信息技術在高中生物學科教學中的應用研究文獻綜述

賈洋洋　茍江鳳　李小紅　陳末　馬璐

摘要 隨著信息技術的快速進步，信息技術與課程整合為教育注入了新的動力。為了解信息技術在高中生物學科教學中的應用研究現狀，為我國信息技術在生物教育中的應用及后續發展改進提供理論依據。筆者對中國知網上關于信息技術在生物教學中的應用文獻進行了總結，認為信息技術已經成為高中生物教學中一種不可缺少的資源。

關鍵詞 信息技術 高中 生物課堂

中圖分類號：G424 文獻標識碼：A DOI：10.16400/j.cnki.kjdkx.2016.07.064

生物是一門實際性、實踐性很強的自然學科，內容普遍、豐富，單純地使用傳統的教學手段已不能滿足學生對知識以及知識傳授方式的需求。本文就信息技術在高中生物教學中的應用進行了探索，并從其在學科教學中的作用、在不同教學環節中的應用方法或模式、在不同教學內容中的應用方法或模式、應用中需要注意的問題等方面進行綜述。

1信息技術在高中生物學科教學中的應用文獻分布研究

筆者在CNKI的中國學術期刊數據庫中以“信息技術在高中生物學科教學中的應用研究”為“主題”進行檢索，共有相關文獻54篇，結果見圖1。為了更精確地了解相關內容，筆者又利用中國知網的“文獻來源”功能，對我國教育領域具有一定影響力的期刊——《中小學信息技術教育》《中小學電教》《中國信息技術教育》《中國教育信息化》《新課程（教育學術）》《中國校外教育》上對信息技術在高中生物學科教學中的應用研究關注度進行分析。筆者在這六類期刊上精選50篇關于信息技術在生物學科中應用的文獻作為主要研究樣本，通過分析，發現我國大多數研究者將研究視角放在信息技術在生物學科中的作用、在不同教學環節中的應用方法或模式、在不同教學內容中的應用方法或模式、應用中需要注意的問題等內容，所占比例如圖2。

從圖1柱狀圖變化趨勢看出2003、2004都沒有相關文獻，直到2005年才開始有所起色。而到2014年對信息技術在生物學科中的應用的研究真正達到巔峰。從2015年的刊載量也可以預測2015年信息技術在生物學科中的應用研究勢頭依舊強勁。

2信息技術在生物學科教學中的作用

通過圖2可以看出我國對信息技術在生物學科教學中的作用研究占44%，從中可以看出信息技術在生物學科教學中的作用是可觀的，將信息技術融入到生物學科中是必不可少的教學手段。通過查閱文獻，筆者進行分析、歸納、總結，認為研究者對信息技術在生物學科教學中的作用的研究主要有以下幾種觀點：

2.1激發熱情，提供思考的教學環境

布魯納說過：“學習最好的刺激乃是對所學材料的興趣”。大多數研究者認為，信息技術應用到生物教學中的最主要的作用就是活躍了生物課堂，激發了學生的興趣。例如，祁金富（2015）認為通過影像、影音視頻等方式，將生物分子的進化過程形象地展示出來，使學生對于生物的生長變化有一定的印象，對學習積極性的培養也能起到推動作用，還有助于培養自學、創新思維能力；高翠賢（2015）、陳鑫（2013）也認為相比于傳統的教學資源，信息技術具有更強的信息收集和整理能力，同時也具有更強的表現力；劉淑麗（2015）、管尚勇（2014）還認為生物學知識具有一定的抽象性，則需要教師對課本中高度概括的知識進行一定的解釋和分析，恰當地引導學生去建立相關的知識體系。

2.2進行難點突破，改變教學方式，幫助學生建構學科知識

利用信息技術，教師可以有針對性的對學生在學習中遇到的難題制作相應的課件，并添加適當的圖片或文，集中教學資源幫助學生克服困難。劉淑麗（2015）在高中生物教學研究中，涉及到學生難以理解的生命現象和難以觀察的具體的生物反應，利用多媒體課件難點進行講解，使學生形成清晰和明確的生物知識網絡。吳繼平（2014）、李鳳（2014）、賈玉玲（2014）也提到利用現代化的教學手段攻克難點，巧妙地將聲音、圖像、文字、動畫集于一體，化靜為動、化抽象為具體，更好地突破教學難點，滿足學生各項感覺器官的需求。信息技術提供的動態演示能夠讓學生有一個直觀的認識。劉淑麗（2015）提到信息技術讓生物教學與學習過程變得更加直觀和生動，調動了學生極大的學習興趣，學生在學習興趣的驅使下對學習充滿了信心，也為高中生物教學提供了多樣化的教學手段，使生物教學變得多元化，幫助學生更好地構建生物知識。

2.3可以豐富師生互動，突破了時間和空間的限制，增大課堂容量

在傳統的生物教學課堂上，教師往往占主體地位，而學生被動接受，師生間互動不僅很少，而且教學模式單一。而信息技術的介入，可有效地改善這種狀況，它可以更好、更方便地設計師生互動環節。陳鑫（2013）提到最典型的就是使用簡單的聊天室、MSN等工具建設網絡互動交流平臺，指導學生從網絡上自主獲取資源，極大地豐富了師生互動模式。朱曉華（2015）在此基礎上又提到利用視聽相結合的方法，能夠有效地建立師生互動合作的平臺。

教師利用信息技術可以提供探究過程中所需的材料，學生可以自主尋找所需的學習資料，從而培養學生自主探究學習的能力。陳雪磊（2009）、管尚勇（2014）認為通過課件，簡潔、生動、動態模擬實驗原理或操作過程，激發了興趣，節省了時間，濃縮了科學研究的過程；劉慧明（2013）認為現代教育技術的合理應用突破了時間和空間的限制，能增大課堂容量；吳繼平（2014）也提到利用現代化的教學手段進行練習，提高傳統教學手段和現代教學手段的有機結合，不僅為課堂教學延伸了時間、空間，而且為學生提供了廣闊的知識平臺、學習資源、參考信息。

筆者認為，信息技術融入到生物教學中，順應了時代的發展并帶來了一定好處。但它也有一定的弊端，利用信息技術安排教學，學生有時候只顧享受技術帶來樂趣，并不能真正掌握知識。因此，筆者認為，在信息技術整合到課程的過程中，教師應認識到，技術只是一種輔助工具，并不能真正代替課堂。

3信息技術在生物學科教學中不同教學環節中的應用方法或模式

查閱大量的資料，筆者發現，信息技術在生物學科中的各個環節的應用方法或者模式不盡相同，即：利用多媒體技術展示圖片、視頻、音頻，模擬實驗，制作課件等等。

在課程導入階段，李穎俊（2012）、孟廣蓮（2006）認為教師在導入新的課程時，應把情境創設看作教學設計的最重要內容之一，通過圖片展示、課件播放，激發學生興趣，提高學生能動性，培養其對生物科學深入探索的精神。祁金富（2015）對信息技術應用于教學的各個環節有著自己獨特的見解，如在講授新的知識時，教師利用多媒體技術中的影像、聲音等資源對教學中的生物結構進行演示，再加上自己的講解，定會達到相應教學的目的：又如，在實驗階段，他認為教師通過教學影片來展示實驗的內容，學生可以跟隨課件進行實地操作，還可以進行模擬實驗室，避免實驗器材條件不完善的問題；再如，在課后，學生可以自行下載教師做的多媒體課件，用做課后復習之參考。姚德義（2013）指出，在實驗階段，學生實驗不成功，引導其回顧時，也不能準確表達出來，這就需要對實驗的操作過程進行錄像，這樣，在分析結果時就有了證據，就能準確地找到出現問題的原因；他還認為信息技術應用于學科教學彌補了課堂時間有限，學生之間、師生之間的交流不夠充分等缺點，學生通過人機合作進行自主探索的同時，可以通過網絡進行各種各樣的協作學習，還可以通過網絡交流各自的學習結果，甚至可以進行練習。孟廣蓮（2006）提出，在復習階段，教師利用信息技術將完整的知識體系投放到屏幕上，以便學生理解、增加課堂信息量，從而提高課堂效率；她還認為利用信息技術可以進行反饋活動，利用系統對學生反饋的信息進行快速的智能分析，隨時了解學生的學習效果，對學習過程進行及時指導，這是傳統的評價手段所不能及的。

筆者認為雖然在生物教學中的方法不盡相同，但是從近幾年的信息技術發展水平來看，將信息技術應用到生物教學的各個環節中的方式方法或模式會越來越多。在筆者看來，探索其方式方法或模式是一項極具探索性、挑戰性的實踐過程，在這過程中，必定出現很多未知的障礙，不論怎樣，必須堅持一點，那就是順應教育教學的要求，以學生為中心，探索出真正適應教學、最有效的方法，提高教學效果。

4信息技術在生物學科教學中應對難點知識的解決方法或模式

高中生物教學是以探索生命特征以及活動規律為主要內容的學科，其內容大多與生活相關，但不乏抽象的、難以理解、難以通過實驗開展教學的知識。自此，高翠賢（2015）認為教師可以利用信息技術制作多媒體課件，就可將難見的細胞制成夸張的卡通化形象，也可以為學生收集相應的科學視頻，還可以開展虛擬教學。通過慢放、放大等技術，對細胞變化的過程進行特寫，讓學生的觀察更加具體與直觀，提高學生的認知水平。0她還指出利用信息技術創建虛擬實驗室，教師只需引導學生按照一定的過程進行虛擬操作就可得到相應的結果，極大地降低了操作方面的要求，為高中生物教學提供了更有力的支撐。杜生平（2014）也認為在講解抽象、難理解的知識時，利用動畫創設情境，讓學生進入到真實環境中，觀看其具體的多樣化的變化，還可以利用多媒體課件化靜為動，變抽象為具體，直觀形象，可以最大限度地解決教學中的難點問題，利于知識體系的構建。姜云娜（2014）、管尚勇（2014）也提到教師利用信息技術讓學生走進微觀的生物世界，促進學生完整的生物思維的形成，充分地調動起學生的學習積極性。

筆者認為生物學科中的知識，并不都適合使用信息技術，例如，比較簡單易懂的知識，如果在教學過程中使用信息技術的話，可能是將知識擴大化，會浪費時間、資源等。因此，在生物教學中，先判斷知識的難易程度，然后依據知識的困難程度，選擇不同的多媒體技術，將信息技術看做輔助工具，合理運用信息技術，也要注意培養學生的實踐操作能力。總之，教師需要組織學生進行真切的實驗操作，在實踐中獲得知識，還要提高學生各個方面的綜合能力。

5信息技術在生物學科教學應用中需要注意的問題

信息技術是一種認知工具，可以更好地服務于生物課堂教學，但是，教師在將信息技術應用到生物教學時大都會出現一些誤區，如何避免這些誤區，達到教學效果的最優化是值得思考的。

例如，吳綺珊（2012）指出，應該依據生物學科的特點，準確把握信息技術與生物學科整合的切入點，從教學內容的性質出發，對信息技術與生物學科整合的方法進行高效的選擇，教師還要注重觀察學生的接受情況，循序漸進，尊重學生的認知規律和學習能力。賈玉玲（2014）在此基礎上認為，教師還有必要尋求課件與學生的結合點。同樣的，李鳳（2014）認為多媒體技術只是教學的輔助工具，不能完全代替傳統教學，而且它是一種沒有感情的教學手段，因此教師應加強與學生之間的相互交流溝通，進行互動式教學。當然，黃靜（2014）也有自己的看法，認為利用信息技術情境教學的同時不可以忽略培養學生的能力，不可忽略內容，不可隨意應用信息技術，應避免教學設計的不細致。

除了上述需注意的問題，筆者認為，在使用的過程中最主要的是考慮學生，以學生為中心，讓學生處于主動地位。老師應加強與教學課件的互動性，使課件能根據教學需要、教學現場的具體情況，隨意地使用，尊重學生的創造力和想象力，還要不斷地提升自己駕馭信息技術的能力。只有這樣，教師才能充分發揮先進教學手段的優勢，更好地為教育教學服務。

6總結

信息技術將原本抽象的理論知識，形象、生動地展現在學生眼前，還能激發學生的學習興趣，還可以讓學生在課堂中獲取到更多的知識，為他們未來的發展和學習打下堅實的基礎。但是，在使用信息技術的過程中，筆者認為，教師應認識到信息技術只是一種輔助工具，選擇媒體時應依據內容、目標合理的進行信息技術的選擇，也要具有一定的現代信息技術能力與素養，在使用信息技術時還要注意與學生的交流、互動。