數字化實驗室在高中生物教學中應用的要點分析

漆玉霞

摘 要：現階段在教學體制改革的背景下，高中生物教學需要順應改革中所提出的要求，在實際教學中進行改變。但是就目前情況來看，部分教師依舊被困在傳統教育中沒有逃脫，這就導致無法跟上時代的潮流，阻礙學生的學習和發展，高中生物中所學習的知識較為抽象，如果只是依靠教師的講解和學生自己觀看教材，無法理解和掌握相關知識，這時就需要實驗來幫助學生，讓他們體會書中所講知識，從而更加深入地了解知識，將抽象變得具體。但是對學生和教師傳統的實驗室有較多的局限性，教學效果并不是很理想，學生的學習也會受到限制。數字化是一種新型的技術，能夠讓學生在對知識探究的過程中提升自身學習能力和發現知識的能力，促進學生發展。

關鍵詞：數字化實驗室;高中生物教學;應用要點

生物是一門實驗性較強的學科，而實驗也是在生物教學中非常重要的一種教學形式，可以將抽象的知識變得具體，更容易讓學生對其理解。但是傳統實驗室可以為學生提供學習的素材較少，往往在實際應用中達不到教師想要的效果，導致學生的探究等能力無法提升。數字化實驗室可以讓學生在其中更多地設計和完成實驗，對不懂的知識進行研究。并且數字化實驗室還可以培養學生的學科素養，在不斷的探究中將創新精神和實踐的能力提升，從而將學科素養不斷提升，促進自身發展。

一、 數字化實驗室在高中生物教學中應用的優勢

（一）方便攜帶，提升實驗的效率和質量

高中生物教學中重視實驗教學，但是在傳統的實驗中學生往往會通過自己眼睛的觀察來讀取數據，再將所得到的數據進行整理，并且實驗只能在室內完成。如果部分學校的實驗條件并不充足，在讀取數據的時候可能時間也比較長，其準確性也無法掌握，這就讓學生所得出的實驗結果失真，并將處理的難度增加。在應用數字化實驗室時可以將這個問題解決，實驗室中的傳感器能夠在學生測量的時候將所獲得數據傳輸到對應的計算機當中，并按照學生的要求將這些數據以不同的形式呈現出來，這時學生可以獲得更加有效的數據，還節省了操作中所浪費的時間，將實驗效率提升上去，保證實驗結果的準確性。

（二）獲得實時的實驗數據

在高中生物實驗當中將數字化實驗室應用其中可以幫助學生獲得實時的實驗數據，觀察到數據的變化，并將數據呈現出來。生活中有部分實驗需要每隔一段時間觀察實驗中所呈現的數據，但是如果只是依靠學生自己，并不能將細小的變化準確地記錄下來，然而借助數字化實驗室就可以將這個問題解決，得到更加準確且實時的數據，獲得想要的數據類型。

（三）準確度較高，綜合性較強

對于數據來說，利用機器進行采集更加可靠，并且也會將精準度提升上去，還能夠在使用的時候將精準度進行設置，這樣的數字化實驗室將傳統實驗室采集的劣勢進行填補。其實對于生物實驗來說，有部分實驗會出現較大的誤差，從而無法將準確的值計算出來，而使用傳感器就可以將其解決，確定精準的數值。而對于綜合性來說，其中包含的傳感器能夠在復雜的實驗中使用，讓數據準確性依舊保持，這為學生提供了較多的便利條件。除此之外，數字化實驗室還可以將實驗室中的變化情況以多種形式動態地呈現出來，學生可以根據自己的要求和任務等將所得出的數據進行查看。

二、 高中生物教學中存在的問題

（一）教師所應用的教學方式單一

雖然新課改已經要求教師在傳統教育中脫離出來，但是部分教師因長期處在其中，一時間無法脫離，從而依舊應用傳統教學方式和理念進行教學。不管是在理論知識還是實驗中，教師先對此知識進行講解，然后分開分析，實驗亦是如此。實驗教學中，教師先將實驗原理告訴學生，再開始演示步驟，最后得出結論，學生仿照教師進行實驗即可，這個過程不會進行較多的思考，處在被動學習當中，無法養成獨立思考的能力和創新精神。

（二）缺少教學評價方法

教師在理論知識和實踐中會敘述自己對知識的見解和講解自己所做的實驗，導致學生被動學習，其實這與沒有完善的評價方法有著較大的聯系。也就是說，在教師布置的任務當中，無論學生將任務完成得是否出色，都無法將學生現階段的學習能力進行判斷。并且高中生要面臨高考，壓力會讓教師選擇在短時間內看到學生提升學習能力的現象，想要讓學生在短時間中完成大量的練習題和背誦相關內容，這時如果階段性測試效果良好，就會將其作為評價。這對于學生會形成長期的影響，教師并不能在短時間內將學生的學習成果觀察出來。

（三）實驗教學管理中比較混亂

高中生物實驗室容量肯定是有限的，如果教師在完成實驗的時候讓班級中的學生來完成，那么肯定看的學生較多，認真完成的比較少，這時教師就無法有效對學生進行管理，就算是在實驗中遇到問題，教師也可能因為問題太多過于忙碌，甚至失去耐心。這時所呈現的無從管理的現象，讓學生的學習效率和教師的教學效率降低，布置的任務也難以完成，長此以往可能就會放棄學生動手實驗的教學方式。

（四）沒有重視實驗教學

重視實驗教學這個問題和教師的教學觀念以及學生的重視程度有著較大的關聯，導致學生在學習中也變得越來越不重視。但是實驗教學在生物教學中占據重要地位，部分教師雖然明白這個道理，卻認為實驗不光時間長，可能成為學生玩耍的工具，導致他們并不愿意使用實驗去教學，或者是在自己的演示中為學生講解，讓學生強制記憶過程和結果等。這時學生是一個旁觀者，甚至在教師操作的時候，自己的思緒已經飛到千里之外。

三、 高中生物教學中應用數字化實驗室的策略

（一）多方面分析和處理數據，解決難題，提升教學效率

在高中生物教學當中應用數字化實驗室，能夠通過計算機技術的優勢和其傳感器的優勢，將實驗中所獲得的信息全面地展示在學生面前，還可以將實驗數據進行處理，從多方面進行分析。教師需要利用這個優點將更多的實驗教學時間投入實驗的設計和總結當中，讓學生通過實驗和交流，找到其中所存在的知識點，解決重點和難點問題，提升教學效率與學習效果。