高中生物學(xué)科實驗教學(xué)與信息技術(shù)的有效整合

丁亞東

摘 要： 在生物實驗教學(xué)中，適當(dāng)引用多媒體信息技術(shù)，把信息技術(shù)與傳統(tǒng)的實驗教學(xué)手段相整合，是如今實驗教學(xué)發(fā)展的重要趨勢，也是增強生物實驗教學(xué)效果的有效手段。作者結(jié)合實例簡單談了信息技術(shù)在實驗教學(xué)中的具體應(yīng)用。

關(guān)鍵詞： 高中生物實驗教學(xué) 信息技術(shù) 有效整合

隨著現(xiàn)代化信息技術(shù)的發(fā)展，在教育教學(xué)領(lǐng)域，信息技術(shù)的介入和應(yīng)用變得越來越常規(guī)化，在生物教學(xué)中，信息技術(shù)的應(yīng)用改變了傳統(tǒng)的教學(xué)模式、教學(xué)理念，使得生物教學(xué)發(fā)生了革命性的變化。生物學(xué)科作為一門以實驗為基礎(chǔ)的學(xué)科，信息技術(shù)的大量介入也給傳統(tǒng)的生物實驗教學(xué)帶來了生機和活力。高中生物教師應(yīng)當(dāng)努力加強生物實驗教學(xué)與信息技術(shù)的整合，提高生物實驗教學(xué)的有效性。

一、利用多媒體信息技術(shù)深化理解實驗原理

在開展實驗教學(xué)之前，對實驗原理進行深入的理解是保證實驗教學(xué)效果的首要條件。在現(xiàn)如今很多的實驗教學(xué)中，一些學(xué)生實驗已經(jīng)做了一半，對于實驗原理卻還是一知半解。由于對實驗原理缺乏深刻的理解，很多學(xué)生的實驗活動僅僅停留在模仿教師實驗操作的層面上，既不能深刻理解實驗的意義和作用，又缺乏實驗創(chuàng)新的意識和能力。然而，與實驗操作相比，實驗原理往往在內(nèi)容上十分枯燥乏味，抽象性也很強，學(xué)生理解起來十分困難，而教師在分析實驗原理的時候采取傳統(tǒng)的教學(xué)方式也很難將一些抽象的原理表達清楚，導(dǎo)致學(xué)生對實驗原理一知半解。這時，如果教師能夠利用多媒體信息工具來進行輔助講解，很多難點都可以迎刃而解。就拿“葉綠體中色素的提取與分離”實驗來說，這個實驗在操作過程中用到的實驗器皿和操作方式，學(xué)生在之前的學(xué)習(xí)中都接觸過，因此，實驗操作對于學(xué)生來說并不存在什么困難，并且這個實驗的結(jié)果也很容易觀察得到，而這個實驗的難點就在于對實驗原理的理解上。葉綠體中色素的提取和分離實驗中四種色素彼此分離的原理如果僅依靠教材中的知識，學(xué)生在理解起來難免感到吃力。如果教師能夠利用多媒體信息工具對實驗原理進行分析講解，讓學(xué)生直觀地看到濾紙是一種吸附劑，層析液是一種展開劑，由于四種色素的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)各不相同，在濾紙上表現(xiàn)的吸附能力不同，在層析液中表現(xiàn)的溶解度不同，這樣，四種色素隨著層析液在濾紙上擴散的速度就會不同。基于這樣一個原理，才得以將四種色素分離開來。與語言講解相比，教師利用多媒體信息工具將實驗原理用更加直觀的圖片動畫方式展示出來，學(xué)生會更容易理解抽象的實驗原理，這樣在深入理解實驗原理的基礎(chǔ)上有效提高實驗教學(xué)的有效性。

二、利用信息技術(shù)彌補課堂實驗條件的不足

在高中生物教學(xué)中，很多實驗在課堂上不具備操作的條件。例如，一些對實驗器材要求較高的實驗，一些操作難度非常大，且成功率較低，甚至還有很多帶有較強危險性和較大的污染性的實驗，在課堂上開展這些實驗顯然不太適合，然而，這些實驗中很多又是非常重要的不可回避的實驗，因此，每當(dāng)遇到這類實驗時，教師只能用講實驗來代替做實驗，這樣自然會影響實驗的效果。如果我們能夠運用信息技術(shù)，通過模擬操作、動畫演示等方式將實驗過程呈現(xiàn)在學(xué)生眼前，這樣比起語言講解，這種模擬實驗的方式效果顯然更好。例如，在學(xué)習(xí)光合作用時，筆者就利用動畫的方式給學(xué)生再現(xiàn)了普利斯特利、魯賓、薩克斯、梅耶和卡門的實驗，這些經(jīng)典的實驗在課堂環(huán)境下很難操作，但利用信息工具就可以有效彌補實驗條件的不足，從而大大豐富實驗內(nèi)容。

三、利用信息技術(shù)提高實驗的可觀性

在實驗教學(xué)中，觀察是一個非常重要的環(huán)節(jié)，學(xué)生從觀察到的實驗現(xiàn)象中總結(jié)出相關(guān)的概念、規(guī)律，透過觀察行為發(fā)現(xiàn)問題、提出問題、解決問題，可以說，觀察的效果直接影響整個實驗教學(xué)的效果。然而，在生物實驗中，有很多的實驗現(xiàn)象，像是一些微觀的生物結(jié)構(gòu)及其發(fā)生的變化、一些極快或者極慢的生物現(xiàn)象和變化等，學(xué)生僅憑肉眼很難觀察清楚，這時候，我們就可以利用信息技術(shù)對實驗過程或者一些局部現(xiàn)象進行放大、加快或者減緩等，從而讓學(xué)生更清楚地觀察到實驗現(xiàn)象和過程。例如，利用信息技術(shù)放大細胞膜的結(jié)構(gòu)、細胞有絲分裂的過程、DNA的分子結(jié)構(gòu)等，這樣，學(xué)生可以借助于現(xiàn)代化的技術(shù)彌補肉眼觀察的不足，提高實驗的可觀性，從而更深刻地揭示各種規(guī)律和生命現(xiàn)象的本質(zhì)。

四、利用信息技術(shù)突破課堂實驗的時空限制

在生物實驗中，有相當(dāng)一部分實驗在課堂上不具備實驗條件，例如，一些反應(yīng)時間較長的實驗就無法在課堂上開展，這時候，教師往往只能把實驗放到課堂以外，讓學(xué)生自己回家進行家庭實驗。在課堂以外讓學(xué)生自己動手做實驗，一方面無法保證實驗的完成率，另一方面無法保證實驗的效果，這樣就使得課堂以外的實驗要求形同虛設(shè)。而如果我們能夠把信息技術(shù)引進來，利用錄像、攝像的技術(shù)，把課堂以外的實驗在課堂環(huán)境下呈現(xiàn)出來，例如，在高中生物教材選修一中《運用發(fā)酵技術(shù)加工食品》，教材中的很多實驗，如葡萄酒的制作、腐乳的制作等在課堂上都無法完成，于是筆者就把這些實驗作為家庭作業(yè)布置給學(xué)生，讓學(xué)生自己回家動手做一做，并讓學(xué)生利用手機、照相機等設(shè)備把實驗過程拍攝下來，然后上課的時候，再讓學(xué)生把自己的實驗成果給展示出來。信息技術(shù)的應(yīng)用將課堂實驗和課外實驗很好地銜接了起來，有效突破了課堂實驗的時空限制，優(yōu)化了課外實驗的效果。

在生物實驗教學(xué)中，把信息技術(shù)與實驗活動進行有效整合，可以改變傳統(tǒng)的實驗環(huán)境、實驗方式、實驗?zāi)Ｊ剑瑥亩蟠筇岣邔嶒灲虒W(xué)的有效性。因此，高中生物教師既要認(rèn)識到信息技術(shù)的作用，又要掌握運用信息技術(shù)的能力，這樣才能把信息技術(shù)和實驗教學(xué)進行有效整合，從而達到提高實驗教學(xué)有效性的目的。

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