現(xiàn)代信息技術(shù)在高中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用分析

鮑曉霞

摘 要：生物學(xué)的探索是以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的，未經(jīng)過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證的生物學(xué)是沒有靈魂的。隨著科技的日益進(jìn)步，社會(huì)的各個(gè)領(lǐng)域開始應(yīng)用現(xiàn)代信息技術(shù)，其中教育領(lǐng)域也逐漸引入了現(xiàn)代信息技術(shù)，而生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)方面對有關(guān)信息技術(shù)的應(yīng)用程度和深度仍處于不斷探索階段。如何在實(shí)踐中更好地應(yīng)用信息技術(shù)來提高生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)的質(zhì)量，是教學(xué)領(lǐng)域中的研究重點(diǎn)。基于此，本文對于現(xiàn)代信息技術(shù)在高中生物實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用及其優(yōu)勢進(jìn)行了分析。

關(guān)鍵詞：現(xiàn)代信息技術(shù);高中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué);應(yīng)用

伴隨教育改革的深入和新課改政策的落實(shí)，諸多傳統(tǒng)教育理念逐步被否決，從以知識為中心到以教師為中心，現(xiàn)在已經(jīng)逐步轉(zhuǎn)變成以學(xué)生的發(fā)展為中心。在教育上將核心放在引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性、積極性以及自主性上，而不是枯燥地傳授課程內(nèi)容。在培育人才方面，實(shí)驗(yàn)教學(xué)發(fā)揮著其他教學(xué)方式不可替代的作用。實(shí)驗(yàn)教學(xué)除了可以向?qū)W生傳授知識和技能，更重要的是可以提高學(xué)生動(dòng)手能力，培育學(xué)生的創(chuàng)新意識，對學(xué)生思維方式有著直接影響，是學(xué)生樹立世界觀的重要影響因素之一。通過現(xiàn)代信息技術(shù)在生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用，能夠有效提高學(xué)生的自主探索能力。因此，對高中生物教師來講，在教學(xué)中使用現(xiàn)代信息技術(shù)更好地提高教學(xué)質(zhì)量，是不可或缺的能力之一，也是實(shí)現(xiàn)素質(zhì)教育的重要途徑之一。

一、高中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)的現(xiàn)狀分析

根據(jù)種類的不同，效率低下的高中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)可概括為如下幾種。

第一種：部分教學(xué)者在教學(xué)中以考試為中心，以必做實(shí)驗(yàn)為重點(diǎn)，讓學(xué)生潛意識認(rèn)為做實(shí)驗(yàn)是為了拿到更高的分?jǐn)?shù)，對實(shí)驗(yàn)的原理、目的、操作等事項(xiàng)都是停留在死記硬背的層面。

第二種：一些實(shí)驗(yàn)教學(xué)與生活嚴(yán)重脫軌，學(xué)生做完實(shí)驗(yàn)完全不能體現(xiàn)出實(shí)驗(yàn)的真正價(jià)值所在。

第三種：部分實(shí)驗(yàn)教學(xué)為了圖方便省事，改用計(jì)算機(jī)演示的方式進(jìn)行教學(xué)，使本來內(nèi)容豐富飽滿的實(shí)驗(yàn)教學(xué)變得枯燥無味。學(xué)生只能看到一些影片和動(dòng)畫，對實(shí)驗(yàn)沒有真實(shí)的體驗(yàn)，完全無法達(dá)到實(shí)驗(yàn)教學(xué)的真正效果。

第四種：部分教學(xué)者在實(shí)驗(yàn)課堂中雖然充分發(fā)揮了學(xué)生的自主性，但整個(gè)教學(xué)過程中忽視了教學(xué)者的引導(dǎo)，放任學(xué)生自行探索。學(xué)生在整個(gè)過程中顯得盲目沒有方向，顯然不會(huì)有太大的教學(xué)效果。

二、信息技術(shù)在高中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的優(yōu)勢分析

（一）生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)借助多媒體技術(shù)改善教學(xué)環(huán)境

隨著教學(xué)媒介的不斷革新，多媒體技術(shù)在課堂教學(xué)中的應(yīng)用顯得越來越重要，已然成為當(dāng)下教育教學(xué)不可或缺的教學(xué)媒介。目前在高中生物教學(xué)中，對多媒體的應(yīng)用已經(jīng)十分普遍，通過多媒體技術(shù)來輔助生物教學(xué)，不僅讓教學(xué)過程變得更加有趣生動(dòng)，而且可以給學(xué)生帶來更加直觀的教學(xué)體驗(yàn)。對于探究性較強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)來講，引入多媒體技術(shù)是改善教學(xué)質(zhì)量的重要手段。總體來講，在我國高中教學(xué)中，信息技術(shù)的硬件條件方面已經(jīng)有了大幅度改善，教師的辦公室都會(huì)配備辦公所需的計(jì)算機(jī)，且擁有多媒體教室的學(xué)校也越來越多。在這樣的教學(xué)環(huán)境下，教師的備課變得更加方便快捷，課件的制作質(zhì)量也有了很大提高，同時(shí)為探究性較強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)提供了巨大的技術(shù)支撐。

例如，在探究“溫度對酶活性的影響”的實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中，教師為創(chuàng)設(shè)情境，需要用到幻燈片，學(xué)生在幻燈片下可以很直觀地看到各種實(shí)驗(yàn)的操作方式和實(shí)際應(yīng)用效果，并能夠充分聯(lián)想到實(shí)際生活，發(fā)揮了實(shí)驗(yàn)教學(xué)的實(shí)用價(jià)值，從而有效提升教學(xué)效果。

在課時(shí)方面，高中生物實(shí)驗(yàn)課程十分有限，因此教師在課堂中給學(xué)生的引導(dǎo)也很有限，給學(xué)生深入觀察和思考以及提問和自主探索的時(shí)間不多。而有了多媒體技術(shù)，教師能夠更好地創(chuàng)設(shè)各種情境，讓學(xué)生更好地理解實(shí)驗(yàn)背景，更快地融入實(shí)驗(yàn)中，進(jìn)一步提高教學(xué)效率，提高學(xué)生的認(rèn)知能力。

（二）借助信息技術(shù)改善教學(xué)實(shí)踐的局限性

高中生物的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，有很多實(shí)驗(yàn)在有限的條件下根本無法實(shí)踐，因此學(xué)生無法親身體驗(yàn)實(shí)驗(yàn)效果。借助信息技術(shù)，可以對這些實(shí)驗(yàn)進(jìn)行生動(dòng)且頗具真實(shí)性的虛擬模擬，讓學(xué)生對實(shí)驗(yàn)的體驗(yàn)更佳。學(xué)生通過這樣的模擬方式，可以改善思維方式，提高自主構(gòu)建的能力。部分無法實(shí)際操作的實(shí)驗(yàn)，可以借助各種模擬課件或硬件設(shè)備來展現(xiàn)實(shí)驗(yàn)效果，讓學(xué)生對教學(xué)有更好的融入和體驗(yàn)，對實(shí)驗(yàn)知識和技能的理解更加深刻，更好地掌握實(shí)驗(yàn)原理和操作方法。

例如在講解“植物細(xì)胞的吸水和失水”這一探究實(shí)驗(yàn)時(shí)，教師可借助Flash軟件來制作動(dòng)畫，生動(dòng)形象地給學(xué)生展示水分子及蔗糖分子是如何運(yùn)動(dòng)的，讓學(xué)生直觀地看到長頸漏斗管內(nèi)出現(xiàn)液面上升的現(xiàn)象，這樣一來，學(xué)生對滲透作用原理就有了深刻而形象的認(rèn)知。此外，還有DNA復(fù)制、克隆生物以及基因如何控制蛋白合成等實(shí)驗(yàn)，教師都可以通過這種虛擬實(shí)驗(yàn)的創(chuàng)建來給學(xué)生觀察和學(xué)習(xí)的機(jī)會(huì)，讓學(xué)生更好地理解這些實(shí)驗(yàn)。

實(shí)踐表明，虛擬實(shí)驗(yàn)的方式可以有效提高學(xué)生對生物實(shí)驗(yàn)的理解能力和掌握能力，因此多媒體技術(shù)在教學(xué)過程中所起的作用是十分重要的，是提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量的有效手段。不僅提高了課堂的趣味性，帶動(dòng)了學(xué)生的積極性和主動(dòng)性，更重要的是還充分發(fā)揮了教學(xué)的實(shí)用價(jià)值，有利于學(xué)生對實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的了解和掌握，提高學(xué)生對生物知識的消化。

三、現(xiàn)代信息技術(shù)在高中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用

學(xué)生在信息技術(shù)環(huán)境下實(shí)施的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中能夠得到充分的鍛煉，包括動(dòng)手能力、思考能力、觀察能力以及洞察能力。在教學(xué)中，學(xué)生的興趣被激發(fā)，有效提高了教學(xué)效率和質(zhì)量。對培養(yǎng)學(xué)生的思維能力和創(chuàng)新意識具有積極作用。教學(xué)材料中，書面上的內(nèi)容顯得十分枯燥無味，對于要求生動(dòng)、真實(shí)的生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)來講，有了多媒體課件的輔助教學(xué)，讓實(shí)驗(yàn)教學(xué)煥然一新，一方面豐富了教師的教學(xué)方式，另一方面也培養(yǎng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

（一）實(shí)驗(yàn)教學(xué)在動(dòng)畫的輔助下變得生動(dòng)有趣

眾所周知，興趣是學(xué)習(xí)最重要的因素。不管什么課程，學(xué)生只有感興趣才會(huì)用心去學(xué)，主動(dòng)探索。現(xiàn)有的教學(xué)材料基本都是以書面為主，高中生物實(shí)驗(yàn)也是如此，實(shí)驗(yàn)的原理、操作步驟等都是打印在書面中，學(xué)生看到的都是些枯燥無味的文字，很難提起興趣。若通過動(dòng)畫的形式來展現(xiàn)這些文字，提高知識的互動(dòng)性和交互性，實(shí)現(xiàn)圖文并茂、動(dòng)畫交互的教學(xué)環(huán)境，就能夠有效地激發(fā)學(xué)生的好奇心和求知欲，讓學(xué)生充滿興趣。

（二）實(shí)驗(yàn)教學(xué)在視頻的輔助下變得更加貼近實(shí)際

根據(jù)調(diào)查報(bào)告，實(shí)驗(yàn)教學(xué)的開展需要一定的條件支撐，而對于某些條件較差的學(xué)校來說，開展實(shí)驗(yàn)教學(xué)的難度還比較大，那么學(xué)校該如何解決因條件受限而無法給學(xué)生更好的教學(xué)體驗(yàn)的問題呢？這種情況下，視頻教學(xué)是很好的解決方式。學(xué)生除了在課堂上學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)的理論知識，還可以自己借助網(wǎng)絡(luò)下載相關(guān)的實(shí)驗(yàn)視頻，加深對實(shí)驗(yàn)的理解和認(rèn)識，并帶著疑問看視頻，隨后進(jìn)行總結(jié)，并同教師和同學(xué)交流探討。對于有條件實(shí)驗(yàn)的學(xué)生，同樣可以采取這種方式來提高學(xué)習(xí)效果。

（三）實(shí)驗(yàn)教學(xué)在傳感器的輔助下變得更加直觀

在生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，傳感器的應(yīng)用越來越普遍，不僅能夠拓寬生物學(xué)實(shí)驗(yàn)的范圍，也是改善實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量的有效途徑，能夠提高學(xué)生的認(rèn)知能力，是將實(shí)驗(yàn)的研究從定性轉(zhuǎn)為定量的重要手段，有效提升了實(shí)驗(yàn)教學(xué)的準(zhǔn)確性和科學(xué)性。

通過傳感器的應(yīng)用，學(xué)生的感官得到了有效延伸，可以通過實(shí)驗(yàn)的精確數(shù)據(jù)對實(shí)驗(yàn)的實(shí)踐效果有一個(gè)更深的體驗(yàn)，讓學(xué)生對實(shí)際生物現(xiàn)象的感知能力更強(qiáng)，有效培養(yǎng)學(xué)生的探知能力。作為一種新型的教學(xué)手段，傳感器技術(shù)的引入對教育教學(xué)來講是教學(xué)方法的進(jìn)步，是教學(xué)模式的革新，也是教學(xué)理念轉(zhuǎn)變的方式。

（四）實(shí)驗(yàn)教學(xué)在計(jì)算機(jī)模擬的輔助下變得更加簡單易懂

教學(xué)材料大多是枯燥的文字，學(xué)生很難從中掌握重點(diǎn)。而計(jì)算機(jī)課件不但具有很強(qiáng)的控制性，還具備較強(qiáng)的可操作性，借助生動(dòng)的動(dòng)畫來展示死板的文字，讓學(xué)生對教學(xué)內(nèi)容的理解更加深刻，對教學(xué)內(nèi)容的重點(diǎn)更好地掌握。

比如在講解“探究植物細(xì)胞的吸水和失水”實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，部分學(xué)生對實(shí)驗(yàn)的原理和操作方法理解不到位，在實(shí)驗(yàn)過程中難免操作不當(dāng)導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)效果不理想。有了現(xiàn)代信息技術(shù)的輔助，學(xué)生對實(shí)驗(yàn)的學(xué)習(xí)和理解變得更加全面、更加直觀、更加透徹，對整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程的掌握更加深刻，且不會(huì)漏掉細(xì)節(jié)處理。學(xué)生對實(shí)驗(yàn)的認(rèn)知會(huì)大大提高，對完成實(shí)驗(yàn)操作的把握就更大，從而達(dá)到更好的實(shí)驗(yàn)效果。

（五）借助電子白板使實(shí)驗(yàn)教學(xué)得到簡化

與傳統(tǒng)黑板相比，交互式電子白板不僅具備傳統(tǒng)黑板的功能，還集成了計(jì)算機(jī)和投影儀等多媒體技術(shù)，是一種高度集成的數(shù)字化教學(xué)設(shè)備，不僅使用便捷，且功能齊全。通過電子白板的輔助教學(xué)，讓學(xué)習(xí)變得更具交互性、合作性和啟發(fā)性，也是體現(xiàn)教學(xué)多元化發(fā)展的重要手段和工具。

例如在教學(xué)“探究影響酶活性的條件”實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，溫度對酶活性的影響是整個(gè)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的難點(diǎn)。借助電子白板，通過拖動(dòng)和畫圖，生動(dòng)地演示實(shí)驗(yàn)步驟，使原本復(fù)雜的實(shí)驗(yàn)過程變得簡單易理解，有效解決了實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的難點(diǎn)。

四、結(jié)語

現(xiàn)代信息技術(shù)在生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用，讓教學(xué)內(nèi)容變得豐富有趣、生動(dòng)形象，有效解決了實(shí)驗(yàn)的抽象性和難點(diǎn)問題。一方面提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，另一方面更加體現(xiàn)出教學(xué)的實(shí)用價(jià)值。學(xué)生在信息技術(shù)支撐的教學(xué)環(huán)境中，學(xué)習(xí)變得生動(dòng)有趣，氛圍變得更加輕松活潑，是教育教學(xué)發(fā)展新課改的必然趨勢，能夠有效提高教學(xué)質(zhì)量。隨著信息技術(shù)的不斷進(jìn)步，其在教育教學(xué)領(lǐng)域中的應(yīng)用也會(huì)不斷深入，尤其是在生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)領(lǐng)域中的應(yīng)用，轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn)的微觀為宏觀，化抽象為具體，變復(fù)雜為簡單。通過使用信息技術(shù)，能夠提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)水平，提高高中生物課堂教學(xué)水平和效率，促進(jìn)學(xué)生整體素質(zhì)的提高。

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