索变得非常快捷,大大提高了学习效率。同学之间还可以进行在线讨论与交流,进行分工与协作,培养学生的合作精神。最后,学生还可以把自己的学习内容,结合文本的形式或电子文稿形式展现给大家,供同学和老师评价与共享。学生们尽展才华,心中充满了成就感。
四、恰当合理的运用多媒体技术,避免多媒体手段万能化。
多媒体技术是很神奇,只要你想到的它都能做到。我们有的老师觉得上实验太麻烦,组织教学困难,不如从网上下载一些演示实验在大屏幕上放放。用计算机播放或模拟一些复杂的实验有利于学生理解知识。但是它无法全面代替生物实验的作用。生物学是一门以实验为基础的科学,在实验中可以培养学生动手能力和实践能力,调动学生的各种感官,激发学生的思维能力,让学生在实践中运用知识,学习知识,理解知识,体验知识。培养学生实事求是的科学作风和团结协作的精神.。教师要始终明白多媒体展现的终究不是现实,无法取代学生亲身实践探究的学习效果,这有违学习的探究性原则和实践性原则。
五、生物学教学中现代信息技术应用时应注意的问题。
1、生物学教学中信息技术的正确使用。
教学手段是由教学内容决定的,在教学过程中不可滥用信息技术而且在应用的过程中不可哗众取宠,为了应用而应用,流于形式,教师应该明确,应用信息技术的重要意义,在于充分而又恰当地应用它来增强教学的有效性,提高教学质量,全面提高学生的综合素质。
2、信息技术要与传统教学手段和方法相结合。
尽管信息技术作为直观的教学工具,具有很大的优势,为学生的学习和发展提供了丰富多彩的教学资源。但是传统的黑板、粉笔、挂图、模型等工具,录音机、幻灯机、放映机等电化教学手段仍有用武之地。只有把各种教学工具和教学手段充分结合使用才可起到最佳的教学效果。
3、注意生物学科的特点。
信息技术的应用可以帮助师生完成许多原先没法亲自动手完成的实践活动,可以通过影像等手段模拟各项生命活动,然而生命的活性是任何模拟图像无法取代的。而且生物学是一门实践性很强的学科,有些能让学生亲手完成的实践活动或实验就应该让学生亲自去做,因为“纸上得来终觉浅,绝知此事要躬行”,听来的忘的快、看到的记得牢、动手做的学得快。如有条件更应带学生走进大自然,去亲身感受、观察和热爱真实的生物。
信息技术的飞速发展,必然会带动教育从目的、内容、形式、方法到组织的全面改革。信息技术与学科教学的整合,融入日常教学可为我们教与学构建新的平台。教师在教学中利用信息技术,可以将知识的表达多媒体化,利用信息技术,既可以构建个别化学习环境,也可以营造协作化学习氛围。信息技术教育与其它学科课程的整合,是培养具有创新精神和学习能力的人才的有效方法,是提高教学效率的重要途径。但是,教师要清楚的认识到多媒体信息技术只不过是一种有效的教学辅助手段。目的在于促进学生自主学习,改变传统的学习方式,扩大信息时空,提高学习效率。它是教学手段的一部分,而不是全部。我们要在先进的教学理念和教育思想的指导下,恰如其分地发挥多媒体信息技术在生物教学中的作用。
参考文献:
[1] 柳海民.现代教育理论进展[M].长春:东北师范大学出版社,2001年。
[2]傅道春.新课程中教师行为的变化[M].北京:首都师范大学出版社,2001年。
[3] 教育部基础教育司组织编写.走进新课程[M].北京:北京师范大学出版社,2002年。
[4]张勤让.谈应用多媒体教学的误区[J].中学生物学教学,2007-2008。
[5]德.信息技术与教育相整合的过程[M].高等师范教育研究,1997。