科技创新教育活动在高中生物学教学中的探索与实践

摘 要：科技创新是当下一个很时髦的词语，但在具体的高中生物教学的探索与实践中如何利用科技创新去推动教学课堂的开展，对很多高中教师来说依旧是一个相对陌生的而又具有挑战的问题。基于此，本文针对科技创新教育在生物教学中的应用研究和探索总结出了一些建议和办法，希望能够引起广大一线生物教师的思考、推理、实践和研究，为后续研究提供可借鉴和参考的资料，也为广大一线高中生物教师的教学提供一些方法。

关键词：科技创新;高中生物;教学模式

中图分类号：G63          文献标识码：A          文章编号：1673-9132（2020）22-0087-02

DOI：10.16657/j.cnki.issn1673-9132.2020.22.043

要开拓某一项全新的事物，需要先界定其发展的方向，对其研究和探索的范围进行界定，只有确定了发展方向才能够确定研究路线和方法。同时，还要注意对研究范围的界定，没有范围的界定我们的研究就会杂乱无章，研究领域也可能走向边缘化和极端化。这都不利于我们进行有效的探索研究。因此，在研究之前我们课题组通过反复的推敲、讨论、查阅相关资料对我们的研究范围和研究活动进行了概念和意义上的界定。

一、高中生物课堂科技创新教育活动的概念和意义

科技创新广义上指技术创新和原創新科学研究。我们可以把它理解为使用原有的生活经验，创造性地发明某一项技术和原理，并将其应用到具体的实践过程中，为事物的发展起到积极的推动作用。或者创造性地发现、发明某种实践操作方式方法，改变了原有的生产、生活格局。科技创新总共可以划分为三个大的领域，分别为知识创新（如新的诗歌体裁的出现、表达手法的使用等）、技术创新（例如某一项工艺技术的发现和使用）、管理创新（对人或者某些群体进行创造性的管理，推进或提高管理者的生产效率）。我们的高中生物课堂科技创新教育，就是要把这三种创新模式进行合理的结合，在学生层面注重知识和学习方式方法的创新，在教师层面注重课堂管理、教学模式以及手段的创新。而我们课题组研究和探索的这些创新都要基于科技创新，以科技创新为引导，进行科学合理的改变。用这些改变与创新提升高中课堂的教学效果，提高学生的学习效率是我们课题组研究的最终目的和意义。

二、科技创新教育活动在高中生物教学中的探索

科技的创新和发展最终的结果就是影响原有事物的模式，改变原有事物的发展过程。而科技创新教育活动在高中生物教学中的应用与发展需要注意其应用的原则，要遵循事物发展的基本规律和步骤，同时要在科技创新教育活动的过程中注意学生的创新意识培养以及教师创新精神和探索意识的培养。

（一）科技创新教育活动在高中生物教学中需要注意的原则

1.适用性原则

在我们课题组进行前期调研的过程中发现，我们的教师在实验科技创新促进和改变现有教学模式、教学手段的过程中较为盲目。很多教师对于新生事物的效果过于迷信，认为一种新的教育技术可以代替所有旧的教育教学方法，不管实际的教学过程生搬硬套。其改革以失败告终之后，又全盘否定新的技术创新所具有的优越性。通过我们课题组的实际调查发现，有38.4%的教师对科技创新活动的接受具有盲目性，不考虑其科技创新手段是否能够适应我们的实际教学而大用特用，最终未能取得实际效果，在接受打击之后就又放弃了所有的科技创新教育带来的教育教学变革。例如，在信息技术不断发展和创新的过程中，多媒体教学顺理成章地进入到了我们的教学课堂，成为教师进行生物教学的常用技术手段。但有些教师在使用信息技术的过程中并不能很好地考虑到其适用性。在我们课题小组进行的前期调研过程中，我们对县域内的56节公开课进行了仔细的分析，对相关课件也进行了整理。在这个过程中我们发现有37.5%的教学不适合使用信息技术手段进行教学，但是教师仍采用了信息技术手段进行教学。这其中表现最为严重的就是在上实验课的过程中，教师把原本需要演示和学生动手进行操作的实验全部用信息技术手段处理之后，以Flash的形式直接展示了出来。这样看起来可以大幅节约课堂教学时间，并且省去了实验教学的很多前期准备工作，不会给学校带来经济上的负担，免去了教师进行实验课程的准备、实验室的预约等一系列麻烦，但是这种简单的演示过程，所产生的效果远没有课堂实验过程实际演示来的好。另外，更致命的一点是，教师把需要学生动手进行操作的实验也直接用信息技术的直观演示给代替了，这不利于对学生自主学习能力、动手实践能力、创新能力的培养。由此可见，我们在具体的科技创新教育活动中必须要结合高中生物课程学科的特点，考虑到学生的学科素养的可持续发展，关注和理解科技创新在实际的高中生物教学课堂的适用性原则。

2.有效性原则

有效性原则就是指，我们的科技创新教育活动必须是有效的。我们的教学活动，都以学生的学习和成长为中心展开。如果不能很好地处理好科技创新教育与教育实际效果之间的关系，我们的教育教学活动将有可能走入误区。例如，在生态系统这部分内容的学习时，有一堂同课异构课。两位教师对平行级的两个学历水平相当的班级进行同时授课。其中一位教师直接用动画演示的过程将生态系统的建设演示了一番，然后围绕生态系统的基础理论知识进行了长时间的讲解，学生听得一头雾水，有许多学生在课结束后，对于生态系统的完整性存在的意义根本不理解。而其中另一位教师则对一个大型的经济鱼类养殖的科普视频利用剪辑手段进行了科学合理的剪辑后，在课堂上播放给学生，其中对于鱼塘的深度以及鱼塘中不同水域环境中生长的植物、动物及其生活属性的讲解都由养殖场的技术员给学生进行讲解。这种原始视频的再现，让学生很容易接受生态系统中各要素之间的相互依存关系。尽管，这两位教师都使用了科技创新的成果进行了辅助授课，但使用信息技术制作的生态系统模拟环境，显然在视觉和听觉上都不具备优越性。而后者利用视频剪辑技术把科普片进行剪辑处理之后，播放给学生，让养殖场的技术员讲解鱼塘多样性养殖系统的科学原理。这样更加具有真实性，对知识的讲解由教师变成养殖场的技术员，学生也感到比较新鲜，对知识的理解也更加积极和投入，其学习的效果也相对较好。因此，我们在利用科技创新进行教育活动时，就必须注重其有效性原则，如果放弃有效性原则，我们的教学就会走向失败和没有实际效果的极端。

3.灵活性原则

技创新教育活动是一种具有灵感的教育活动，这种灵感主要来自于创新，而大多数的创新需要灵感的瞬间闪现。这就需要我们在科技创新教育中抓住每一个闪现的灵感，对这些灵感进行实践的验证。在科技创新教育活动中进行高中生物教学的时候进行灵活性教学，这种灵活性主要体现在“教师的教”和“学生的学”两个方面。在“学生的学”方面，学生会在学习的过程中利用科技创新的成果，对所学知识进行有效的拓展，这些拓展往往是我们在教学设计中未涉及的。面对学生突然提出的创新理念和方法，教师就需要及时地改变课堂教学的策略，灵活地处理课堂上的突发事件。对学生在科技创新方面的一些想法，需要及时引导和帮助学生进行深入的探索，这样学生的学习过程将会是一个充满激情的过程，学生的主动探索欲也会被带动起来。另外，教师在教学的过程中也会偶尔产生利用科技创新解决某一个实际问题的想法。对于这些想法，现实中很多教师都会因为既定的教学目标和方法而放弃实践研究。这对教师专业成长是不利的，因为，只有抓住了瞬间的灵感，对这些科技创新的想法进行有效的实践，才有可能在千百次的摸索与探究中找到新的方法和路径，去解决在上课过程中需要突破的难度，这种意义上的突破往往具有飞跃性的进步。基于这两点，我们的科技创新教育就必须具备灵活性的特点。对学生和教师在瞬间产生的灵感进行验证和实验，是找到新的解决问题途径和办法的最有效的手段。

（二）在高中生物教学过程进行科技创新教育需要培养教师和学生的创新意识（类比思维、联想式思维）

创新意识是每一个人在潜意识里都具备的一种能力，但随着自我成长的锻炼强度不同，创新能力也会出现差异。这就是科学家、发明家与常人不同的主要原因。在人类发展的历史长河中，只有极少数成为科学家，而这些极少数的科学家在一生中发明和创造出了无数先进的科学技术，这主要来源于他们自身对事物的思考与研究。因此，我们要进行科技创新教育，就需要去有意识地培养我们的创新意识，这种创新意识的培养主体应该是教师和学生。而创新意识培养主要从两个方面进行：第一，类比思维的培养，类比思维的培养可以让我们从不同或者相同属性的事物中找出规律，然后对进行类化与区别，从而找到符合规律，而又不同于已有层次的方式方法。第二，联想式思维培养，联想式思维的培养有助于我们对事物的发展进行大胆的拓展，把看似没有直接关系的事物用假设的方式联系起来，然后对两者之间的关系进行属性和规律的类演。这种类演的过程往往会改变我们对原有事物的认知，然后在这种认知的引导下进行科技创新教育往往会收到意想不到的效果。

三、科技创新教育活动在高中教学中的实践研究成果

本课题组在具体的实践研究过程中，对相同学历水平的十个平行班班级进行了实验教学，并对学生最终取得的学习成果进行了量化分析。从结果来看，进行科学合理利用科技创新教育活动的班级成绩比普通班级成绩要高出3.6-8.4个百分点。其中注重进行适用性、有效性、灵活性和创新意识培养的两个班级成绩与学校重点班的教学成绩达到了持平的水准，并且学生在课堂上的表现更加活跃，学习效率更高。

总之，科技创新教育活动在高中生物教学中的实践与探索是一个相对复杂的工程，需要我们对每一个方面进行持久深入的研究，从而发展成有体系的教学实践。

参考文献：

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[3]何克抗.论创客教育与创新教育[J].教育研究，2016（4）.

[4]邹礼枞.高中生物教学创新路径探索[J].教书育人（教师新概念），2015（11）.

作者简介：张万里（1983.5— ），男，汉族，甘肃环县人，一级教师，研究方向：高中生物教学。