信息技術在高中生物實驗教學的應用

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摘要：生物學的探索是以實驗為基礎的，未經過實驗驗證的生物學是沒有靈魂的。隨著科技的日益進步，社會的各個領域開始應用現代信息技術，其中教育領域也逐漸引入了現代信息技術，而生物實驗教學方面對有關信息技術的應用程度和深度仍處于不斷探索階段。如何在實踐中更好地應用信息技術來提高生物實驗教學的質量，是教學領域中的研究重點。基于此，本文對于現代信息技術在高中生物實驗中的應用及其優勢進行了分析。

關鍵詞：現代信息技術；高中生物實驗教學；應用

伴隨教育改革的深入和新課改政策的落實，諸多傳統教育理念逐步被否決，從以知識為中心到以教師為中心，現在已經逐步轉變成以學生的發展為中心。在教育上將核心放在引導學生學習的主動性、積極性以及自主性上，而不是枯燥地傳授課程內容。在培育人才方面，實驗教學發揮著其他教學方式不可替代的作用。實驗教學除了可以向學生傳授知識和技能，更重要的是可以提高學生動手能力，培育學生的創新意識，對學生思維方式有著直接影響，是學生樹立世界觀的重要影響因素之一。通過現代信息技術在生物實驗教學中的應用，能夠有效提高學生的自主探索能力。因此，對高中生物教師來講，在教學中使用現代信息技術更好地提高教學質量，是不可或缺的能力之一，也是實現素質教育的重要途徑之一。

一、高中生物實驗教學的現狀分析

根據種類的不同，效率低下的高中生物實驗教學可概括為如下幾種。第一種：部分教學者在教學中以考試為中心，以必做實驗為重點，讓學生潛意識認為做實驗是為了拿到更高的分數，對實驗的原理、目的、操作等事項都是停留在死記硬背的層面。第二種：一些實驗教學與生活嚴重脫軌，學生做完實驗完全不能體現出實驗的真正價值所在。第三種：部分實驗教學為了圖方便省事，改用計算機演示的方式進行教學，使本來內容豐富飽滿的實驗教學變得枯燥無味。學生只能看到一些影片和動畫，對實驗沒有真實的體驗，完全無法達到實驗教學的真正效果。第四種：部分教學者在實驗課堂中雖然充分發揮了學生的自主性，但整個教學過程中忽視了教學者的引導，放任學生自行探索。學生在整個過程中顯得盲目沒有方向，顯然不會有太大的教學效果。

二、信息技術在高中生物實驗教學中的優勢分析

（一）生物實驗教學借助多媒體技術改善教學環境。隨著教學媒介的不斷革新，多媒體技術在課堂教學中的應用顯得越來越重要，已然成為當下教育教學不可或缺的教學媒介。目前在高中生物教學中，對多媒體的應用已經十分普遍，通過多媒體技術來輔助生物教學，不僅讓教學過程變得更加有趣生動，而且可以給學生帶來更加直觀的教學體驗。對于探究性較強的實驗教學來講，引入多媒體技術是改善教學質量的重要手段。總體來講，在我國高中教學中，信息技術的硬件條件方面已經有了大幅度改善，教師的辦公室都會配備辦公所需的計算機，且擁有多媒體教室的學校也越來越多。在這樣的教學環境下，教師的備課變得更加方便快捷，課件的制作質量也有了很大提高，同時為探究性較強的實驗教學提供了巨大的技術支撐。例如，在探究“溫度對酶活性的影響”的實驗教學過程中，教師為創設情境，需要用到幻燈片，學生在幻燈片下可以很直觀地看到各種實驗的操作方式和實際應用效果，并能夠充分聯想到實際生活，發揮了實驗教學的實用價值，從而有效提升教學效果。在課時方面，高中生物實驗課程十分有限，因此教師在課堂中給學生的引導也很有限，給學生深入觀察和思考以及提問和自主探索的時間不多。而有了多媒體技術，教師能夠更好地創設各種情境，讓學生更好地理解實驗背景，更快地融入實驗中，進一步提高教學效率，提高學生的認知能力。（二）借助信息技術改善教學實踐的局限性。高中生物的實驗教學中，有很多實驗在有限的條件下根本無法實踐，因此學生無法親身體驗實驗效果。借助信息技術，可以對這些實驗進行生動且頗具真實性的虛擬模擬，讓學生對實驗的體驗更佳。學生通過這樣的模擬方式，可以改善思維方式，提高自主構建的能力。部分無法實際操作的實驗，可以借助各種模擬課件或硬件設備來展現實驗效果，讓學生對教學有更好的融入和體驗，對實驗知識和技能的理解更加深刻，更好地掌握實驗原理和操作方法。例如在講解“植物細胞的吸水和失水”這一探究實驗時，教師可借助Flash軟件來制作動畫，生動形象地給學生展示水分子及蔗糖分子是如何運動的，讓學生直觀地看到長頸漏斗管內出現液面上升的現象，這樣一來，學生對滲透作用原理就有了深刻而形象的認知。此外，還有DNA復制、克隆生物以及基因如何控制蛋白合成等實驗，教師都可以通過這種虛擬實驗的創建來給學生觀察和學習的機會，讓學生更好地理解這些實驗。實踐表明，虛擬實驗的方式可以有效提高學生對生物實驗的理解能力和掌握能力，因此多媒體技術在教學過程中所起的作用是十分重要的，是提高實驗教學質量的有效手段。不僅提高了課堂的趣味性，帶動了學生的積極性和主動性，更重要的是還充分發揮了教學的實用價值，有利于學生對實驗內容的了解和掌握，提高學生對生物知識的消化。

三、現代信息技術在高中生物實驗教學中的應用

學生在信息技術環境下實施的實驗教學中能夠得到充分的鍛煉，包括動手能力、思考能力、觀察能力以及洞察能力。在教學中，學生的興趣被激發，有效提高了教學效率和質量。對培養學生的思維能力和創新意識具有積極作用。教學材料中，書面上的內容顯得十分枯燥無味，對于要求生動、真實的生物實驗教學來講，有了多媒體課件的輔助教學，讓實驗教學煥然一新，一方面豐富了教師的教學方式，另一方面也培養了學生的學習興趣。（一）實驗教學在動畫的輔助下變得生動有趣。眾所周知，興趣是學習最重要的因素。不管什么課程，學生只有感興趣才會用心去學，主動探索?，F有的教學材料基本都是以書面為主，高中生物實驗也是如此，實驗的原理、操作步驟等都是打印在書面中，學生看到的都是些枯燥無味的文字，很難提起興趣。若通過動畫的形式來展現這些文字，提高知識的互動性和交互性，實現圖文并茂、動畫交互的教學環境，就能夠有效地激發學生的好奇心和求知欲，讓學生充滿興趣。（二）實驗教學在視頻的輔助下變得更加貼近實際。根據調查報告，實驗教學的開展需要一定的條件支撐，而對于某些條件較差的學校來說，開展實驗教學的難度還比較大，那么學校該如何解決因條件受限而無法給學生更好的教學體驗的問題呢？這種情況下，視頻教學是很好的解決方式。學生除了在課堂上學習實驗的理論知識，還可以自己借助網絡下載相關的實驗視頻，加深對實驗的理解和認識，并帶著疑問看視頻，隨后進行總結，并同教師和同學交流探討。對于有條件實驗的學生，同樣可以采取這種方式來提高學習效果。（三）實驗教學在傳感器的輔助下變得更加直觀。在生物實驗教學中，傳感器的應用越來越普遍，不僅能夠拓寬生物學實驗的范圍，也是改善實驗教學質量的有效途徑，能夠提高學生的認知能力，是將實驗的研究從定性轉為定量的重要手段，有效提升了實驗教學的準確性和科學性。通過傳感器的應用，學生的感官得到了有效延伸，可以通過實驗的精確數據對實驗的實踐效果有一個更深的體驗，讓學生對實際生物現象的感知能力更強，有效培養學生的探知能力。作為一種新型的教學手段，傳感器技術的引入對教育教學來講是教學方法的進步，是教學模式的革新，也是教學理念轉變的方式。（四）實驗教學在計算機模擬的輔助下變得更加簡單易懂。教學材料大多是枯燥的文字，學生很難從中掌握重點。而計算機課件不但具有很強的控制性，還具備較強的可操作性，借助生動的動畫來展示死板的文字，讓學生對教學內容的理解更加深刻，對教學內容的重點更好地掌握。比如在講解“探究植物細胞的吸水和失水”實驗教學中，部分學生對實驗的原理和操作方法理解不到位，在實驗過程中難免操作不當導致實驗效果不理想。有了現代信息技術的輔助，學生對實驗的學習和理解變得更加全面、更加直觀、更加透徹，對整個實驗過程的掌握更加深刻，且不會漏掉細節處理。學生對實驗的認知會大大提高，對完成實驗操作的把握就更大，從而達到更好的實驗效果。（五）借助電子白板使實驗教學得到簡化。與傳統黑板相比，交互式電子白板不僅具備傳統黑板的功能，還集成了計算機和投影儀等多媒體技術，是一種高度集成的數字化教學設備，不僅使用便捷，且功能齊全。通過電子白板的輔助教學，讓學習變得更具交互性、合作性和啟發性，也是體現教學多元化發展的重要手段和工具。例如在教學“探究影響酶活性的條件”實驗教學中，溫度對酶活性的影響是整個實驗設計的難點。借助電子白板，通過拖動和畫圖，生動地演示實驗步驟，使原本復雜的實驗過程變得簡單易理解，有效解決了實驗教學中的難點。

四、結語

現代信息技術在生物實驗教學中的應用，讓教學內容變得豐富有趣、生動形象，有效解決了實驗的抽象性和難點問題。一方面提高了學生的學習興趣，另一方面更加體現出教學的實用價值。學生在信息技術支撐的教學環境中，學習變得生動有趣，氛圍變得更加輕松活潑，是教育教學發展新課改的必然趨勢，能夠有效提高教學質量。隨著信息技術的不斷進步，其在教育教學領域中的應用也會不斷深入，尤其是在生物實驗教學領域中的應用，轉實驗的微觀為宏觀，化抽象為具體，變復雜為簡單。通過使用信息技術，能夠提高學生的實驗水平，提高高中生物課堂教學水平和效率，促進學生整體素質的提高。

參考文獻：

[1]李隆.信息技術在生物課堂教學中的實際應用[J].中國信息技術教育，2014（12）.

[2]李鑫.信息技術與高中生物課堂教學的深度融合研究[J].成才之路，2015（23）.

作者:鮑曉霞 單位:甘肅省康樂縣第一中學