信息技术在高中生物实验教学中运用

信息技术在高中生物实验教学中运用

引言:

本文主要介绍如何在高中生物实验教学中应用现代信息技术进行传统教学方法的改进,充分结合文字、音频、图像等信息技术资源开拓学生视野,打造优质的生物课堂学习环境,让每一个学生都深刻体会动手实验的魅力所在,真正热爱上生物学科。随着新课改的不断推进,在当前高中生物教学过程当中,教师不仅仅要让学生掌握生物基础理论知识,而且还要注重对学生动手实践能力的培养。实验是生物学的灵魂,一些重要的生物规律都是科学家在进行生物实验时发现并总结出来的,因此,生物实验会为学生带来更多发现自然规律的能力。教师应当为他们提供更多的生物实验机会,让实验教学在高中的生物教学中占据重要的席位。教师应当充分借助现代信息技术手段以及社会教育资源,为高中生提供丰富多样的生物学实验资源,增强课堂教学质量,促进学生形成正确的试验习惯与动手能力。接下来,笔者将从多个方面简单介绍如何在高中生物实验教学中应用现代信息技术。

1现代信息技术在高中生物实验教学中优势

在传统的生物实验教学中,教师只能按照传统的、常规的教学手段进行讲解实验,但是在很长时间很难将这一实验操作过程、实验操作原理、实验操作步骤讲解清楚,这很难指导学生进行生物实验。随着教育教学的工具不断地革新,在高中生物教师开展具体实验教学的时候,教师可以利用现代信息技术可以更好地利用多媒体技术,将多媒体生动形象、资源丰富等优势充分发挥出来。尤其是对于生物实验教学工作而言,现代信息技术结合多媒体教学工具,教师直接利用互联网资源进行备课,并及时将课件发送给学生个人终端,让学生提前做好预习工作,直接在电脑上借助软件就进行了简单的实验。多媒体广泛利用的今天,不仅让教学过程更加生动有趣,还会给学生带来更加直观的体验,对于一些学习兴趣浓厚,学习热情高涨的的学生而言,将多媒体技术引入教学课堂当中,提高了学生的浓厚的学习兴趣,教师通过电脑上的一些软件和视频教学内容,帮助学生认识一些实验器材和实验仪器,对于一些没有经济条件的学校来说是一件极大欢喜的事,大大提升学生对于课上即将要介绍的实验的认知程度,实现对于生物教学的优质辅导,从视觉、听觉等方面对学生加以刺激,增强学生学习体验。一般而言,对于有探索能力以及好奇心理的作用下,一些学生可能会对实验器材的内在原理以及结构构造感兴趣,然而,教师对这类问题却无从得知,没有接触这些实验器材,也很难搞懂其结构构造,学生借助这些互联网手段、信息技术能更好地解决这类问题,通过借助多媒体手段能够在学生对于观察显微镜有个较好的认知过程,学生能够清晰的认识这一实验器材原理,提高学生的探索能力和对生物实验的兴趣。另外,借助现代信息技术开展生物实验教学,可以很大程度上避免一些对条件要求苛刻的实验无法实际实施的缺陷,直接利用现代信息技术对生物实验进行仿真模拟,学生们也能看到这些实验生动而真实地还原出来,对于实验整体过程以及各个细节都留着深刻的印象。如,用显微镜观察洋葱的质壁分离时,教师可以借助信息技术,运用多媒体课件,展示给学生各个部分的质壁分离阶段,以及洋葱作为良好的实验原料的原因。借助信息手段能够有效地弥补学校教育资源的不足,通过借助现代信息技术,能够帮助学生对于这一实验过程建立良好的认知,帮助学生对这一实验原理、实验操作步骤以及实验操作注意事项有深刻的认识。教师在进行实验教学时能够有更多充分的时间来开展实验探究活动,学生们自己也应当学会灵活掌握信息技术,利用现代信息技术尝试着复现部分无法实际操作实验,有利于帮助高中生构建灵活多变的思维模式,提升了学生对于知识点的融合体验能力。对于一些生物实验操作所需的时间较长的话,比如,植物的光合作用所需的养料进行探究时,植物吸收的营养以及土壤、水、肥料,是一个很漫长的过程,对于高中生进行这一操作是很复杂的,因此,借助信息技术就可以很好地避免此类不理的操作产生,通过信息技术手段,能够让学生清楚地了解植物进行光合作用所需要的、所消耗的成分,达到实验教学的目的。学生在观看结合了现代信息技术以后的生物实验时,也能按照自己的具体需求进行实验不同步骤的反复播放,将每一个实验步骤都更加清晰地展现出来,有利于学生对实验细节的把控。

2现代信息技术在高中生物实验教学中具体应用

2.1适当利用媒体技术,巧妙应用现代信息技术

高中阶段,学生们所学习的生物知识不仅仅是最基础的生命现象,很多生物知识都是通过反复的实验,测量各种实验数据从而确定反应公式继续研究的,所以高中生物学习起来的难度更加,如果不借助生物实验,很多数据型知识也无法阐释得比较清楚。随着社会的教学媒介不断的更新进步、多媒体技术在课堂教学占据重要的位置,已经成为当下教育教学的重要媒介。教师应当熟练掌握多媒体技术,通过利用媒体技术,教师将生物实验教学计划跟信息技术巧妙结合起来,从而给学生更好地观感体验,把生物原理用浅显的方式呈现出来,增强课堂教学效率。比如,在介绍“温度对酶活性的影响”这部分知识的时候,教师利用幻灯片创设情境,让学生们随着幻灯片的播放过程对于整个实验的操作流程以及注意事项等等有更直观上地了解与认知,既发挥了现代信息技术对于生物实验教学的正向作用,又保证每一个学生都从情境当中感受到了实验价值所在,在今后的生物学习中自然就更加重视生物实验与理论结合学习。通过多媒体技术进行辅助生物教学,能够给学生带来更加直观的教学体验,更容易达到教学效果,这种创新性教学模式不仅会对学生的视觉、听觉带来良好的体验,还会提高学生的课堂学习氛围,改善传统的教学手段的不足,让生物课堂更加生动有趣。生物学科知识相当分散,在学习的时候,如果学生们不能将所学知识整合为一个整体,那么学习效果并不是很好。而利用媒体技术,教师可以很方便地穿插很多有关联的知识内容,并利用多媒体的慢放、回访、暂停功能调节实验观察角度,为学生仔细观察提供优越的环境。在学习DNA双分子螺旋结构的时候,教师利用多媒体,找到麻花的图片,将DNA的双分子螺旋结构与麻花的形状加以对比,学生们就会很容易地发现二者在结构上的共同点。而教师跟学生共同研究有丝分裂的是,还可以利用多媒体涉笔,使用动态的视频或者动图的方式将有丝分裂的过程展示出来,高中生可以在观看的同时在笔记上记录下来有丝分裂的几个步骤。这样的教学方式不仅仅让学生看到了有丝分裂的具体过程,而且还有利于提升学生对于信息的整合与处理,提升他们的实验观察能力。总体来讲,我国的教育教学资源都有得到落实,我国的教育教学基础设施都得到改善,教师的办公室会准备配套的电脑,教室也会准备一个多媒体。在这样的大环境当中,教师的教学资源得到了提高,学生的教育教学基础设施得到了保障。在这样的良好的学习环境下,教师的备课方式更加灵活、丰富,课件的制作质量更加高效,教师应当充分利用时代的信息技术书段来提高课堂设计,优化课件内容,为教师进行探究性实验提供了巨大的支撑。教师可以对探究性实验进行灵活的讲解,授课内容也更加生动,教师会给学生更多的引导,给学生更多的深入思考的时间和想象的空间,让学生更好的理解实验的背景,掌握实验操作的流程,让学生更好的融入到实验流程当中,提高学生的认知能力,提高教学效率。

2.2激活学生学习兴趣,巧妙应用现代信息技术

兴趣才是学生们最好的老师,只有在兴趣的引领下,学生才更愿意给予教师给出的质素线索对学科相关知识深入探究。虚拟实验不仅仅让课堂充满新鲜感,很好地吸引学生们的学习兴趣,而且还可以让学生对于生物实验有更高的理解程度。教师应当在上课之前认真的备课,对课堂设计以及教学目标进行合理的优化,根据高考的教学目标进行合理的课堂设计,对于高中生而言,他们面领着较大的升学压力,如果教师采用单向知识灌输的教学方法,很容易就让学生对于生物学习产生抵触情绪,而且生物实验如果并不能实际没展现出来,仅仅通过死记硬背,学生的兴趣自然很快就被消耗殆尽。所以,教师要积极利用现代信息技术,构建生动活泼的生物实验教学环境,让学生们感受到虚拟实验的乐趣所在,愿意跟随教师的思路深入研究虚拟实验的细节问题,将看似抽象复杂的生物知识用具体生动的方式加以转化。教师在进行课堂教学前应当做好充足的准备,认真的分析实验教学所需要的信息技术设备,方便教师在课堂教学前做好准备,调试教学设备,不在课堂上耽误学生的学习时间。在学习“植物细胞的吸水与失水”这部分知识的时候,教师结合教材内容,将蔗糖分子与水分子的具体运动方式用动画模拟的形式展现出来。学生们通过现代信息技术直接从分子层面见识到了“植物细胞的吸水与失水”的大体过程,将生物学知识与分子运动这类物理学知识融合在了一起加以理解,有助于他们对于生物学重点知识的消化理解。另外,教师再从宏观角度穿插与长颈漏斗液面变化情况的短视频,让学生明白分子层面发生运动以后,在宏观层面是怎样的一种变化方式?通过教师的耐心引导,学生注意力也会随之转移到实验现象观察上面来,学生们看到长颈漏斗中液面上升情况,对于渗透作用理解也就更上一层楼。教师合理的优化课堂设计,合理的规划生物实验教学流程,对课堂上的时间进行合理的优化,将课堂教学、学生发言、师生互动等过程进行合理的优化,针对课堂教学的时长进行增添教学内容或者删减教学某一环节。另外,像DNA复制、蛋白质合成与DNA链式结构等等知识其实都可以通过现代信息技术进行虚拟化实验设计,给学生更多从微观角度观察学习的机会,增强高中生综合素养。教师在进行提高学生的兴趣时,应当注重对学生良好的实验操作习惯的培养,培养学生科学实验的习惯,帮助学生养成规范操作的习惯,保障学生实验操作的安全性。有技术手段的教师应当将实验过程制作成动画等方式,尽可能的让学生对每一项实验有所了解,提高学生对生物实验的了解,从而提高学生对生物实验的乐趣。

2.3规避生物个体差异,巧妙应用现代信息技术

因为生物实验是依靠于生物活体而进行的实验研究,基于每个个体的差异性,其实验结果自然也有所不同、这对于我们实验研究而言其实是有一定阻碍作用,因为每次我们进行实验结果汇总观察的时候,都因为个体差异性得不到精确的结果,导致最后的实验预估可能出现偏差。这些不可控因素往往都是人为无法解决的,而利用现代信息技术,我们能够更轻松地将实验中最优结果展示给学生观察,或者将一些周期比较长,或者因为个体原因实验过程发生改变的实验都用最理想的方式呈现出来,有利于对实验结果的正确预估总结。基于信息技术手段是辅助高中生物实验教学的有效途径,教师在尝试着利用现代信息技术进行生物实验教学之前,也要仔细观察学生具体学习需求,然后依照学生生活实际可以接触到的内容进行设计,当高中生接触到自己熟悉的部分内容以后,自然而然也会处于放松的情绪,情不自禁地使用自己生活经验以及经历等作为参考,促进学生全面发展。在信息技术的支撑下,学生可以进行个性化学习,同时进行团队合作进行生物实验探究,将二者有效地结合,能够拓展生物实验教学的新方向,充分借助团队合作模式降低由于个体差异性而得不到精确的结果,导致最后的实验预估出现的偏差的可能性。在团队合作进行实验探究中,让学生尽可能的进行交流,发表自己的实验观点以及对实验结果的看法,为学生发言、交流提供一个良好的背景和平台。教师可以在生物课堂上带领学生走进己方,在集成开放教室鼓励学生利用计算机开展生物实验相关知识学习,首先在计算机上加以模拟,当他们对于实验有了很熟悉的把控以后,教师再给他们分发具体实验材料,让他们利用计算机上模拟的经验进行实际操作。这样的实验安排最大程度上的避免学生因为对实验细节把控不好而出现的资源浪费,是对于理论与实践比较好的结合教育方式。当然,教师在备课的时候,最好能够接触深度学习或者大数据相关知识,对生物模拟实验所需要的数据集进行预先处理,从而保证学生在实验的时候所得到的数据或者观察到的现象均为最具有代表性的。

综上所述,高中生物教学过程当中,教师不仅仅要为学生进行知识介绍,而且还要重视实验教学,通过改进当前教学模式的方式激发学生学习兴趣,借助信息技术手段在课堂实验教学的手段,激发学生学习的兴趣,用数据与信息技术模拟实验,保证学生们能够在实验当中掌握总结与观察技巧,将抽象的生物知识转化为简单、易懂的图画或者视频,优化实验教学的内容,从而达到提升学生自我动手实践能力与深度思考能力,为今后的学习与生活都打下扎实基础。

作者:陈伟 单位:江苏省南通市海门证大中学