淺析信息技術(shù)與高中生物教學(xué)有效融合的實踐效果

丁李

摘 要：在教育信息化不斷發(fā)展的大環(huán)境下，信息技術(shù)逐步與高中生物學(xué)科教學(xué)相融合，這讓生物學(xué)科教學(xué)產(chǎn)生了革命性的變革，信息技術(shù)以其獨有的特點發(fā)揮著線下教育不可代替的優(yōu)勢?？茖W(xué)技術(shù)的更新帶動教育的改革，因此，選擇合適的學(xué)科融合方式應(yīng)用于高中生物的教育教學(xué)，可以達到將一些不容易理解的知識點多層次、多角度呈遞給學(xué)生的效果。另外，教育信息化還豐富了教師講解課本內(nèi)容的方式，例如，利用圖片、課件、視頻、動畫等方式為課堂增加閃光點，所以對教師在教育信息素養(yǎng)方面提出更高的要求。為更好地適應(yīng)時代新要求，教師必須具備終身學(xué)習(xí)的能力和不怕困難的動力。

關(guān)鍵詞：信息技術(shù)；教學(xué)質(zhì)量；高中生物

隨著教育信息化2.0時代的到來[1]，各類服務(wù)于教育教學(xué)的軟件被研發(fā)出來，如騰訊教育、訊飛教育云、阿里釘釘?shù)取＝逃南嚓P(guān)文件中確定將信息網(wǎng)絡(luò)、平臺體系、數(shù)字資源、智慧校園、創(chuàng)新應(yīng)用、可信安全新型基礎(chǔ)設(shè)施作為教育新基建的重點方向，教育信息化初步進入應(yīng)用模式，信息技術(shù)將更好地與學(xué)科教學(xué)相融合[2]。高中生物學(xué)科乘勢而上，緊緊抓住教育信息化發(fā)展機遇。在日常教學(xué)、教研等方面改革創(chuàng)新，努力實現(xiàn)教育數(shù)字化。展開線下線上的混合式教學(xué)，保障了學(xué)生正常學(xué)習(xí)。生物是研究生命現(xiàn)象和生命活動規(guī)律的科學(xué)[3]，其研究對象復(fù)雜多樣，而高中生物學(xué)科又是一個隨著科學(xué)技術(shù)發(fā)展而不斷成長的學(xué)科，知識點多而雜，某些知識點存在不能用文字更好呈現(xiàn)的特點，因此需要通過信息技術(shù)手段加以輔助。那么信息技術(shù)與高中生物教學(xué)融合后對教育教學(xué)和學(xué)生學(xué)習(xí)產(chǎn)生怎樣的效果，我們通過以下方面進行論述。

一、現(xiàn)代信息技術(shù)環(huán)境下教師教學(xué)方式的多樣化、多元化

隨著互聯(lián)網(wǎng)的迅速發(fā)展以及智能手機、平板、電腦、無線網(wǎng)絡(luò)的普及，讓我們有更多的機會接觸到不同的網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺，信息技術(shù)為教師的教學(xué)方式的多元化提供了一定的技術(shù)支撐。在此基礎(chǔ)上教師可以利用相關(guān)的圖片、視頻、動畫進行多媒體課件的制作，把課本內(nèi)容更加直觀地傳達給學(xué)生，使原本枯燥的知識點變得趣味盎然，學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣獲得極大的提升。

當(dāng)教學(xué)方式由面對面的線下教學(xué)方式變成由網(wǎng)絡(luò)連接的在線教學(xué)時，在線直播教學(xué)變成教師授課的主要方式，例如：抖音直播、釘釘直播、騰訊會議等。在線直播教學(xué)除去授課之外還可以作為課后習(xí)題的講解、班級會議的召開、線上問題的討論等過程的主要工具，這種教學(xué)方式增強了師生之間的有效溝通，促進良好師生關(guān)系的建立。我們還根據(jù)學(xué)生學(xué)習(xí)時長了解學(xué)生在線情況，進行線上考勤，發(fā)揮教師的主導(dǎo)作用，一定程度上優(yōu)化教學(xué)過程。除了在線直播授課之外，還可以通過微信群、QQ群及釘釘群與學(xué)生進行線上溝通，及時解決學(xué)習(xí)中的問題。對于學(xué)科知識重點難點教師可以通過提前錄教學(xué)視頻的方式讓學(xué)生進行有針對性學(xué)習(xí)。因此，信息技術(shù)在高中生物學(xué)科的使用，避免了單一教學(xué)，使教學(xué)方式多樣化，提高教學(xué)質(zhì)量，有利于生態(tài)課堂的構(gòu)建。

二、現(xiàn)代信息技術(shù)環(huán)境下教師教學(xué)內(nèi)容的豐富多彩

高中生物作為一門探究性學(xué)科，存在內(nèi)容范圍涉及廣、知識點較多、某些章節(jié)內(nèi)容抽象不易理解等問題，信息技術(shù)在生物教學(xué)中的運用很好地解決了這些問題。它將抽象的生物問題具體化，微觀世界宏觀化、復(fù)雜問題簡單化，打破了空間和時間限制。例如：在高中生物必修一《分子與細胞》第四章《細胞的物質(zhì)輸入和輸出》中，自由擴散、協(xié)助擴散和主動運輸三種跨膜方式的比較是本章節(jié)的重點難點，也是高考的重點內(nèi)容，為了讓學(xué)生更好地理解和記憶[4]，教師在授課中運用圖片和小視頻的方式進行講解。首先在智慧黑板上用圖片展示出每種跨膜方式的特點，接著播放不同物質(zhì)跨膜過程的視頻，讓學(xué)生觀察圖片和視頻，將總結(jié)的特點填入相應(yīng)的表格中，不僅讓學(xué)生主動參與了探究性學(xué)習(xí)過程，還把知識點記憶變得更加簡單，與直接背知識點相比，理解性記憶提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和生物學(xué)習(xí)效率。再如：高中生物必修二《遺傳與變異》第二章《基因和染色體的關(guān)系》第1節(jié)《減數(shù)分裂和受精作用》授課時，其知識點具有抽象不易理解的特點，特別在講解生殖細胞形成時，學(xué)生對減數(shù)分裂各階段理解不清晰，因此，僅僅講述各階段特點筆者發(fā)現(xiàn)學(xué)生缺乏相應(yīng)的想象力，理解上也出現(xiàn)困難。這時候就需要多媒體課件和生殖細胞形成的科普小視頻的輔助，通過課件將各個階段以圖片和文字的形式展現(xiàn)出來，讓學(xué)生了解每一階段的特點，再播放視頻將各階段聯(lián)系起來，這一過程把知識點的系統(tǒng)性和邏輯性呈現(xiàn)出來，以此來引導(dǎo)學(xué)生主動構(gòu)建概念，加深了知識點間的聯(lián)系，有助于學(xué)生理解并記憶。

教育信息化的發(fā)展，讓教師講課內(nèi)容不限于教材，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)縮短教師與世界的距離，通過網(wǎng)絡(luò)可以輕松查到自己想要資料、著作、科學(xué)研究新發(fā)現(xiàn)、教學(xué)新動態(tài)等，擴展了教師的認知范圍，擴大了教師的知識體系。教師在教學(xué)過程中根據(jù)書本上的知識點進行生命觀念的延伸，不僅豐富了教學(xué)內(nèi)容，還提升了學(xué)生對生命的理性認識，增加其知識量，讓知識獲得生命。例如：在選擇性必修一《穩(wěn)態(tài)與調(diào)節(jié)》第五章《植物生命活動的調(diào)節(jié)》第1節(jié)《植物生長素》中，我們知道綠色植物具有向光性生長的特點，因此在講解植物向光性的原因的過程中，還可以讓學(xué)生觀察圖片中山的南北面植物分布特點，教師引導(dǎo)學(xué)生去思考南北面植物豐富度不同的原因有哪些，根據(jù)植物向光性特點以及山南北面植物分布差異，以此讓學(xué)生去聯(lián)想到生活中的哪些做人的道理，把課堂還給學(xué)生。通過小組的方式進行分組討論，讓學(xué)生進行積極踴躍發(fā)言，引導(dǎo)學(xué)生得出山有陽面和陰面，那么人生中也會有光明和黑暗，以此來鼓勵學(xué)生要勇敢面對生活中的困難和挫折，具有韌性向光生長，做到培養(yǎng)學(xué)生觀察能力的同時讓其樹立正確的價值觀，促進學(xué)生健康成長。

三、現(xiàn)代信息技術(shù)環(huán)境下教師教學(xué)能力的提升

教育信息化對于教師來說迎來了新的挑戰(zhàn)和機遇。首先，信息技術(shù)運用于教育教學(xué)要求教師具備一定的信息技術(shù)素養(yǎng)。因此教師除了學(xué)習(xí)本學(xué)科知識，另外必須掌握一定的信息技術(shù)技能。例如，多媒體課件的制作、視頻音頻錄制剪輯、網(wǎng)絡(luò)資源的收集、各種教學(xué)軟件的運用等。在教育信息化大趨勢下，不僅為教師的自身素質(zhì)的成長提供平臺，而且提高了教師的信息技術(shù)能力、認知能力、應(yīng)用能力和數(shù)字化終身學(xué)習(xí)能力，讓教師成為素質(zhì)教育下的新型教師。其次，教師通過使用各種網(wǎng)絡(luò)平臺，建立了高效資源共享機制，實現(xiàn)教學(xué)資源共享，讓教育的新技術(shù)、新思想、新方法可以實時快速分享到每位教師手中，打破了時間和空間上的障礙。教育信息化背景下，教師教學(xué)能力與教師的信息化素養(yǎng)的水平密切相關(guān)，提高教師信息技術(shù)能力也成為教育教學(xué)的重要內(nèi)容，為此需要國家、社會、學(xué)校為教師提供一定的學(xué)習(xí)機會和研修平臺，整體提升教師信息技術(shù)水平。另外，教師自己平時也要注重信息技術(shù)的學(xué)習(xí)，利用課余時間通過一定途徑不斷學(xué)習(xí)充實自己。例如，觀摩相關(guān)優(yōu)秀的教學(xué)案例，在評價中不斷反思，在反思中將優(yōu)秀有價值的部分應(yīng)用于日常教學(xué)，增強教師對信息化教學(xué)的理解；在生活中可以關(guān)注一些微信公眾號，也可以自主學(xué)習(xí)相關(guān)課程，這樣不僅幫助我們及時了解生物發(fā)展現(xiàn)狀，而且有利于掌握教育教學(xué)研究新動態(tài)，提升信息技術(shù)素養(yǎng)。

教師信息技術(shù)素養(yǎng)的提升有助于教學(xué)的順利進行。教師可以根據(jù)知識的特征、學(xué)生的特點靈活地選擇不同的教學(xué)方法，提高教學(xué)質(zhì)量，做到有效教學(xué)。例如：在講解必修一《分子與細胞》第五章《細胞的能量利用和供應(yīng)》第3節(jié)《細胞呼吸的原理和應(yīng)用》中的呼吸作用原理時，根據(jù)章節(jié)特點，面對知識點比較多，知識比較抽象，涉及一定的計算等，筆者發(fā)現(xiàn)大部分學(xué)生在理解上都會出現(xiàn)一定問題。我們知道如果單純講解課本知識效率很低，若想沖出這個困境，這時候需要借助多媒體課件、小視頻的輔助。課件可以對呼吸作用的原理和過程進行分步驟講解，讓學(xué)生逐步理解每一步的過程和特點，然后結(jié)合動圖和板書讓學(xué)生明白每一步的作用。課件中利用顏色鮮明的圖片讓學(xué)生產(chǎn)生視覺沖擊，以此增強學(xué)生的記憶效果。通過利用視頻的動態(tài)性，提升學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的同時加深對知識的記憶。

四、現(xiàn)代信息技術(shù)環(huán)境下學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力的提高

當(dāng)今世界科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展，教育教學(xué)方式更加信息化、智能化、數(shù)字化，學(xué)生了解課本相關(guān)知識的方式更加多元化。除了在課本、學(xué)習(xí)資料以及課堂上學(xué)習(xí)生物學(xué)科知識之外，還可以在各種教學(xué)軟件、百度、視頻等途徑進行學(xué)習(xí)。多元化的學(xué)習(xí)途徑提高了學(xué)生對知識點的理解和記憶。例如，課堂上沒有理解的知識點或者因為某些原因缺課的學(xué)生可以根據(jù)自己的需求在網(wǎng)上搜索相應(yīng)的教學(xué)視頻，對于不明白的地方可以反復(fù)觀看，自主學(xué)習(xí)加深記憶，對知識點的重點難點進行各個突破。以上過程不僅優(yōu)化了學(xué)生學(xué)習(xí)過程，還培養(yǎng)了學(xué)生自主學(xué)習(xí)的意識，促進學(xué)生個性化學(xué)習(xí)，提高課堂教學(xué)效果，讓知識學(xué)習(xí)變得更加可控。

隨著信息技術(shù)在高中生物課堂上的應(yīng)用，將課本知識通過多種方式呈現(xiàn)給學(xué)生，例如，圖片的展示、視頻的動態(tài)播放以及多媒體課件的使用等。這些方式的使用不僅可以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，還充分活躍課堂氛圍，讓生物知識的學(xué)習(xí)更加具有趣味性。特別在學(xué)習(xí)一些高中生物的實驗時，有些實驗具有時間長、空間跨度大的特點，所以學(xué)生動手做實驗難度較大，這時候利用視頻或者多媒體課件讓學(xué)生進行觀摩實驗，以達到學(xué)習(xí)目的。例如：必修二《遺傳和變異》第一章《遺傳因子的發(fā)現(xiàn)》的第1節(jié)《孟德爾豌豆雜交實驗》中孟德爾得出分離定律，通過這節(jié)學(xué)習(xí)我們知道，孟德爾豌豆雜交實驗過程耗時較長，實際操作復(fù)雜，中間還有大量的數(shù)據(jù)分析，讓學(xué)生動手做實驗學(xué)習(xí)本節(jié)內(nèi)容達到學(xué)習(xí)目的并不現(xiàn)實，我們要想重溫整個實驗過程就需要借助多媒體課件和視頻，將實驗過程一步步通過幻燈片呈現(xiàn)出來，包括實驗順序、操作方法、實驗過程注意的事項以及數(shù)據(jù)的分析等，讓學(xué)生身臨其境，享受科技“云實驗”過程。另外，整合多種新技術(shù)而產(chǎn)生的元宇宙的提出，更是讓學(xué)生的學(xué)習(xí)方式變得更加的多元化和自由化。根據(jù)元宇宙的特點，元宇宙特別適合運用于沉浸式學(xué)習(xí)，它可以為學(xué)生創(chuàng)造身臨其境的學(xué)習(xí)空間。以選擇性必修三《生物技術(shù)與工程》第三章《基因工程》為例，基因看不見、摸不著、日常應(yīng)用較少，屬于分子研究水平。在對DNA重組技術(shù)的學(xué)習(xí)中，特別對于概念的學(xué)習(xí)缺乏想象的空間，例如，限制性核酸內(nèi)切酶、平末端和黏性末端、質(zhì)粒等，除此之外重組DNA技術(shù)的四個步驟中目的基因如何獲得，目的基因和運載體如何結(jié)合，將目的基因如何導(dǎo)入受體細胞，如何知道目的基因的檢測和表達，在目前的教學(xué)中最常見的方法主要通過圖片、課本和相關(guān)視頻等方式進行授課，所以學(xué)生學(xué)習(xí)效果往往不盡如人意。元宇宙技術(shù)應(yīng)用于生物教學(xué)有望讓學(xué)生可以在虛擬課堂中身臨其境地學(xué)習(xí)，真正地在知識的海洋中暢游，讓摸不著的知識化虛為實，提高學(xué)生學(xué)習(xí)效率和學(xué)習(xí)激情。

五、現(xiàn)代信息技術(shù)環(huán)境下其他方面的改變

此外，信息技術(shù)在高中生物課堂管理顯現(xiàn)出其獨特優(yōu)勢，為教師的課堂教學(xué)提供了極大便利。教師利用智慧黑板、學(xué)生平板進行日常點名，既確保學(xué)生安全到校，又節(jié)約上課時間。在上課過程中還可以通過軟件進行隨機抽取學(xué)生或者小組進行回答問題，設(shè)置綠燈對紅燈錯的警示標(biāo)志，增加答題神秘感，有利于營造良好的課堂氛圍，提高學(xué)習(xí)效率。課后教師可以利用學(xué)生答題情況、課堂氛圍、作業(yè)質(zhì)量以及學(xué)生課后反饋等方面進行數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析，為教師課后反思提供理論依據(jù)。另外，教師可以根據(jù)學(xué)生實際上課情況不斷調(diào)整教學(xué)模式，做到因材施教，提高教學(xué)質(zhì)量，實現(xiàn)有效教學(xué)。

結(jié)束語

總之，現(xiàn)代信息技術(shù)對高中生物學(xué)科教學(xué)的改革產(chǎn)生了重大影響，隨著教育信息化推行的深入，既提升了教師的教的水平，又提高了學(xué)生的學(xué)的能力，優(yōu)化了課堂教學(xué)質(zhì)量，促進了生態(tài)課堂的構(gòu)建。另外，在實際教學(xué)過程中我們要明白信息技術(shù)是為課本內(nèi)容服務(wù)的工具，線上教學(xué)不能完全替代線下教學(xué)，做到線下教育為主、線上教育為輔，不能本末倒置。因此要注意禁止過度使用多媒體課件、視頻、圖片，教師上課不能完全依賴于多媒體教學(xué)，教學(xué)過程中教師根據(jù)課本內(nèi)容、學(xué)生的特點選擇適宜的教學(xué)方法，做到因地制宜、因勢利導(dǎo)。

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