信息技術(shù)在高中生物教學(xué)中的應(yīng)用

鄧紅平

摘要：以多媒體和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為核心的信息技術(shù)在生物學(xué)科教學(xué)中的應(yīng)用與整合，已經(jīng)成為素質(zhì)教育下課堂教學(xué)的重要手段和教學(xué)改革的發(fā)展方向。對它的研究與實(shí)施將對發(fā)展學(xué)生的主體性、創(chuàng)造性和培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神、實(shí)踐能力具有重要意義。同時，還會對傳統(tǒng)的教育思想、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和課程體系產(chǎn)生巨大影響。本文將結(jié)合中學(xué)生物教學(xué)實(shí)踐，著重論述信息技術(shù)在高中生物課堂教學(xué)中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：信息技術(shù)；生物教學(xué)；教學(xué)容量；微觀教學(xué)；生物實(shí)驗(yàn)課；教學(xué)效率

中圖分類號：G633.91 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1992-7711（2016）06-0093

在科學(xué)技術(shù)迅猛發(fā)展的今天，隨著科技的進(jìn)步，現(xiàn)代化信息技術(shù)不斷地滲透到教育教學(xué)中。信息技術(shù)與學(xué)科課程的整合，給教師駕馭課堂提供了廣闊的空間。同時，也能夠很好地滿足學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)習(xí)效率。生物是以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然科學(xué)，與生活實(shí)際緊密聯(lián)系，但它的微觀知識比較抽象，如細(xì)胞結(jié)構(gòu)、細(xì)胞呼吸和光合作用等細(xì)胞代謝過程，細(xì)胞分裂過程，遺傳和變異的原理等知識。學(xué)生認(rèn)為它們看不見也摸不到，更是難以想象，久而久之對生物學(xué)科失去興趣。而信息技術(shù)的加入能創(chuàng)設(shè)微觀情境，可以化靜為動、化虛為實(shí)、化抽象為直觀，將微觀領(lǐng)域宏觀化，這不僅可以降低學(xué)習(xí)難度，還可以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)的熱情。另外，信息技術(shù)可以進(jìn)一步優(yōu)化生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)，將生物實(shí)驗(yàn)的時空壓縮在有限的課堂教學(xué)中，可以顯著提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效果，從而為以實(shí)驗(yàn)為中心的生物學(xué)科的教學(xué)手段插上理想的翅膀。因此，現(xiàn)代信息技術(shù)的多媒體輔助教學(xué)，對于整合生物學(xué)科教學(xué)、優(yōu)化課堂教學(xué)過程、提高生物課教學(xué)效果具有很重要的作用。

一、信息技術(shù)在生物教學(xué)中的應(yīng)用，能增加信息量、擴(kuò)大課堂教學(xué)容量

在教學(xué)中，如何加大課堂教學(xué)密度、增大信息量，這是每個一線教師每堂課都要面對和考慮的問題。“大信息、全開放、多媒體、高效益”也是順應(yīng)新時代教育改革模式的要求。因此，積極運(yùn)用標(biāo)本、掛圖，尤其是利用多媒體等信息技術(shù)，是當(dāng)前增大教學(xué)容量的必然選擇和手段。因?yàn)閳D形不是語言，但比語言更直觀和形象，包容的信息量更大，動畫比圖形更生動形象，利用文字閃爍、圖像縮放與移動、顏色變換等手段，不僅容量大、速度快、效果也更好。所以，以圖像動畫代替語言的描繪，化虛為實(shí)，化繁為簡，使教學(xué)過程呈現(xiàn)出極強(qiáng)的直觀性、活潑性和大容量性。這樣，不僅使課堂教學(xué)效率大大提高，更增加了信息量，為學(xué)生積累信息，開闊了視野空間。例如：減數(shù)分裂教學(xué)時，通過信息技術(shù)處理動畫地呈現(xiàn)分裂過程，不僅直觀、形象，更重要的是極大地節(jié)省了時間。為后面分析減數(shù)分裂中染色體行為、數(shù)量的變化，DNA數(shù)量的變化，減數(shù)分裂的特征，精卵細(xì)胞形成過程中異同點(diǎn)的比較留下充足的時間。這樣，有效地利用信息技術(shù)，前串后連，突破時空局限，一堂課的知識點(diǎn)容量明顯增大，而且知識呈現(xiàn)的更加連貫和完整，教師亦成為高密度的知識傳授者。

二、信息技術(shù)課件特別適合于微觀領(lǐng)域的教學(xué)，可以使抽象事物直觀展示，增強(qiáng)學(xué)生的感官沖擊

利用圖形、動畫等各種軟件制作的信息技術(shù)課件可將難以理解的抽象知識直觀地展現(xiàn)給學(xué)生，生動地模擬和再現(xiàn)微觀的細(xì)胞結(jié)構(gòu)、生物分子結(jié)構(gòu)、細(xì)胞代謝過程和生命活動的調(diào)節(jié)過程等。正所謂“百聞不如一見”，信息技術(shù)的直觀性可以把學(xué)生的聽覺、視覺功能同時調(diào)動起來，使學(xué)生對知識有了感性認(rèn)識，符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。避免了學(xué)生由于對知識難以理解而產(chǎn)生厭學(xué)情緒。

興奮以電信號（神經(jīng)沖動）的形式在神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo)是學(xué)生非常難以理解的一個生理調(diào)節(jié)過程。教師不僅用語言難以描述，更難以用板畫呈現(xiàn)出動態(tài)的變化過程。若在課前通過網(wǎng)絡(luò)，利用信息技術(shù)制作好興奮在反射弧上傳導(dǎo)、傳遞的動畫過程。課上在教師講解的基礎(chǔ)之上，再將該生理過程動態(tài)的一呈現(xiàn)，讓學(xué)生直觀的看到K+外流維持靜息電位，Na+內(nèi)流形成動作電位，局部電流如何形成，膜內(nèi)外局部電流方向與興奮傳導(dǎo)方向的關(guān)系等，這樣學(xué)生的理解就水到渠成，無需贅述。再比如，DNA分子規(guī)則的雙螺旋結(jié)構(gòu)、DNA分子的復(fù)制、基因的表達(dá)——轉(zhuǎn)錄和翻譯的等微觀結(jié)構(gòu)和生理過程教學(xué)，都可以通過課件直觀形象的展示給學(xué)生。不僅加深印象，突出重點(diǎn)，助其理解，又解決了傳統(tǒng)教學(xué)直觀性差的難題。還可寓教于樂，讓學(xué)生在玩中學(xué)，調(diào)動學(xué)習(xí)興趣。

三、信息技術(shù)可以在生物實(shí)驗(yàn)課教學(xué)中大顯身手

生物學(xué)實(shí)驗(yàn)是高中生物教學(xué)的重要組成部分。通過實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生驗(yàn)證所學(xué)知識，探究未知世界，培養(yǎng)學(xué)生多方面的能力。但是，在傳統(tǒng)教學(xué)中，通常是教師在臺上演示實(shí)驗(yàn)，學(xué)生在下面看，即使是進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室，學(xué)生也只是對教師演示的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行機(jī)械的重復(fù)，既缺乏趣味性，又不利于學(xué)生創(chuàng)新思維的培養(yǎng)。有些實(shí)驗(yàn)即便是同一植物做材料，由于所取部位不同或制作過程中的微小差異，都會導(dǎo)致顯微鏡下觀察內(nèi)容的改變，而對于實(shí)驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)少的中學(xué)生而言，很難區(qū)分這些異同。如今，通過多媒體技術(shù)，教師將實(shí)驗(yàn)操作的過程和結(jié)果通過照片和視頻演示給學(xué)生，對一些異?，F(xiàn)象做出解釋，會使學(xué)生對實(shí)驗(yàn)內(nèi)容做到心中有數(shù)。在實(shí)驗(yàn)過程中就能夠正確地操作和分析，并區(qū)別一些易混淆的現(xiàn)象，減少盲目觀察和分析。這樣，學(xué)生既容易理解，增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果，又節(jié)省了實(shí)驗(yàn)時間?？梢哉f，信息技術(shù)為中學(xué)生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)，尤其對于在常規(guī)教學(xué)條件下我們無法真正實(shí)現(xiàn)的實(shí)驗(yàn)操作提供了新的展示平臺，可以極大地降低生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)的難度。尤其是演示實(shí)驗(yàn)的展示、經(jīng)典實(shí)驗(yàn)的再現(xiàn)、實(shí)驗(yàn)操作的規(guī)范等方面發(fā)揮出傳統(tǒng)教學(xué)無法比擬的優(yōu)越性。

如：重現(xiàn)經(jīng)典實(shí)驗(yàn)?zāi)苁箤W(xué)生身臨其境地體驗(yàn)科學(xué)家的發(fā)現(xiàn)歷程，促使學(xué)生用辨證的目光、理性的思維學(xué)習(xí)生物學(xué)。如：學(xué)習(xí)光合作用時，教師通過動畫再現(xiàn)普利斯特利、英格豪斯、梅耶、薩克斯、魯賓和卡門的實(shí)驗(yàn)，可以讓學(xué)生認(rèn)識到生物學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的巧妙和嚴(yán)密，討論生物學(xué)發(fā)展與技術(shù)進(jìn)步的聯(lián)系，用歷史、發(fā)展的眼光看待生物學(xué)的過去、現(xiàn)在和未來。再如：實(shí)驗(yàn)操作的規(guī)范程度，對實(shí)驗(yàn)的成功有決定性作用。對于程序性強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)往往特別注重步驟的先后順序和關(guān)鍵細(xì)節(jié)，否則就會前功盡棄。利用多媒體具有動態(tài)性、靈活性、可見度高的優(yōu)勢，可以使學(xué)生對整個實(shí)驗(yàn)程序的規(guī)范和重要細(xì)節(jié)都了如指掌，從而保證實(shí)驗(yàn)的正常進(jìn)行和正確性，提高成功系數(shù)。

四、精用、巧用信息技術(shù)，有效突破教學(xué)重難點(diǎn)，提高生物課堂教學(xué)效率

生物課堂上很多生命現(xiàn)象、生化反應(yīng)、代謝途徑、實(shí)驗(yàn)過程等，教師難以用語言表達(dá)清楚，而信息技術(shù)課件集聲音、圖像、文字、動畫、視頻等多種媒體于一體，化靜為動，生動有趣，直觀形象，可以盡最大限度地滿足學(xué)生的視聽等感官需求，在學(xué)生頭腦中建構(gòu)理論模型和知識結(jié)構(gòu)，輕而易舉地突破重難點(diǎn)。

人教版必修2《DNA是主要的遺傳物質(zhì)》中兩個經(jīng)典的遺傳實(shí)驗(yàn)——肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)和T2噬菌體侵染大腸桿菌的實(shí)驗(yàn)，其實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)之精巧，令人嘆服！但由于這兩個DNA轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)是在特定的實(shí)驗(yàn)室條件下進(jìn)行的，學(xué)生不可能親自動手操作，缺少感性認(rèn)識。教師若口述+板書，不僅耽誤時間，更難以表述清楚，學(xué)生很難理解這兩個實(shí)驗(yàn)的思路和精妙之處，是一個教學(xué)難點(diǎn)。因此，需要教師利用信息技術(shù)，制作這兩個實(shí)驗(yàn)動畫過程，分步演示格里菲斯的肺炎雙球菌侵染小鼠的體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)，艾弗里利用分離思想進(jìn)行的體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)，赫爾希和蔡斯T2噬菌體侵染大腸桿菌的實(shí)驗(yàn)過程。既形象直觀又可讓學(xué)生置身于實(shí)驗(yàn)探究的全過程，輕松化解教學(xué)難點(diǎn)，提高課堂效率。

總之，信息技術(shù)為新課程標(biāo)準(zhǔn)下的生物課堂教學(xué)注入了新的活力，提供了更多的課堂教學(xué)手段，成為生物教師手中教學(xué)的一把利劍。但任何事物都要辯證地看待，信息技術(shù)在教學(xué)中的應(yīng)用也是一柄“雙刃劍”。如何使用這項(xiàng)工具，要用心思考，切不可盲目夸大其作用。尤其要注意擺正信息技術(shù)在課堂教學(xué)中起輔助性作用的特點(diǎn)，切不可本末倒置。所以，合理有效地把握信息技術(shù)在生物課堂中的應(yīng)用，需要教師課前認(rèn)真準(zhǔn)備，課上合理引導(dǎo)，課后認(rèn)真總結(jié)，并不斷提升自己的課堂駕馭能力和課堂應(yīng)變能力，方能使原本單一的課堂教學(xué)模式多樣化、靈活化，更能使信息技術(shù)在生物教學(xué)中結(jié)出豐碩的成果。

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（作者單位：安徽省望江中學(xué) 246200）