借助信息技术构建生物实验高效课堂

罗晶

【摘    要】时代更迭，如今信息时代下的教育领域已不同以往。就拿生物这门学科来说，随着信息技术在实际教学中的广泛应用，不仅可以简化生物知识，使其更为直观且通俗易懂，便于学生理解和掌握，还能通过人机交互软件模拟生物实验，激发学生的学习兴趣，加强教师与学生的课外联系与沟通，从而促进教学效率的提升，保证生物实验教学的质量。本文先对信息技术的内涵进行阐述，之后分析信息技术对生物实验课堂教学的影响，最后结合目前生物课堂教学的现状，提出借助信息技术构建生物高效课堂的相关策略，以供参考。

【关键词】信息技术  高中生物  实验教学  高效课堂

中图分类号：G4      文献标识码：A DOI：10.3969/j.issn.1672-0407.2021.19.033

生物作为高中教育体系的一个重要组成部分，其中大部分内容与人类的生活环境和自然界息息相关，而同时这些内容又极具逻辑性和抽象性，有着较高的学习难度，对于学生来说，想要真正理解和掌握不是一件容易的事情。除此之外，高中生物不仅有大量的理论知识需要学习，更有许多生物实验是需要学生学习操作的，这就意味着学生既要掌握各种生物理论知识，还需要将这些知识应用到实验当中去锻炼和培养自己的实际动手操作能力，以此来深化自身对生物知识的学习和理解。由此可见，想要实现为学生提供最优质的学习，全面升华课堂教学的质量，在实际教学过程中教师就应该积极借助信息技术优化教学，构建更为高效的生物实验课堂。

一、信息技术的内涵

在教育教学领域使用的信息技术，在早期可以称作多媒体技术，一开始是由电脑和电子白板组成的现代化教学设备，便于教师在课堂上给学生放映数字化的教學课件，从而将教材上的内容以一种更直观具体的形式展现出来，以此帮助学生更好地理解教学内容，有效提升教学的效率和质量。可随着信息技术的不断发展，如今教育教学领域中的信息技术所包含的内容和所具备的功能也越来越多。在原有的基础上出现了线上辅导教学、人机交互技术、教学通讯技术等，甚至延伸了特定的学习平台，开发了许许多多可以用来教学和供学生学习的APP，还有更多先进的、未知的技术有待挖掘和应用。

二、信息技术对生物实验课堂的影响

（一）冲击传统的教学模式，实现教学资源数字化

在信息技术没有被应用于教学的年代，最常见、最传统的教学模式便是“黑板+文本”，这种教学模式不能将书本中的知识有效地具体化和形象化，仅仅依靠教师板书和口头讲解，学生很难做到充分的理解。举个简单的例子，就“生物膜”这一部分的知识来看，传统的教学模式并不能让学生直观具体地看到细小分子流动交换的过程，学生只能凭借教师的口头讲述和教材中的图案示例在脑海中进行想象，既考验教师的教学能力，也考验学生想象力和理解能力。而如果这部分内容可以借助信息技术教学，直接通过现代化教学设备向学生展示生物膜的模型演示视频，就能在第一时间让学生以视觉感官，具体、形象、直观地看到其中细小分子流动交换的过程，在脑海中对生物膜的相关知识有更细致的了解。这种教学资源数字化的生物课堂显然更高效，非常有利于学生后续更深入地进行学习和理解。

（二）通过网络可以快速获得设计实验所需的各种材料

现代化素质教育提倡学生学会自助学习，所以在生物实际教学中，教师在传授学生知识之外，还需要想办法培养学生的自主学习能力和创新能力，促进学生更全面地发展。生物实验也是一样的，教师可以在一开始引导和带领学生入门实验，但最终学生需要学会自主设计实验。生物实验的设计需要参考一定量的资料，而单纯以查阅相关书籍和向教师请教这两种方式。是不可能让学生在有限的时间内搜集到所有实验所需的各种材料的。随着信息技术的普及和，互联网的覆盖，学生可以通过网络快速地获得自己设计实验想要的各种材料。只要学生会用搜素引擎，可能只需要几秒钟的时间便可以从相关的教育平台上获得与实验相关的知识点。

（三）信息交互技术成为课堂教学的有力辅助

与化学实验和物理实验相比，一部分生物实验的结果和现象可能不会在短时间内显现，因为只要是生物就会具有其成长周期和成长习性，一个生物实验可能需要学生具备较长时间持续实验，这就需要花费学生较多的精力。除此之外，学校的实验条件和实验资源也会对此有所制约，一旦实验条件苛刻，在实验资源不足的情况下即使学生有心，也只会呈现一种“巧妇难为无米之炊”的现象，而且长时间的实验也会导致学生的兴趣和热情逐渐消减。

基于此，教师可以借助信息交互技术，将先进的设备和软件有效地利用起来，让学生先在软件上进行实验模拟操作。例如“无籽西瓜的培育”这一实验，如果可以合理地借助相关的软件进行实验模拟操作，就能让学生在虚拟的世界中完成实验。这样不仅可以让学生短时间内看到无籽西瓜的培育过程，节省教学的时间和成本，提高教学的效率，还能让学生感受新型的教学模式，加强人机交互，发挥出信息技术辅助教学的最大效用，有效激发学生的学习兴趣。另外，需要注意的是实际实验需要与模拟实验同时进行，不能将模拟实验作为教学的全部，只能将其作为教学的辅助，用来构建更为高效的生物课堂。

（四）让生物教学可以跳出课堂，打破时间和空间上的束缚

在生物课堂几十分钟的教学时间内，很多实验是不能有效完成的，这就意味着剩下未完成的部分会让学生在课下继续完成。为了实现教师与学生更高效的沟通和交流，线上联系是必然的结果。这种方式打破了时间和空间上的束缚，非常方便教师指导学生在课下完成课上未完成的实验。

三、借助信息技术构建生物实验高效课堂的策略

（一）借助信息技术创设教学情境，激发学生兴趣

生物这门学科内容大多较为枯燥和抽象，如果教师不能有效的借助信息技术进行辅助教学，还采取最传统守旧的教学模式，对学生传授知识和进行实验演示，只会让学生感觉疲惫和乏味，提不起一点学习的兴趣和热情，那么学生自然就会难以保持学习的注意力，久而久之会对生物学习失去兴趣。而如果教师可以有效借助信息技术进行教学，便可以将原本抽象和枯燥的知识进行简化，以学生更容易接受的方式展现出来，给学生创设一个内容丰富且具有趣味性的教学情境。这可以有效吸引学生的注意力，激发学生的学习兴趣，从而促进学生学习主观能动性的发挥，构建高效的生物实验课堂。

以“植物生长素的发现”这部分的教学内容为例，教师可以借助信息技术教学，利用多媒体教学设备先给学生展示植物缓慢生长的过程，让学生可以通过视频的方式直观地看到在不同光照和不同环境中同一植物生长的不同之处。一旦学生以这样的方式对植物的生长有所了解，就能让学生在此基础上掌握一些相关的生物基础知识，之后教师再联系现实生活创设教学情境，就可以激发学生的学习兴趣，提高学生的课堂参与度，还能为后续引导学生在现实生活中细心观察处于不同地域、不同光照、不同温度和湿度下植物的生长状态，并及时做好相关的实验记录留作下一节课的课堂分享做准备。以这样的方式进行实验教学，既可以激发学生的学习兴趣，强化学生的学习记忆和学习印象，又能拉近生物实验教学与现实生活的距离，便于教师将生物知识渗透到学生的日常生活当中，让学生可以受到潜移默化的影响，从而更好地促进学生生物核心素养的形成。

（二）借助信息技术突破教学难点，深化学习

教师如果在生物实验教学中一味地使用传统方法，不借助信息技术进行教学改良，很难将生物教材中一些重点和难点讲解清楚，自然学生就不能在限定的时间内进行正确且有效的理解。而且如果一旦教学内容难度增大，教师所选择的教学方式又不能让学生所接受，学生就只会在课堂中不知所云，随之降低对生物的学习热情和兴趣。而现代化的信息技术教学手段，可以很好地弥补传统实验教学模式的不足，教师只需要科学合理地将其利用，就能让原本抽象复杂的重难点知识有效简化，同时借助信息技术的教学优势还能将静态教学化为动态教学，从而更好地吸引学生的注意力，激发学生的学习兴趣。

例如，在“细胞的生命历程”这一章节的教学中，如果只是借助教材说明和教师的语言讲解进行教学，必然不能让学生充分而全面地理解细胞增殖、分化、衰老、凋亡以及癌变等内容。因此，教师就必须紧扣教学内容借助信息技术开展课堂教学，将细胞增殖、分化、衰老、凋亡以及癌变的过程用动态的Flash课件形式展示出来，将原本较为抽象复杂的生物知识变得更具体简单、生动形象、富有趣味性。既能有效吸引学生的注意力，激发学生的学习兴趣，又能降低学生的理解难度，让班级中大部分学生都能在这种教学模式下准确、有效地理解和掌握这部分知识点，从而实现教学效率和教学质量的双向提高。与此同时，教师也可以借助信息技术教学手段带领学生进行实验探究，帮助学生深入理解实验现象。有了之前的教学作为基础，学生此时应该已经掌握了实验所需的理论知识，突破了学习过程中的难点和重点，这样一来，教师再引导学生进行实验操作，便可深化学生学习，不断提升学生的生物知识储备。

（三）借助信息技术认识实验器材，养成规范操作的习惯

随着学习的不断深入，高中阶段的生物实验需要用到的器材日渐增多，而且部分实验器材结构复杂、价格昂贵，很多普通高中是不具备购买条件的，所以教师实验的时候可能会选择一些较为常规和普通的器材进行代替实验。这就会导致学生对实验器材的认识不足，不了解其构造、原理以及其使用方法，一旦考试中出现相关的题目，学生就会错失不该失去的分数。除此之外，如果学生对实验的器材都不能有充分的了解，那么在做实验的过程中难免会养成不规范的操作习惯，从而直接影响实验的结果。

为了解决这一问题，让学生应该了解所学生物实验中每一种实验器材的构造、原理以及使用方法，帮助学生养成规范的实验操作习惯，教师可以借助信息技术实现这一教学目的。例如，在学习“使用高倍显微镜观察几种细胞”实验时，教师需要先让学生对高倍显微镜有一个清晰而深刻的认识，这样才能让后续实验更顺利地进行，而在实际教学中教师尽管可以提供实物进行教学，也不能在课堂上当场将显微镜拆分来看，让学生观察其各部分的立体结构。对此，教师可以运用Flash将显微镜内部各个部分的立体结构展示出来，并配上详细的图解说明，相信学生就可以通过自己的观察和教师的讲解，对高倍显微镜有一个清晰而深刻的认知。这样一来，学生在对实验器材有了充分的认知和了解之后，就能在后续实验中尽量做到规范操作，从而减少实验的出错率，能在很大程度上提高实验的效率和质量，构建更为高效的生物实验课堂。

（四）借助信息技术优化实验过程，提高学生技能

学生能否在教师的引导下有效地完成实验，与学生的实验技能有很大的关系，具备一定的实验技能是学生顺利进行实验操作的基础，也是学生走进生物科学殿堂的重要条件，同时也是生物实验教学的主要目标之一。但是传统的生物实验教学无法有效激发学生的学习兴趣，也无法让学生更全面详细地了解实验器材和基本操作，甚至会引发学生不规范的操作或是操作不精准，这样一来，不是最终得到的实验结果不正确就是实验无法继续下去看不到实验结果，导致实验教学的效率低下，教学质量得不到保证。因此，教师可以通过信息技术的合理运用，将相关的实验器材和實验步骤直观而立体地呈现出来，不仅可以将实验过程的可见度和清晰度有效增大，还能利用信息技术的教学优势将部分实验器材的结构和使用方法讲得更清楚透彻，从而减少学生在后续实验中的出错率，实现实验过程的有效优化和教学效率的有效提升。

例如，学会使用显微镜是学生必须要掌握的一项实验技能，因为显微镜是学生在高中阶段最常接触和用到的实验器材之一，掌握这项实验技能对于之后学习其他的实验技能也有好处。而不借助信息技术辅助教学的生物实验课堂相对静止，只是利用教材图例和教师操作讲解，不太利于学生对相关知识进行掌握和运用，因为整个过程即不够清晰，可见度也不大。同时学生也没有参与感，导致很多学生会在教师讲解的过程中走神，或是因为角度不对压根看不见教师的演示，造成学生后续实验过程出错。对此，如果教师可以合理利用现代化信息技术进行教学，将显微镜的构造和使用方法以及需要用到显微镜的相关实验步骤通过多媒体教学设备展示出来，让学生可以更全面直观地进行学习，相信学生可以更快地了解实验器材的构造和使用方法，熟练掌握相关实验的具体操作过程，从而为后续的实验奠定基础。

总之，信息技术与生物实验教学的结合，可以让生物实验教学在原有的基础上实现更快的发展和进步，借助信息技术将生物实验教学带入一个全新发展的平台，是如今生物实验教学的大势所趋。这种教学改变和创新，不仅可以让学生享受到现代化教学带来的福利，还能借助其独特的教学优势将静态教学转化为动态教学，有效激发学生的学习兴趣，促使学生的学习主动性可以得到发挥，从根本上提高课堂教学的效率和质量。计算机强大的模拟功能和动态演示，可谓让生物实验教学如虎添翼，完全弥补了传统生物实验教学的不足，为学生提供了更宽广的探究空间，有利于教师带领学生展开更有深度的实验探究，构建更为高效的生物实验课堂。【本文系江西省教育技术与装备发展中心立为江西省教育信息技术研究“十四五”规划2021年度课题《基于新媒体的高中生物实验教学模式创新研究》（编号：2021-G-1-4981）的阶段性研究成果之一（立项时间：2021.8）。】

参考文献

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[2]杨平均，梁修英，于尧，李云蔓.核心素养下信息技术构建高效课堂的研究[A].第十二届中国智慧工程研究会基础教育“十三五”规划课题会议论文集[C].2017.

[3]张小娟.基于信息技术构建高中生物实验高效课堂策略探究[J].考试周刊，2019（54）：176.