數字化教學資源在高中生物中的應用探究

張丹丹

（南昌現代外國語學校 江西南昌 330030）

數字化教學資源在高中生物中的應用探究

張丹丹

（南昌現代外國語學校 江西南昌 330030）

在信息技術急速發展的今天，數字化教學已成為學科教學活動的主要發展方向。本文主要介紹高中生物教學中的數字化教學資源，并通過對數字化實驗系統和多媒體的應用分析，探究數字化教學資源在高中生物教學中的積極作用，并闡述高中生物課程實現數字化教學的意義。

數字化教學 高中生物 數字化教學資源

20世紀末至21世紀初以信息技術為核心的第三次科技革命迅猛發展，將人類帶入了一個全新的數字化文明時代。而科技的發展在給人類生活帶來方便的同時，也對很多的領域工作提出了新的要求和挑戰，尤其是在教育領域，如何利用信息技術實現數字化教學，充分利用數字化教學資源，培養更加符合時代要求的新型人才，是每個教育工作者都需要去深思和解決的問題。

一、高中生物課程實現數字化教學的意義

數字化教學是指教師和學習者在數字化的教學環境中，遵循現代教育理論和規律，運用數字化的教學資源，以數字化教學模式進行培養適應新世紀需要的具有創新意識和創新能力的復合型人才的教學活動。數字化教學要求實現信息技術與課程教學的有機整合，通過將信息技術有效地融合于各學科的教學過程中，從而營造一種信息化教學環境，既能發揮教師主導作用，又能充分體現學生主體地位，把學生主動性、積極性、創造性充分發揮出來。[1]

生物是一門與生活實際聯系緊密，實踐性強的學科，傳統教學中學生無法理解的一些抽象概念，則利用一些數字化教學資源可以直觀地展現，并迅速、準確、自動地傳遞信息，也引起學生的生物學習興趣。[2]

二、高中生物課程中的數字化教學資源

數字化教學資源是指經過數字化處理，可以在計算機或網絡上運用的教學資源，是信息化的產物，是推動教育教學改革、構建新的教學模式的基本前提。數字化教學資源的有效利用是每一位教育工作者應具備的基本能力，也是每一位教師信息素養的集中體現。數字化教學資源種類較多，如多媒體課件、音頻影像資料、電子教案、網絡課程、數字化素材庫以及生物教學相關的數字化軟件（如數字化實驗系統）等。這些數字化教學資源具有多媒體、超文本、遠程共享等特點，應用于教學活動中可以增強教學的生動性、直觀性和師生的互動。[3]

三、數字化教學資源在高中生物課程實踐中的應用

1. 生物實驗與數字化教學的結合應用

高中生物教材中有很多要求學生掌握的操作性實驗，這些實驗能夠讓學生在動手的實際操作過程中去觀察、分析和總結，但這種實驗教學模式很容易忽略學生思維能力的培養，使學生缺乏對實驗的理性思考，以及對實驗的拓展和改進。

數字化實驗系統將常規的實驗教學與數字化教學結合，就可以將教師所想、教材所需要呈現的、學生所需要被培養的完美充分地體現出來，在數字化教學過程中通過實現人機的良好互動，大大提高了課堂的教學效率，更好地幫助學生分析實驗數據以及構建數據曲線圖。

下面以“探究酶的高效性”實驗為例展示數字化實驗系統的應用。

實驗目的：比較過氧化氫酶與無機催化劑Fe3+的催化效率

實驗原理：動物肝臟研磨液中含有過氧化氫酶，可以催化過氧化氫的分解成水和氧氣。Fe3+是一種無機催化劑，也可以催化過氧化氫的分解。分別用質量分數為3.5%的氯化鐵溶液和新鮮的肝臟研磨液催化過氧化氫的分解，通過反應速率比較兩種催化劑的催化效率。

實驗過程：

（1）取兩只潔凈的試管，各注入5ml過氧化氫溶液，并對試管進行編號。

（2）將氧氣傳感器接入數據采集器，打開數字平臺通用軟件，打開“數據列表”，選擇自動記錄數據的頻率為“1hz”。

（3）向1號試管滴入4滴肝臟研磨液，迅速用氧氣傳感器探頭所帶膠塞將試管塞緊。然后點擊數據列表中的“開始讀數”按鈕，開始記錄實驗數據，知道氧氣傳感器的讀數不再增加時，點擊“停止讀數”，再點擊“分析”按鈕，作出1號試管反應時的“氧氣含量—時間”曲線。

（4）將氧氣傳感器探頭取下，向2號試管滴入4滴氯化鐵溶液，用氧氣傳感器探頭所帶膠塞將試管塞緊。點擊“開始讀數”按鈕，開始記錄數據，直到氧氣傳感器的讀數不再增加時，點擊“停止度數”，再點擊“分析”按鈕，做出2號試管反應時“氧含量—時間”曲線。[4]

（5）分析兩條曲線，比較兩種催化劑的催化效率。

實驗結論：過氧化氫酶的催化效率比無機催化劑高。

2. 多媒體教學軟件在生物課堂中的應用

多媒體教學軟件是現在教學中應用較為普遍的一種數字化教學資源，主要指多媒體課件。生物學科中一些抽象的概念和生理過程，利用傳統教學方法不能直觀地呈現出來，如果利用多媒體軟件將概念和生理過程以圖片和動畫的形式呈現，有利于學生準確掌握相關的知識。以《減數分裂和受精作用》為例，為了讓學生更直觀地了解減數分裂過程和受精作用，在制作課件時，我們可以加入展示減數分裂過程的圖片，并制作動畫呈現減數分裂的動態過程圖；受精作用的過程可以鏈接網絡上的影像資料，準確生動地展示完整的受精過程，再通過學生的觀察總結其特點。通過多媒體課件不僅讓學生掌握了抽象的生命活動，又提高了他們的圖形分析能力，激發了學習生物的興趣。

[1]李勇帆. 論新世紀數字化教學的內涵與特性及對教師的基本要求[J]. 電化教育研究，2002（5）

[2]徐紅彩. 數字化教學資源的設計與開發[J]. 開放教育研究，2002（6）

[3]何克抗．多媒體課件及網絡課程在教學中的運用[J]．中國大學教育，2007(5)

[4]趙秀清. 例談常規實驗與數字化實驗的整合[J]. 實驗教學與儀器，2009