數(shù)字化教學(xué)資源在高中生物中的應(yīng)用探究

張丹丹

（南昌現(xiàn)代外國語學(xué)校 江西南昌 330030）

數(shù)字化教學(xué)資源在高中生物中的應(yīng)用探究

張丹丹

（南昌現(xiàn)代外國語學(xué)校 江西南昌 330030）

在信息技術(shù)急速發(fā)展的今天，數(shù)字化教學(xué)已成為學(xué)科教學(xué)活動(dòng)的主要發(fā)展方向。本文主要介紹高中生物教學(xué)中的數(shù)字化教學(xué)資源，并通過對(duì)數(shù)字化實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)和多媒體的應(yīng)用分析，探究數(shù)字化教學(xué)資源在高中生物教學(xué)中的積極作用，并闡述高中生物課程實(shí)現(xiàn)數(shù)字化教學(xué)的意義。

數(shù)字化教學(xué) 高中生物 數(shù)字化教學(xué)資源

20世紀(jì)末至21世紀(jì)初以信息技術(shù)為核心的第三次科技革命迅猛發(fā)展，將人類帶入了一個(gè)全新的數(shù)字化文明時(shí)代。而科技的發(fā)展在給人類生活帶來方便的同時(shí)，也對(duì)很多的領(lǐng)域工作提出了新的要求和挑戰(zhàn)，尤其是在教育領(lǐng)域，如何利用信息技術(shù)實(shí)現(xiàn)數(shù)字化教學(xué)，充分利用數(shù)字化教學(xué)資源，培養(yǎng)更加符合時(shí)代要求的新型人才，是每個(gè)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(shí)現(xiàn)數(shù)字化教學(xué)的意義

數(shù)字化教學(xué)是指教師和學(xué)習(xí)者在數(shù)字化的教學(xué)環(huán)境中，遵循現(xiàn)代教育理論和規(guī)律，運(yùn)用數(shù)字化的教學(xué)資源，以數(shù)字化教學(xué)模式進(jìn)行培養(yǎng)適應(yīng)新世紀(jì)需要的具有創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力的復(fù)合型人才的教學(xué)活動(dòng)。數(shù)字化教學(xué)要求實(shí)現(xiàn)信息技術(shù)與課程教學(xué)的有機(jī)整合，通過將信息技術(shù)有效地融合于各學(xué)科的教學(xué)過程中，從而營造一種信息化教學(xué)環(huán)境，既能發(fā)揮教師主導(dǎo)作用，又能充分體現(xiàn)學(xué)生主體地位，把學(xué)生主動(dòng)性、積極性、創(chuàng)造性充分發(fā)揮出來。[1]

生物是一門與生活實(shí)際聯(lián)系緊密，實(shí)踐性強(qiáng)的學(xué)科，傳統(tǒng)教學(xué)中學(xué)生無法理解的一些抽象概念，則利用一些數(shù)字化教學(xué)資源可以直觀地展現(xiàn)，并迅速、準(zhǔn)確、自動(dòng)地傳遞信息，也引起學(xué)生的生物學(xué)習(xí)興趣。[2]

二、高中生物課程中的數(shù)字化教學(xué)資源

數(shù)字化教學(xué)資源是指經(jīng)過數(shù)字化處理，可以在計(jì)算機(jī)或網(wǎng)絡(luò)上運(yùn)用的教學(xué)資源，是信息化的產(chǎn)物，是推動(dòng)教育教學(xué)改革、構(gòu)建新的教學(xué)模式的基本前提。數(shù)字化教學(xué)資源的有效利用是每一位教育工作者應(yīng)具備的基本能力，也是每一位教師信息素養(yǎng)的集中體現(xiàn)。數(shù)字化教學(xué)資源種類較多，如多媒體課件、音頻影像資料、電子教案、網(wǎng)絡(luò)課程、數(shù)字化素材庫以及生物教學(xué)相關(guān)的數(shù)字化軟件（如數(shù)字化實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)）等。這些數(shù)字化教學(xué)資源具有多媒體、超文本、遠(yuǎn)程共享等特點(diǎn)，應(yīng)用于教學(xué)活動(dòng)中可以增強(qiáng)教學(xué)的生動(dòng)性、直觀性和師生的互動(dòng)。[3]

三、數(shù)字化教學(xué)資源在高中生物課程實(shí)踐中的應(yīng)用

1. 生物實(shí)驗(yàn)與數(shù)字化教學(xué)的結(jié)合應(yīng)用

高中生物教材中有很多要求學(xué)生掌握的操作性實(shí)驗(yàn)，這些實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蜃寣W(xué)生在動(dòng)手的實(shí)際操作過程中去觀察、分析和總結(jié)，但這種實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式很容易忽略學(xué)生思維能力的培養(yǎng)，使學(xué)生缺乏對(duì)實(shí)驗(yàn)的理性思考，以及對(duì)實(shí)驗(yàn)的拓展和改進(jìn)。

數(shù)字化實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)將常規(guī)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)與數(shù)字化教學(xué)結(jié)合，就可以將教師所想、教材所需要呈現(xiàn)的、學(xué)生所需要被培養(yǎng)的完美充分地體現(xiàn)出來，在數(shù)字化教學(xué)過程中通過實(shí)現(xiàn)人機(jī)的良好互動(dòng)，大大提高了課堂的教學(xué)效率，更好地幫助學(xué)生分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)以及構(gòu)建數(shù)據(jù)曲線圖。

下面以“探究酶的高效性”實(shí)驗(yàn)為例展示數(shù)字化實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的應(yīng)用。

實(shí)驗(yàn)?zāi)康模罕容^過氧化氫酶與無機(jī)催化劑Fe3+的催化效率

實(shí)驗(yàn)原理：動(dòng)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(jī)催化劑，也可以催化過氧化氫的分解。分別用質(zhì)量分?jǐn)?shù)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(yīng)速率比較兩種催化劑的催化效率。

實(shí)驗(yàn)過程：

（1）取兩只潔凈的試管，各注入5ml過氧化氫溶液，并對(duì)試管進(jìn)行編號(hào)。

（2）將氧氣傳感器接入數(shù)據(jù)采集器，打開數(shù)字平臺(tái)通用軟件，打開“數(shù)據(jù)列表”，選擇自動(dòng)記錄數(shù)據(jù)的頻率為“1hz”。

（3）向1號(hào)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(diǎn)擊數(shù)據(jù)列表中的“開始讀數(shù)”按鈕，開始記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，知道氧氣傳感器的讀數(shù)不再增加時(shí)，點(diǎn)擊“停止讀數(shù)”，再點(diǎn)擊“分析”按鈕，作出1號(hào)試管反應(yīng)時(shí)的“氧氣含量—時(shí)間”曲線。

（4）將氧氣傳感器探頭取下，向2號(hào)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(diǎn)擊“開始讀數(shù)”按鈕，開始記錄數(shù)據(jù)，直到氧氣傳感器的讀數(shù)不再增加時(shí)，點(diǎn)擊“停止度數(shù)”，再點(diǎn)擊“分析”按鈕，做出2號(hào)試管反應(yīng)時(shí)“氧含量—時(shí)間”曲線。[4]

（5）分析兩條曲線，比較兩種催化劑的催化效率。

實(shí)驗(yàn)結(jié)論：過氧化氫酶的催化效率比無機(jī)催化劑高。

2. 多媒體教學(xué)軟件在生物課堂中的應(yīng)用

多媒體教學(xué)軟件是現(xiàn)在教學(xué)中應(yīng)用較為普遍的一種數(shù)字化教學(xué)資源，主要指多媒體課件。生物學(xué)科中一些抽象的概念和生理過程，利用傳統(tǒng)教學(xué)方法不能直觀地呈現(xiàn)出來，如果利用多媒體軟件將概念和生理過程以圖片和動(dòng)畫的形式呈現(xiàn)，有利于學(xué)生準(zhǔn)確掌握相關(guān)的知識(shí)。以《減數(shù)分裂和受精作用》為例，為了讓學(xué)生更直觀地了解減數(shù)分裂過程和受精作用，在制作課件時(shí)，我們可以加入展示減數(shù)分裂過程的圖片，并制作動(dòng)畫呈現(xiàn)減數(shù)分裂的動(dòng)態(tài)過程圖；受精作用的過程可以鏈接網(wǎng)絡(luò)上的影像資料，準(zhǔn)確生動(dòng)地展示完整的受精過程，再通過學(xué)生的觀察總結(jié)其特點(diǎn)。通過多媒體課件不僅讓學(xué)生掌握了抽象的生命活動(dòng)，又提高了他們的圖形分析能力，激發(fā)了學(xué)習(xí)生物的興趣。

[1]李勇帆. 論新世紀(jì)數(shù)字化教學(xué)的內(nèi)涵與特性及對(duì)教師的基本要求[J]. 電化教育研究，2002（5）

[2]徐紅彩. 數(shù)字化教學(xué)資源的設(shè)計(jì)與開發(fā)[J]. 開放教育研究，2002（6）

[3]何克抗．多媒體課件及網(wǎng)絡(luò)課程在教學(xué)中的運(yùn)用[J]．中國大學(xué)教育，2007(5)

[4]趙秀清. 例談常規(guī)實(shí)驗(yàn)與數(shù)字化實(shí)驗(yàn)的整合[J]. 實(shí)驗(yàn)教學(xué)與儀器，2009