:信息技术与高中生物课程整合行动研究方案

江苏省太湖高级中学   袁锦明
一、       课题提出的背景与所要解决的主要问题
1、课题提出的背景
“信息技术与高中生物课程整合研究”课题的提出一方面是顺应素质教育、创新教育、终身教育和新课程改革的要求。另一方面是为了解决当前班级授课制的组织形式下教学活动中存在的统一要求与个别差异难以兼顾的矛盾。现代教育信息技术为实施主体性教育提供了技术基础，使传统的课堂教学模式发生彻底革命，使分层教学、因材施教成为可能。现代教育信息技术的介入，使学生进行个性化的自主学习成为现实。
目前，信息技术与生物课程整合的实验已普遍在各校展开，但基本还属低层次的整合，这种整合过于突出学科目标，忽视学生信息素养的提高。信息技术仅当成一种工具、一种手段，来体现信息技术与生物教学“互动”的整合要求。信息技术的运用水平多停留于计算机辅助教学的初步阶段，教师们是在传统的教学框架下，依靠一些教学软件，使“课本搬家、挂图搬家、实验搬家”。
2、所要解决的主要问题  通过课题的研究，旨在合理适度地发挥现代教育信息技术的辅助功能，利用现代教育信息技术作为认知学习的工具帮助学生更好地进行自主地、能动地、创造性地学习，成为学习的主人，并最终构建出多媒体网络条件下的高中生物主体性教育课堂教学模式。
二、           课题研究的实践意义与理论价值
1、课题研究的实践意义
本课题的实践意义在于创设信息技术与生物学科整合的课程模式：1. 学科辅助型课程模式。在这种整合模式下，教师和学生在信息技术的帮助下，分别进行教学和学习。首先，教师根据教学目标对教材进行分析和处理，决定用什么形式来呈现什么教学内容，并以课件或网页的形式呈现给学生。学生接受了学习任务以后，在教师的指导下，利用教师提供的资料（或自己查找信息）进行个别化和协作式相结合的自主学习，并利用信息技术完成任务。最后，师生一起进行学习评价、反馈。2. 学习研究型课程模式。网络具有海量的信息资源、同步异步并行的交流方式、充分体现个人的自主性、超越时空的信息传递途径等特点，能弥补现实生活环境的种种局限，有效地满足研究性学习的需要。信息技术作为学习工具（Learn with IT）。学生作为积极主动的学习者，以类似科学研究的方式，在信息技术的帮助下，获取信息、交流信息、处理信息，并最终以电脑作品的形式完成研究任务。
通过本课题的研究总结出确立信息技术与生物学科整合的一般方法和操作模式，并把它们上升为理论，向外辐射和推广。
2、课题研究的理论价值
本课题的研究有利于实现生物课程的五大“质变”：（1）教学环境的变化。现代信息技术为生物教学构建了一个多媒体、网络和智能有机结合的个别化、交互式、开放性的动态教学环境，为创建新型的学科教学模式提供了最理想的教学环境和切实可行的道路。（2）教学方式的改变。在多媒体、网络的教学环境下，以“学”为中心的交互式教学方式有了得天独厚的土壤。教学方式由传统的以“教”为中心逐渐向以“学”为中心转变。单一的班级授课制转变为个别化教学、小组教学、班级授课、协作学习等多种教学组织形式。教学方法可由原来单纯的基于归纳或演绎的讲解转变为基于“情境创设”、“主动探索”、“协作学习”、“会话商讨”和“意义建构”等多种新型教学方法的综合运用。（3）教学过程的转变。现代信息技术与生物课程整合的环境中，教学不再是教师忠实地实施课程计划，而是在这一过程中，通过情境创设、问题探究、协商学习、意义建构过程，将教学过程转化为以学生为主体的学习过程，让学生在自我探究、自我发现、自我建构的基础上获得知识、形成能力。从而，教学过程成为课程内容持续、动态的生成与转化、意义不断建构与提升的过程。（4）教学媒体的转变。在信息时代，传统的教学媒体正逐渐向现代教学媒体（即“教科书+多媒体+网络”）转变。教学媒体不再是传递教学内容的载体，更重要的是为教师创设情景、激发和引导学生交流、探索知识、延伸自己潜能创造条件。（5）师生角色的变化。教师角色的转变——从传递知识的权威转变为学生学习的组织者、协调者、设计者、开发者、教育的研究者和学生的合作伙伴。教师的任务不再只是讲授，而是对学生的多种学习活动进行指导、计划、组织、协调，促进学习网络的形成，加强对学生学习能力的培养。学生角色的转变——从被动接受的知识容器和知识受体转变为主动建构的知识主宰、教学活动的积极参与者。
三、完成课题的可行性分析
本课题作为教师的专项课题申报，完成课题具有以下条件：
1、课题主持人具有较强的教科研能力和教科研的技术水平，申报的无锡市级的个人立项课题《高中生物主体合作发展教育研究》已通过中期评估并在会上获表扬，他是江苏省级电教课题《多媒体课件在生物学科学与教中的使用研究》的主要研究者，该课题于2000年12月顺利通过省中期评估。
2、课题主持人参加工作十一年来在各级各类报刊杂志上已发表各类文章近30篇，另有20多篇论文获国家、省、市级奖励。制作的2个多媒体课件获得全国的一、二等奖，1个获省二等奖，一个获市一等奖，是滨湖区“名教师工程”骨干教师培养对象，是“英特尔”未来教育无锡地区的主讲教师。评优课获得全国的三等奖、无锡大市一等奖、原锡山市一等奖、滨湖区一等奖，说课比赛获江苏省一等奖。指导学生参加江苏省生物学奥林匹克竞赛四人获省二等奖、五人获省三等奖、多人获市级奖。近年来三次分别赴北京、西安、昆明参加全国性学术研讨会。
四、课题界定与支撑性理论
1、课题界定：
所谓信息技术与高中生物课程整合，就是通过生物课程把信息技术与生物教学有机地结合起来，将信息技术与生物课程的教与学融为一体，将技术作为一种工具，提高教与学的效率，改善教与学的效果，改变传统的教学模式。
信息技术与生物课程整合，不是把信息技术仅仅作为辅助教或辅助学的工具，而是强调要把信息技术作为促进学生自主学习的认知工具和情感激励工具，利用信息技术所提供的自主探索、多重交互、合作学习、资源共享等学习环境，使学生的主动性、积极性充分调动起来，使学生的创新思维与实践能力在整合过程中得到有效的锻炼。
2、课题的理论依据：
(1)马克思主义人的全面发展理论。马克思主义认为，主体是人，客体是自然。学生是教育的主体，我们要引导他们在学习和运用知识的过程中，能动地认识世界和改造世界；学生又是发展的主体，他们在认识和改造世界的过程中，必然会加深对自己的认识和改造，以促进自身的发展，做自身发展的主人。
(2)教学认识论。教学过程是一个特殊的认识过程和能动的反映过程。现代教学论的根本任务是促进学生生动活泼主动地发展，不仅使学生从多渠道获得知识，而且使学生具有自觉能动性、独立自主性和开拓创造性，有强烈的竞争意识、平等观念和合作精神。
五、课题研究的目标
本课题研究的总目标是：运用现代教育理论与教育思想，通过教学改革与实验，构建基于多媒体网络环境条件下的各类生物教学模式，形成信息化教学设计理论和方法，探索利用信息化资源的途径和经验，促进生物基础教育教学的深化改革。这个总目标分成以下四个目标：
1、提高课程学习效率和学习质量  信息技术无论与哪一门课程整合都不是摆花架子，它的直接评价目标就是提高学生的学习效率和学习质量。离开了这一点，任何信息技术与课程整合的教学设计都是失败的。因为信息技术与课程整合本身就是先进的教学技术与先进的教学思想相结合的产物，其先进性必然体现在学生学习效率和学习质量的提高上，这是信息技术与课程整合的最基本的评价目标。
2、培养学生掌握信息时代的学习方式   培养学生掌握信息时代的学习方式是信息技术与课程整合的直接目标。信息时代的学习方式有以下特点：⑴ 会利用资源学习；⑵ 会进行自主发现学习；⑶ 会利用网络通讯工具进行协商交流，进行合作讨论式的学习；⑷ 会进行实践创造的学习。
3、培养学生的信息素养    信息素养应包含以下三个基本点：⑴信息技术的应用技能；⑵对信息内容的理解与批判能力；⑶运用信息，具有融入信息社会的态度和能力。以上提出的信息素养包含的三个基本点，是信息技术与各科课程整合中应该作到，也能够作到的。使学生形成良好的信息素养是信息技术与各科课程整合所追求的综合目标。
4、培养学生具有终身学习的态度和能力  要实现终身教育和终身学习，教育必须进行深刻的变革，要使教学个性化、学习自主化、作业协同化，在信息技术与课程整合的教学设计中，要把培养学生学习能力，具有终身学习态度和能力作为一个不断追求的长远目标。
六、           课题研究的内容设计
1、信息技术与生物课程整合中的教学目标研究。
①    学生信息素养的形成；
②    学生创新能力的培养研究；
③    学生实验操作能力的形成研究；
④    学生生物学科能力的获得研究。
2、信息技术与生物学教学内容的整合研究。
①    运用资料库辅助生物实验教学的研究；
②    运用信息技术突破教学中某一重难点的研究；
③    运用信息技术探索生物学科的热点问题；
④    运用信息技术优化生物学科实验内容的研究。
3、信息技术与生物学科整合的教学模式研究。
①在多媒体教室、网络教室、校园网、城域网、互联网等信息技术基础设施条件下进行生物学科课堂教学模式的研究；
②网络环境中的协作学习模式研究；
③运用资源库进行研究性/发现式生物教学的研究；
④生物学科实验教学模式研究；
⑤    运用信息技术在生物学科进行抛锚式/支架式/随机进入式教学模式；
七、           研究的研究主要方法
1、文献研究法：关注国内外信息技术发展动态，学习与本实验有关的先进教学理论（主体性教育理论、信息化学习理论等），借鉴本学科他人成功的信息技术与学科教学整合的课堂教学模式。
2、问卷调查法：设计关于兴趣、习惯等问卷调查，了解学生自学能力发展的状况，了解不同学习类型学生的心理变化、学习需求变化，以研究促进不同类型学生发展各种学习能力的策略。
3、自然实验法：抽取高二年级中的一个实验班和一个对照班，设置相同的教学内容，运用不同的教学形式，对实验班和对照班的学生在上课的态度、教学效果等几方面进行比较。
4、专家访谈法：向我校信息化教育研究课题组的专家祝智庭教授等咨询、求教有关疑难问题。
5、归纳总结法：通过对课题的进展情况及时进行归纳总结，及时修正研究方案，深入开展课题研究，将感性认识阶段的经验上升到理性认识阶段，并指导课题研究。
八、课题研究的时间
主要研究阶段
完成时间
阶段成果内容及形式
准备阶段
（Web资源库建设阶段）
2005.9
1.设计和开发可供网上资源共享的教学软件
2.创建网上生物资源库和资料库
3.建设虚拟生物实验室
实验阶段Ⅰ
(信息技术与生物教学内容的整合研究阶段)
2006.2
1.论文
2.课例片断
实验阶段Ⅱ
(信息技术与生物学科整合的教学模式研究阶段)
2006.9
构建出基于多媒体网络环境条件下的各类生物教学模式，并形成论文
总结阶段
2007.2
1.研究报告：主要阐述课题研究的内容、方法、理论成果、实践经验；
2.形成研究论文集；
3.课例光盘
九、课题研究的成果形式
1、形成基于多媒体网络环境条件下的各类生物教学模式。
2、形成信息技术与生物学科整合的课堂教学个案(片断)集。
3、设计和开发可供网上资源共享的教学软件
4、创建网上生物资源库和资料库
5、建设虚拟生物实验室
6、形成信息技术与生物学科整合的论文集。