信息技术与高中生物教学的整合分析

陈舒文 任尚福

摘要：目前高中生物教学中存在的主要问题是学生对知识的整合不系统，同时传统的教学方法不够完善，已不能完全满足新课程改革的要求。随着现代化信息技术在高中生物教学中的应用，生物教学呈现蓬勃发展的趋势。教师可以利用信息技术完成教学设计，突出主题，获得信息反馈，从而更好地开展生物教学。本文基于信息技术在当代生物课堂的应用现状，分析当代课堂常用的信息技术手段，并结合实际教学情况以及常见的问题提出相应的整改措施。

关键词：高中生物；信息技术；教学应用；自主学习能力

在现代信息社会，计算机等现代教育技术得以应用，在高中生物教学中发挥了重要作用，改变了传统的教学方式，使生物教学过程更加生动活泼，提升了学生的思维能力及生物学科素养。在新一轮课改中，信息技术的推广和应用正处于发展阶段。本文主要介绍当代生物课堂常用的信息技术手段，并结合实际的教学情况以及常见的问题提出相应的改进措施。以期在生物教学中能够找到良好的教学平台，为实现高效率的生物教学提供依据。

1   生物教学中信息技术的类型

1.1  UMU平台

UMU平台是一种基于Internet的新型现代教育交互软件。区别于传统课堂面对面灌输式的教学方式，UMU平台的教授形式既有长时间内容，也有短时间内容，并且以录播、直播结合的方式来提升学生的学习体验，提高教学效率。互动环节的形式及时且丰富多样，教师可设置笔记、讨论、问卷、提问、考试等专栏来实现课堂的交流互动。检验学生学习效果的方式也具有多样性，学生可通过提交视频、语音、文档作业来了解自身对知识的掌握情况，同时可以为教师提供改进教学形式的依据。这种“教—学—练”有机统一的形式，改变了传统的教学方式，凸显了中学生物课堂的时代特征，形成了高质量有效的教学。

1.1.1  及时归纳较完整的学情数据

在“植物生长素”的实验中，部分学习内容由于实验内容量相對较大，学生个人不能通过简单思考获得完整的结论，同时，因为有些学生性格内向，当教师让大家踊跃发言时，不能及时积极举手发表观点，导致教师容易忽视这部分学生的想法。在UMU平台上添加课后问卷讨论，以“哪些因素对植物的生长发育能起到调节作用”为例，课上首先由学生自主讨论哪些常见的因素能对植物的生长起作用，如光和温度两个常见的因素，将学生分为几个小组进行深入讨论，鼓励学生大胆说出自己的想法，每个人都有发言机会，可以随时分享自己的观点，当听到其他学生提出了好的观点时，可以点赞。例如，会有一些学生提出其他因素，如重力因素。屏幕上会出现一些高频词，根据点赞数进行重要性排序，随后教师将学生的想法与提问结果和智能板上的数据进行分析和比较，以供学生参考他们彼此想法之间的差异。同时，教师可以在接下来的授课过程中有侧重地进行讲解。教师还可以通过学习前后的测评，来评估学习效果。基于测评结果，自动推送学习任务，有针对性地提优补弱。所以，利用问卷可以让教师得到关于学生实时的想法信息，以便于更好地设计后续的教学内容。

1.1.2调动学生参与课堂的主体性和积极性

近几年线上授课的技术正趋于成熟，但是与线下授课不同的是，线上授课不能让教师准确地掌握学生的听课状态以及对知识的接收情况，有些教师线上授课的方式单一，只顾自己讲而忽略了与学生互动。UMU平台的在线微学习可以通过微课实现。教师可以随时随地将自己的教学思路快速地制作成微课，并展现给学生。例如，教学必修一教材中“细胞的胞吞胞吐”这部分内容时，教师可以利用显微镜下拍到的变形虫的运动状态，进行语音录入的同步讲解，把实验带进课堂，激发学生对胞吞和胞吐这部分内容的学习兴趣。在授课过程中，全真模拟线下授课的氛围，面对共同的屏幕，学生集中精神跟着课堂节奏，可以做到边看图边切换，随时暂停，学生有疑问能够随时提出。同时，PPT讲稿不是教师的专属，学生可以随时在讲稿上留下疑问，共同编辑讲稿。这与传统的线下教学相比，打破了学生因为课堂上的紧张而不敢与老师和同学互动的尴尬局面，使学生更有自信和勇气与教师和其他学生积极互动，调动了学生的学习主体性和积极性。

1.2  矩道VR/3D实验室

矩道VR/3D实验室主要由3D互动教学系统、虚拟现实VR教学系统构成，是一款能够辅助生物实验教学的应用软件，主要包含物理、化学、生物以及科学实验课程。其中，高中生物课程根据新课标要求，教学内容从个体水平到分子水平，由表及里层层剖析，无论多晦涩难懂的DNA分子结构，都可以全方位进行展示教学，灵活展现日常教学中那些难以观察到的生命奥秘。

1.2.1  有利于加快新型高效生物课堂的构建

在VR实验室提供的开放的、科学性的实验环境下，教师可以灵活地控制实验变量和实验条件，使用其中的模拟器具来为实验教学提供无限的可能，为完成传统教学中难以进行的实验操作创造条件。例如，由于染色体这部分内容过于微观抽象，学生在日常生活中不易观察到，利用VR实验室可以以动画的形式模拟有丝分裂的动态过程，让学生在脑海中形成一个更直观的印象，相比于课本上静态的图片，动态的过程更利于学生对知识点的理解和掌握，化抽象为形象，有利于提高教学效率。新课标中对实验课的重视程度越来越高，例如，孟德尔的豌豆杂交实验需要大量的豌豆作为实验材料，让学生单独去种植豌豆不太现实，所以教师可以利用VR实验室中的道具来模拟豌豆杂交的过程和杂交后的结果，这样不仅省去了中间漫长的种植时间，同时能够帮助学生身临其境地感受孟德尔探究时的场景，帮助学生理解知识点的同时，更能培养学生的科学探究思维和探究能力，提高教学效率，为学生今后在生活中有效运用科学探究的方法处理各种事物打下了坚实的基础。

1.2.2  有效提升生物科学素养

通过生物课程的学习，学生能够获得生物学基本事实概念和掌握生物学探究实验操作的能力，形成生物学的基本观点和科学态度，理解人与自然和谐发展的意义，提升自身的生物科学素养。通过在VR实验室中规范操作实验，不断培养学生的实验操作习惯，鼓励学生多留意细节。

2   信息技术在生物学教学中存在的问题

2.1  多媒体课件的质量参差不齐

目前，随着多媒体课件在课堂上的广泛运用，异地课堂上出现雷同课件的概率越来越大，究其原因，部分教师直接从网上下载课件，并原封不动地在课上直接使用，没有结合自己课堂的需求和学生的认知水平制作课件，这是随着多媒体的发展导致部分教师“偷懒”的直接原因。网上确实有一些精品课件，但只能拿来参考借鑒，而不是在教师都不熟悉课件内容的情况下直接将其引入课堂，这样不仅会抹杀教师的创新能力，而且因为课件内容没有结合本班教学的具体情况和实际问题，导致学生在课堂上会听得云里雾里，使教学效率大打折扣。

2.2信息技术的应用缺乏合理性

现阶段，一些高中生物教师已经意识到运用信息技术的重要意义，能够主动将信息技术运用到课堂中，并从多方面努力提高教学质量和水平。然而，课堂上仍存在信息技术的应用缺乏合理性的现象，分为两个极端化的情况，即滥用和不用。一种情况是滥用，具体表现为把信息技术的作用过于神化，课堂中只有多媒体在播而没有教师的引导和讲解。

3   改进措施

3.1  结合实际，勇于批判，大胆创新

每个地区的教材版本、学情发展都有差异，班级间、学生间也有差异，所以教师在教学中要注重因材施教，结合本班的实际情况选择合适的教学方法，制作适合的课件。教师在网上查找课件时，应当仔细甄别，对于质量不高的课件要敢于批判，勇于提出自己的见解，避免在教学中出现类似的问题；对于好的课件应当谦虚借鉴，思考总结课件的优点与精华，并结合本班的实际情况，将其融入自己的课件中；当自己有想法时，应大胆创新，树立终身学习和改革创新的理念，加强改革创新的自主性。学生也会在教师潜移默化地引导下提升创新能力。同时，教师要给家长做好思想工作，给他们讲清利弊，让他们抛弃“电子产品耽误学习”的旧观念，只要能正确并合理利用信息技术资源，就能把它变成学习的好帮手。

3.2  合理使用信息技术资源，张弛有度

信息资源应用不合理，究其原因是教师没有处理好信息技术和传统教学之间的关系，导致要么滥用多媒体资源，要么不用。对于信息技术资源，正确的态度是合理使用。例如，在讲生态多样性时，以口授为主，同时适当播放与生态多样性相关的图片或视频，使学生掌握知识的同时，更好地意识到人与自然和谐共生的重要性；在讲授有丝分裂时，传统的口授和板书形式不易把知识点讲透，容易导致课堂效率低下，这时可结合多媒体资源播放动态的分裂过程，以放大的形式，使学生更深入地了解染色体的结构模型，不仅能提高课堂效率，而且生动连续的画面也能激发学生的兴趣，让学生对此章节的内容乐学、会学、愿意学，起到了事半功倍的效果。

生物学面临着未来的挑战，信息技术发展也面前所未有的机遇，它不仅为世界的发展创造了条件，同时为生物教学带来了空前的便利。信息技术在教学中的应用种类很多，除了UMU平台和VR虚拟实验室外，还有其他很好的资源，这需要教师去积极地探索挖掘。面对功能繁多的资源，抓住有助于教学的最核心的功能，最大化地使用。而目前信息技术对于教学而言，既是挑战，也是机遇。教学是一个不断探索发现的过程，将信息技术和生物教学有机整合，可以更好地提高课堂效率，从而为提升学生的生命科学素养提供有力的支持。

参考文献：

[1]张彬龙.浅析高中生物实验教学中学生生物科学素养培养/[C]2022教育教学与管理重庆论坛论文集，719-721.

[2]沈妍婧，解凯彬.UMU平台在中学生物教学中的运用与反思[J].中学生物学，2019，35（2）：31-33.