大数据在生物课题研究中的应用前景

发表时间:2020/12/4   来源:《教学与研究》2020年第24期   作者:左仁勇
[导读] 大数据是无法在一定时间范围内用常规软件进行捕捉
        左仁勇
        河南省洛阳市东方第二中学  471003
        摘 要:大数据是无法在一定时间范围内用常规软件进行捕捉、管理和处理的数据集合。因其数据量非常庞大,因此需要探索新的处理模式,以更好地分析与掌握数据的内在规律,给人们的生产及生活活动提供良好的决策依据。将大数据应用于生物课题研究中,不仅能使课题应用于课堂教学,而且能促进教学效率与质量的显著提升,因此有必要做好大数据相关理论知识的学习,结合初中生物学科特点,寻找大数据与初中生物课题研究的契合点以及有效的教学策略,促进初中生物教学迈上一个新的台阶。
        关键词:初中生物;大数据;课题研究;策略
        大数据是科技进步的产物,在极大程度上促进了各个领域的发展,在教育领域中也对大数据技术进行了充分的运用,使得各个学科的教学质量与效率都获得了提升,尤其是在初中生物教学中体现的优势更加显著。因而作为一线教师,通过采集初中生物教学大数据,运用专门的技术进行分析,制定课题研究方案,可促使初中生物教学取得新的突破,因此应与时俱进,提高大数据应用意识,给生物课程的研究带来可行的参考。
        一、大数据运用于生物课题研究的价值
        1.大数据的定义
        大数据具有不可估量的应用价值,应用前景十分广阔。什么是大数据呢?衡量是否为大数据,应注重分析其是否具有以下特点:体量大、多样性强、价值密度大、增长速度快。其中体量大是指非结构化数据的规模非常大,较结构化数据大 10~50 倍,是传统数据仓库的 10~50 倍。多样性强是指大数据的数据类型比较多,如文本、图像、视频等,甚至是无模式或者模式不明显的文件类型。价值密度大是指其很多信息大多不相关,但可对未来趋势以及模式进行分析。同时,大数据增长速度非常快。
        2.运用价值探究
        (1)依托大数据背景提升学生学习体验
        通过对大数据资源的充分运用,不仅能够有效的提升学生的科学素养,还能够促进初中生物的教学效率与质量的提升,很好地提升学生的学习体验,在教学模式以及教学方法上具有一定的新颖性,避免学生在学习中产生枯燥感,更容易激发其学习的热情。
        (2)依托大数据手段实现生物教学的信息化备课
        教师备课的质量是课程教学获得良好质量的重要前提,通过大数据手段开展生物备课信息化,能促使传统备课模式与现代化信息化备课之间实现有机结合,在网络之中将自身的教案、微课等重要的教学资料进行上传。如此不仅体现了现代教学的先进性,还使教学资源实现了共享以及统一实施个性化的设计,加强了教学水平的大幅度提升。
        (3)巧用大数据手段转变生物教学具体模式
        大数据时代,教师可以采用翻转课堂教学模式,从而实现生物学科线上线下结合教学与学习的模式,进而促进学生提升自身学习的主动性。以生物圈中的相关内容为例,在具体教学的过程中,教师可以通过对微课的充分利用,来实现自己教学内容的有效丰富,使学生能够进一步的对生物教学内容进行更好的领悟,同时还能够逐渐将自己的综合素养进行提升。


        二、探究大数据背景下多媒体在初中生物教学中的实践
        1.运用多媒体展示实验步骤,增强实验教学的有效性
        在实验教学中,初中生物教师可以运用多媒体展示实验步骤,并对关键性的步骤进行标注,增强学生实验操作的科学性,提升整体的实验教学质量。
        例如,在讲授“练习显微镜的使用”这部分内容时,教师吸取之前教学的经验,运用多媒体展示实验步骤,并在此基础上,运用图片等方式,展示过滤的注意事项,提升学生对整体实验步骤的掌握能力。在此次实验过程中,教师注重展示以下三步。第一步:取镜和安放。取镜,一手握住镜座,一手握住镜臂。安放,将显微镜放到距离实验台7厘米左右,安装好目镜和物镜。第二步:对光。首先,转动转换器,让低倍物镜对准通光孔。注意:首先,不要用手搬动物镜。其次,用较大的光圈对准通光孔。最后,一只眼注视目镜,转动反光镜,使光线通过通光孔、物镜、镜筒达到目镜。注意:观察到明亮的圆形视野为宜。第三步:观察。首先,将所要观察的玻片标本放到载物台上,并用压片压住,标本要正对通光孔的中心。其次,转动粗准焦螺旋,使镜筒下降,直到物镜接近玻片标本为止。注意:此时眼睛一定要看着物镜。最后,一只眼睛向目镜看,同时逆时针方向旋转粗准焦螺旋,使镜筒缓缓上升直到看清物象为止。再略微转动细准焦螺旋,使看到的物象更加清晰。
        2.使用多媒体,开展生活教学,降低学生的学习坡度
        在生物教学过程中,教师可以运用多媒体展示生活中的情景,让学生更为全面地观察和分析生活中的生物,降低学生的学习坡度,提升学生对此部分内容的掌握能力。与此同时,教师可以创设难易适度的内容,让更多的学生加入初中生物的学习过程中,提升整体的多媒体教学质量。
        例如,在讲授“花的结构”这部分内容时,教师运用如下的方式开展教学。首先,吸引兴趣。教师运用多媒体展示一朵花慢慢开放的整个过程。其次,展示花的构成。教师运用信息技术将花的整个部分进行分解,并按照一定的顺序进行拼凑,让学生直观、清晰地分清花的各个部分。与此同时,教师引导学生按照多媒体中花的各个部分的介绍,掌握花的整体功能,并邀请学生分享他们的学习成果。在学生的分享过程中,教师印象最深的是小于的回答。他边移动鼠标,边进行解说:“我们由外向内观察。首先,我们看到的是花萼和花瓣。它们可以保护花的内部结构。花瓣的色彩可以吸引昆虫传粉。其次,我们往里看,可以看到雄蕊和雌蕊。雄蕊一共有六枚,由花药和花丝构成。花药中有黄色的花粉。花丝负责支撑花药。雌蕊位于花的中央,是单独的一枚。雄蕊从上到下的组成名称为柱头、花柱、子房。我用鼠标点击子房的内部,大家可以看到内部的胚珠,还有胚珠外侧的子房壁。”教师运用多媒体授课,让学生更为形象地观察生活中的生物,降低学习坡度,提升初中生物的教学质量。
        总而言之,教师进行初中生物课题研究时,应注重对现有信息技术的应用,其中大数据是当前较为前沿的信息技术。通过对大数据的分析,能够掌握课题研究的相关规律,筛选出优秀的教学思路与教学成果,指引初中生物课题研究更好地开展,大大提高课题研究的针对性,实现课堂教学效率的提升。因此,任课教师应提高认识,认真学习应用大数据开展课题研究时要遵守的原则,积极寻找有效的方法策略,使得大数据更好地为初中生物课题研究服务。
        参 考 文 献:
        [1] 王盼南 . 初中生物教学方法分析[J]. 科学咨询(教育科研),2019(12):255.
        [2] 李能辉.初中生物学教学中课堂教学方式的研究[J].课程教育研究,2019(49):182.
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