多媒体ＣＡＩ技术在细胞生物学教学中的应用研究

刘健晖

【摘 要】在细胞生物学的教学过程中,需接触大量以纳米级大小的微观结构,自然状态下的观察方式和传统的教学手段不能使学生方便、灵活、细致地进行观察。多媒体教学作为一种教学手段,已经应用到大多数学科的教学当中。在细胞生物学的教学中,多媒体教学是提高教学质量的有效途径,不仅可以激发学生学习兴趣、提高学生学习的主动性、强化学生的理解能力, 还可以使学生轻松、准确掌握所学的内容。

【关键词】细胞生物学教学 多媒体 CAI

细胞生物学作为一门自然学科,具有细微、动态、抽象等特点,其研究的对象多是些纳米级大小的微观物质,传统教学方法对很多内容的介绍难以使学生接受。而利用多媒体CAI技术可以有效的弥补传统教学方式的不足,它能够真实、生动、形象地展示细胞的形态、构造及生理活动,把微观世界宏观化,抽象内容具体化,特别是其良好的人机交互性能为师生提供生动活泼、丰富多彩的教学环境。

一、多媒体CAI教学系统发展现状

所谓多媒体计算机辅助教学是20世纪90年代随着多媒体技术的发展,多媒体技术与CAI技术结合的产物。多媒体辅助教学是集文字、声音、图象、动画、影像活动等多种传播媒介于一体的教学手段,具有一些传统手段无可比拟的优越性。可以灵活地把它们组合到一起,多方位、多角度、多途径地向学生传递信息。

目前,使用的多媒体CAI教学绝大多数存在一定的弊端,多媒体CAI教学的应用导致教室黑板无用武之地、教学信息流逝过快、学生主体地位削弱、以及学生个性化丧失等;其次,很多课堂教学中使用的CAI起点低,形式单一,资源共享率不高。随着计算机技术的迅速发展,已经不能满足现代教育的需求。因此如何实充分利用多媒体技术在教学中的应用,设计出新型教学系统,是高校教学面临的一个重要课题。

二、在细胞生物学教学中使用多媒体教学的特殊意义

细胞生物学是在不同层次(显微、亚显微与分子水平)上研究生物膜与细胞器;细胞骨架体系;细胞增殖及其调控;细胞核、染色体以及基因表达;细胞分化及其调控;细胞的衰老与程序性死亡;细胞的起源与进化等为主要内容。与其他课程相比,细胞生物学所研究的对象都很微观,所涉及的内容用都是肉眼是观察不到的,必须用各种显徽镜才能观察到。运用以前的挂图、黑板绘图及语言描述很难准确、形象、科学地把内容讲清楚。在细胞生物学教学过程中应用多媒体,可把微观的知识运用图片、动画等技术变得直观,容易理解,从而优化细胞生物学教学,便于学生理解接受。

三、多媒体CAI教学在细胞生物学教学中的应用

我们运用多媒体辅助教学,动态模拟,创设教学情境,诱导学生观察思考,相互讨论,共同探究规律,收到了较好的教学效果。所涉及的具体做法如下。

1.利用多媒体CAI技术激发学生兴趣,调动学生的积极性

对于学生来说,自我的兴趣是学生能够主动努力学习的最好动力。而作为老师,我们都希望能很轻松的接受和掌握自己所讲的知识。在细胞生物学的教学中,要达到这个目的,在很大程度上都取决于老师在讲课时的授课方式和表述能力。在以前的教学当中,通常利用一些模型和挂图可以让学生加深对所学内容的了解,在一定程度上提高学生主动学习的积极性。但这些不足以使学生总是保持这种热情,需要更加丰富,更加具体,更加形象的方式,使得学生不断地产生问题,并不断的思考。用多媒体教学常常采用文字、图形、图像、动画相结合展现在学生面前,这可使教材中那些枯燥无味和抽象深奥的东西不再枯燥也不再抽象深奥。从而大大地激发了学生的学习兴趣,调动了学习极积性,同时也提高了教学效率。

2.利用多媒体CAI技术提高教学效率

传统的教学中,老师需大量的板书,而且经常是难以讲述清楚的时候都要借助于自我画图,因此在这个过程中不仅需要花去大量的时间,而且教学传输的信息量也很有限,学生对内容掌握的效果也不是很理想。利用多媒体教学,多种媒体的刺激同时作用于大脑,节省了大量获取信息的中间时间,也使学生花在获取学习信息的时间和注意力限制在最小程度内。

3.通过多媒体CAI辅助教学,增加学生记忆方式和效果

利用多媒体CAI辅助教学,使得学生接受知识的途径不再单一化;可以通过不同方式传输,让学生很轻松的了解所学的知识。

4.利用多媒体CAI技术进行形象化教学,使抽象内容具体化

在细胞生物学的教学过程中,需接触大量以纳米级大小的微观结构,自然状态下的观察方式和传统的教学手段不能使学生方便、灵活、细致地进行观察。多媒体教学作为一种教学手段,可以图文并貌,声色聚全是多媒体的本质特征,可以使这些微观的、抽象的东西宏观化和具体化,这有助于学生更好地接受知识。如在讲细胞内膜系统章节时,可以利用一些形象生动的彩图介绍内质网,高尔基体,溶酶体以及过氧化物酶体等各种细胞器的基本结构,分类,和功能上的划分等等,使得学生比较容易了解各种细胞器的功能结构上的差异。

5.利用动画影像技术,变静为动,使小课堂可以无限延伸

细胞生物学是研究细胞基本生命活动规律的科学,其主要研究细胞增殖、细胞分化、染色体以及基因表达、细胞分化、细胞的衰老与程序性死亡等。这些都是微观,动态变化,难以通过肉眼观察到的细胞行为,往往这部分的内容都是教学中的重点和难点。因此,我们通过利用动画影像技术,变静为动,使得书本上静止的文字内容活动起来,让学生可以通过影像片段,从而达到学习的目的。

四、结论与建议

多媒体辅助教学(CAI)为教学方法和教学手段的改革开辟了一个崭新的前景。多媒体辅助教学能够给学生提供一个全新的、身临其境的环境,能充分满足学生的多种要求, 也必将能够提高学生的兴趣和求知欲, 使学生的注意力更加集中, 并因此提高学习的效率。但是,在多媒体课件开发与教学过程中,出现的许多问题不容忽视,需要我们去思考和加以解决。为适应现代教学,必须进行教学改革。建议立即组织各专业人员,富有教学丰富经验的教师进行多媒体CAI的开发和研制。也建议学校购置和配备更加完善的多媒体教学设备,建立多媒体教室。

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