信息技术在学生生物实验探究能力培养过程中的应用

陈莹

摘 要 在高中生物教学中结合信息技术开展学生实验探究能力培养，必须要利用信息技术创设探究情境，让全体学生参与探究过程；利用信息技术形成知识网络，引导学生归纳实验结论；利用信息技术形成创新实验，保证学生探究能力综合发展。分析信息技术与生物实验教学的紧密关系，提出高中生物教学中应用信息技术开展实验探究能力培养的策略。

关键词 高中生物；实验教学；信息技术；实验探究能力

中图分类号：G633.91 文献标识码：B

文章编号：1671-489X（2018）13-0032-02

1 前言

高中生物实验教学对于生物知识传授的影响是积极而广泛的，为了更好地利用生物实验教学培养学生的探究能力，形成科学素养，本文提出结合信息技术的教学理念与方法，强调利用信息技术将生物实验的探究性凸显出来，起到培養学生探究能力的重要作用。

2 信息技术与生物实验

信息技术的运用可以通过多种技术将事物抽象出来，如运用视频图像技术是把一些东西移动与传播，运用计算机网络技术让学生能够享受更多的资源，也就是说运用信息技术研究的内容涉及面非常广。近年来，人们提出信息化教学的概念，指的是教师运用信息技术辅助日常教学，实现教学目标。实验教学在中学生物课中的地位不言而喻，将信息技术与生物实验教学结合起来，能够保证生物教学的实际效果更为理想，利于培养学生的实验探究能力。

如教学“细胞膜模型研究”，虽然学生通过对细胞膜结构的学习，认识到这是科学发现与研究的最终产物，但是教师说起来，就是个干瘪的解释，学生听起来也乏味，更谈不上深厚的情感灌注。通过运用多媒体，让每个科学家的实验再现，逐步引导学生探索新知识，形成非常深刻的记忆。同时，信息技术的运用也让学生更好地看清了正确操作生物实验的努力方向，将实验的过程与其他人一起分享，形成合作学习、共同探究的学习局面。

3 信息技术在实验探究能力培养过程中的应用策略

创设探究情境，让全体参与探究过程 高中生物教学中结合信息技术开展实验探究能力培养，必须要利用信息技术创设探究情境，让全体参与探究过程。首先，利用信息技术展示科学家探究生物科学的过程，让科学家的探索过程成为学生进行科学探索的榜样。在信息动画的展示下，科学家的探索经历更为真实，实验的情境也更为贴近学生的实际。其次，创设情境之后，在生物实验教学中应尽可能多地依靠学生实验，提供不同的实验材料，使学生不受课本实验方法的限制。

应该让学生充分想象，灵活使用材料，自己设计实验；如果设计失败，应探索新的解决方案。如小组设计出四个方案，并根据某种实验结果成立与不成立，设立不同的下一步实验内容，依次递进，形成综合化的发展。学生根据这些规律设计不同的实验方案，就能够总结出不同事物之间的生物学发展规律：

如若条件X存在，事件P能发生；条件X改变，事件P不能发生（或发生程度改变），结论是 。若条件X存在，事件P不能发生；条件X改变，事件P能发生，结论是 [1]。

利用信息技术创设有效的探究情境，保证学生能够从科学的角度来考虑问题，在统计学软件的帮助下更好地预测和分析问题。其实，很多生物学理论最初都只是有推理和推测，如果学生能够敢于大胆推测，就可以形成基本的生物学科学基础，再通过探究实验来进行有效验证，学习探究能力自然就形成了。

形成知识网络，引导学生归纳实验结论 高中生物教学中结合信息技术开展实验探究能力培养，必须要利用信息技术形成知识网络，引导学生归纳实验结论。生物学实验结论应该从感性过程向理性认知要素飞跃。所谓的感性认识是较为容易的，因为具体的实验内容就是感性结论，那么理性理解的飞跃就需要学生拥有更多的生物学知识体系，这样才能获得。要实现这一目标，就要帮助学生利用互联网来获得更多的生物学网络知识。例如：校园网、城域网和因特网的数字化学习环境都要建设得更为全面完善，保证能够随时随地为学生提供网络信息资源；相关的网站也应该全面为学生开放，保证学校供给网站资金，学生可以灵活运用。另外，实验教学应允许学生通过实验验证所学知识，从而使实验目的与探究学习的原则相一致。教师应组织学生及时总结实验结论，包括实验过程中反应物和材料的归纳，以及许多现象的归纳和操作注意事项[2]。

如教学“细胞的生活环境”，教师除了要进行课本知识传授之外，还应针对显微镜下的细胞、植物细胞与动物细胞等内容全面进行知识拓展，使得学生从教材出发，延伸出更多的思考内容，不断开阔生物视野和丰富生物学思考内容，使得学生的立体思维能力不断提高。利用信息技术手段，借助互联网优势，通过自主搜索，让学生掌握更多关于细胞的生物学知识，进而对显微镜下细胞的观察实验结果做出更多种假设，然后写出下一步实验的方案，形成实验探究的习惯。

当然，在利用信息技术进行实验知识拓展的过程中虽然要充分发挥学生的主体性，使学生能够得出自己的实验结论，教师也应给予必要的启示，指导学生进行实验操作，观察实验中的现象及其原因，找出它们之间的关系。学生利用信息技术所搜寻到的知识体系应该围绕实验的主体，而不是盲目地进行搜索，鼓励学生最后得出实验结论，让实验结论既有广度也有针对性[3]。

创新实验，促使探究能力综合发展 高中生物教学中结合信息技术开展实验探究能力培养，必须要利用信息技术创新实验，促使学生探究能力综合发展。创新是探究学习的关键路径，探索性实验设计是发现和创新的一种手段。生物课程标准倡导探究性学习，为了提高学生的实践能力和创新能力，高中生物教材中设置了“探究性学习”等栏目，这些对于激发学生学习兴趣、培养能力和提高科学素养，开拓创新的潜力，无疑是非常好的。但是教师也要学会活用教材，不要一味按照教材的要求来完成实验设计，要敢于创新，让实验活动更为贴近学生的需求。

如人教版教材先讲述DNA和RNA在细胞内的分布，然后安排实验加以观察验证。这里不妨改由学生先利用微课观看动画内容，进行实验观察，探究DNA和RNA在细胞内的分布，然后加以理论上的总结。这样的设计更为贴近学生对探究学习的需要，能够从科学的角度出发，自己先进行探索，然后进行知识总结，符合探究学习的要求。

生物实验不应该局限在实验室内，还需要采用多种方式的实验活动来组织探究活动。如教学“人口增长对生态环境的影响”时，就可以根据内容组织学生对社区的人口状态进行全面的调查研究，整合自己的见解进行综合实践活动。但是高中生自己深入社区进行实验调查是有一定难度的，教师可以利用互联网进行课外指导，保证实验的开展能够更为顺利。

实验内容应尽可能地贴近生活，保证学生能够利用实验解决生活问题。这样的实验多了，学生就能够从生活的角度出發，考虑怎样利用实验来验证生活中的生物学现象[4]。

总之，在高中生物实验中积极开展创新工作，可以有效提高生物实验的质量，达到较好的教学效果。教师要突破书本的限制，结合学生的实际情况和学校教学条件进行考虑，进行探究式教学，引导学生进行生物知识的探究性思考，进而有效提升学生的探究能力和创新能力。

形成评价机制，促进生物探究过程反思 网络技术的推广可以彻底改变高中生物实验的评价机制，特别是因为移动互联网技术的推广和使用，评价活动可以形成过程性的深入思考，为高中生物实验教学带来新的方向和路径。传统实验评价由教师根据实验报告、实验是否成功和课堂观察来获得，对于整体的实验过程没有更为详细的观察。借助移动互联网，可以利用QQ、微信、微博等社交平台，打造一种全新的生物实验考评模式，变得可行性十足。

如在教学“细胞的生活环境”时，教师设计利用显微镜来观察细胞的实验过程，然后利用移动软件实施全过程的网络化评价模式：第一步，组织学生进行分组实验，小组观察的细胞内容不统一，然后小组内分工要求有专门的实验过程拍摄人员，拍摄工具用手机就可以；第二步，实验过程保存，然后录制成为视频，可以配上画外音，实验结束后进行交流群的上传；第三步，通过学生之间的互相评价来实现实验评价，查漏补缺，形成实验能力的推进。

这样利用信息技术形成评价模式的改革，一方面激发了学生的实验兴趣和评价兴趣；另一方面让学生能够利用视频录像进行反思，发现自己在实验过程中出现的问题，形成知识体系的总结。

4 结语

总之，生物是一门以实验为基础的学科，很多重要的理论、发现都是在实验的基础上发现的。高中是培养学生探究能力的关键时期，在这个节点上应用信息技术来激发学生的实验兴趣，培养实验操作、探究能力是切实可行的，值得高中生物教师尝试和推广开来。高中生物教学中结合信息技术开展实验探究能力培养，必须运用信息技术创设探究情境，让全体学生参与探究过程；运用信息技术形成知识网络，引导学生归纳实验结论；运用信息技术形成创新实验，保证探究能力综合发展。

参考文献

[1]刘刚.如何提高生物实验教学质量[J].黑龙江科技信息，2016（35）：64.

[2]马永红.生物实验教学中学生创新能力的培养[J].新乡教育学院学报，2006（1）：133-134.

[3]杨桂兰，苏云凤.大数据在高中生物实验教学中的应用[J].实验技术与管理，2017（8）：162-164.

[4]熊恩娟.高中生物实验教学中科学方法的应用分析[J].现代交际，2017（3）：178.

[5]李荣.高中生物探究性实验教学案例的开发例析[J].内蒙古教育，2016（21）：87.

[6]余荣娟.探究式教学模式在高中生物课堂教学中的应用实践思考[J].高考，2016（21）：33.