談信息技術(shù)與高中生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的整合策略

郭明明

摘 要：信息技術(shù)是現(xiàn)階段最普遍的技術(shù)，也是當(dāng)下的熱門研究課題，信息技術(shù)的精準(zhǔn)度和計算力都比人力高出一個水平，將信息技術(shù)運(yùn)用于生物實(shí)驗(yàn)可以提高生物實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確性，讓科研變得更加嚴(yán)謹(jǐn)，還可以提高實(shí)驗(yàn)的智能化教學(xué)水平，生物實(shí)驗(yàn)本身就需要大量的實(shí)驗(yàn)器材與材料，為了節(jié)約成本，用計算機(jī)技術(shù)計算出所需的材料比例，在APP上模擬實(shí)驗(yàn)過程等，這些都為提高生物實(shí)驗(yàn)的成功率打下基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：信息技術(shù);高中;生物學(xué);實(shí)驗(yàn)教學(xué)

一、信息技術(shù)模擬實(shí)驗(yàn)

信息技術(shù)作為未來發(fā)展的大方向，它的作用是非常巨大的，憑借其驚人的計算、推演、學(xué)習(xí)能力，在各方面都有它的一席之地，互聯(lián)網(wǎng)的飛速發(fā)展，更是將信息技術(shù)的提升速度拉高了一個層面，對它的計算能力人們在測量導(dǎo)彈軌道的時候就體會到了，其精準(zhǔn)度現(xiàn)在更是可以達(dá)到可怕的厘米級，甚至圓周率可以達(dá)到的長度也是計算機(jī)沒日沒夜地計算得出的。而推演能力和學(xué)習(xí)能力的代表那就是我們現(xiàn)在的人工智能，AlphaGo作為其中一個比較成功的人工智能，它有著人類無法達(dá)到的記憶能力和學(xué)習(xí)能力，在圍棋大戰(zhàn)中3：0打敗了圍棋頂尖選手柯潔。

用信息技術(shù)模擬實(shí)驗(yàn)是一件可行性很高的事情，在生物領(lǐng)域更是可以節(jié)約大量時間，減少不必要的花銷與時間成本。在進(jìn)行觀測細(xì)胞分裂實(shí)驗(yàn)中，生物中的細(xì)胞分裂是一種較難觀察而且會浪費(fèi)大量資源的實(shí)驗(yàn)，細(xì)胞的分裂周期不一定，死細(xì)胞是無法進(jìn)行分裂，觀察不到其生物狀態(tài)的，細(xì)胞提取后因?yàn)闋顟B(tài)顏色淺，還需要進(jìn)行染色處理，而高中生第一次接觸生物實(shí)驗(yàn)，難免會出現(xiàn)許多差錯，這些差錯就會浪費(fèi)掉大量的資源，如果采用信息技術(shù)模擬實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生在電腦上模擬實(shí)驗(yàn)，他們不僅可以加快試驗(yàn)的進(jìn)程，還不用擔(dān)心因?yàn)閷?shí)驗(yàn)錯誤而產(chǎn)生浪費(fèi)，得到的結(jié)論也與正常實(shí)驗(yàn)差之毫厘，因?yàn)樾畔⒓夹g(shù)的計算能力，得出的結(jié)果甚至更加接近理論值。讓學(xué)生體會到實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確性。

二、信息技術(shù)輔助推演

在生物實(shí)驗(yàn)中，還有一大難題就是結(jié)論的推演，人類畢竟屬于哺乳動物，他們的計算能力的極限遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到計算機(jī)所能做到的極限，而有些實(shí)驗(yàn)需要大量的計算和推演，這些繁雜瑣碎卻沒有實(shí)際作用的步驟交給機(jī)器來計算是一種很好的選擇，機(jī)器計算量大、準(zhǔn)確度高，可以更快地幫助實(shí)驗(yàn)得到有效數(shù)據(jù)，加快實(shí)驗(yàn)推演的腳步，讓人類獲得更充裕的時間去進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的其他步驟，信息技術(shù)輔助推演，讓實(shí)驗(yàn)更加簡潔，信息技術(shù)幫助生物實(shí)驗(yàn)減少了很多的無用功。

如在進(jìn)行基因的性狀的配比與推演實(shí)驗(yàn)中，Xx的基因與Xx的基因雜交，只有三種結(jié)果：Xx，XX，xx，它們的比例是2∶1∶1，而人類的染色體數(shù)卻有23對，也就是像這樣的染色體是44條相互雜交，其中有一對性染色體單獨(dú)雜交，這樣的計算量是非常大的，這樣的計算卻沒有可以簡化的，這時候把這件事交給計算機(jī)來進(jìn)行推演計算，不僅可以節(jié)約時間，而且得出的結(jié)論的準(zhǔn)確性也是非常高，找出其中的規(guī)律后讓高中生對這一概念有了更加深刻的體會，沒有親手推演，但是一步步看計算機(jī)推演，也能加強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)生物的熱情，讓他們對這項實(shí)驗(yàn)的結(jié)論深信不疑。

三、生物實(shí)驗(yàn)信息化

生物實(shí)驗(yàn)信息化是未來發(fā)展的必然趨勢，不僅僅是因?yàn)榇髷?shù)據(jù)時代的到來，更多的是因?yàn)樾畔⒒o人類帶來的便利，這種便利讓人們更多地體會到信息技術(shù)的發(fā)展為其帶來的好處與便利。讓生物實(shí)驗(yàn)達(dá)到信息化，不僅可以大幅度縮減實(shí)驗(yàn)成本，還可以解決煩瑣的計算問題，讓其可以安心推理實(shí)驗(yàn)的其他方面，畢竟實(shí)驗(yàn)不單單只有大量的計算與推理，更多的是思維的方式與總結(jié)能力。

現(xiàn)階段我國大力發(fā)展信息化，讓每位學(xué)生與教師都參與其中，支持信息化的發(fā)展。在生物實(shí)驗(yàn)的應(yīng)用中，信息化不僅可以對關(guān)鍵數(shù)據(jù)進(jìn)行捕捉與精準(zhǔn)分析，還可以進(jìn)行計算推演，彌補(bǔ)整個實(shí)驗(yàn)的漏洞，讓其更加完善，不論是對生物實(shí)驗(yàn)本身，還是對研究生物實(shí)驗(yàn)的人都有著重要作用，讓他們感到大數(shù)據(jù)時代的大波浪為他們帶來的牽引力。

現(xiàn)在信息技術(shù)在我國已經(jīng)成為重要的發(fā)展項目，從高中生物與信息化相結(jié)合就可以看出，這種結(jié)合不僅僅是對信息化技術(shù)的肯定，更是在高中生物教學(xué)上的一大進(jìn)步，信息化高精度的計算能力，與超高的學(xué)習(xí)推演能力，無不是實(shí)驗(yàn)的好助手，它可以讓學(xué)生更簡單地了解繁雜的染色體結(jié)合配對，也可以幫助那些失敗率高的實(shí)驗(yàn)做一些推演，提高它的成功率，這些不單單讓學(xué)生體會到信息技術(shù)的作用，更是將其很好地應(yīng)用在高中生物教學(xué)中，使我國的信息技術(shù)向前更進(jìn)一步。

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