研究生物實驗教學與信息技術的整合

徐愛華

摘 要：實驗教學對集合實驗性、實踐性和科學性于一身的生物學來說，是教學中的重點。蕉嶺縣地處廣東東部山區，教材（北師大版）中有些動、植物相關實驗無法完成，教學用的掛圖亦難形成直觀的印象；利用信息技術與生物課程的有機整合，發揮多媒體和網絡技術的優勢，則能因地制宜，優化實驗，提高教學質量和效率，全面促進素質教育的實施。

關鍵詞：信息技術；生物教學；課程整合

一、研究的背景

隨著這幾年我縣課改工作的深入開展，生物課堂教學也搞得有聲有色了。實驗教學是生物課堂教學的重點，是培養學生動手能力、創新能力、創新意識的基本途徑。但通過參加縣、局組織的各類教研活動調查發現：不管是縣直學校還是農村學校，學生動手能力不強、創新意識缺乏，對實驗設計、方法、步驟是知其然，不知其所以然，生物實驗課的教學效率不高，效果也不顯著，實驗教學的劣勢直接影響到我縣生物教學的改革與發展。除了實驗室、實驗儀器設備、實驗材料等硬件設施的原因，還有就是我縣地處廣東東部山區，教材（北師大版）中有些動、植物相關實驗無法完成，教學用的掛圖亦難形成直觀的印象；利用先進的信息技術，突破時間、地域、傳播途徑，開展以信息技術為紐帶，以網絡生物實驗為教學的活動，幫助學生掌握生物知識和技能，使信息技術與生物實驗教學達到有效整合，互利互通，從而促進學生的全面

發展。

二、研究的依據和意義

整合，就是根據學科教學的需要，充分發揮計算機以及多媒體等網絡設備和互聯網豐富的資源，使信息技術融入學科教學中，優化教學過程，從而提高教學質量和效率，促進素質教育的實施。

21世紀，教育技術手段日新月異。多媒體技術、網絡技術等已滲透到教育的各個方面，因特網、衛星遠程教育等新的教育媒體的運用，逐漸顯現出其強大的教學效率。隨著時代的發展，信息技術已成為現代教育的重要技術手段。信息技術與生物實驗教學的整合，可以說是從根本上改變了傳統的教學觀念，創新教學模式，使實驗變得有聲有色，突出教學重點和難點，激發了學生學習的興趣，增強了學習的主動性、自主性，提高教學效率，優化了教與學的過程，培養了學生的創新思維和實踐能力。

三、研究的目的和內容

1.目的

從新課程標準初中生物實驗教材（北師大版）來看，生物實驗教學包括演示實驗、學生分組實驗、應用與實踐、調查研究等。生物是一門實驗性很強的學科，實驗在教學中有著舉足輕重的地位。部分不能直接做演示的實驗，如果還是采用照本宣科、讓學生死記硬背的教學方式，對學生基本技能的培養、學習興趣的激發、個性的發展等都會受到抑制。這時候就需要用到多媒體技術了，可以在學生自主合作與探究的寬松的模擬實驗環境氛圍下進行。實驗使他們親身創設和實踐、親自動手操作、親身感受并體會到學習的快樂感和科學探究的成功感與自豪感。

通過電腦制作出來的圖文并茂的模擬實驗，可以培養學生的生物科學探究能力，如觀察能力、思維能力、實驗操作能力、創新能力等；使學生了解科學實驗方法，如實驗設計方法、實驗研究方法、科學思維方法和基本儀器使用方法；培養學生實事求是的科學態度，獨立自主的思想意識和追求科學真理的不懈精神和創新精神等。

2.內容

我們常常強調要與人為本，強調教師的主導和學生學習的主動性相結合。實際上學生在常規實驗教學中是被動學習，因為實驗材料、實驗用具的選擇是教師事先安排好的，實驗時間和實驗步驟的實施是按教師指令或書本內容進行的，學生做實驗僅憑好動的天性，既沒有時間、機會去思考或詢問，為什么要這樣而不是那樣，又不能去嘗試一下自己的特殊方法。長此以往，將使學生養成只注重實驗結果、忽視實驗過程、不思進取、人云亦云的不良習性，不利于學生創新意識和創新精神的培養。通過運用信息技術，使學生積極參與到模擬實驗中來，變被動為主動。如讓學生參與模擬實驗的準備、模擬實驗課的管理、模擬實驗計劃的制訂。有利于加深學生對模擬實驗過程的了解、模擬實驗作用的理解，使學生變要我學為我要學。

（1）整合的微觀性

眾所周知，構成生物體的細胞是極其微小，別說肉眼無法觀察，就是教學用的顯微鏡、放大鏡也難以觀察細致。常規手段是通過掛圖和教師的語言來描述，枯燥乏味且理解不全面。通過三維空間的信息應用程序，可以模擬顯示放大N倍后的細胞結構，猶如身臨其境，實現微觀的東西宏觀化，跳躍的動感形象，自己都能觸摸到，相關的知識便深深地印入了腦海，經久不忘。

（2）整合的運動性

靜止是相對的，運動是絕對的。對思維而言，運動中的東西更適合學習和記憶。自然界中的生物也是運動的，運動伴隨著它們的生長、發育、繁殖等生理過程，常規的教學手段是無法實現這一動態過程的。通過信息技術可以實現細胞分裂的三維動態過程、染色體組合配對過程、生物由受精卵發育成個體的全過程等。在講授人的生長發育過程中，我應用影像文件，播放了幾組激動人心的畫面，這種動感化表現手段和藝術性的完美結合，使學生徹底明白了自己是從哪里來的問題，也懂得了母愛的偉大。這些優化了的實驗教學過程，對知識的掌握和應用起到了支撐的作用。

（3）整合的多樣性

地球上已知的生物有幾百萬種，每一種又有許多個體，每一個個體又有許多結構和生理特征，生物現象更是紛繁復雜、包羅萬象。許多用常規教學手段所不能表現的生物現象，而利用信息技術于生物學科中，則能在瞬間表現出來。例如，為吸引學生學習的興趣，我播放了一些視頻：春節期間梅州地區寒氣逼人，而海南島則另有一番熱火朝天的景象、QQ頭像企鵝憨厚可愛的形象、釣魚島海底的奇妙、南極北極的生物、胎兒在水中分娩等，這些都是難以想象和很難直接觀察到的。而現在，可以通過多媒體來實現。

（4）整合的方式

現在，實現信息技術與生物實驗教學的整合的方式主要是運用多媒體課件來進行。課件的類型通常分為兩種：一種是教師自己制作的，以輔助講解為目的的多媒體課件，按照內容逐步演示，突出教材的重點和難點，內容詳細；另一種是以學生小組合作為主體的多媒體課件，體現了合作、探究、創新的精神。

（5）整合的成果

在實際的教學工作中，我采取了小組合作探究模式，給每個學生都提供了動手操作的機會。同時注意按照技能形成的規律，對學生進行操作技能的訓練，取得了很好的效果。例如，在教學“遺傳與變異”的實驗時，為了提高實驗的效果，先安排學生觀看“為什么鄰居都說我長得像爸爸媽媽”“近親結婚之腦癱家庭”“生男生女由誰定”等相關的錄像，讓學生對這一章節的內容有了很大的興趣。通過電腦的圖表操作，X、Y染色體的結合類型一目了然，極大地激發了學生的學習熱情。

參考文獻：

[1]劉恩山.中學生物學教學論[M].高等教育出版社，2008-08.

[2]郭思樂.“以生為本的教學觀：教皈依學”[J].課程·教材·教法，2005（12）.

（作者單位 廣東省梅州市蕉嶺縣鎮平中學）

編輯 魯翠紅