信息技術在學生生物實驗探究能力培養過程中的應用

陳瑩

摘 要 在高中生物教學中結合信息技術開展學生實驗探究能力培養，必須要利用信息技術創設探究情境，讓全體學生參與探究過程；利用信息技術形成知識網絡，引導學生歸納實驗結論；利用信息技術形成創新實驗，保證學生探究能力綜合發展。分析信息技術與生物實驗教學的緊密關系，提出高中生物教學中應用信息技術開展實驗探究能力培養的策略。

關鍵詞 高中生物；實驗教學；信息技術；實驗探究能力

中圖分類號：G633.91 文獻標識碼：B

文章編號：1671-489X（2018）13-0032-02

1 前言

高中生物實驗教學對于生物知識傳授的影響是積極而廣泛的，為了更好地利用生物實驗教學培養學生的探究能力，形成科學素養，本文提出結合信息技術的教學理念與方法，強調利用信息技術將生物實驗的探究性凸顯出來，起到培養學生探究能力的重要作用。

2 信息技術與生物實驗

信息技術的運用可以通過多種技術將事物抽象出來，如運用視頻圖像技術是把一些東西移動與傳播，運用計算機網絡技術讓學生能夠享受更多的資源，也就是說運用信息技術研究的內容涉及面非常廣。近年來，人們提出信息化教學的概念，指的是教師運用信息技術輔助日常教學，實現教學目標。實驗教學在中學生物課中的地位不言而喻，將信息技術與生物實驗教學結合起來，能夠保證生物教學的實際效果更為理想，利于培養學生的實驗探究能力。

如教學“細胞膜模型研究”，雖然學生通過對細胞膜結構的學習，認識到這是科學發現與研究的最終產物，但是教師說起來，就是個干癟的解釋，學生聽起來也乏味，更談不上深厚的情感灌注。通過運用多媒體，讓每個科學家的實驗再現，逐步引導學生探索新知識，形成非常深刻的記憶。同時，信息技術的運用也讓學生更好地看清了正確操作生物實驗的努力方向，將實驗的過程與其他人一起分享，形成合作學習、共同探究的學習局面。

3 信息技術在實驗探究能力培養過程中的應用策略

創設探究情境，讓全體參與探究過程 高中生物教學中結合信息技術開展實驗探究能力培養，必須要利用信息技術創設探究情境，讓全體參與探究過程。首先，利用信息技術展示科學家探究生物科學的過程，讓科學家的探索過程成為學生進行科學探索的榜樣。在信息動畫的展示下，科學家的探索經歷更為真實，實驗的情境也更為貼近學生的實際。其次，創設情境之后，在生物實驗教學中應盡可能多地依靠學生實驗，提供不同的實驗材料，使學生不受課本實驗方法的限制。

應該讓學生充分想象，靈活使用材料，自己設計實驗；如果設計失敗，應探索新的解決方案。如小組設計出四個方案，并根據某種實驗結果成立與不成立，設立不同的下一步實驗內容，依次遞進，形成綜合化的發展。學生根據這些規律設計不同的實驗方案，就能夠總結出不同事物之間的生物學發展規律：

如若條件X存在，事件P能發生；條件X改變，事件P不能發生（或發生程度改變），結論是 。若條件X存在，事件P不能發生；條件X改變，事件P能發生，結論是 [1]。

利用信息技術創設有效的探究情境，保證學生能夠從科學的角度來考慮問題，在統計學軟件的幫助下更好地預測和分析問題。其實，很多生物學理論最初都只是有推理和推測，如果學生能夠敢于大膽推測，就可以形成基本的生物學科學基礎，再通過探究實驗來進行有效驗證，學習探究能力自然就形成了。

形成知識網絡，引導學生歸納實驗結論 高中生物教學中結合信息技術開展實驗探究能力培養，必須要利用信息技術形成知識網絡，引導學生歸納實驗結論。生物學實驗結論應該從感性過程向理性認知要素飛躍。所謂的感性認識是較為容易的，因為具體的實驗內容就是感性結論，那么理性理解的飛躍就需要學生擁有更多的生物學知識體系，這樣才能獲得。要實現這一目標，就要幫助學生利用互聯網來獲得更多的生物學網絡知識。例如：校園網、城域網和因特網的數字化學習環境都要建設得更為全面完善，保證能夠隨時隨地為學生提供網絡信息資源；相關的網站也應該全面為學生開放，保證學校供給網站資金，學生可以靈活運用。另外，實驗教學應允許學生通過實驗驗證所學知識，從而使實驗目的與探究學習的原則相一致。教師應組織學生及時總結實驗結論，包括實驗過程中反應物和材料的歸納，以及許多現象的歸納和操作注意事項[2]。

如教學“細胞的生活環境”，教師除了要進行課本知識傳授之外，還應針對顯微鏡下的細胞、植物細胞與動物細胞等內容全面進行知識拓展，使得學生從教材出發，延伸出更多的思考內容，不斷開闊生物視野和豐富生物學思考內容，使得學生的立體思維能力不斷提高。利用信息技術手段，借助互聯網優勢，通過自主搜索，讓學生掌握更多關于細胞的生物學知識，進而對顯微鏡下細胞的觀察實驗結果做出更多種假設，然后寫出下一步實驗的方案，形成實驗探究的習慣。

當然，在利用信息技術進行實驗知識拓展的過程中雖然要充分發揮學生的主體性，使學生能夠得出自己的實驗結論，教師也應給予必要的啟示，指導學生進行實驗操作，觀察實驗中的現象及其原因，找出它們之間的關系。學生利用信息技術所搜尋到的知識體系應該圍繞實驗的主體，而不是盲目地進行搜索，鼓勵學生最后得出實驗結論，讓實驗結論既有廣度也有針對性[3]。

創新實驗，促使探究能力綜合發展 高中生物教學中結合信息技術開展實驗探究能力培養，必須要利用信息技術創新實驗，促使學生探究能力綜合發展。創新是探究學習的關鍵路徑，探索性實驗設計是發現和創新的一種手段。生物課程標準倡導探究性學習，為了提高學生的實踐能力和創新能力，高中生物教材中設置了“探究性學習”等欄目，這些對于激發學生學習興趣、培養能力和提高科學素養，開拓創新的潛力，無疑是非常好的。但是教師也要學會活用教材，不要一味按照教材的要求來完成實驗設計，要敢于創新，讓實驗活動更為貼近學生的需求。

如人教版教材先講述DNA和RNA在細胞內的分布，然后安排實驗加以觀察驗證。這里不妨改由學生先利用微課觀看動畫內容，進行實驗觀察，探究DNA和RNA在細胞內的分布，然后加以理論上的總結。這樣的設計更為貼近學生對探究學習的需要，能夠從科學的角度出發，自己先進行探索，然后進行知識總結，符合探究學習的要求。

生物實驗不應該局限在實驗室內，還需要采用多種方式的實驗活動來組織探究活動。如教學“人口增長對生態環境的影響”時，就可以根據內容組織學生對社區的人口狀態進行全面的調查研究，整合自己的見解進行綜合實踐活動。但是高中生自己深入社區進行實驗調查是有一定難度的，教師可以利用互聯網進行課外指導，保證實驗的開展能夠更為順利。

實驗內容應盡可能地貼近生活，保證學生能夠利用實驗解決生活問題。這樣的實驗多了，學生就能夠從生活的角度出發，考慮怎樣利用實驗來驗證生活中的生物學現象[4]。

總之，在高中生物實驗中積極開展創新工作，可以有效提高生物實驗的質量，達到較好的教學效果。教師要突破書本的限制，結合學生的實際情況和學校教學條件進行考慮，進行探究式教學，引導學生進行生物知識的探究性思考，進而有效提升學生的探究能力和創新能力。

形成評價機制，促進生物探究過程反思 網絡技術的推廣可以徹底改變高中生物實驗的評價機制，特別是因為移動互聯網技術的推廣和使用，評價活動可以形成過程性的深入思考，為高中生物實驗教學帶來新的方向和路徑。傳統實驗評價由教師根據實驗報告、實驗是否成功和課堂觀察來獲得，對于整體的實驗過程沒有更為詳細的觀察。借助移動互聯網，可以利用QQ、微信、微博等社交平臺，打造一種全新的生物實驗考評模式，變得可行性十足。

如在教學“細胞的生活環境”時，教師設計利用顯微鏡來觀察細胞的實驗過程，然后利用移動軟件實施全過程的網絡化評價模式：第一步，組織學生進行分組實驗，小組觀察的細胞內容不統一，然后小組內分工要求有專門的實驗過程拍攝人員，拍攝工具用手機就可以；第二步，實驗過程保存，然后錄制成為視頻，可以配上畫外音，實驗結束后進行交流群的上傳；第三步，通過學生之間的互相評價來實現實驗評價，查漏補缺，形成實驗能力的推進。

這樣利用信息技術形成評價模式的改革，一方面激發了學生的實驗興趣和評價興趣；另一方面讓學生能夠利用視頻錄像進行反思，發現自己在實驗過程中出現的問題，形成知識體系的總結。

4 結語

總之，生物是一門以實驗為基礎的學科，很多重要的理論、發現都是在實驗的基礎上發現的。高中是培養學生探究能力的關鍵時期，在這個節點上應用信息技術來激發學生的實驗興趣，培養實驗操作、探究能力是切實可行的，值得高中生物教師嘗試和推廣開來。高中生物教學中結合信息技術開展實驗探究能力培養，必須運用信息技術創設探究情境，讓全體學生參與探究過程；運用信息技術形成知識網絡，引導學生歸納實驗結論；運用信息技術形成創新實驗，保證探究能力綜合發展。

參考文獻

[1]劉剛.如何提高生物實驗教學質量[J].黑龍江科技信息，2016（35）：64.

[2]馬永紅.生物實驗教學中學生創新能力的培養[J].新鄉教育學院學報，2006（1）：133-134.

[3]楊桂蘭，蘇云鳳.大數據在高中生物實驗教學中的應用[J].實驗技術與管理，2017（8）：162-164.

[4]熊恩娟.高中生物實驗教學中科學方法的應用分析[J].現代交際，2017（3）：178.

[5]李榮.高中生物探究性實驗教學案例的開發例析[J].內蒙古教育，2016（21）：87.

[6]余榮娟.探究式教學模式在高中生物課堂教學中的應用實踐思考[J].高考，2016（21）：33.