高中生物學科應用數字化教學資源的策略與啟示

蘭艷花

摘要：信息技術的發展使教學手段不斷更新，尤其是數字化教學資源的出現，給現代課堂教學注入了新的活力。生物是一門自然科學，涉及的生物知識和生物現象較多，如果教師僅依靠傳統的教學資源進行教學，難以讓學生充分理解這些生物知識和現象的本質。要想提升高中生物學科教學效果，有效達成教學目標，高中生物教師有必要將數字化教學資源合理融入課堂教學中，以使高中生物課堂更加多元化，更具實踐性、融合性和吸引力，更有利于提高學生的創新創造能力。

關鍵詞：數字化教學資源；高中生物；信息技術；應用策略；教學啟示；互聯網+

中圖分類號：G633.91文獻標志碼：A文章編號：1008-3561（2023）25-0097-04

相對于傳統教學資源而言，數字化教學資源具有更加多元化的展現形式，能夠突破時間和空間的限制，更有助于提高學生的學習成效。《教育部2022年工作要點》中提到：要實施教育數字化戰略行動，積極發展“互聯網+教育”，加快推進教育數字化轉型和智能升級[1]。在此背景下，高中生物教師要積極借助數字化資源優勢，將生物知識及生物現象以更加多元化的形式展現出來，從而降低學生的生物課程學習難度，提高學生的生物課程學習興趣和學習成效。下面，筆者結合教學實踐，就如何在高中生物學科中用好數字化資源進行探索，以期給相關研究帶來有益參考。

一、數字化教學資源的特點

1.方便篩選和糾錯

教師在實際應用數字化教學資源的過程中，可借助計算機技術快速、準確地篩選出自己需要的教學資源，并及時對其中存在問題的教學資源進行糾錯。具體來說，一方面，數字化處理技術的量化功能可以將聲、像、文字等元素轉化成計算機可識別的語言，幫助教師在備課的過程中快速、準確地篩選出更加貼近教學內容的教學資源，有效提高資料篩選效率。另一方面，數字化技術能夠快速發現數字化資源的問題，并做好相應的糾錯處理，以此讓數字教學資源得到不斷優化。例如，當教師選中的教學資源存在錯誤時，數字化教學輔助程序便能快速將其識別出來，進行高效糾錯，從而保證教學資源的準確性。

2.展現形式豐富多元

數字化教學資源包括大量的教學素材，以及各類教學輔助程序，其在計算機技術的支持下可以更加豐富多元的形式展現出來。具體來說，一方面，在數字化技術的支持下，傳統的教學內容經過計算機的存儲、傳輸、處理后會以文本、圖片、聲音、視頻等形式呈現出來，這可以讓課堂教學變得更加生動、活潑。另一方面，教師可以利用數字化技術將傳統的教學內容以建模的形式展現出來。以高中生物學科中的“染色體”部分知識為例，教師在教學這部分知識時，就可以借助相應軟件進行建模，立體化地展現出染色體的形狀，以此讓學生能更加直觀地了解染色體的形狀及其與基因之間的關系，從而使學生對這部分知識的學習效果更好。

3.可操作性較強

數字化教學資源具有較強的可操作性。無論是教師還是學生，都可以利用計算機技術對數字化資源進行利用和再創造。例如，在學習完“人類遺傳病”之后，學生可以運用教師給予的數字化教學資源，結合自身或身邊人的實際情況進行相應遺傳病知識的學習。在對遺傳病知識形成一定的了解后，學生可以將自己了解到的遺傳病類型及監測預防辦法上傳至教學資源平臺上，與老師和同學進行交流分享。

4.突破時間和空間的限制

數字化教學資源可以讓學生實現隨時隨地學習[2]。例如，生物教師在課后發現了與課堂教學內容相關的有趣知識教學資源后，可以通過網絡將其實時傳輸給學生，以便學生及時進行學習。另外，當學生在課下遇到生物學問題時，可以在實時溝通交流平臺上詢問生物教師，生物教師可根據學生提出的問題，為學生提供相應的教學資源，幫助學生有效找到問題答案。由此可見，數字化教學資源在計算機網絡技術、移動互聯網的支持下，可以有效突破時間和空間的限制，讓教師和學生能夠隨時隨地進行信息的溝通和交流。

5.能使學習資源系列化呈現

系列資源的整合可以讓學生快速、準確地獲取所需知識，并深入理解相應知識。傳統教學資源也有分類，但通常是以學科為界限而進行的資料歸納，細分程度不夠，讀取不方便。教師在運用傳統資源進行教學時，往往需要花費大量的時間進行資源搜集和整理工作，因此不利于教學效率的提高。而數字化教學資源能夠有效改變傳統資源的弊端，依托計算機技術進行知識點剖析，并在此基礎上實現資源的系統分類，然后快速存儲于計算機當中，形成不同系列的教學資源，供教師隨時隨地調用。

二、高中生物學科應用數字化教學資源的意義

1.將抽象的知識變得具象化

高中生物學科涉及面廣，與日常生活關聯性大，并且具備一定的抽象性，其需要學生充分發揮自身的想象力去建立出相應的生物學知識框架，才能達成學習目標。數字化教學資源依托網絡技術能夠建立廣泛的資源庫，收集國內外各類相關信息，并且展現形式多樣，能夠有效將抽象化的知識變得具象化。因此，高中生物教師合理將數字化教學資源應用在高中生物學科教學中，能夠有效幫助學生理解抽象知識點[3]。

2.促進學生自主學習

數字化教學資源展現形式多樣，其能夠快速激發學生的生物學習興趣，讓課堂活躍起來，促使學生逐漸進入深度學習狀態，主動進行學習和思考，進而實現對資源的再創造，并有效構建出屬于自己的生物學知識框架。

3.滿足教師發展教學能力需求

新課改對高中生物教學提出了新要求，其要求高中生物教師不僅要做好學科知識的傳播，還要全面滲透素質教育理念，促進學生全面發展，幫助學生樹立創新思維。對此，高中生物教師應當主動求變，努力提升自身數字化意識，滿足教育改革發展的需求。而數字化教學資源具有豐富性、生動性、便捷性等特征，其可以滿足高中生物教師對教學能力發展的需求。

三、高中生物學科應用數字化教學資源的策略

1.利用數字化教學資源營造多元化的高中生物課堂

在傳統的高中生物課堂上，教師通常以口頭講解加板書的形式進行教學，教學過程枯燥乏味，難以有效吸引學生的注意力。加之生物學科中的很多知識比較抽象，不易于學生理解，從而導致學生對生物課程的學習熱情不高。對此，高中生物教師可以根據數字化教學資源的生動性、形象性、多元化等特征，合理將其運用于高中生物課堂教學中，以此讓高中生物課堂教學不再枯燥，讓教學內容不再抽象，進而充分激發學生的好奇心以及自主探究學習興趣。具體來說，在實際教學中，高中生物教師可以利用信息技術將高中生物教材中的抽象知識點轉化為圖片、視頻等形象、生動的形式，以便學生能夠直觀地看到這些知識點，并輕松掌握和理解。以“減數分裂和受精作用”一節的教學為例，在講解“減數分裂”部分知識時，教師可先借助多媒體設備將自己收集到的親代產生子代的過程圖展示給學生，讓學生仔細觀察整個過程，并說一說“該過程是否存在問題”。在直觀過程圖的引導下，學生很快就發現精子和卵細胞產生的分裂不是有絲分裂，而是減數分裂。這時，教師就可以借助多媒體設備將自己制作的關于減數分裂過程的動畫展示給學生，以幫助學生深入理解減數分裂的概念。在學生觀看減數分裂動畫過程中，教師可引導學生仔細觀察動畫中各細胞染色體的變化，以進一步深化學生對減數分裂的認知。在講解“受精作用”部分知識時，教師可將自己收集到的受精過程的視頻播放給學生，并讓學生仔細觀察，再讓學生根據自己的理解講述受精過程及受精作用。在課堂教學的最后，教師可引導學生結合教材、圖片和視頻，對“減數分裂和受精作用”的主要特點進行總結，以此幫助學生有效梳理本節所學知識，引導學生逐漸建立起屬于自己的生物知識體系。數字化教學資源讓生命活動的抽象過程以生動、形象的方式展現在學生面前，這不僅提高了生物課堂的活躍度，還有助于培養學生的觀察、分析及總結能力[4]。

2.利用數字化教學資源增強高中生物課堂教學的實踐性

高中生物課程中包含大量的實踐內容，教師在利用數字化教學資源進行課堂教學時，應強調課堂的實踐性，注重培養學生的動手能力[5]。具體來說，在進行生物實驗教學時，首先，教師應提前做好生物實驗課堂規劃，并收集好需要用到的素材資源。其次，教師可利用相應的軟件、小程序等將生物實驗通過科學的方式展現給學生，以激發學生的學習興趣。最后，教師可鼓勵學生動手實踐，親身感受數字化技術與生物實驗的結合過程，以此深化學生對整個實驗的理解。以“低溫誘導植物細胞染色體數目的變化”的實驗教學為例，首先，教師要提前準備好實驗材料及實驗用品，如洋蔥、卡諾氏液、改良苯酚品紅染液、鹽酸、酒精等。其次，教師可借助多媒體設備將具體的實驗步驟展現給學生，并要求學生在仔細觀察實驗步驟的同時，學會數據記錄分析的方法，以此為學生接下來親自動手實驗奠定良好基礎。再次，學生觀看完視頻后，開始動手實驗。具體實驗步驟如下。（1）讓洋蔥生根。用清水浸泡洋蔥底部，并將其放在適宜環境下，靜待其生根。（2）低溫誘導。當洋蔥根部長到1cm長的時候，將其移到4℃的低溫室內，放置36小時。（3）固定根尖。取0.5cm～1cm的根尖加入卡諾氏液浸泡0.5小時～1小時后將其固定好，并用酒精沖洗2次。（4）制作裝片。把根尖染色制片，然后放到低倍鏡下進行觀察，發現變異細胞后，轉換成高倍鏡觀察。值得注意的是，在學生親自動手實驗過程中，教師要提醒學生及時將自己觀察到的細胞染色體數目記錄下來，并使用相應染色體采集器進行數據傳輸，以使數據能夠進入相應的數據分析系統中。最后，教師可利用數據分析系統對染色體數目的變化進行分析，并制作出相應的曲線圖。通過觀察曲線圖，學生能夠真切地看到染色體數目變化的具體情況，進而發現生物的神奇之處。數字化資源讓實驗過程更為便捷，讓實驗結果更加清晰，這可以充分激發學生的探索欲，提高學生的學習成效[6]。

3.利用數字化教學資源促進高中生物課堂教學的跨學科融合

高中生物課程中有較多內容與數學、物理、化學密切相關，生物教師可以借助數字化教學資源將生物課程與其他課程融合起來[7]。例如，教師可通過量化的方式將生物實驗與化學實驗聯系起來，從而增強學生對實驗原理、實驗思路及實驗過程的分析能力。以“探究酵母菌細胞呼吸的方式”實驗的跨學科融合教學為例，該實驗在教材中屬于定性實驗，即利用澄清的石灰水或者溴麝香草酚藍水溶液檢測出呼吸產物有二氧化碳，而對有氧呼吸和無氧呼吸過程中誰產生的二氧化碳多、多到什么程度等都沒有具體體現出來。另外，在教材中，假設酵母菌細胞呼吸氧化分解的有機物只有葡萄糖，根據化學反應方程式的配平結果，有氧呼吸和無氧呼吸釋放的二氧化碳的比值為3∶1，對于這個3∶1，學生很難理解，更別說遷移內化了。對此，生物教師就可以通過多媒體設備為學生展示相關實驗，讓學生直觀觀察到酵母菌有氧呼吸和無氧呼吸釋放出的二氧化碳數值比為3100∶1342、2889∶1566等。面對這些數值比，學生會產生新的疑問：“為什么測出來的不是每組數據都是3∶1的理論比呢？”這時，生物教師可引導學生再次仔細觀看實驗過程，并給出如下解釋。第一，錐形瓶的剩余體積較大，容納的氧氣足以使酵母菌進行較長時間的有氧呼吸。第二，裝置的氣密性不好，進行無氧呼吸時有少量氧氣滲入。第三，演示實驗沒有在液面上鋪一層石蠟隔絕空氣或將空氣排出等。教師借助數字化教學資源將生物知識與化學知識巧妙融合到一起，可以增強學生對相應知識的理解，從而有效提高學生學習成效。

4.利用數字化教學資源培養學生的創新創造能力

新課改要求教師培養學生的創新創造能力，讓學生成長為適應社會發展的新型人才[8]。生物學科中有大量的創新創造機會。例如，教師可以根據學生對具體知識點的理解情況，引導學生設計一些生物小實驗，去論證生物現象。還可以鼓勵學生積極將自己學到的生物學知識拿到生活中去應用和驗證，以此培養學生的探索欲，以及創新創造意識和能力。以“人類遺傳病”這一部分知識的教學為例，首先，教師可通過網絡收集一些常見的遺傳疾病類型，并借助互聯網技術將相關資料傳輸給學生，再設立一個調查主題，讓學生基于自身所處環境進行調查，充分了解自己身邊存在的遺傳病類型以及相應特點，并鼓勵學生找出其中的規律。其次，教師可以引導學生利用網絡技術，設立調查數據庫，將自己了解到的各種遺傳病特點、人物信息、治療方法以及疾病對人們日常生活的影響詳細記錄下來。再次，教師可以要求學生針對自己的調查結果進行總結，并思考遺傳病與基因的關系。最后，教師可以鼓勵學生發散思考，找出防治遺傳病的有效方法，以及降低遺傳病發生概率的策略。教師通過設計調查報告任務，引導學生利用數字化資源，基于自身認知進行實地調研，可以發散學生思維，提高學生創新創造能力。

四、數字化教學資源在高中生物學科中的教學啟示

數字化教學資源對教師的“教”和學生的“學”都有較多好處，其能夠幫助教師更直觀地呈現相關教學內容，還能夠幫助學生高效理解學習中遇到的問題。因此，高中生物教師應加強對數字資源的開發和利用。

1.依據實用性原則，開發貼近教學實際的教學資源

數字化教學資源的開發和應用，應基于學科教學的實際情況進行。一方面，高中生物教師應對生物學科教材內容進行深入研究和分析，以充分了解其中的重難點及需要拓展講解的知識內容，并以幫助學生建立生物學知識框架為目標，合理引入數字化教學資源，豐富教學素材，從而保證教學內容能夠有效激發學生的學習興趣。另一方面，高中生物教師應對學校現有的數字化教學資源進行剖析，并結合學情合理引入數字化教學資源進行教學，以使本校的數字化教學資源能夠得到最大化利用，能夠發揮出最優化教學價值。

2.依據科學性原則，凸顯生物學科教學規律與特點

在高中生物課堂上，教師要立足生本理念，扮演好促學者和引導者角色，科學運用數字化教學資源為學生創設生物課程學習情境，使生物學科的教學內容可以更形象、生動，更便于學生理解的方式呈現出來，使生物學科的教學規律和特點得到凸顯。

3.依據層次性原則，落實生物學科個性化教學目標

數字化教學資源更易于分類及分層存儲。高中生物教師可根據數字化教學資源這一特性，將課程、教材、資源、課前、課中、課后、作業、考試、評價等集成在一起，并根據學生的特點和自己的教學特長對教學資源進行重組，以促進個性化教學目標的達成。

五、結語

綜上所述，數字化教學資源的應用是當下教育教學改革的重要方向。數字化教學資源有助于打造多元教學形式，建立生動有趣的教學課堂，促進素質教育的深度推進。在實際教學中，高中生物教師可利用數字化教學資源整合出適合不同層次學生學習的學習資源，以豐富課程教學內容，激發學生生物學習興趣。可利用數字化教學資源強化生物實驗的實踐性，以培養學生的動手能力，強化學生的學科思維。還可加強對數字化教學資源的開發利用，積極建立適合高中生物學科教學的資源庫，以此使數字化教學資源在高中生物教學中能夠發揮出最大價值。

參考文獻：

[1]教育部2022年工作要點[EB/OL].（2013-05-05）[2022-01-08]. http：//www.moe.gov.cn/jyb_xwfb/gzdt_gzdt/202202/t20220208_59 7666.html.

[2]曹曉鳳.數字化教學資源在初中數學的應用研究[D].開封：河南大學，2017.

[3]劉艷，劉錫凱.基于數字化資源的高中生物原創題的命制[J].中學生物學，2022，38（07）：69-72.

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[8]陳云龍，翟曉磊.教育數字化轉型的構想與策略[J].中國電化教育， 2022（12）：101-106.

Strategies and Inspirations for the Application of Digital Teaching Resources in Senior Middle School Biology

Lan Yanhua

（Guilin City No.5 Middle School， Guangxi Province， Guilin 541001， China ）

Abstract： The development of information technology has continuously updated teaching methods， especially the emergence of digital teaching resources， injecting new vitality into modern classroom teaching. Biology is a natural science that involves a wide range of biological knowledge and phenomena. If teachers rely solely on traditional teaching resources for teaching， it is difficult for students to fully understand the essence of these biological knowledge and phenomena. To improve the teaching effectiveness of high school biology and effectively achieve teaching objectives， it is necessary for senior middle school biology teachers to integrate digital teaching resources into classroom teaching， in order to make senior middle school biology classrooms more diverse， practical， integrated， and attractive， and more conducive to improving students innovative and creative abilities.

Key words： digital teaching resources； senior middle school biology； information technology； application strategy； teaching inspiration；Internet+