大数据背景下生物学科教学方式变革的研究

王阳

摘 要：互联网技术的发展与普及使数据成为一种重要的资源，在不同领域得到有效运用。在大数据背景下创新改革教学方式，有利于推动我国教育事业向现代化方向发展，符合当前教育改革趋势，值得相关部门和教育工作者深入思考及研究。文章针对大数据背景下运用大数据技术，创新生物学科教学方式的具体途径与措施进行了分析。

关键词：大数据;信息技术;生物学科;教学方式;创新发展

中图分类号：G63          文献标识码：A          文章编号：1673-9132（2021）15-0067-02

DOI：10.16657/j.cnki.issn1673-9132.2021.15.032

生物学科传统教学方式已经无法适应当前教学改革的需求，要想提高生物学科的教学质量，必须积极运用现代化教学方法，改变传统教学过程中存在的不足。随着我国互联网技术和信息技术的快速发展，教育教学领域开始认识到运用大数据技术创新教学方式的巨大优势，因此生物学科也开始运用大数据，促进学科教学方式变革。生物学科教师需要做到与时俱进，才能对生物教学进行优化，为培养学生的综合素养打下良好基础。

一、教学方式进行变革的原因

（一）信息技术不断发展

随着时代的发展，信息技术在不断发展，并已成为人们生活中的一部分。从教育领域来看，信息技术拥有着海量的教学资源，能够丰富教学内容，创新教学方式，教师还可以通过信息技术对教学资源进行筛选，给学生提供优质的教学资源，为学生创造更多的学习机会。除此之外，信息技术的发展能够在一定程度上突破传统的教学模式，增加教学方式的多样性，在课堂上营造轻松氛围，创造更多的可能，有利于激发学生的学习兴趣，调动学生的积极主动性。最后，教师对教学的认知也因信息技术的发展而有了改变，信息技术的智能化、信息化让教师意识到教学应该更具多样性，为更多的师生交流提供机会，创造出更多的可能性。

（二）满足学生发展需求

在素质教育不断发展的背景下，学校更应从学生的角度出发，以学生为主体，满足学生的发展需求。传统的教学模式比较单一，教师对每一位学生都用一样的教学方式和教学标准，忽略了每位学生不同的需求和他们自身的特点。长此以往，学生的需求得不到满足，就不能实现学生的个性化发展，不利于激发学生的潜能，会阻碍学生的长远发展。所以，随着时代的不断发展，学校的教学理念也应转变，教师要尊重学生的主体差异性，借助信息技术来打造更符合学生发展需求的教学方式，为学生创造多样化的教学内容，营造良好的教学环境，满足学生的发展需求，为学生的健康发展打下坚实的基础。

（三）大数据特点带来的优势

大数据是一种规模大到在获取、存储、管理、分析方面大大超出了传统数据库软件工具能力范围的数据集合，大数据拥有海量的数据，能够通过快速的数据流转对多样的信息资源进行有效的分析和整合。大数据的这些特点能够为教学带来一定的优势，首先，大数据具有超强的信息分析和整合能力，能够帮助教师对网络中海量的教学资源进行整合，从而提取出具有价值性的教学资源。其次，大数据时代背景下，信息更新的速度非常快，教师利用大数据的优势能够对多样化的信息进行及时的储存和管理，从而捕捉到具有时效性和创新性的教学内容。最后，教师可以根据学生的需求，通过大数据来选择符合学生兴趣的教学方式，提高教学效率。

二、大数据背景下生物学科教学方式变革策略的研究

（一）教师要主动学习信息技术，提升信息素养

在大数据发展背景下，传统的教学模式已经满足不了学生的需求和教育的需求，所以教师要转变传统的教学模式和传统的教学理念，主动学习信息技术，提升自己的信息素养。教师要提升自己的信息素养，首先要了解信息技术，进行深入学习，提高对信息技术的运用能力，从而丰富教学内容，创新教学方式。教师在学习信息技术时，还要不断思考和实践，这样才能让信息技术教学落到实处，弥补传统教学中的不足。为了能真正提升教师的信息素养和将信息技术真正运用于教学中的能力，学校应该积极地支持教师学习，主动为教师提供帮助，给教师进行信息技术素质培训，让教师的信息技术真正得到提高。此外，教师也应该意识到大数据发展给教学提出了更高的要求，传统的灌输性教学方式已经无法适应当前时代的发展和学生的需求，教师要不断更新自己的教学理念，树立正确的教学意识，创新教学方式。

（二）运用信息化技术创新生物学科备课方式

提高生物学科的备课水平，才能更好地保证课堂教学质量，提高学生的学习效率。生物学科备课从过去的个人备课发展到后期的集体备课，虽然效果得到了一定提升，但集体备课仍然会受到时间限制，对知识重点内容的探究性也存在一定差别，在备课过程中，教师间在信息交流方面也存在很多阻碍，仍有提升空间。通过运用大数据技术进行生物学科的备课工作，能够利用信息技术、信息化工具，将教师集体备课与信息化备课方式进行有效结合，使教师在备课过程中可以突破时间和空间的限制，做到备课资源共享，结合取长补短的备课原则进一步提升生物学科的备课质量。信息化备课方式可以利用微信、QQ、邮箱等工具进行信息交流，教师也可以从网络中下载优秀教案，对教学方式进行创新。为有效提高生物学科的教学水平，教师可以将自行研究的生物教案录制成微课上传到网络当中，供相同学科的教育工作者交流和学习，使更多教师都能够积累更加丰富的生物学科教学资源。

（三）运用大数据技术创新生物学科教学方式

在大数据背景下，利用信息技术创新生物课堂教学方式符合当前课程改革要求，对提高学生核心素养有重要作用。结合微课、翻转课堂等现代化教学方式，可以更好地培养学生的学科兴趣，为学生提供更多途徑获取生物知识，在课堂教学过程中采取多元化教学手段，也能有效提高课堂教学的趣味性，强化学生的注意力、记忆力，提升学生的参与性和主动性。结合微课教学方式，教师可结合教学内容，选择与教学重点、难点问题相关的微课，在课堂中利用多媒体教学设备播放微课视频，对知识点进行强调，帮助学生更加快速完整地掌握教学内容。

（四）运用大数据技术创新生物学科实验教学

生物实验是学生探索和验证生物知识的有效途径，也是提高生物学科教学质量的重要教学方式，通过运用大数据技术开展生物实验教学活动，能够有效提高实验教学质量。在进行生物实验课程设计过程中，教师可以从大数据中获取更加丰富的实验方式，并在大数据技术相关工具中对生物实验数据进行分析、存储、管理或筛选，提高实验数据的处理能力。利用大数据技术，还能更好地保证生物实验的准确性，提升实验的操作性与可行性，使实验教学在生物学科教学质量提升中发挥良好的辅助作用。实验教学需要结合学习需求，对内容、流程进行科学调整，利用大数据技术能够对学生信息进行分析，按照学生的学习特点、兴趣特点或个人特长，更好地划分实验小组，使小组当中的学生能够发挥优势、取长补短，促进生物实验的顺利开展。在未来生物实验教学过程中，还需要结合大数据技术，对生物实验仪器进行更新或改造，利用数字化仪器、人工智能设备、大数据信息图像分析技术辅助生物实验水平不断提高，推动生物学科实验教学向数字化方向发展。

（五）运用信息化技术完善生物学科教学评价

教学评价是教学过程中不可缺少的一个重要环节。目前，生物学科教学评价体系存在很多不足，在实际的评价过程中，缺乏评价的有效性，教师受到种种因素的限制，容易错过最佳的评价时机;另外，评价缺乏多样性，评价方式过于单一。这些问题的出现让生物学科教学评价体系发挥不了很大的作用，教师的教学也无法进行及时的调整和完善，生物学科的课堂效果也难以进一步提高。所以生物学科教师要借助信息化技术完善教学评价体系，通过信息技术建立交流共享的评价平台，打破以往教师自主进行评价的单一方式，创建交流共享评价平台，从多方面对学生进行评价。例如利用平台收集学生的反馈信息，对学生进行评价调查;也可以让学生在平台中进行相互评价交流，提高学生在评价中的主体性和参与感，有利于教师利用信息技术平台及时了解学生的需求和反馈，从而对教学方式进行调整和完善。此外，班级间也可以利用信息技术进行生物学科的合作与交流，打造资源共享平台，给学生提供开放共享的学习资源，促进学生共同进步和发展。

（六）借助大数据技术汇总全面的学情信息

学情信息特指学习者自身综合素质水平和学习情况，是实施生物课程教学的主要组织依据。与以往以教师为主导的传统教学模式相比，基于新课改背景下的现代教学模式逐渐转变为以学生为主体的新型教学形式，更加注重对学生自主学习能力和学习兴趣的培养。这就给生物教师提出了新的教学要求，要对学习者的学情信息有一个整体的了解和认知。教师在教学中可以借助现代大数据技术，全面掌握学生的情况，制定符合学生阶段特征的教学计划。首先可以利用大数据中的云储存功能记录班级学生的课堂学习表现，按照不同的学习段做出相应的更新，使教学活动能够更符合学生实际情况。例如学习细胞中的糖类和脂类章节时，教师可以通过大数据平台登记学生的答题次数、答题正确率、同伴交流情况等，随后让学生写一份评价报告，教师将主管评价和客观大数据调查结果有机地结合在一起，形成全面系统的学情信息报告。帮助教师制订更加科学、准确的教学设计，最终达到提高教学效果的目的。

综上所述，生物学科教学受到传统教学方式影响，加之生物学科知识较为复杂，因此在实际教学过程中需要结合多元化教学方式对传统教学方式进行创新，通过运用大数据技术、信息技术开展生物教学活动，能有效激发学生学习兴趣，提高生物学科课堂教学、实验教学质量，推动生物学科教学向现代化趋势发展。

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[责任编辑 张宏丽]