基于网络的高中生物教学模式初探_高中生物网络教研
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基于网络的高中生物教学模式初探
远安一中 化生组 张勇
现代教育技术（主要是计算机技术和网络技术）在教育教学中的广泛运用，对于深化基础教育改革，提高教学质量与效率具有重要的作用。随着信息技术手段在教育领域应用的发展，可供我们选择的媒体资源越来越丰富，使用也越来越方便。以个别化和协作化教学模式为代表的各种新型教学模式的优势必将通过信息技术手段所提供的多种功能得到充分的发挥。通过设计、使用和评价学习过程与学习资源，可以有效地减轻学生的课业负担，更好地实现因材施教，从而明显提高教学质量与教学效率，真正落实素质教育的目标。网络教学具有教学信息的多样化、教学反馈信息的实时性、教学系统的交互性等特点；通过多媒体网络进行教学是进入21世纪信息化社会、教师提高教学质量和效率、学生成为学习主体所必须具备的技能。几年来，我们不断学习、运用这种新型的教学模式，现以《减数分裂和有性生殖细胞的形成》一节教学为例，谈谈运用这种模式的可行性和实践体会。这也正是我们以后将不断探讨的问题。
一、建构基于网络的高中生物教学模式的理论基础
所谓教学模式就是构建教学环境的方法。她描述一种在物质、人力资源配置一定的前提下，为达到教学效果的最优化、教学互动进程的相对最优化状态。其重点在于描述教学互动进程，从宏观上把握教学活动整体以及各要素之间的内部关系。它一旦在教学实践中形成，就具有较为稳定的教学活动框架和活动程序。我们以课堂教学45分钟作为约束变量，以学生用于学习单元时间作为控制变量展开。并且将时间作为一种最为明显的价值判断标准。我们知道布鲁姆掌握学习理论的直接来源就是卡罗尔的学校学习模型。卡罗尔在该模型中提出：学生天赋的高低是学习速度的指数，而不是学习水平的指数，能力强的学生完成学习任务的时间要比能力弱的学生少，也就是说学生完成某一学习任务的时间越少，能力就越高；学生的学习程度是实际学习时间随所需时间变动的一个函数；只要学生有足够的时间，并且愿意花这么长的时间去学习，就能达到规定的水平；学生学习所需的时间以及实际所花的时间取决于教学和个人两方面的某些特点。布鲁姆将卡罗尔的这三点转变成掌握教学策略的实施模式。所谓掌握学习策略就是说在所有学生都能学好的思想指导下，以集体教学为基础，辅之以及时的反馈，为学生提供个性化的帮助、额外的学习时间，从而使学生都能达到课程目标所规定的掌握标准。而我们所运用的模式目标不但是要达到掌握学习的标准，而且还要提高一堂课的教学质量和教学效率，在具体的实施过程中由于一堂课的时间有限，它无法为没有达到掌握标准的学生无限制地延长学习时间，为了提高效率和质量，只能采取其它手段例如提供个性化的帮助、学生之间的协作等来相对延长学生的学习时间，使这一部分学生达到掌握标准。
二、基于网络的高中生物教学模式的操作程序
教学模式的本质是为教师提供的教学“范型”，这种范型一方面必须反映教师如何教，研究教师教的过程、技巧、策略和艺术等；另一方面必须结合学生如何学以及学生的学习活动的规律研究怎样教。所以教学模式既非单一的教授模式也非单一的学习模式，而是教授模式和学习模式的辩证统一，这也是教学理论中教师为主导，学生为主体的思想在教学模式研究中的具体体现。从我们运用的模式的结构来看是一种交互结构，它由一堂课的教学时间所容纳的几个微结构组成，可先完成第一个微结构单元的任务，也可直接进入下一个单元。从每一个微单元的教学进程来看也是一种交互结构或者说是循环结构。我们设计的模式中每一个微循环结构如下：
A.创设情景、点明问题，引导学生的学习活动 B.逐步深入、收集信息，监控学生的学习过程 C.鼓励个性、提供帮助，判断学生的学习障碍 D.提倡协作、完成建构，评议学生的学习成果
1.按照交互模式，它的第一个环节是要创设情景，点明问题，引导学生的学习活动。从教师角度来讲是为了使教学任务、内容具体化；从学生学习的角度看，在这一阶段要达到的目的有三：一是要吸引学生的注意力，使得学生产生兴趣；二是使之产生联想，唤起学生的原有的认知和情感图式；三是使之产生疑问。下面我们来讨论如何达到这样几个目的，应该注意些什么问题。前苏联教学心理学家马秋司金认为构成问题情景的成分主要有三点：a.问题情景的核心成分是新的、未知的东西是为了正确的完成所提出的作业必要的动作而应当加以揭示的东西，也就是说教师提的问题要有思考价值；b.能促使学生产生弄清未知事物的要求，诱发探究行为；c.要考虑学生的可能性，这种可能性包括学生的创造力和现有的知识水平。具体的讲在教学中一个问题的提出，从问题本身来讲是否恰当。我们的处理是：在精心备课的基础上，收集素材、输入文本、运用表格、插入图片、美化加工并用Macromedia Dreamweaver 和flash6制作了精美的《减数分裂和有性生殖细胞的生成》一节网页式课件。根据学生的原有认知和情感不同，提高一堂课的教学效率，通过情景的创设让学生提前进入学习的准备状态。首页包含学习目标、学习重点、学习内容、同步检测、参考资料、实验园地、专题讨论室等。很好的解决了创设情景这个问题。
2.该阶段性模式的第二个环节是逐步深入、收集信息，监控学生的学习过程。从教师的角度来看，它的目的是为了收集学生学习的反馈信息，因材施教；这一过程能否顺利实施，除了教师在教学设计阶段已经制定好的教学策略和已安排好的教学活动和参考资料外，教师的元认知教学知识、能力，为应付突变而机智、策略地调整教学活动提供了保证。从学生的角度看，这是学生的一个内部心理活动过程。按照建构主义的理解这是一个建构内在心理表征的过程，是以已有的经验为基础，通过与外界的相互作用来建构新的理解的过程。在学习过程中学生能够及时调整学习活动和策略建构新的理解，学生的元认知起了一个保障作用。减数分裂部分内容是高中生物教学中的重点和难点内容，它是生物生殖过程中的一个重要阶段，是遗传三大规律的细胞学基础，还是高考和会考的重点，我们在学习内容中安排“减数分裂过程”的动画让学生增加一下感性认识，然后再逐一讲解各个过程的现象和特征，最后再将减数分裂和有丝分裂过程进行比较。这样，既符合学生的思维特点，又使本节的重点内容突出，有利于学生理解和掌握。同时，使学生利用所学知识分散了知识难点，化难为易，体现了主体参与教学的原则，从而突破了教学难点。
3.该模式的第三个环节是鼓励个性、提供帮助，判断学生的学习障碍，从教师的角度看，这是一个教学处置阶段，教师根据收集的教学信息，因材施教；从学生的角度看，这是一个学习结果的输出阶段，学生要把在前一阶段形成的概念迁移、应用到问题解决中去。在这里因材施教具有这样几种含义：根据学习者的天资和学习风格，确定适当的教学环境和教学策略，在一定的时间范围内，允许学生按自己的进度学习，提供各种与目标有关的教学材料和活动，允许学生从中做出选择，提供额外的替代性教学，以纠正学生所产生的错误。我们通过调控教学进程：画面、录像、投影等教学媒体中的变换、切入、特写、定格、递次显示等技术能调节授课时的教学进度，或放慢速度，或重复讲解，或增删内容。使教学中该强化的内容得到了强化，该淡化的得到了及时的淡化，缩短了信息传递的距离，有效地调控了教学进程。首先将减数分裂的每一分裂时期做一定格处理，让学生看清每一时期染色体及染色单体的数量变化，及ＤＮＡ的变化，然后打出其量变过程的函数图像，给学生一个完整的、序化的知识链，大大提高了学生理解知识、掌握知识的效率。为了使学生更好地掌握该部分知识，在向学生传授教材内容的同时，还要在此基础上加以引申。我们在教学过程中，把该部分内容归纳成七个专题，分别是：同源染色体的识别，减数分裂各期的染色体、DNA、同源染色体、四分体等数量计算，绘制减数分裂各期染色体、DNA数量变化图像，关于配子的种类，关于互换率的计算，细胞分裂图的识别，减数分裂中染色体行为变化是三大遗传规律的细胞学基础。
4.该模式的最后一个环节是提倡协作、完成建构，评议学生的学习成果：从教师的角度看，它是教师采取的一种教学策略，利用教师与学生、学生与学生之间的协作学习，共同完成意义上的建构；从学生的角度看，通过这一环节教师的评议活动，可以观摩其他学生的学习情况，有意识地回顾自己的学习过程，除了完成学习任务、实现意义建构外，这还是培养学生的认知策略和元认知知识和技能的最好的途径之一。因此，在教学的每一个环节进行适当的学习效果评价，即点评对于调动学生的主动性和积极性，完成学习任务具有重要作用。点评的内容通常还包括：学生的自主学习能力评价，例如有多少学生是靠自己的探索完成了学习任务，有多少学生是在计算机的帮助下完成的，有多少学生是在教师的个别辅导下完成的；学生对全班协作学习所做出的贡献评价，例如有多少学生积极参与谈论，问题回答正确，有多少学生参与讨论的积极性不高，问题回答不很恰当；学生是否最终完成了对所学知识的意义建构评价，这个评价环节可以通过设计一个新的学习情景如实验园地、专题讨论室等，或者是类似的练习题如同步检测在网络上进行实施测评。
三、基于网络的高中生物教学模式所展开的课堂教学相互作用分析
基于网络的教学相互作用情况与传统教学环境下的情况有所不同，该模式下的学生与教师之间的交流不再只是面对面的交流，更多的是通过计算机网络，因此从课堂的交互作用来看既有学生与教师之间的面对面的直接交流，更多的是学生与教师通过网络的相互作用。我们在利用福琅德课堂交互作用分类系统对于课堂教学交互作用情况进行分析时，要考虑到计算机在教学中的作用问题。也就是说我们在将这一分类系统运用于分析计算机辅助教学课堂交互作用情况的时候，要考虑到学生与计算机的交互作用，即计算机所替代了教师的一部分工作这一问题。课堂教学交互作用情况分析的程序为：首先选择观察对象，在传统模式下和网络模式下都选择同一教师以利比较。每一个观察对象安排两个观察者；网络模式下根据教学课堂进程图选择2到3个微结构进行观察、记录；传统模式下选择大约20分钟左右进行观察、记录。根据以上确定的程序我们首先确定观察对象，选定各方面情况相差很小的二个班级作为观察对象，然后对于观察者进行培训，进行预记录的练习，让观察者熟悉所要观察对象的行为以及所要记录的内容。
观察的顺序是首先观察教师按传统教室环境下教学模式的展开以及课堂教学的实施情况；隔周以后观察另一个班级在网络教室环境下利用新模式的课堂教学的情况。根据Scott系数计算公式可以计算出它的信度系数为0.753，也就是说该观察数值是有效的。同样我们也可以计算出基于网络教室环境展开的教学课堂交互作用的观察数值的信度系数r=0.67，因此观察数据有效。根据观察到的数据，将其解码以后，我们计算了这样几个指标：教师的活动比率TTR、学生活动比率STR、教师的反应比率TRR、TRR89、教师的提问比率TQR，将这几个指标在传统组和网络组之间作一下比较。根据福琅德相互作用分析系统，教师的活动比率和学生的活动比率是课堂教学气氛的一个重要标志；是教学活动是以教师为主，还是以学生为主的两个重要标志。从我们的这两次观察的结果看传统教学模式下展开的教学，它的教师活动比率和学生活动比率与计算机网络教室环境下的运用本文所建构的模式展开的教学相比，差异分别是37.4%和42.3%，差别达到将近5到3个百分点。因此可以这样说我们所运用的这种模式，从内容及实质上说是以学生的学习活动为主体的，而且在表现形式上也确实如此。从这两个指标来看基本上实现了我们所要追求的目标。
TRR这一指标的高低代表着教师对学生学习活动反馈信息的收集以及据此而做出的反应程度，间接地表示着一种学生的主动性程度。从传统组和网络组的比较看，两者之间差异并不很大，但是相比之下网络组的情况还是好于传统组。这说明在传统模式下的教师和学生之间的信息传播并没有因为在网络环境教学模式下而受到阻碍，反而由于计算机的交互性使之得到加强，另外我们还可以从TRR89这一指标对教师和学生之间的相互作用情况进一步的分析。TRR89的高低代表着课堂上的一种健康的情绪或者是气氛以及高层次的信息交流 活动的发生。从本指标来看基于网络的模式并没有使得课堂的情绪或者气氛僵化，使得高层次的信息交流活动受阻，而是有比较明显的提高，也就是说反而使得课堂气氛更加活跃、健康，使得高层次的信息交流活动更加频繁。
TQR是一种课堂上教师主动性行为高低的标志。从两个组的对比情况看，网络组的TQR比传统组的降低了将近3个百分点，这说明在网络环境下运用本模式，教师传统的那种主动性降低，也就是说教师不再只是将现成的知识传授给学生，而是要根据学生学习中所遇到的障碍和问题为他提供指导或者是帮助，这在一定程度上代表着教师角色的转变，从知识的教授者或者是传授者向学生学习的指导者和帮助者角色的转变，这也是我们运用这一模式所要追求的目标之一。
四、讨论
利用现代教育技术改善教育教学质量，提高教学效率是信息社会对教育提出的要求，也是我们进行教育教学改革的突破口。网络技术为建构主义学习理论和教学理论的实施提供可能性。我们运用该模式的目的就是要实现教学的软环境和硬环境的动态的、协调的统一，发挥出现代信息技术在教育教学的应用中能够取得的最大的效益。
在网络运行中，学生的思路可以由计算机及时做出反应，而且完全实现了一对一和一对多交流方式，学生在这种尝试中会有一种成就感，有利于激发学生的学习兴趣和主动探索的欲望。真是“千言万言讲不清，一用网络就分明”。
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