高中生物学科应用数字化教学资源的策略与启示

兰艳花

摘要：信息技术的发展使教学手段不断更新，尤其是数字化教学资源的出现，给现代课堂教学注入了新的活力。生物是一门自然科学，涉及的生物知识和生物现象较多，如果教师仅依靠传统的教学资源进行教学，难以让学生充分理解這些生物知识和现象的本质。要想提升高中生物学科教学效果，有效达成教学目标，高中生物教师有必要将数字化教学资源合理融入课堂教学中，以使高中生物课堂更加多元化，更具实践性、融合性和吸引力，更有利于提高学生的创新创造能力。

关键词：数字化教学资源；高中生物；信息技术；应用策略；教学启示；互联网+

中图分类号：G633.91文献标志码：A文章编号：1008-3561（2023）25-0097-04

相对于传统教学资源而言，数字化教学资源具有更加多元化的展现形式，能够突破时间和空间的限制，更有助于提高学生的学习成效。《教育部2022年工作要点》中提到：要实施教育数字化战略行动，积极发展“互联网+教育”，加快推进教育数字化转型和智能升级[1]。在此背景下，高中生物教师要积极借助数字化资源优势，将生物知识及生物现象以更加多元化的形式展现出来，从而降低学生的生物课程学习难度，提高学生的生物课程学习兴趣和学习成效。下面，笔者结合教学实践，就如何在高中生物学科中用好数字化资源进行探索，以期给相关研究带来有益参考。

一、数字化教学资源的特点

1.方便筛选和纠错

教师在实际应用数字化教学资源的过程中，可借助计算机技术快速、准确地筛选出自己需要的教学资源，并及时对其中存在问题的教学资源进行纠错。具体来说，一方面，数字化处理技术的量化功能可以将声、像、文字等元素转化成计算机可识别的语言，帮助教师在备课的过程中快速、准确地筛选出更加贴近教学内容的教学资源，有效提高资料筛选效率。另一方面，数字化技术能够快速发现数字化资源的问题，并做好相应的纠错处理，以此让数字教学资源得到不断优化。例如，当教师选中的教学资源存在错误时，数字化教学辅助程序便能快速将其识别出来，进行高效纠错，从而保证教学资源的准确性。

2.展现形式丰富多元

数字化教学资源包括大量的教学素材，以及各类教学辅助程序，其在计算机技术的支持下可以更加丰富多元的形式展现出来。具体来说，一方面，在数字化技术的支持下，传统的教学内容经过计算机的存储、传输、处理后会以文本、图片、声音、视频等形式呈现出来，这可以让课堂教学变得更加生动、活泼。另一方面，教师可以利用数字化技术将传统的教学内容以建模的形式展现出来。以高中生物学科中的“染色体”部分知识为例，教师在教学这部分知识时，就可以借助相应软件进行建模，立体化地展现出染色体的形状，以此让学生能更加直观地了解染色体的形状及其与基因之间的关系，从而使学生对这部分知识的学习效果更好。

3.可操作性较强

数字化教学资源具有较强的可操作性。无论是教师还是学生，都可以利用计算机技术对数字化资源进行利用和再创造。例如，在学习完“人类遗传病”之后，学生可以运用教师给予的数字化教学资源，结合自身或身边人的实际情况进行相应遗传病知识的学习。在对遗传病知识形成一定的了解后，学生可以将自己了解到的遗传病类型及监测预防办法上传至教学资源平台上，与老师和同学进行交流分享。

4.突破时间和空间的限制

数字化教学资源可以让学生实现随时随地学习[2]。例如，生物教师在课后发现了与课堂教学内容相关的有趣知识教学资源后，可以通过网络将其实时传输给学生，以便学生及时进行学习。另外，当学生在课下遇到生物学问题时，可以在实时沟通交流平台上询问生物教师，生物教师可根据学生提出的问题，为学生提供相应的教学资源，帮助学生有效找到问题答案。由此可见，数字化教学资源在计算机网络技术、移动互联网的支持下，可以有效突破时间和空间的限制，让教师和学生能够随时随地进行信息的沟通和交流。

5.能使学习资源系列化呈现

系列资源的整合可以让学生快速、准确地获取所需知识，并深入理解相应知识。传统教学资源也有分类，但通常是以学科为界限而进行的资料归纳，细分程度不够，读取不方便。教师在运用传统资源进行教学时，往往需要花费大量的时间进行资源搜集和整理工作，因此不利于教学效率的提高。而数字化教学资源能够有效改变传统资源的弊端，依托计算机技术进行知识点剖析，并在此基础上实现资源的系统分类，然后快速存储于计算机当中，形成不同系列的教学资源，供教师随时随地调用。

二、高中生物学科应用数字化教学资源的意义

1.将抽象的知识变得具象化

高中生物学科涉及面广，与日常生活关联性大，并且具备一定的抽象性，其需要学生充分发挥自身的想象力去建立出相应的生物学知识框架，才能达成学习目标。数字化教学资源依托网络技术能够建立广泛的资源库，收集国内外各类相关信息，并且展现形式多样，能够有效将抽象化的知识变得具象化。因此，高中生物教师合理将数字化教学资源应用在高中生物学科教学中，能够有效帮助学生理解抽象知识点[3]。

2.促进学生自主学习

数字化教学资源展现形式多样，其能够快速激发学生的生物学习兴趣，让课堂活跃起来，促使学生逐渐进入深度学习状态，主动进行学习和思考，进而实现对资源的再创造，并有效构建出属于自己的生物学知识框架。

3.满足教师发展教学能力需求

新课改对高中生物教学提出了新要求，其要求高中生物教师不仅要做好学科知识的传播，还要全面渗透素质教育理念，促进学生全面发展，帮助学生树立创新思维。对此，高中生物教师应当主动求变，努力提升自身数字化意识，满足教育改革发展的需求。而数字化教学资源具有丰富性、生动性、便捷性等特征，其可以满足高中生物教师对教学能力发展的需求。

三、高中生物学科应用数字化教学资源的策略

1.利用数字化教学资源营造多元化的高中生物课堂

在传统的高中生物课堂上，教师通常以口头讲解加板书的形式进行教学，教学过程枯燥乏味，难以有效吸引学生的注意力。加之生物学科中的很多知识比较抽象，不易于学生理解，从而導致学生对生物课程的学习热情不高。对此，高中生物教师可以根据数字化教学资源的生动性、形象性、多元化等特征，合理将其运用于高中生物课堂教学中，以此让高中生物课堂教学不再枯燥，让教学内容不再抽象，进而充分激发学生的好奇心以及自主探究学习兴趣。具体来说，在实际教学中，高中生物教师可以利用信息技术将高中生物教材中的抽象知识点转化为图片、视频等形象、生动的形式，以便学生能够直观地看到这些知识点，并轻松掌握和理解。以“减数分裂和受精作用”一节的教学为例，在讲解“减数分裂”部分知识时，教师可先借助多媒体设备将自己收集到的亲代产生子代的过程图展示给学生，让学生仔细观察整个过程，并说一说“该过程是否存在问题”。在直观过程图的引导下，学生很快就发现精子和卵细胞产生的分裂不是有丝分裂，而是减数分裂。这时，教师就可以借助多媒体设备将自己制作的关于减数分裂过程的动画展示给学生，以帮助学生深入理解减数分裂的概念。在学生观看减数分裂动画过程中，教师可引导学生仔细观察动画中各细胞染色体的变化，以进一步深化学生对减数分裂的认知。在讲解“受精作用”部分知识时，教师可将自己收集到的受精过程的视频播放给学生，并让学生仔细观察，再让学生根据自己的理解讲述受精过程及受精作用。在课堂教学的最后，教师可引导学生结合教材、图片和视频，对“减数分裂和受精作用”的主要特点进行总结，以此帮助学生有效梳理本节所学知识，引导学生逐渐建立起属于自己的生物知识体系。数字化教学资源让生命活动的抽象过程以生动、形象的方式展现在学生面前，这不仅提高了生物课堂的活跃度，还有助于培养学生的观察、分析及总结能力[4]。

2.利用数字化教学资源增强高中生物课堂教学的实践性

高中生物课程中包含大量的实践内容，教师在利用数字化教学资源进行课堂教学时，应强调课堂的实践性，注重培养学生的动手能力[5]。具体来说，在进行生物实验教学时，首先，教师应提前做好生物实验课堂规划，并收集好需要用到的素材资源。其次，教师可利用相应的软件、小程序等将生物实验通过科学的方式展现给学生，以激发学生的学习兴趣。最后，教师可鼓励学生动手实践，亲身感受数字化技术与生物实验的结合过程，以此深化学生对整个实验的理解。以“低温诱导植物细胞染色体数目的变化”的实验教学为例，首先，教师要提前准备好实验材料及实验用品，如洋葱、卡诺氏液、改良苯酚品红染液、盐酸、酒精等。其次，教师可借助多媒体设备将具体的实验步骤展现给学生，并要求学生在仔细观察实验步骤的同时，学会数据记录分析的方法，以此为学生接下来亲自动手实验奠定良好基础。再次，学生观看完视频后，开始动手实验。具体实验步骤如下。（1）让洋葱生根。用清水浸泡洋葱底部，并将其放在适宜环境下，静待其生根。（2）低温诱导。当洋葱根部长到1cm长的时候，将其移到4℃的低温室内，放置36小时。（3）固定根尖。取0.5cm～1cm的根尖加入卡诺氏液浸泡0.5小时～1小时后将其固定好，并用酒精冲洗2次。（4）制作装片。把根尖染色制片，然后放到低倍镜下进行观察，发现变异细胞后，转换成高倍镜观察。值得注意的是，在学生亲自动手实验过程中，教师要提醒学生及时将自己观察到的细胞染色体数目记录下来，并使用相应染色体采集器进行数据传输，以使数据能够进入相应的数据分析系统中。最后，教师可利用数据分析系统对染色体数目的变化进行分析，并制作出相应的曲线图。通过观察曲线图，学生能够真切地看到染色体数目变化的具体情况，进而发现生物的神奇之处。数字化资源让实验过程更为便捷，让实验结果更加清晰，这可以充分激发学生的探索欲，提高学生的学习成效[6]。

3.利用数字化教学资源促进高中生物课堂教学的跨学科融合

高中生物课程中有较多内容与数学、物理、化学密切相关，生物教师可以借助数字化教学资源将生物课程与其他课程融合起来[7]。例如，教师可通过量化的方式将生物实验与化学实验联系起来，从而增强学生对实验原理、实验思路及实验过程的分析能力。以“探究酵母菌细胞呼吸的方式”实验的跨学科融合教学为例，该实验在教材中属于定性实验，即利用澄清的石灰水或者溴麝香草酚蓝水溶液检测出呼吸产物有二氧化碳，而对有氧呼吸和无氧呼吸过程中谁产生的二氧化碳多、多到什么程度等都没有具体体现出来。另外，在教材中，假设酵母菌细胞呼吸氧化分解的有机物只有葡萄糖，根据化学反应方程式的配平结果，有氧呼吸和无氧呼吸释放的二氧化碳的比值为3∶1，对于这个3∶1，学生很难理解，更别说迁移内化了。对此，生物教师就可以通过多媒体设备为学生展示相关实验，让学生直观观察到酵母菌有氧呼吸和无氧呼吸释放出的二氧化碳数值比为3100∶1342、2889∶1566等。面对这些数值比，学生会产生新的疑问：“为什么测出来的不是每组数据都是3∶1的理论比呢？”这时，生物教师可引导学生再次仔细观看实验过程，并给出如下解释。第一，锥形瓶的剩余体积较大，容纳的氧气足以使酵母菌进行较长时间的有氧呼吸。第二，装置的气密性不好，进行无氧呼吸时有少量氧气渗入。第三，演示实验没有在液面上铺一层石蜡隔绝空气或将空气排出等。教师借助数字化教学资源将生物知识与化学知识巧妙融合到一起，可以增强学生对相应知识的理解，从而有效提高学生学习成效。

4.利用数字化教学资源培养学生的创新创造能力

新课改要求教师培养学生的创新创造能力，让学生成长为适应社会发展的新型人才[8]。生物学科中有大量的创新创造机会。例如，教师可以根据学生对具体知识点的理解情况，引导学生设计一些生物小实验，去论证生物现象。还可以鼓励学生积极将自己学到的生物学知识拿到生活中去应用和验证，以此培养学生的探索欲，以及创新创造意识和能力。以“人类遗传病”这一部分知识的教学为例，首先，教师可通过网络收集一些常见的遗传疾病类型，并借助互联网技术将相关资料传输给学生，再设立一个调查主题，让学生基于自身所处环境进行调查，充分了解自己身边存在的遗传病类型以及相应特点，并鼓励学生找出其中的规律。其次，教师可以引导学生利用网络技术，设立调查数据库，将自己了解到的各种遗传病特点、人物信息、治疗方法以及疾病对人们日常生活的影响详细记录下来。再次，教师可以要求学生针对自己的调查结果进行总结，并思考遗传病与基因的关系。最后，教师可以鼓励学生发散思考，找出防治遗传病的有效方法，以及降低遗传病发生概率的策略。教师通过设计调查报告任务，引导学生利用数字化资源，基于自身认知进行实地调研，可以发散学生思维，提高学生创新创造能力。

四、数字化教学资源在高中生物学科中的教学启示

数字化教学资源对教师的“教”和学生的“学”都有较多好处，其能够帮助教师更直观地呈现相关教学内容，还能够帮助学生高效理解学习中遇到的问题。因此，高中生物教师应加强对数字资源的开发和利用。

1.依据实用性原则，开发贴近教学实际的教学资源

数字化教学资源的开发和应用，应基于学科教学的实际情况进行。一方面，高中生物教师应对生物学科教材内容进行深入研究和分析，以充分了解其中的重难点及需要拓展讲解的知识内容，并以帮助学生建立生物学知识框架为目标，合理引入数字化教学资源，丰富教学素材，从而保证教学内容能够有效激发学生的学习兴趣。另一方面，高中生物教师应对学校现有的数字化教学资源进行剖析，并结合学情合理引入数字化教学资源进行教学，以使本校的数字化教学资源能够得到最大化利用，能够发挥出最优化教学价值。

2.依据科学性原则，凸显生物学科教学规律与特点

在高中生物课堂上，教师要立足生本理念，扮演好促学者和引导者角色，科学运用数字化教学资源为学生创设生物课程学习情境，使生物学科的教学内容可以更形象、生动，更便于学生理解的方式呈现出来，使生物学科的教学规律和特点得到凸显。

3.依据层次性原则，落实生物学科个性化教学目标

数字化教学资源更易于分类及分层存储。高中生物教师可根据数字化教学资源这一特性，将课程、教材、资源、课前、课中、课后、作业、考试、评价等集成在一起，并根据学生的特点和自己的教学特长对教学资源进行重组，以促进个性化教学目标的达成。

五、结语

综上所述，数字化教学资源的应用是当下教育教学改革的重要方向。数字化教学资源有助于打造多元教学形式，建立生动有趣的教学课堂，促进素质教育的深度推进。在实际教学中，高中生物教师可利用数字化教学资源整合出适合不同层次学生学习的学习资源，以丰富课程教学内容，激发学生生物学习兴趣。可利用数字化教学资源强化生物实验的实践性，以培养学生的动手能力，强化学生的学科思维。还可加强对数字化教学资源的开发利用，积极建立适合高中生物学科教学的资源库，以此使数字化教学资源在高中生物教学中能够发挥出最大价值。

参考文献：

[1]教育部2022年工作要点[EB/OL].（2013-05-05）[2022-01-08]. http：//www.moe.gov.cn/jyb_xwfb/gzdt_gzdt/202202/t20220208_59 7666.html.

[2]曹晓凤.数字化教學资源在初中数学的应用研究[D].开封：河南大学，2017.

[3]刘艳，刘锡凯.基于数字化资源的高中生物原创题的命制[J].中学生物学，2022，38（07）：69-72.

[4]陆心怡.高中生物实验教学的优化途径探析———以人教版高中生物必修2为例[D].南京：南京师范大学，2020.

[5]罗东才.基于数据探究理论的高中生物数字化学习探索与实践[J].中国教师，2018（04）：81-83.

[6]沃玉峰.江苏省部分市高中生物实验教学改革调研与实践[D].上海：上海师范大学，2009.

[7]李雪娟，林颖韬，胡雪峰.美国纽约州高中环境生物学评议考试及其启示[J].生物学教学，2016，41（01）：41-43.

[8]陈云龙，翟晓磊.教育数字化转型的构想与策略[J].中国电化教育， 2022（12）：101-106.

Strategies and Inspirations for the Application of Digital Teaching Resources in Senior Middle School Biology

Lan Yanhua

（Guilin City No.5 Middle School， Guangxi Province， Guilin 541001， China ）

Abstract： The development of information technology has continuously updated teaching methods， especially the emergence of digital teaching resources， injecting new vitality into modern classroom teaching. Biology is a natural science that involves a wide range of biological knowledge and phenomena. If teachers rely solely on traditional teaching resources for teaching， it is difficult for students to fully understand the essence of these biological knowledge and phenomena. To improve the teaching effectiveness of high school biology and effectively achieve teaching objectives， it is necessary for senior middle school biology teachers to integrate digital teaching resources into classroom teaching， in order to make senior middle school biology classrooms more diverse， practical， integrated， and attractive， and more conducive to improving students innovative and creative abilities.

Key words： digital teaching resources； senior middle school biology； information technology； application strategy； teaching inspiration；Internet+