CAI与生物情境课堂创设的结合
2022-06-08
随着多种教学理论与新课程理念教学的结合使用，传统的课堂教学真的不能适应新课程标准的要求。这就进一步激发了教师寻求适合教学的新的理论、新的技术和新的方法。随着多种教学媒体在学校的大力推广使用，计算机辅助教学已发展为一种必不可少的教学手段。笔者认真学习了多种教学理论，尤其探讨了建构主义学习理论，发现情境创设是建构主义学习理论的重要内容，而计算机辅助课堂教学可以有效地创设优良的课堂教学情境。通过一段时间的探索与实践，笔者发现课堂情境创设与CAI教学的结合能有效地体现建构主义学习理论中情境创设，更能突出在生物教育教学过程中的素质教育精神，也能较好地面向全体学生，真正做到了以学生为主体并充分尊重学生的个体差异。这关键在于CAI的应用能激发更多的学生自主参与学习。下面浅谈一下CAI与情境课堂创设的结合在生物教学中的运用，重点体现在CAI与创设主体性情境课堂和创设的情境课堂对学生主体性培养的实践两个方面。
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1 运用CAI进行主体性情境课堂的创设
学生是学习活动的主体。要重视学生的发展，教师就要建构多维的符合学生发展的具体情境，使课堂教学多向互动，促使课堂焕发出主体活力，实现学生的主体发展。因此，笔者在利用CAI创设情境课堂时尽力从“面向主体、体现主体、激活主体”这三个方面展开，以便使更多的学生真正参与到教学过程中而受益。
1.1 利用CAI以面向全体来创设互动课堂情境
教学的整体效益的体现表现在全体学生的参与，如果有少数学生不能参与学习中，教学效果就会打折扣。因此，面向全体学生是“主体参与”的出发点，教师在课堂教学中必须突出学生的主体地位。主体参与必须为每个学生提供参与的情境，才能给每个学生以展示自我的机会。由于学生对生物的学习方式、方法的选择会因各自的知识基础、能力、个性的不同而表现出明显的个体差异，因此教师在设计CAI课件时要认真分析全体学生的学习情况，尊重学生的个体差异，创设出使每个学生都有参与机会的CAI教学情境。
例如：在必修二“减数分裂”这一节的教学中，如果教师只是根据教科书上的图形来讲解或利用挂图来授课，当然也能达到教学目标。可是有些学生的领悟能力还不能达到一定的水平，这时如果教师利用CAI课件优势，就可以弥补挂图的不足（图1）。在讲解当中，先以一定速度放给学生看一遍全部分裂的过程（在做课件时染色体教师可以设置成两种颜色，染色体的大小要有明显区别），再问学生有没有看懂这一过程。当然肯定大部分学生（没有预习）不是很清楚这一过程的变化，也肯定有几个学生知道一些，再问他们哪儿看不懂，有哪些问题，让成绩好的学生来讲解，讲解后请一些学生补充，最后教师再解释这一系列过程的关键之处。这样的情境经尝试后发现每位学生基本上都能参与。因此，建构互动情境时教师必须考虑到要面向全体。
1.2 利用CAI以体现主体来创设互动课堂情境
传统教学中，学生往往被动地接受知识，他们虽能在教师的指导下掌握一些知识，但是觉得概念难记、语言乏味，对生物的学习不感兴趣，从而缺乏学习的热情，主体意识淡薄，难以培养参与意识和创新能力。有了CAI辅助，将从根本上改变这一现状，学生由被动的接受者成了学习的主人，教师是学生学习的组织者。教师可以根据中学生的心理特点和接近生活实际的语言，利用CAI进行模拟现实，为学生创设可行的情境来达到完成教学的目的。
例如：在必修三“植物的激素调节”的教学中，要认识到：生长素的发现是本节的难点，这样就可以用CAI课件展示出课本中一系列生物学家关于生长素发现的探究实验。而生长素的生理作用是本节的重点，教师可安排“植物向光性探究实验”和“根的向地生长的实验”来验证生长素的向光性和感重力性，通过实验让学生增加感性认识。方法是：提前一个星期让部分学生（兴趣小组成员）按图2装置进行操作，并跟踪拍照做成课件，让学生讲述植物向光性的原因和植物根的向地性生长的原因。通过这样的活动，学生的兴趣就被调动起来了，学生很快就互动起来。因此，教师要善于创设带有启发性、探索性、开放性的情境来设计CAI课件，来激发学生学习思维的主动性和积极性，引导学生主动对知识产生浓厚的兴趣。诱导学生积极地动口、动脑、动手，让学生通过主动参与体验到学习的快乐和成功的喜悦，将有利于解决教学远离学生生活的问题，极大地调动学生学习生物的激情。
1.3 利用CAI以激活主体来创设互动课堂情境
建构主义认为，学生的积极主动参与是建构知识意义的关键因素，而学生的主动性需要教师构建冲突的学习情境来激活。如果教师运用传统的灌输式生物教学模式，将不适应时代的发展，对学生素质的全面发展起到一定的抑制作用。在生物教学中通过CAI与情境课堂创设的结合，可以多维、多样、多角度、高密度地直观展示教学内容，这样就会让学生有一种身临其境的感觉。学生们不会感觉到怯场，可更大程度地激活学生学习的主动性，使每个人都有强烈的表现欲望。
例如：在必修一“ATP”的教学中，教师用CAI课件展示出一些生活短片或动植物世界的一些记录，这样学生一定会有浓厚的兴趣，大部分学生都想提一些问题。这时教师可以把图像保留在某一个特定的画面上，问一些很简单的问题：这只动物为何能跳这么高？它能跳这么高的能量是由什么物质提供的？……学生学习热情高涨争先恐后地要回答，当然肯定会有一些错误，这就达到了目的。教师在此基础上再讲解ATP、葡萄糖等。教师问题使学生产生好奇，从而开动脑筋去寻求解决问题的方法，甚至一些学生会提出更多的问题，以前上课没有兴趣的学生都会跃跃欲试。学生的主体意识也被激活了，学生的参与度无形之中提高了，课堂有了生气。
2 运用CAI创设的情境课堂对学生主体性培养的尝试
建构主义学习理论是强调个体的主动性的关键作用。情境课堂的创设与CAI结合的实践能让学生充分参与到课堂教学中来。良好的情境课堂设计能吸引学生主动参与到学习过程中，能充分展现学生的个性，充分发展学生的才能，并在这一过程中激发和培养学生的求知欲望，真正唤醒学生的主动性、创造性，使之成为学习的主人。 2.1 CAI情境课堂起到兴趣引导、唤醒主体的作用
教师通过教学要给学生创设适宜的主体活动为主的学习情境，为学生提供丰富的学习资源，引导学生最大限度地进行感受、体验、探索、实践和创造，把他们所有的渴望学习、渴望探究、渴望丰富自己的知识和经验的潜能充分释放出来。
例如：在必修一“成熟植物细胞质壁分离及其复原实验”的教学中，将质壁分离及其复原的CAI课件展示出来给学生。再让学生进行具体的实验，从实验过程中，体会到了真实情况，而教师展示的课件就又充分说明了这一点。这样就使这一节课有理有据，形象直观生动地将“成熟植物细胞是一个渗透系统”的知识简单化。一节课下来学生都认为师生互动得太好了，加深了师生的亲和力，促进了感情的交流，从而较出色地完成了这节课的教学任务。情境课堂与CAI的结合在唤醒学生的主动性方面发挥重要作用。
2.2 CAI情境课堂能激活学生的主体意识，产生多向互动效应
利用CAI创设的主体探究活动的根本任务就是建立以学生为主体的课堂教学格局，让学生充分参与到课堂教学中来，充分展现自己的个性，充分发展自己的才能，使学生参与和体验知识技能由未知到已知或由不掌握到掌握的过程，并在这一过程中激发和培养学生的独立探究能力，真正成为自主学习的主人。
例如：在必修三“生态系统的稳定性”的教学中，事先请每位学生搜集一个自己认为是环境最差和环境最好的案例，筛选整合在一起制作成CAI课件。上课时请学生分别把自己的案例说明一下，之后开始共同交流。为什么好的环境都有着很多的相似，而差的环境都各不相同。有的学生发现植被的重要性，有的学生则提出营养结构越复杂越稳定等。在热情的交流中学生互相讨论、集思广益，核心内容教师稍加点拨和引导。下课后教师要求学生把这些图片资料在班级做一个板报展览，让大家印象深刻提高环保意识。后来该板报还学生在学校文化橱窗展览，制作成的CAI课件在学校的电子显示屏上播放。另外，学生还请学生做讲解员传播环保理念，倡导绿色生活。平时不善言语的学生也参与到其中，真正地激活了主动参与的意识和社会意识。
2.3 CAI情境课堂对主体进步与发展起到一定的作用
加强内驱力是主体探究的的重要因素，要造就主体发展，必须促使学生在创造性思维上进行主动建构。教师要及时引导学生的学习兴趣，激发起创造性思维，使学生积极主动地思考，通过所学内容进行主动建构起适合自己的知识体系，从而发展独立解决实际问题的能力。
例如在必修一“氨基酸结构”的教学中充分发动学生制作氨基酸分子模型（图3），把学生分成八小组，每组合作完成并且当堂演示脱水缩合形成多肽链。学生们有的用纸剪，有的用夹书的小铁夹，有的用扑克牌等，用各种色彩标上了羧基、氨基、R基等基团，脱水缩合时还用胶带固定连接起来。制作活动激发了学生的想象力和创造力，培养学生的合作学习精神和竞争意识。
教师在引导完成一些具体的课堂任务后，通过一些问题让学生带回到实际生活中，让学生把课堂中学习到的知识延续到生活实际中。
例如在必修一“物质跨膜运输的方式”的教学后，笔者特意安排学生实践：用什么方法去除蔬菜上的农药效果最好？有的学生回去用淘米水浸泡，还有用盐水、84消毒液、热水等。结果发现用热水短时间浸泡效果最好。通过思考和实践，学生获得了真切的生活体验。
3 在CAI创设互动教学情境过程中应注意的问题
在建构主义的CAI教学的尝试下取得了一定的效果，但是也存在一定的难度，其中主要是对教师的要求非常高。
教师的创造性是创设CAI情境教学的前提条件。教师不仅要有创新的意识，而且要有善于创新的能力和精神。教师所创设的CAI情境课堂应是充满了创造的活力，不拘泥于教学模式的束缚。教师要敢于打破教材的结构，调整教材的内容，敢于用科学的精神提出教学的挑战。在CAI活动的设计上，教师的设计要新颖独特，给学生以新鲜感；在教学方法上，教师要表现出很强的变革性和探索性，善于创造和使用最新的富有奇效的方法和手段，让学生融入富有创造力的课堂氛围中，来体验和感悟创新精神，激发其创新意识。还要根据学生的不同特点，制定适当的学习策略，鼓励和帮助学生克服困难，让他们也主动参与到学习当中，体会到学习乐趣。
另外，教师还要调整好与学生之间的和谐关系，这也是创设CAI教学的关键。教师应经常研究教学心理环境，以人为本，促使师生之间、同学之间和睦相处，使课堂教学中师生配合默契，相互信任与尊重，彼此关心和爱护，这在生物教学中尤为重要，因为学生的合作往往是解决问题的关键。
参考文献：
[1] 贾炯治，徐光灯.加强CAI教学与传统教学的有机结合[J].中小学实验与装备，2003，（1）.
[2] 何克抗.建构主义――革新传统教学的理论基础[J].教育技术通讯，1998，（4）.
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1 运用CAI进行主体性情境课堂的创设
学生是学习活动的主体。要重视学生的发展，教师就要建构多维的符合学生发展的具体情境，使课堂教学多向互动，促使课堂焕发出主体活力，实现学生的主体发展。因此，笔者在利用CAI创设情境课堂时尽力从“面向主体、体现主体、激活主体”这三个方面展开，以便使更多的学生真正参与到教学过程中而受益。
1.1 利用CAI以面向全体来创设互动课堂情境
教学的整体效益的体现表现在全体学生的参与，如果有少数学生不能参与学习中，教学效果就会打折扣。因此，面向全体学生是“主体参与”的出发点，教师在课堂教学中必须突出学生的主体地位。主体参与必须为每个学生提供参与的情境，才能给每个学生以展示自我的机会。由于学生对生物的学习方式、方法的选择会因各自的知识基础、能力、个性的不同而表现出明显的个体差异，因此教师在设计CAI课件时要认真分析全体学生的学习情况，尊重学生的个体差异，创设出使每个学生都有参与机会的CAI教学情境。
例如：在必修二“减数分裂”这一节的教学中，如果教师只是根据教科书上的图形来讲解或利用挂图来授课，当然也能达到教学目标。可是有些学生的领悟能力还不能达到一定的水平，这时如果教师利用CAI课件优势，就可以弥补挂图的不足（图1）。在讲解当中，先以一定速度放给学生看一遍全部分裂的过程（在做课件时染色体教师可以设置成两种颜色，染色体的大小要有明显区别），再问学生有没有看懂这一过程。当然肯定大部分学生（没有预习）不是很清楚这一过程的变化，也肯定有几个学生知道一些，再问他们哪儿看不懂，有哪些问题，让成绩好的学生来讲解，讲解后请一些学生补充，最后教师再解释这一系列过程的关键之处。这样的情境经尝试后发现每位学生基本上都能参与。因此，建构互动情境时教师必须考虑到要面向全体。
1.2 利用CAI以体现主体来创设互动课堂情境
传统教学中，学生往往被动地接受知识，他们虽能在教师的指导下掌握一些知识，但是觉得概念难记、语言乏味，对生物的学习不感兴趣，从而缺乏学习的热情，主体意识淡薄，难以培养参与意识和创新能力。有了CAI辅助，将从根本上改变这一现状，学生由被动的接受者成了学习的主人，教师是学生学习的组织者。教师可以根据中学生的心理特点和接近生活实际的语言，利用CAI进行模拟现实，为学生创设可行的情境来达到完成教学的目的。
例如：在必修三“植物的激素调节”的教学中，要认识到：生长素的发现是本节的难点，这样就可以用CAI课件展示出课本中一系列生物学家关于生长素发现的探究实验。而生长素的生理作用是本节的重点，教师可安排“植物向光性探究实验”和“根的向地生长的实验”来验证生长素的向光性和感重力性，通过实验让学生增加感性认识。方法是：提前一个星期让部分学生（兴趣小组成员）按图2装置进行操作，并跟踪拍照做成课件，让学生讲述植物向光性的原因和植物根的向地性生长的原因。通过这样的活动，学生的兴趣就被调动起来了，学生很快就互动起来。因此，教师要善于创设带有启发性、探索性、开放性的情境来设计CAI课件，来激发学生学习思维的主动性和积极性，引导学生主动对知识产生浓厚的兴趣。诱导学生积极地动口、动脑、动手，让学生通过主动参与体验到学习的快乐和成功的喜悦，将有利于解决教学远离学生生活的问题，极大地调动学生学习生物的激情。
1.3 利用CAI以激活主体来创设互动课堂情境
建构主义认为，学生的积极主动参与是建构知识意义的关键因素，而学生的主动性需要教师构建冲突的学习情境来激活。如果教师运用传统的灌输式生物教学模式，将不适应时代的发展，对学生素质的全面发展起到一定的抑制作用。在生物教学中通过CAI与情境课堂创设的结合，可以多维、多样、多角度、高密度地直观展示教学内容，这样就会让学生有一种身临其境的感觉。学生们不会感觉到怯场，可更大程度地激活学生学习的主动性，使每个人都有强烈的表现欲望。
例如：在必修一“ATP”的教学中，教师用CAI课件展示出一些生活短片或动植物世界的一些记录，这样学生一定会有浓厚的兴趣，大部分学生都想提一些问题。这时教师可以把图像保留在某一个特定的画面上，问一些很简单的问题：这只动物为何能跳这么高？它能跳这么高的能量是由什么物质提供的？……学生学习热情高涨争先恐后地要回答，当然肯定会有一些错误，这就达到了目的。教师在此基础上再讲解ATP、葡萄糖等。教师问题使学生产生好奇，从而开动脑筋去寻求解决问题的方法，甚至一些学生会提出更多的问题，以前上课没有兴趣的学生都会跃跃欲试。学生的主体意识也被激活了，学生的参与度无形之中提高了，课堂有了生气。
2 运用CAI创设的情境课堂对学生主体性培养的尝试
建构主义学习理论是强调个体的主动性的关键作用。情境课堂的创设与CAI结合的实践能让学生充分参与到课堂教学中来。良好的情境课堂设计能吸引学生主动参与到学习过程中，能充分展现学生的个性，充分发展学生的才能，并在这一过程中激发和培养学生的求知欲望，真正唤醒学生的主动性、创造性，使之成为学习的主人。 2.1 CAI情境课堂起到兴趣引导、唤醒主体的作用
教师通过教学要给学生创设适宜的主体活动为主的学习情境，为学生提供丰富的学习资源，引导学生最大限度地进行感受、体验、探索、实践和创造，把他们所有的渴望学习、渴望探究、渴望丰富自己的知识和经验的潜能充分释放出来。
例如：在必修一“成熟植物细胞质壁分离及其复原实验”的教学中，将质壁分离及其复原的CAI课件展示出来给学生。再让学生进行具体的实验，从实验过程中，体会到了真实情况，而教师展示的课件就又充分说明了这一点。这样就使这一节课有理有据，形象直观生动地将“成熟植物细胞是一个渗透系统”的知识简单化。一节课下来学生都认为师生互动得太好了，加深了师生的亲和力，促进了感情的交流，从而较出色地完成了这节课的教学任务。情境课堂与CAI的结合在唤醒学生的主动性方面发挥重要作用。
2.2 CAI情境课堂能激活学生的主体意识，产生多向互动效应
利用CAI创设的主体探究活动的根本任务就是建立以学生为主体的课堂教学格局，让学生充分参与到课堂教学中来，充分展现自己的个性，充分发展自己的才能，使学生参与和体验知识技能由未知到已知或由不掌握到掌握的过程，并在这一过程中激发和培养学生的独立探究能力，真正成为自主学习的主人。
例如：在必修三“生态系统的稳定性”的教学中，事先请每位学生搜集一个自己认为是环境最差和环境最好的案例，筛选整合在一起制作成CAI课件。上课时请学生分别把自己的案例说明一下，之后开始共同交流。为什么好的环境都有着很多的相似，而差的环境都各不相同。有的学生发现植被的重要性，有的学生则提出营养结构越复杂越稳定等。在热情的交流中学生互相讨论、集思广益，核心内容教师稍加点拨和引导。下课后教师要求学生把这些图片资料在班级做一个板报展览，让大家印象深刻提高环保意识。后来该板报还学生在学校文化橱窗展览，制作成的CAI课件在学校的电子显示屏上播放。另外，学生还请学生做讲解员传播环保理念，倡导绿色生活。平时不善言语的学生也参与到其中，真正地激活了主动参与的意识和社会意识。
2.3 CAI情境课堂对主体进步与发展起到一定的作用
加强内驱力是主体探究的的重要因素，要造就主体发展，必须促使学生在创造性思维上进行主动建构。教师要及时引导学生的学习兴趣，激发起创造性思维，使学生积极主动地思考，通过所学内容进行主动建构起适合自己的知识体系，从而发展独立解决实际问题的能力。
例如在必修一“氨基酸结构”的教学中充分发动学生制作氨基酸分子模型（图3），把学生分成八小组，每组合作完成并且当堂演示脱水缩合形成多肽链。学生们有的用纸剪，有的用夹书的小铁夹，有的用扑克牌等，用各种色彩标上了羧基、氨基、R基等基团，脱水缩合时还用胶带固定连接起来。制作活动激发了学生的想象力和创造力，培养学生的合作学习精神和竞争意识。
教师在引导完成一些具体的课堂任务后，通过一些问题让学生带回到实际生活中，让学生把课堂中学习到的知识延续到生活实际中。
例如在必修一“物质跨膜运输的方式”的教学后，笔者特意安排学生实践：用什么方法去除蔬菜上的农药效果最好？有的学生回去用淘米水浸泡，还有用盐水、84消毒液、热水等。结果发现用热水短时间浸泡效果最好。通过思考和实践，学生获得了真切的生活体验。
3 在CAI创设互动教学情境过程中应注意的问题
在建构主义的CAI教学的尝试下取得了一定的效果，但是也存在一定的难度，其中主要是对教师的要求非常高。
教师的创造性是创设CAI情境教学的前提条件。教师不仅要有创新的意识，而且要有善于创新的能力和精神。教师所创设的CAI情境课堂应是充满了创造的活力，不拘泥于教学模式的束缚。教师要敢于打破教材的结构，调整教材的内容，敢于用科学的精神提出教学的挑战。在CAI活动的设计上，教师的设计要新颖独特，给学生以新鲜感；在教学方法上，教师要表现出很强的变革性和探索性，善于创造和使用最新的富有奇效的方法和手段，让学生融入富有创造力的课堂氛围中，来体验和感悟创新精神，激发其创新意识。还要根据学生的不同特点，制定适当的学习策略，鼓励和帮助学生克服困难，让他们也主动参与到学习当中，体会到学习乐趣。
另外，教师还要调整好与学生之间的和谐关系，这也是创设CAI教学的关键。教师应经常研究教学心理环境，以人为本，促使师生之间、同学之间和睦相处，使课堂教学中师生配合默契，相互信任与尊重，彼此关心和爱护，这在生物教学中尤为重要，因为学生的合作往往是解决问题的关键。
参考文献：
[1] 贾炯治，徐光灯.加强CAI教学与传统教学的有机结合[J].中小学实验与装备，2003，（1）.
[2] 何克抗.建构主义――革新传统教学的理论基础[J].教育技术通讯，1998，（4）.