信息技術與高中生物探究性實驗教學整合的研究

沈秋燕

摘 要：隨著高中生物課程改革的逐步推進和不斷深化，有效教學策略的研究受到了廣泛關注，將高中生物探究性教學與信息技術整合有利于探究性教學模式的深化與發展。將多媒體技術作為新的教學媒介應用于教學過程，這是信息技術與學科整合最基本的層次；另外，利用計算機虛擬實驗來模擬課堂教學中無法完成的實驗是高中生物探究性實驗教學中最常見的一種的教學手段；并且，互聯網通信技術已經成為學生和教師獲得信息的重要渠道之一。然而，信息技術與生物課程整合的改革在我國發展緩慢，面臨著諸多問題，有待廣大教師進一步的努力。

關鍵詞：信息技術 高中生物 探究性實驗教學

課程整合

一、 信息技術與探究性實驗教學整合的理論基礎

1.信息技術的概念

信息技術（Information Technology，簡稱IT）這一概念最早出現在1982年，目前有關信息技術的具體解釋還沒有一個統一的標準，通常認為是用來收集、識別、提取、變換、存儲、傳遞、處理、檢索、分析和利用信息的一系列方法、程序和設備，包含生產、存儲、交換和應用信息的各種技術，以數字化為特征，涵蓋各種信息形式，如廣播、電視、計算機及網絡等各種硬件設備及軟件工具等。當前，信息技術中應用于教育領域的技術主要包括數字音像技術、網絡信息技術和虛擬仿真技術等，其中應用最為廣泛的是多媒體與計算機網絡技術。

2.高中生物探究性實驗教學的定義

高中階段的生物探究性實驗教學過程主要包括：教師創設情境，引發學生自主思考，提出問題；引導學生自主探索；協助學生設計實驗方案，解決問題；總結實驗結果，分析問題，尋找答案；最后教師對整個過程做出評價，并提出意見。

教師提供合適的情境是探究性實驗教學的第一步，學生在有效的情境中才能產生了解一個實質問題的興趣，這是激發學生探究欲望的鑰匙，是引發學生探究性思維的保障。如何更好地創設情境是探究性實驗教學過程中值得重視的問題。同時，需要注意的是，在高中生物實驗教學過程中學生的探究活動與其他自然學科的探究活動往往有所不同，因為生物知識強調的是一個廣度，很多知識不是依靠邏輯推理就能得到的，學生要想快速高效地掌握相關知識，需要有一定的知識背景。

3.信息技術與探究性實驗教學課程整合的科學內涵

課程整合（Curriculum Integration）是指相關課程的教學目標、教學方法、學習手段及教學評價體系等與課程要素相互關聯、相互滲透和相互補充的方法。信息技術與生物探究性實驗教學的整合可以理解為教師利用信息技術進行探究性實驗教學活動，具體地說就是指教師根據實際教學需要運用計算機、互聯網及多媒體技術等教學資源，引導學生進行實驗探究，從而幫助學生獲得相關的生物學科知識及探究自然科學知識的能力。

二、 信息技術在高中生物探究性實驗教學中的運用現狀

（一）教師對信息技術的利用

1.多媒體技術能夠為探究性實驗教學提供新的教學環境

在傳統的課堂教學模式的基礎上，將多媒體技術作為新的教學媒介應用于教學過程，是信息技術與學科整合最基本的層次。當前，使用多媒體輔助教學在高中生物教學過程中是非常普遍的，多媒體技術的趣味性和直觀性等特性使得其成為探究性實驗教學的重要的輔助工具。目前，我國的大部分高中在信息技術的硬件條件方面都有了很大的改善，大部分教師的辦公室都配備了計算機，并且，大部分的學校配備了完善的多媒體教室，因而教師在備課過程中能夠方便快捷地制作教學課件，這些為探究性實驗教學的實施提供了有力的技術保障。

探究性實驗的課堂教學是從教師的導入環節開始的，教師通過創設情境，引發學生自主思考，激發學生的探究欲望，創設情境的方式包括以日常生活中常見的自然現象為背景材料進行口頭描述，以模型、標本等教學器材進行演示，以視頻、動畫、圖片等進行展示等。

例如，在探究“溫度對酶活性的影響”的實驗教學過程中，教師首先需要通過幻燈片創設情境，如展示加酶洗衣粉包裝袋上對洗衣粉使用溫度的限制等，采用幻燈片的形式可以避免部分學生因為缺乏生活經驗而對教師創設的情境產生陌生感，影響教學效果。

由于高中生物實驗課程課時的限制，教師很難花大量的時間引導學生仔細觀察、自主思考，從而自主地發現問題和提出問題，因而在課堂上采用相對生動的方式創設問題情境，能夠幫助學生在較短的時間內對實驗背景獲得一定的感性認識，從而提高教學效率。

2.利用計算機虛擬實驗來模擬課堂教學中無法完成的實驗

計算機虛擬實驗是高中生物探究性實驗教學中常見的一種的教學手段。對于“減數分裂”“有絲分裂”等知識點，在教學過程中可以利用多媒體信息技術來對知識進行演示，這種方式可以使課堂上無法進行的實驗變得生動直觀，有利于學生對實驗內容的了解和掌握。

3.提問是激發學生探究意識的關鍵

在探究性實驗教學過程中，有質量的提問是課程能夠順利開展的重要保障。設置什么樣的情境才能有效地調動學生的探究熱情和啟發學生的自主思維是探究性實驗教學的難點。然而，這部分內容往往是教材上沒有的，需要教師結合教學目的和學生的知識背景等靈活地準備材料。因而，教師在探究性實驗教學的備課過程中需要提前搜集材料，這些教學信息的來源除了教材與教參、日常生活及圖書館資料等傳統的來源外，還有互聯網。隨著時代的發展，網絡的海量信息、便捷與普及使得其在教學信息的搜集方面發揮著越來越重要的作用，也為探究式實驗教學的有效實施提供了有力的保障。

（二）學生對信息技術的利用

探究性實驗教學的開展需要學生進行課前準備，除了預習教材知識，學生還要搜集相關的背景知識材料。探究性實驗教學強調學生的自主能動性，學生在發現問題、提出問題后，還需要再進一步引入相關知識進行思維拓展，在這個過程中學生也需要搜集相關的素材。當前，互聯網已經成為學生拓展知識的一個重要渠道。

三、 目前存在的問題及其對策

目前，網絡已經成為學生和教師獲得信息的重要渠道之一。然而，高中生由于課程的繁重，課余時間十分有限，利用互聯網查詢和搜集信息的時間受到了很大的限制。因此，在高中生物實驗教學的過程中，教師應當根據教學任務的需要，在課堂上采用計算機教學與實驗教學相結合的方式，如在規定的時間內統一開放網絡教室用于生物實驗課的信息查詢。

部分教師并未根據自己的教學目標合理地使用多媒體技術，他們只考慮了多媒體技術給課堂教學帶來的方便，通過從網絡下載或教師之間共享等方式獲得多媒體課件，并沒有將課堂教學的教學內容、教學方法合理而有機地結合在一起，在這種情況下使用多媒體技術進行課堂教學就變得流于形式。因此，教師要能夠搜集和制作符合自身的教學需求的動畫和視頻課件，并具有一定的軟件應用能力，如能夠熟練地利用PowerPoint軟件制作幻燈片，利用Flash等軟件制作視頻課件等。同時，考慮到生物教師的年齡、學歷及地區差異等，除了接受相關的專業培訓外，還有必要加強技術開發，如針對高中生物探究性實驗教學的教學需求提供相應的資料庫，從而為探究性實驗教學的開展提供便利條件。

四、總結

信息技術與高中生物探究性實驗教學的整合符合時代發展的需要，順應了國家教育改革的趨勢。這種教學方式也對教師和學生提出了更高的要求，教師和學生都必須具備一定的信息素養，才能保證課程的順利開展。并且，這種教學方式對教學設備的要求也較高，因此地方政府需要加大教育投資，完善實驗室、多媒體教室和網絡教室等硬件資源的建設，才能保證多媒體教學、網絡教學的實施，為教師和學生查找信息提供必要的條件。

信息技術與生物課程整合的改革在我國發展緩慢，還有待進一步的發展與推廣。在實際教學過程中，由于備課時間長，教師耗費的精力相對較多，學生的信息技術水平良莠不齊，探究能力也參差不齊，又由于高中教學面臨著升學的壓力，因而這種教學方式在我國的發展仍面臨著諸多困難，但作者堅信，隨著國家經濟的發展和教育水平的提高，信息技術與高中生物探究性實驗教學整合的教育方式一定能得到推廣，必將成為高中生物實驗教學的主流。

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