现代信息技术与生物教学模式有效整合的策略探究

摘 要：随着现代互联网和数字化时代的快速发展，信息技术在日常教学中广泛应用。在新课改中强调要将信息技术应用于生物教学，促进高效课堂和多元化教学课堂。文章以高中生物课程为切入点，以生物新课程理念、新课改下本校试行的讲学稿教学模式为基础，通过信息技术与生物学科相整合，利用小组合作探究式学习对整合模式的具体应用做了阐述。

关键词：信息技术;课堂教学;教学应用;反思

一、 研究背景

生物学是研究生物的形态、结构、生理、分类、遗传和变异、进化、生态的科学，与其他学科相比，是一门更贴近生活、自然和社会的学科，一般比较注重形象直观等感性认识。现代信息技术是近几年快速发展起来的一种技术手段，能够对声音、图像、动画、视频、文字、数字等各种信息进行获取、加工、处理、储存、传播和使用的高科技技术。因此、信息技术在生物学中成为一个教学辅助手段，以其直观生动、形象快捷、容量大、有利于纵向拓宽教学内容等特点为广大教师所采用。作为新世纪的教育工作者，应清醒认识到教育要快速发展，必须把最先进的信息技术作为教育的工作，使教育技术信息化，将成为教育改革的重大突破口。

二、 信息技术与生物教学整合的意义

新课标提出倡导探究式学习，要求课堂是具有生命力的课堂，要求在课堂上要以学生为主，教师主要起到引导作用。利用多元化的教学模式引导学生主动学习、合作探究，并利用一些资料、文字、图片、表格等善于收集和处理信息，获取课本知识，同时在具体的教学中强化学生之间的合作交流、推陈出新、拓展创新。通过信息技术整合，课堂模式将会发生一系列的改变。在课堂上，不再是教师单纯的“授之以鱼”—灌输知识。而是通过利用信息技术，结合生物学特点将难以理解的知识转变为学生易于接受的方式，创设情境，让学生身临其境，化难为简，主动获取知识，学生成为课堂的主体，教师利用信息技术等方式引导学生主动探索。也可以借助微课满足不同层次学生的学习需求，很好地诠释全面育人思想，极大优化课堂教学效果，提高学生的学科素养能力。

三、 现代信息技术在生物教学中合理应用的基本方法

“整合”使生物课堂教学内容不再局限在教科书中，而是通过网络、硬盘存储、数字化实验室，尤其是能够利用百度、猎豹等网站收集能够辅助课堂教学所有相关内容，并应用于课堂教学，或者将当前最新科学研究、科学报道中有关生物學方面的知识应用充实到课堂教学中，让学生体会到生物源于生活，高于生活，为生产、生活而服务。知识是学习者在与情景的交互作用过程中自行构建的。因此，情景化学习在生物课程中尤为重要，教师可以利用多媒体计算机通过3Dmax三维动画技术、Flash二维动画技术、优芽微课制作等。通过多种多样的信息技术手段，将枯燥的知识形象化、具体化、生动化，生活化，使接受知识的个体够身临其境的感知知识，引导学生主动探索，集中注意力加深知识理解应用，提高学生的科学思维能力。

四、 现代信息技术与生物教学整合的教学案例

如何能够很好地利用现代信息技术进行教学，经过数年的教学经验积累和实践研究发现，如果在教学中能够找到将生物知识与信息技术相融合的衔接点，并做到恰到好处的融合与创新，将会使课堂教学效果和效率明显提升。接下来以人教版高中生物必修三《稳态与环境》第4章第2节的教学内容：种群数量的变化为案例进行阐述。

（一）教学策略

在具体教学实施过程中，教师结合上节课的探究实验数据，以“问题探讨”引入，学生运用相关的数学知识，总结细菌数量增长的数学公式。利用信息技术处理数据得出种群增长“J”型曲线图，进而引出建构种群增长数学模型的一般步骤。学生利用相关联系尝试建构种群增长的“J”型曲线，教师启发式教学，学生分小组讨论得出“J”型曲线公式。然后再次利用信息技术处理数据，并变换数据，得出种群增长的“S”型曲线。教师利用教材相关资料、研究性学习资料及生活实际典例验证并引导学生总结“S”型曲线产生条件，学生讨论分析K值含义，通过计算机网络技术查找保护濒危动植物资源的具体措施以及研究种群数量变化规律的实际意义，通过视频播放《海豚湾》选段激发学生主动学习的兴趣，最后通过网上资源查阅方式，引导学生主动利用网络完成学习任务，培养学生的学习兴趣。

（二）教学过程设计

教学环节1 视频引入新课。教师播放细菌分裂的Flash动画演示，多媒体课件展示相关内容，结合上节课的探究实验《培养液中酵母菌种群数量的变化》并提出问题：你知道细菌是怎么增殖的吗？学生积极回答，之后教师展示课本65页“问题探讨”引入本节内容。

教学环节2 建构种群增长的数学模型。教师PPT展示已经设计好的表格，引导学生尝试建构种群增长的数学模型，学生活动：1. 写出n代细菌数量的计算公式;2. 用坐标图画出细菌的种群增长曲线。学生运用已有数学知识，列出公式，利用计算机处理实验数据初步感，通过计算机操作感受信息技术进行数据处理的快捷性。通过课件播放问题：想一想：建立种群增长的数学模型的一般步骤是怎样的？利用计算机播放水葫芦入侵的视频，让学生身临其境，感知生物入侵对当地生态环境造成的严重后果。通过感官刺激与实际结合，学生对如何建构数学模型的一般方法有深入理解，通过实例理解“J”型种群增长的原因。

教师出示问题：在食物和空间条件充裕、气候适宜、没有天敌等情况下，某种一年生动物N有12个个体，一年后为24个个体。请同学们思考：这种动物第M年时的数量是多少？利用实物展台投影小组计算步骤，师生共同分析，总结公式。组织全班交流、讨论，得出结论：在营养和资源无限的情况下，种群增长的曲线近似于字母“J”，所以称为“J”型曲线。探讨延伸：对于J形曲线，能否用计算机操作表示增长率的变化曲线？小组计算机操作探究、处理数据，绘制图像，观察思考，得出“J”型曲线。利用信息技术，激发学生学习兴趣。

教学环节3 建构种群增长的S型曲线。提出问题：该动物以“J”型曲线增长的过程中，如果突然出现环境条件的改变，该动物增长模型将会怎么变化？学生利用计算机将表格中第8代后的种群数量数据以3072为参照值上下波动，观察曲线走势。利用计算机进行数据的处理（绘制图像）。小组讨论，总结“S”型曲形成机制和发展趋势。让学生能够熟练掌握信息技术操作能力，激发学生学习兴趣。多媒体展示生态学家高斯的实验，学生分小组进行思考与讨论，之后由小组代表发言，最后教师点评，总结“S”型增长曲线的一般规律。

教师在班级建立兴趣小组，以新疆南疆的特色动物—塔里木兔为研究对象，开展研究性学习，通过历史数据、实地考察等多种方式研究塔里木兔在自然環境条件下的种群数量变化规律。在具体提研究过程中，教师给学生适当的提示：①自然条件不受破的情况下，塔里木兔的种群增长模型，有无K值？②冬天到来，塔里木兔的种群数量如何变化？③发生旱灾后，塔里木兔在一段时间内的种群数量数和变化？④旱灾过后，生态环境恢复原状，塔里木兔的种群数量又如何变化？⑤通过研究，我们应该如何对待生态环境？对于本研究性学习，教师引导学生定时收集数据，在阶段性的研究过程中汇报研究成果，教师可以引导学生将研究过程，研究结果等资料以视频的形式适当地展现给学生，让学生在长期的学习生涯和研究过程中体验生命科学的乐趣和其蕴含的科学规律，寓教于乐。

教学环节4 通过实例展示种群数量的波动和下降。在课堂上，教师通过信息技术应用播放海豚湾片段选播。引起学生热爱自然资源的情感，懂得保护地球对人类生存，符合自然发展规律的重要性。最后利用计算机网络让学生查找如何加强环境保护的相关资料，小组交流，回答问题：（从种群数量变化角度分析），有什么样的重要意义？利用计算机网络帮助学生学习，培养学习兴趣。

（三）教学反思

本节课的主体思路是学会建构数学模型，在理解并学会如何建构数学模型的基础上，教师利用细菌增长的内容为出发点，并借助于高斯的实验和学生一起探讨种群数量增长的几种变化关系，引导学生利用数学知识解决生物学问题，同时利用信息技术演示处理数据给学生在思维上一个冲击，拓展了学生的知识面，激发了学生的学习兴趣，认识到利用现代科技解决问题优势。所以本节课教学设计是很好的，符合新课程理念，很有利地利用了信息资源。通过教师的组织和引导，以问题形式一环套一环，层层深入，将学生一步一步地带入到教学当中，也充分体现了学生的主体性，课堂气氛也很活跃。讲与练相结合，学生及时复习巩固。采用启发式教学，针对性比较强。不足之处就是教学环节衔接不够自然，同时也反映出学生在之前的学习过程中已经适应和习惯了传统的教学模式即传授式的教学模式，对新的上课模式和学习理念需要一段时间的适应和转变观念的学习，学生缺乏基本的科学素养，对于科学研究生物问题的方法知之甚少，因此在今后的教学中要注意对科学素养的培养和锻炼。

五、 现代信息技术与生物发展趋势

信息技术教学充分调动了学生探求知识的主动性和积极性，大大提高了学习兴趣，而且利用信息技术网络教学，内容具有时代性，手法具有多样性，使学生在较短的时间内接受了大量的信息，增加了教学容量，拓宽了学生的知识面。使学生的学习方式也发生了改变，由原来的“要我学”转变为“我要学”，由过去的“被动灌输式”变为现在的“主动探究式”，实现了真正意义上的“兴趣学习”和“主动学习”。

在具体的教学实践中可以尝试利用一些软件，比如西沃软件、101PPT或是公众号平台，上传教师上课的PPT、教案，微课、视频动画以及优秀的教学录像课，学生利用课余时间或是碎片化时间自主学习、巩固提升、强化训练，引导学生主动获取知识、自主研究、合作学习、提高学生的自主能动性。同时，教师也可以利用这些软件或是平台与学生互动，将教学形式多元化，不仅能够传道、授业、解惑，还能与学生建立良好的师生关系，共同进步和提升。在具体操作中，也可以引导学生利用校园网建立生物学学习乐园，老师和学生随时可以浏览、利用网站，及时在网站中发表一些最新的科学研究或是源于生活的生物学知识，让学生利用各种渠道畅游在生物学的海洋中。当然也可以提建议，同时也可增设学生社区，让不同地域的教师之间、学生之间、师生之间互动交流，获取学习经验和学习方法。

参考文献：

[1]程士刚.浅谈多媒体信息技术在生物学教学中的应用[J].新课程，2014（11）.

[2]陈云春.信息技术与生物学科课程有效整合的课堂教学实例[J].考试周刊，2017（71）.

作者简介：

康小芳，新疆维吾尔自治区阿克苏地区，温宿县第二中学。