信息技術(shù)在學(xué)生生物實(shí)驗(yàn)探究能力培養(yǎng)過程中的應(yīng)用

陳瑩

摘 要 在高中生物教學(xué)中結(jié)合信息技術(shù)開展學(xué)生實(shí)驗(yàn)探究能力培養(yǎng)，必須要利用信息技術(shù)創(chuàng)設(shè)探究情境，讓全體學(xué)生參與探究過程；利用信息技術(shù)形成知識(shí)網(wǎng)絡(luò)，引導(dǎo)學(xué)生歸納實(shí)驗(yàn)結(jié)論；利用信息技術(shù)形成創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)，保證學(xué)生探究能力綜合發(fā)展。分析信息技術(shù)與生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)的緊密關(guān)系，提出高中生物教學(xué)中應(yīng)用信息技術(shù)開展實(shí)驗(yàn)探究能力培養(yǎng)的策略。

關(guān)鍵詞 高中生物；實(shí)驗(yàn)教學(xué)；信息技術(shù)；實(shí)驗(yàn)探究能力

中圖分類號：G633.91 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

文章編號：1671-489X（2018）13-0032-02

1 前言

高中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)對于生物知識(shí)傳授的影響是積極而廣泛的，為了更好地利用生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生的探究能力，形成科學(xué)素養(yǎng)，本文提出結(jié)合信息技術(shù)的教學(xué)理念與方法，強(qiáng)調(diào)利用信息技術(shù)將生物實(shí)驗(yàn)的探究性凸顯出來，起到培養(yǎng)學(xué)生探究能力的重要作用。

2 信息技術(shù)與生物實(shí)驗(yàn)

信息技術(shù)的運(yùn)用可以通過多種技術(shù)將事物抽象出來，如運(yùn)用視頻圖像技術(shù)是把一些東西移動(dòng)與傳播，運(yùn)用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)讓學(xué)生能夠享受更多的資源，也就是說運(yùn)用信息技術(shù)研究的內(nèi)容涉及面非常廣。近年來，人們提出信息化教學(xué)的概念，指的是教師運(yùn)用信息技術(shù)輔助日常教學(xué)，實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)。實(shí)驗(yàn)教學(xué)在中學(xué)生物課中的地位不言而喻，將信息技術(shù)與生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)結(jié)合起來，能夠保證生物教學(xué)的實(shí)際效果更為理想，利于培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)探究能力。

如教學(xué)“細(xì)胞膜模型研究”，雖然學(xué)生通過對細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)的學(xué)習(xí)，認(rèn)識(shí)到這是科學(xué)發(fā)現(xiàn)與研究的最終產(chǎn)物，但是教師說起來，就是個(gè)干癟的解釋，學(xué)生聽起來也乏味，更談不上深厚的情感灌注。通過運(yùn)用多媒體，讓每個(gè)科學(xué)家的實(shí)驗(yàn)再現(xiàn)，逐步引導(dǎo)學(xué)生探索新知識(shí)，形成非常深刻的記憶。同時(shí)，信息技術(shù)的運(yùn)用也讓學(xué)生更好地看清了正確操作生物實(shí)驗(yàn)的努力方向，將實(shí)驗(yàn)的過程與其他人一起分享，形成合作學(xué)習(xí)、共同探究的學(xué)習(xí)局面。

3 信息技術(shù)在實(shí)驗(yàn)探究能力培養(yǎng)過程中的應(yīng)用策略

創(chuàng)設(shè)探究情境，讓全體參與探究過程 高中生物教學(xué)中結(jié)合信息技術(shù)開展實(shí)驗(yàn)探究能力培養(yǎng)，必須要利用信息技術(shù)創(chuàng)設(shè)探究情境，讓全體參與探究過程。首先，利用信息技術(shù)展示科學(xué)家探究生物科學(xué)的過程，讓科學(xué)家的探索過程成為學(xué)生進(jìn)行科學(xué)探索的榜樣。在信息動(dòng)畫的展示下，科學(xué)家的探索經(jīng)歷更為真實(shí)，實(shí)驗(yàn)的情境也更為貼近學(xué)生的實(shí)際。其次，創(chuàng)設(shè)情境之后，在生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)中應(yīng)盡可能多地依靠學(xué)生實(shí)驗(yàn)，提供不同的實(shí)驗(yàn)材料，使學(xué)生不受課本實(shí)驗(yàn)方法的限制。

應(yīng)該讓學(xué)生充分想象，靈活使用材料，自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)；如果設(shè)計(jì)失敗，應(yīng)探索新的解決方案。如小組設(shè)計(jì)出四個(gè)方案，并根據(jù)某種實(shí)驗(yàn)結(jié)果成立與不成立，設(shè)立不同的下一步實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，依次遞進(jìn)，形成綜合化的發(fā)展。學(xué)生根據(jù)這些規(guī)律設(shè)計(jì)不同的實(shí)驗(yàn)方案，就能夠總結(jié)出不同事物之間的生物學(xué)發(fā)展規(guī)律：

如若條件X存在，事件P能發(fā)生；條件X改變，事件P不能發(fā)生（或發(fā)生程度改變），結(jié)論是 。若條件X存在，事件P不能發(fā)生；條件X改變，事件P能發(fā)生，結(jié)論是 [1]。

利用信息技術(shù)創(chuàng)設(shè)有效的探究情境，保證學(xué)生能夠從科學(xué)的角度來考慮問題，在統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件的幫助下更好地預(yù)測和分析問題。其實(shí)，很多生物學(xué)理論最初都只是有推理和推測，如果學(xué)生能夠敢于大膽推測，就可以形成基本的生物學(xué)科學(xué)基礎(chǔ)，再通過探究實(shí)驗(yàn)來進(jìn)行有效驗(yàn)證，學(xué)習(xí)探究能力自然就形成了。

形成知識(shí)網(wǎng)絡(luò)，引導(dǎo)學(xué)生歸納實(shí)驗(yàn)結(jié)論 高中生物教學(xué)中結(jié)合信息技術(shù)開展實(shí)驗(yàn)探究能力培養(yǎng)，必須要利用信息技術(shù)形成知識(shí)網(wǎng)絡(luò)，引導(dǎo)學(xué)生歸納實(shí)驗(yàn)結(jié)論。生物學(xué)實(shí)驗(yàn)結(jié)論應(yīng)該從感性過程向理性認(rèn)知要素飛躍。所謂的感性認(rèn)識(shí)是較為容易的，因?yàn)榫唧w的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容就是感性結(jié)論，那么理性理解的飛躍就需要學(xué)生擁有更多的生物學(xué)知識(shí)體系，這樣才能獲得。要實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，就要幫助學(xué)生利用互聯(lián)網(wǎng)來獲得更多的生物學(xué)網(wǎng)絡(luò)知識(shí)。例如：校園網(wǎng)、城域網(wǎng)和因特網(wǎng)的數(shù)字化學(xué)習(xí)環(huán)境都要建設(shè)得更為全面完善，保證能夠隨時(shí)隨地為學(xué)生提供網(wǎng)絡(luò)信息資源；相關(guān)的網(wǎng)站也應(yīng)該全面為學(xué)生開放，保證學(xué)校供給網(wǎng)站資金，學(xué)生可以靈活運(yùn)用。另外，實(shí)驗(yàn)教學(xué)應(yīng)允許學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證所學(xué)知識(shí)，從而使實(shí)驗(yàn)?zāi)康呐c探究學(xué)習(xí)的原則相一致。教師應(yīng)組織學(xué)生及時(shí)總結(jié)實(shí)驗(yàn)結(jié)論，包括實(shí)驗(yàn)過程中反應(yīng)物和材料的歸納，以及許多現(xiàn)象的歸納和操作注意事項(xiàng)[2]。

如教學(xué)“細(xì)胞的生活環(huán)境”，教師除了要進(jìn)行課本知識(shí)傳授之外，還應(yīng)針對顯微鏡下的細(xì)胞、植物細(xì)胞與動(dòng)物細(xì)胞等內(nèi)容全面進(jìn)行知識(shí)拓展，使得學(xué)生從教材出發(fā)，延伸出更多的思考內(nèi)容，不斷開闊生物視野和豐富生物學(xué)思考內(nèi)容，使得學(xué)生的立體思維能力不斷提高。利用信息技術(shù)手段，借助互聯(lián)網(wǎng)優(yōu)勢，通過自主搜索，讓學(xué)生掌握更多關(guān)于細(xì)胞的生物學(xué)知識(shí)，進(jìn)而對顯微鏡下細(xì)胞的觀察實(shí)驗(yàn)結(jié)果做出更多種假設(shè)，然后寫出下一步實(shí)驗(yàn)的方案，形成實(shí)驗(yàn)探究的習(xí)慣。

當(dāng)然，在利用信息技術(shù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)知識(shí)拓展的過程中雖然要充分發(fā)揮學(xué)生的主體性，使學(xué)生能夠得出自己的實(shí)驗(yàn)結(jié)論，教師也應(yīng)給予必要的啟示，指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，觀察實(shí)驗(yàn)中的現(xiàn)象及其原因，找出它們之間的關(guān)系。學(xué)生利用信息技術(shù)所搜尋到的知識(shí)體系應(yīng)該圍繞實(shí)驗(yàn)的主體，而不是盲目地進(jìn)行搜索，鼓勵(lì)學(xué)生最后得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論，讓實(shí)驗(yàn)結(jié)論既有廣度也有針對性[3]。

創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)，促使探究能力綜合發(fā)展 高中生物教學(xué)中結(jié)合信息技術(shù)開展實(shí)驗(yàn)探究能力培養(yǎng)，必須要利用信息技術(shù)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)，促使學(xué)生探究能力綜合發(fā)展。創(chuàng)新是探究學(xué)習(xí)的關(guān)鍵路徑，探索性實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)是發(fā)現(xiàn)和創(chuàng)新的一種手段。生物課程標(biāo)準(zhǔn)倡導(dǎo)探究性學(xué)習(xí)，為了提高學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力，高中生物教材中設(shè)置了“探究性學(xué)習(xí)”等欄目，這些對于激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、培養(yǎng)能力和提高科學(xué)素養(yǎng)，開拓創(chuàng)新的潛力，無疑是非常好的。但是教師也要學(xué)會(huì)活用教材，不要一味按照教材的要求來完成實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，要敢于創(chuàng)新，讓實(shí)驗(yàn)活動(dòng)更為貼近學(xué)生的需求。

如人教版教材先講述DNA和RNA在細(xì)胞內(nèi)的分布，然后安排實(shí)驗(yàn)加以觀察驗(yàn)證。這里不妨改由學(xué)生先利用微課觀看動(dòng)畫內(nèi)容，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)觀察，探究DNA和RNA在細(xì)胞內(nèi)的分布，然后加以理論上的總結(jié)。這樣的設(shè)計(jì)更為貼近學(xué)生對探究學(xué)習(xí)的需要，能夠從科學(xué)的角度出發(fā)，自己先進(jìn)行探索，然后進(jìn)行知識(shí)總結(jié)，符合探究學(xué)習(xí)的要求。

生物實(shí)驗(yàn)不應(yīng)該局限在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)，還需要采用多種方式的實(shí)驗(yàn)活動(dòng)來組織探究活動(dòng)。如教學(xué)“人口增長對生態(tài)環(huán)境的影響”時(shí)，就可以根據(jù)內(nèi)容組織學(xué)生對社區(qū)的人口狀態(tài)進(jìn)行全面的調(diào)查研究，整合自己的見解進(jìn)行綜合實(shí)踐活動(dòng)。但是高中生自己深入社區(qū)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)調(diào)查是有一定難度的，教師可以利用互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行課外指導(dǎo)，保證實(shí)驗(yàn)的開展能夠更為順利。

實(shí)驗(yàn)內(nèi)容應(yīng)盡可能地貼近生活，保證學(xué)生能夠利用實(shí)驗(yàn)解決生活問題。這樣的實(shí)驗(yàn)多了，學(xué)生就能夠從生活的角度出發(fā)，考慮怎樣利用實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證生活中的生物學(xué)現(xiàn)象[4]。

總之，在高中生物實(shí)驗(yàn)中積極開展創(chuàng)新工作，可以有效提高生物實(shí)驗(yàn)的質(zhì)量，達(dá)到較好的教學(xué)效果。教師要突破書本的限制，結(jié)合學(xué)生的實(shí)際情況和學(xué)校教學(xué)條件進(jìn)行考慮，進(jìn)行探究式教學(xué)，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行生物知識(shí)的探究性思考，進(jìn)而有效提升學(xué)生的探究能力和創(chuàng)新能力。

形成評價(jià)機(jī)制，促進(jìn)生物探究過程反思 網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的推廣可以徹底改變高中生物實(shí)驗(yàn)的評價(jià)機(jī)制，特別是因?yàn)橐苿?dòng)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的推廣和使用，評價(jià)活動(dòng)可以形成過程性的深入思考，為高中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)帶來新的方向和路徑。傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)評價(jià)由教師根據(jù)實(shí)驗(yàn)報(bào)告、實(shí)驗(yàn)是否成功和課堂觀察來獲得，對于整體的實(shí)驗(yàn)過程沒有更為詳細(xì)的觀察。借助移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)，可以利用QQ、微信、微博等社交平臺(tái)，打造一種全新的生物實(shí)驗(yàn)考評模式，變得可行性十足。

如在教學(xué)“細(xì)胞的生活環(huán)境”時(shí)，教師設(shè)計(jì)利用顯微鏡來觀察細(xì)胞的實(shí)驗(yàn)過程，然后利用移動(dòng)軟件實(shí)施全過程的網(wǎng)絡(luò)化評價(jià)模式：第一步，組織學(xué)生進(jìn)行分組實(shí)驗(yàn)，小組觀察的細(xì)胞內(nèi)容不統(tǒng)一，然后小組內(nèi)分工要求有專門的實(shí)驗(yàn)過程拍攝人員，拍攝工具用手機(jī)就可以；第二步，實(shí)驗(yàn)過程保存，然后錄制成為視頻，可以配上畫外音，實(shí)驗(yàn)結(jié)束后進(jìn)行交流群的上傳；第三步，通過學(xué)生之間的互相評價(jià)來實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)評價(jià)，查漏補(bǔ)缺，形成實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ耐七M(jìn)。

這樣利用信息技術(shù)形成評價(jià)模式的改革，一方面激發(fā)了學(xué)生的實(shí)驗(yàn)興趣和評價(jià)興趣；另一方面讓學(xué)生能夠利用視頻錄像進(jìn)行反思，發(fā)現(xiàn)自己在實(shí)驗(yàn)過程中出現(xiàn)的問題，形成知識(shí)體系的總結(jié)。

4 結(jié)語

總之，生物是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科，很多重要的理論、發(fā)現(xiàn)都是在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上發(fā)現(xiàn)的。高中是培養(yǎng)學(xué)生探究能力的關(guān)鍵時(shí)期，在這個(gè)節(jié)點(diǎn)上應(yīng)用信息技術(shù)來激發(fā)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)興趣，培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)操作、探究能力是切實(shí)可行的，值得高中生物教師嘗試和推廣開來。高中生物教學(xué)中結(jié)合信息技術(shù)開展實(shí)驗(yàn)探究能力培養(yǎng)，必須運(yùn)用信息技術(shù)創(chuàng)設(shè)探究情境，讓全體學(xué)生參與探究過程；運(yùn)用信息技術(shù)形成知識(shí)網(wǎng)絡(luò)，引導(dǎo)學(xué)生歸納實(shí)驗(yàn)結(jié)論；運(yùn)用信息技術(shù)形成創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)，保證探究能力綜合發(fā)展。

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