信息技術(shù)在高中生物實驗教學(xué)中的應(yīng)用

鄭敏華

生物學(xué)科是高中教育教學(xué)體系中非常重要的學(xué)習(xí)科目，整個學(xué)科蘊(yùn)含著非常豐富的學(xué)習(xí)內(nèi)容，這些內(nèi)容存在較強(qiáng)的邏輯性，對學(xué)生的要求較高。除了理論知識教學(xué)以外，高中生物教學(xué)還要引導(dǎo)學(xué)生開展實驗操作探究，明確知識理念的同時，還可以全面深化他們的動手操作能力，使學(xué)生對知識的探索變得更加深入，對于他們形成系統(tǒng)的學(xué)科知識體系而言發(fā)揮著不可替代的重要作用。教師在生物教學(xué)過程中為了有效提高課堂教學(xué)質(zhì)量，應(yīng)結(jié)合信息技術(shù)為學(xué)生提供優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源，為學(xué)生構(gòu)建生動立體的多元課堂學(xué)習(xí)結(jié)構(gòu)，使學(xué)生能夠在實驗課堂中進(jìn)行深度思考與探究，有效激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，實現(xiàn)對學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力的有效培養(yǎng)。

一、高中生物實驗教學(xué)中引入信息技術(shù)的必要性

（一）信息技術(shù)可以滿足生物實驗教學(xué)的需要

在傳統(tǒng)的高中生物課堂教學(xué)過程中，由于受到場地以及設(shè)備等條件的限制，很多校園都不能完全滿足實驗教學(xué)的開展需求，很多學(xué)生無法獲得實驗操作的機(jī)會，這對學(xué)生的實驗探究能力產(chǎn)生了一定的限制。但很多生物學(xué)科知識如果缺乏了實驗教學(xué)探究，那么學(xué)生的學(xué)習(xí)就很難取得理想效果，教師在教學(xué)過程中必須為學(xué)生提供親自動手操作的機(jī)會，想盡一切辦法在教學(xué)過程中將抽象的生物知識展現(xiàn)得更加具體，如將信息技術(shù)引入高中生物實驗教學(xué)當(dāng)中，進(jìn)而有效提高學(xué)生的整體學(xué)習(xí)水平。

（二）信息技術(shù)可以使實驗步驟變得更加清晰

結(jié)合信息技術(shù)展開高中生物實驗教學(xué)，能夠使復(fù)雜的學(xué)科內(nèi)容變得更加清晰立體，這樣有助于降低學(xué)生的學(xué)習(xí)難度。尤其是對于一些具有一定危險性的實驗操作環(huán)節(jié)來講，信息技術(shù)可以幫助學(xué)生迅速認(rèn)識實驗操作中的一些危險和誤區(qū)，同時以幫助學(xué)生立體化感知生物實驗的微觀反應(yīng)變化，這能夠大大提升對教學(xué)資源的有效應(yīng)用率，通過將實驗探究內(nèi)容清晰地展現(xiàn)在學(xué)生面前，就可以使生物實驗探究變得更加簡單易懂，有助于幫助學(xué)生了解實驗操作步驟的準(zhǔn)確性，有效提高學(xué)生的整體學(xué)習(xí)水平。

（三）信息技術(shù)有助于學(xué)生獲得理想的實驗學(xué)習(xí)效果

生物實驗對于教學(xué)設(shè)備的要求較高。在生物實驗教學(xué)當(dāng)中存在實驗設(shè)備有限或?qū)W生操作不熟練的情況，這很難有效保障生物實驗教學(xué)的成功率，對實驗教學(xué)的整體開展也產(chǎn)生了不利的影響。一些實驗操作的周期較長，如果學(xué)生全過程參與和探索這類實驗，就會使他們消耗大量的時間和精力，甚至?xí)绊懙剿麄儗W(xué)習(xí)其他內(nèi)容，教師可運(yùn)用信息技術(shù)迅速推進(jìn)實驗操作進(jìn)程，幫助學(xué)生獲得理想的實驗學(xué)習(xí)效果，進(jìn)而有效提高學(xué)生的整體學(xué)習(xí)水平。

（四）信息技術(shù)有利于學(xué)生的探究性學(xué)習(xí)

高中生物學(xué)科是與現(xiàn)實生活息息相關(guān)的學(xué)科，探究性實驗是生物實驗中較為常見的學(xué)習(xí)內(nèi)容，但學(xué)生在繁忙的學(xué)習(xí)生活中并沒有實地探究條件，因而信息技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)搜索功能也起到了很大作用，學(xué)生可以第一時間了解到自己需要的知識，整體學(xué)習(xí)過程變得非常便捷高效。教師借助信息技術(shù)可以為學(xué)生設(shè)計一些導(dǎo)向性的問題，這大大提高了教師生物教學(xué)指導(dǎo)的靈活性，能夠幫助學(xué)生整合豐富的教學(xué)資源，使學(xué)生迅速在教師的引導(dǎo)下展開思考，進(jìn)而有效提高他們的自主探究能力。

二、高中生物實驗教學(xué)現(xiàn)狀分析

（一）傳統(tǒng)的教學(xué)模式無法滿足學(xué)生的需求

在傳統(tǒng)的教學(xué)模式中，生物實驗只是強(qiáng)化學(xué)生理論知識的有效手段，很多教師在教學(xué)過程中沒有真正意識到生物實驗教學(xué)的重要性，只注重教學(xué)結(jié)果與結(jié)論，要求學(xué)生死記硬背一些實驗步驟，導(dǎo)致學(xué)生的自主積極性嚴(yán)重不足，實踐能力無法獲得實質(zhì)性的提升。在生物實驗課堂教學(xué)過程中，教師如果不能發(fā)揮出自身的引導(dǎo)作用，進(jìn)一步激發(fā)學(xué)生的主觀能動性，那么學(xué)生將陷入被動的學(xué)習(xí)模式下，整體學(xué)習(xí)效果也很難獲得有效提升，對生物知識的理解和掌握不盡如人意。

（二）機(jī)械化的教學(xué)無法滿足學(xué)生個性發(fā)展

無論哪一類型的生物實驗操作，如果學(xué)生僅僅是照搬教師的步驟，學(xué)習(xí)能力和思維能力就很難得到有效提升，這種單一的機(jī)械教學(xué)方式也會阻礙學(xué)生與教師之間的互動交流，會對學(xué)生的合作學(xué)習(xí)產(chǎn)生限制。長期如此，就會使學(xué)生的學(xué)習(xí)效率變得非常低下，教師機(jī)械化的教學(xué)方式?jīng)]有尊重學(xué)生的認(rèn)知發(fā)展規(guī)律，很難滿足學(xué)生的個性發(fā)展需求，也就無法實現(xiàn)當(dāng)今社會對人才培養(yǎng)的既定目標(biāo)。

（三）生物實驗教學(xué)模式的單一化

高中生物實驗教學(xué)模式的單一化有可能會影響到學(xué)生的創(chuàng)新思維發(fā)展，這主要體現(xiàn)在生物實驗教學(xué)當(dāng)中，每次教師都要花費(fèi)較長的時間對其中的實驗操作流程進(jìn)行講解，學(xué)生只是按照教師的講解和注意事項進(jìn)行模仿并得出相關(guān)的實驗數(shù)據(jù)即可，整個實驗教學(xué)過程雖然開展得較為流暢，但學(xué)生的探究性意識并未得到有效激發(fā)，沒有在學(xué)習(xí)過程中充分挖掘自身的內(nèi)在潛力，這種教學(xué)方式很難推動學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題和解決問題能力的提升，也沒有為學(xué)生預(yù)留足夠的空間，對學(xué)生的課堂學(xué)習(xí)無法實現(xiàn)有效的指導(dǎo)作用。

三、信息技術(shù)在高中生物實驗教學(xué)中的應(yīng)用策略

（一）明確實驗教學(xué)目標(biāo)，做好信息化教學(xué)準(zhǔn)備

任何學(xué)科的教學(xué)都要求教師能夠明確教學(xué)目標(biāo)，這將使整個教學(xué)過程變得更具指向性。教師在課前認(rèn)真?zhèn)湔n，可以充分做好課堂教學(xué)的優(yōu)化與目標(biāo)設(shè)置，根據(jù)高考大綱和本班學(xué)生的實踐動手能力以及整體學(xué)習(xí)情況進(jìn)行科學(xué)教學(xué)目標(biāo)規(guī)劃，進(jìn)而有效提高學(xué)生的整體學(xué)習(xí)水平。首先，教師必須在課前進(jìn)行精心準(zhǔn)備，認(rèn)真分析生物實驗教學(xué)需要用到的信息化設(shè)備，在實踐教學(xué)前認(rèn)真探究并做好備課。以上述實驗案例為例，教師在教學(xué)前將手機(jī)和投影設(shè)備連接在一起，打開手機(jī)上的相關(guān)投影軟件，確保投影儀上能夠投射出手機(jī)畫面，然后再將手機(jī)固定在恰當(dāng)?shù)奈恢?，確保手機(jī)攝像頭可以拍攝到顯微鏡的顯微圖像。這些煩瑣的環(huán)節(jié)要在課堂開始前進(jìn)行有效準(zhǔn)備，避免浪費(fèi)過多的課堂教學(xué)時間。其次，教師需要針對實驗教學(xué)的整體流程進(jìn)行合理規(guī)劃，對有限的課程教學(xué)時間進(jìn)行有效整合，進(jìn)而充分做好信息化教學(xué)準(zhǔn)備，有效提升整體教學(xué)效率。最后，教師需要進(jìn)一步增強(qiáng)實驗教學(xué)管理，通過對歷年高考題和高考大綱的分析，剖析本節(jié)課教學(xué)中的教學(xué)內(nèi)容，結(jié)合具體的實驗現(xiàn)象展開有效思考，確保教學(xué)質(zhì)量的穩(wěn)步提升，進(jìn)而有效推動學(xué)生整體學(xué)習(xí)水平的進(jìn)步和發(fā)展。

（二）信息技術(shù)創(chuàng)設(shè)實驗情境，激發(fā)學(xué)生興趣

在高中階段的生物學(xué)科教學(xué)中，實驗教學(xué)當(dāng)中所涉及的內(nèi)容具有一定的抽象性特點(diǎn)，很多學(xué)生都反映對這些內(nèi)容的探索非?？菰?，想要完全理解這些內(nèi)容具有一定難度。即便在生物教學(xué)前教師精心對這些知識進(jìn)行講解，學(xué)生也很難完全理解這些概念，這主要是由于學(xué)生不能直觀了解生物實驗要求，導(dǎo)致在展開生物實驗探究過程中學(xué)生不能了解這樣操作的目的是什么。在有效探究高中實驗教學(xué)當(dāng)中推動信息技術(shù)的巧妙導(dǎo)入，可以更好地解決這一問題，信息技術(shù)通過聲光效果直觀地呈現(xiàn)出學(xué)生所要掌握的生物知識概念，從而了解自己接下來應(yīng)如何操作實驗，這可以有效激發(fā)學(xué)生的實驗探索積極性，也能夠提高學(xué)生的自主探究能力。例如，在展開《細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)》這一課的教學(xué)當(dāng)中，生物教師可結(jié)合實驗引導(dǎo)學(xué)生更好地了解細(xì)胞基本結(jié)構(gòu)。由于細(xì)胞的概念比較抽象，很多學(xué)生都不能建立起關(guān)于細(xì)胞的直觀認(rèn)識。這時生物教師就可以將信息技術(shù)巧妙導(dǎo)入其中，通過多媒體課件為學(xué)生呈現(xiàn)一個卡通細(xì)胞形象，通過它們的自我介紹，系統(tǒng)地梳理知識點(diǎn)，幫助學(xué)生加快對生物學(xué)科知識體系的有效構(gòu)建。教師借助多媒體課件不僅可以吸引學(xué)生的課堂注意力，還可以幫助學(xué)生了解接下來的實驗探究當(dāng)中應(yīng)如何操作多媒體課件，幫助學(xué)生增強(qiáng)對生物知識的理解。

（三）融入微課技術(shù)，引導(dǎo)學(xué)生樹立正確的生命價值觀

在進(jìn)入高中階段的學(xué)習(xí)過程中，很多學(xué)生都普遍感受到所學(xué)內(nèi)容更有難度。在細(xì)胞的教學(xué)中，學(xué)生結(jié)合細(xì)胞相關(guān)知識展開探索，能夠使生物實驗教學(xué)更具趣味性，使學(xué)生在細(xì)胞觀察中對生命概念產(chǎn)生正確的理解和認(rèn)知。教師在觀察細(xì)胞多樣性實驗教學(xué)前，引導(dǎo)學(xué)生通過視頻學(xué)習(xí)白細(xì)胞在人體中的作用與工作原理，幫助學(xué)生通過觀看視頻掌握相關(guān)知識，同時對學(xué)生進(jìn)行情感價值觀教育，使學(xué)生能夠更加珍愛生命并形成健康的生活習(xí)慣。如果學(xué)生能夠形成這種意識，那么他們也將對生命產(chǎn)生新的理解和感受，這也使生物實驗教學(xué)的育人維度達(dá)到了一個更高的層次，更加符合核心素養(yǎng)的培育要求。教師結(jié)合短小精悍的微課教學(xué)技術(shù)為學(xué)生展開實驗教學(xué)指導(dǎo)，能夠使他們以信息技術(shù)為媒介展開生物實驗導(dǎo)入，幫助學(xué)生形成正確的生命價值觀，同時通過視頻觀看生物實驗，也能夠使整個教學(xué)過程變得更加生動。在學(xué)習(xí)“白細(xì)胞”知識點(diǎn)時，學(xué)生對各種細(xì)胞的認(rèn)知和渴望也得到了有效激發(fā)，課堂教學(xué)效果獲得了大幅度提升，教師淋漓盡致地發(fā)揮出微課育人作用，真正在生物實驗教學(xué)中培養(yǎng)了學(xué)生的生命觀念。

（四）信息技術(shù)優(yōu)化實驗過程，提高實驗技能

高中階段，培養(yǎng)學(xué)生的實驗技能是促進(jìn)學(xué)生高效開展實驗活動的重要基礎(chǔ)，也是目前新課改教學(xué)的主要目標(biāo)。在傳統(tǒng)的生物實驗教學(xué)當(dāng)中，教師往往采用掛圖方式使學(xué)生認(rèn)識實驗器材，通過講解描述的手段進(jìn)行實驗操作，這種教學(xué)方法不利于學(xué)生直觀地了解實驗操作步驟。與此同時，對于一些具有危險性的實驗內(nèi)容或微觀實驗反應(yīng)變化，教師借助多媒體為學(xué)生播放相關(guān)實驗操作視頻，不僅可以使學(xué)生立體直觀地觀察到整個實驗流程，還可以使學(xué)生感受到微觀實驗世界的變化，進(jìn)而有效提高學(xué)生的整體學(xué)習(xí)水平。教師在教學(xué)當(dāng)中借助放大、旋轉(zhuǎn)、暫停、回退等功能為學(xué)生播放整個實驗流程，使學(xué)生能夠快速掌握相關(guān)學(xué)習(xí)內(nèi)容，在一定程度上有效提高了學(xué)生的實驗技能，規(guī)范了學(xué)生的實驗操作流程，使學(xué)生能夠在信息實驗課堂中獲得良好的學(xué)習(xí)體驗。例如，顯微鏡是高中生物實驗中經(jīng)常用到的實驗器材，學(xué)生能否準(zhǔn)確使用顯微鏡對于提高他們的實驗技能至關(guān)重要，教師可以利用信息技術(shù)呈現(xiàn)顯微鏡的具體使用過程，如在高倍鏡使用時要將觀察目標(biāo)移到視野中央，再旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換器使高倍物鏡對準(zhǔn)通光孔，然后再進(jìn)行細(xì)節(jié)性的操作對目標(biāo)進(jìn)行觀察，教師有針對性的講解有助于糾正學(xué)生的錯誤操作方法，能夠幫助學(xué)生有效掌握顯微鏡的基本操作流程，為后續(xù)的生物實驗探究奠定堅實基礎(chǔ)。

綜上所述，現(xiàn)代信息技術(shù)應(yīng)用于高中生物實驗教學(xué)過程中，不僅可以使教學(xué)內(nèi)容變得更加豐富有趣，同時也為學(xué)生構(gòu)建了立體化的生動課堂學(xué)習(xí)環(huán)境，有效解決了實驗教學(xué)的抽象性與難點(diǎn)問題，這不僅可以有效提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，也能夠體現(xiàn)出教學(xué)指導(dǎo)的價值。在信息技術(shù)不斷發(fā)展的背景下，通過使用信息技術(shù)能夠有效提高學(xué)生的實驗操作水平，進(jìn)一步推動學(xué)生生物學(xué)習(xí)能力的提升，保障學(xué)生整體素質(zhì)的有效提高。