張曉彤

當(dāng)前的數(shù)字時代，信息技術(shù)正在逐步成為高中生物學(xué)教學(xué)不可或缺的一環(huán)。隨著數(shù)字工具和互聯(lián)網(wǎng)資源的日益普及，生物學(xué)的教學(xué)與學(xué)習(xí)方式正經(jīng)歷著一場革命性的變革。這一變革超越了簡單的技術(shù)融合，它代表著教學(xué)方式的徹底革新，使生物學(xué)的學(xué)習(xí)過程更加生動、互動而富有吸引力。數(shù)字化手段為生物學(xué)教育帶來了豐富而多元的教學(xué)資源。

一、信息技術(shù)助力高中生物學(xué)教學(xué)的重要性

在當(dāng)前教育領(lǐng)域，信息技術(shù)對高中生物教學(xué)的重要性日益凸顯。這種重要性體現(xiàn)在多個方面，首先是對教學(xué)內(nèi)容的豐富和深化。信息技術(shù)通過提供大量的在線資源、實時數(shù)據(jù)和互動平臺，使得生物學(xué)教學(xué)不再局限于傳統(tǒng)的課本和教室。學(xué)生可以通過互聯(lián)網(wǎng)接觸到最新的科學(xué)發(fā)現(xiàn)、研究論文以及全球各地的生物學(xué)案例，這些資源極大地豐富了他們的學(xué)習(xí)內(nèi)容，并幫助他們建立起更全面和深入的生物學(xué)知識體系。信息技術(shù)還在提高教學(xué)效率和便利性上發(fā)揮了重要作用。線上教學(xué)平臺和教育應(yīng)用程序使得學(xué)生可以隨時隨地進(jìn)行學(xué)習(xí)，不受時間和地點的限制。這種靈活性特別適合當(dāng)今快節(jié)奏和多樣化的學(xué)習(xí)需求，使學(xué)生可以根據(jù)自己的進(jìn)度和興趣進(jìn)行個性化學(xué)習(xí)。信息技術(shù)在促進(jìn)教師專業(yè)發(fā)展方面也發(fā)揮著重要作用，教師可以通過網(wǎng)絡(luò)平臺分享教學(xué)經(jīng)驗、獲取教學(xué)資源和參與專業(yè)培訓(xùn)，這些都有助于提高他們的教學(xué)水平和專業(yè)技能。同時，教師可以利用技術(shù)工具進(jìn)行課堂管理和學(xué)生評估，使教學(xué)工作更加準(zhǔn)確和高效。

信息技術(shù)在高中生物學(xué)教學(xué)中扮演著不可或缺的角色，它不僅提高了教學(xué)內(nèi)容的豐富性和實踐性，還增強(qiáng)了教學(xué)的互動性和效率，同時也為教師的專業(yè)發(fā)展提供了便利。在這個數(shù)字化時代，教師有效利用信息技術(shù)已經(jīng)成為提升生物學(xué)教育質(zhì)量的關(guān)鍵。

二、高中生物學(xué)教學(xué)融入信息技術(shù)的重要途徑

（一）微課程應(yīng)用于高中生物學(xué)教學(xué)

在高中生物學(xué)課堂中，微課程的應(yīng)用為“細(xì)胞的多樣性和統(tǒng)一性”這節(jié)課帶來了全新的學(xué)習(xí)體驗。微課程的獨特之處在于其高度集中的內(nèi)容和靈活的學(xué)習(xí)方式，使學(xué)生能夠在短時間內(nèi)吸收和理解復(fù)雜的生物學(xué)概念。在生物學(xué)課上，學(xué)生通過微課視頻學(xué)習(xí)了原核和真核細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)，然后在課堂上進(jìn)行了更深入的討論和實驗操作。

在課堂開始，師導(dǎo)入：大家好，今天我們通過微課了解了細(xì)胞的多樣性和統(tǒng)一性?！痢镣瑢W(xué)，你能用自己的話簡單描述一下微課里提到的原核細(xì)胞和真核細(xì)胞的區(qū)別嗎？

生：原核細(xì)胞的DNA是散在細(xì)胞內(nèi)的，沒有包裹在細(xì)胞核里，像我們在微課的動畫中看到的那樣。而真核細(xì)胞的DNA則被細(xì)胞核膜所包裹。

師：很好。微課的動畫讓這個概念變得更加直觀?，F(xiàn)在，讓我們來通過顯微鏡做實驗。我希望大家能夠運用微課中學(xué)到的知識，觀察并比較不同細(xì)胞的結(jié)構(gòu)。

在實驗環(huán)節(jié)，學(xué)生輪流觀察顯微鏡下植物細(xì)胞和動物細(xì)胞的標(biāo)本。

師：××同學(xué)，你能描述一下你觀察到的植物細(xì)胞和動物細(xì)胞有什么不同嗎？

生：在微課里我們學(xué)到，植物細(xì)胞有細(xì)胞壁和葉綠體，而動物細(xì)胞沒有。實際上通過顯微鏡觀察后，我發(fā)現(xiàn)確實如此。

師：非常棒。你能聯(lián)系微課內(nèi)容談?wù)劶?xì)胞的多樣性和統(tǒng)一性嗎？

生：雖然細(xì)胞在形態(tài)和功能上有差異，但他們都有細(xì)胞膜、細(xì)胞質(zhì)和遺傳物質(zhì)。這就是細(xì)胞的統(tǒng)一性。

師：非常好。通過微課和實驗，我們更深入地理解了這一概念。微課程讓復(fù)雜的生物學(xué)知識變得更容易理解和記憶。

課堂結(jié)束時，教師總結(jié)：“今天的課程展示了微課程在生物學(xué)教學(xué)中的強(qiáng)大作用。這種結(jié)合視頻學(xué)習(xí)和實踐操作的方法，有效提高了學(xué)習(xí)的趣味性和效率?！蓖ㄟ^這樣的教學(xué)策略，高中生物課堂變得更加生動和高效，同時激發(fā)了學(xué)生對生物學(xué)深入學(xué)習(xí)的興趣。最后用思維導(dǎo)圖總結(jié)本節(jié)課的教學(xué)重點。（見圖1）

（二）情境教學(xué)在生物學(xué)課堂的實踐

教師在高中生物學(xué)教學(xué)中融入信息技術(shù)進(jìn)行情景教學(xué)，尤其是在探討“細(xì)胞的多樣性和統(tǒng)一性”這一主題時，可以通過多媒體演示、互動軟件和在線模擬實驗來提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和理解能力。這種教學(xué)方法使復(fù)雜的生物學(xué)概念通過視覺和互動元素變得更加生動和易于理解。

在這種教學(xué)模式下，教師可以使用信息技術(shù)輔助講授光合作用的過程。

師：今天我們會用這個互動軟件來探索光合作用?！痢镣瑢W(xué)，你能從軟件中找出葉綠體，并描述它的功能嗎？

生：在這個互動界面中，葉綠體是負(fù)責(zé)光合作用的細(xì)胞器官，它們看起來像綠色的小豆子。

師：非常好。現(xiàn)在我們來看看光合作用的兩個主要階段。××同學(xué)，你能用軟件輔助來解釋光反應(yīng)和暗反應(yīng)嗎？

生：當(dāng)然，老師。軟件顯示，光反應(yīng)在葉綠體的類囊體膜上發(fā)生，需要陽光并產(chǎn)生能量和氧氣。暗反應(yīng)則在葉綠體的基質(zhì)中進(jìn)行，它不需要光照，但會利用光反應(yīng)產(chǎn)生的能量來合成糖。

師：很好。接下來，我們用這個在線模擬實驗來觀察不同光照強(qiáng)度對光合作用的影響?！痢镣瑢W(xué)，你能調(diào)整一下光照強(qiáng)度，并告訴我們看到了什么嗎？

生：當(dāng)我增加光照強(qiáng)度時，軟件顯示光合作用速率也隨之增加。這表明光照是影響光合作用的關(guān)鍵因素之一。

師：非常好。通過今天的互動軟件和在線模擬，我們不僅學(xué)到了光合作用的理論知識，還體驗了它的運作過程。信息技術(shù)的應(yīng)用使我們能夠更加深入和直觀地理解這一復(fù)雜的過程。

教師運用信息技術(shù)在生物學(xué)教學(xué)中創(chuàng)建了一個富有互動性和參與感的學(xué)習(xí)環(huán)境。學(xué)生不僅通過視覺化的方式學(xué)習(xí)了理論知識，還通過模擬實驗加深了對科學(xué)現(xiàn)象的理解。這種教學(xué)模式有效地提升了學(xué)生的興趣和參與度，同時也提高了他們的科學(xué)探究能力。

（三）拓展學(xué)習(xí)資源，豐富生物學(xué)教育

在高中生物學(xué)教育中，教師使用信息技術(shù)拓展學(xué)習(xí)資源對于深入理解復(fù)雜的生物學(xué)概念至關(guān)重要。特別是在探討“DNA的結(jié)構(gòu)”這一內(nèi)容時，通過多媒體資源、在線數(shù)據(jù)庫和互動學(xué)習(xí)工具，學(xué)生能夠更加直觀地理解DNA分子的雙螺旋結(jié)構(gòu)及其構(gòu)建過程。

教師為了使學(xué)生更好地理解DNA的結(jié)構(gòu)特點和雙螺旋模型的構(gòu)建歷程，運用了一系列信息技術(shù)工具和資源。

師：今天我們將利用這些互動教育軟件來探索DNA分子的結(jié)構(gòu)?！痢镣瑢W(xué)，你能從這個數(shù)字模型中識別出DNA分子的主要結(jié)構(gòu)特點嗎？

生：在這個模型中，我可以看到DNA是由兩條互相纏繞的長鏈組成的，它們形成了一個雙螺旋結(jié)構(gòu)。而且每條鏈由磷酸和糖組成的骨架，以及連接這兩條鏈的堿基對。

師：很好。接下來，我們將使用這個軟件來制作一個DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型?！痢镣瑢W(xué)，你能嘗試操作這個軟件，模擬DNA雙螺旋的形成過程嗎？

生：是的，老師。我在這個軟件中選擇了不同的堿基，然后看到它們?nèi)绾闻鋵Σ⑿纬闪诉@個雙螺旋結(jié)構(gòu)。

師：非常好。現(xiàn)在，讓我們一起討論DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的發(fā)現(xiàn)過程?！痢镣瑢W(xué)，你能根據(jù)我們之前看的視頻來談?wù)剢幔?/p>

生：當(dāng)然，老師。我記得視頻中說，沃森和克里克是首次提出DNA雙螺旋模型的科學(xué)家。他們使用了X射線晶體學(xué)的數(shù)據(jù)來確定DNA的這種獨特結(jié)構(gòu)。

師：很好。通過今天的數(shù)字模擬和視頻學(xué)習(xí)，我們不僅學(xué)習(xí)了DNA的結(jié)構(gòu)特點，還了解了科學(xué)家是如何發(fā)現(xiàn)這個結(jié)構(gòu)的。信息技術(shù)的應(yīng)用讓我們能夠更深入地理解DNA結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性和美妙性。

課程結(jié)束時，教師總結(jié)：“利用信息技術(shù)拓展的學(xué)習(xí)資源為我們提供了一種全新的學(xué)習(xí)DNA結(jié)構(gòu)的方式。它不僅使復(fù)雜的科學(xué)概念變得更加直觀和易于理解，而且還激發(fā)了大家對生物學(xué)深入學(xué)習(xí)的興趣。”通過這種方法，學(xué)生不僅在視覺上理解了DNA的結(jié)構(gòu)，還通過互動學(xué)習(xí)工具加深了對DNA分子雙螺旋結(jié)構(gòu)的理解。這種理論和實踐結(jié)合的教學(xué)方法有效提升了學(xué)生的學(xué)習(xí)效率和參與度。

（四）線上課堂提升生物學(xué)互動性

在高一生物學(xué)的線上課堂中，探討“基因突變和基因重組”這一內(nèi)容時，信息技術(shù)的運用顯得尤為重要。通過在線平臺，教師可以構(gòu)建互動豐富的教學(xué)環(huán)境，讓學(xué)生在遠(yuǎn)程學(xué)習(xí)的情況下也能積極參與到課堂討論中。

教師利用線上課堂的工具，帶領(lǐng)學(xué)生深入理解基因突變和基因重組的概念、原因和意義。

師：今天我們的線上課堂將聚焦于基因突變和基因重組。首先，××同學(xué)，你能告訴我們基因突變的一些特點和原因嗎？

生：基因突變是指DNA序列發(fā)生變化，它可能由多種因素引起，如環(huán)境因素、輻射或化學(xué)物質(zhì)的影響。

師：非常好?，F(xiàn)在，讓我們通過鐮刀型細(xì)胞貧血癥的實例來理解基因突變?！痢镣瑢W(xué)，你能從這個角度解釋一下基因突變的根本原因嗎？

生：在鐮刀型細(xì)胞貧血癥中，基因突變導(dǎo)致血紅蛋白的氨基酸序列發(fā)生變化，這是因為DNA分子中的某個堿基對發(fā)生了突變。

師：很好。那么基因重組有什么意義呢？××同學(xué)，請談?wù)勀愕睦斫狻?/p>

生：基因重組是自然界和實驗室中發(fā)生的一種現(xiàn)象，它可以導(dǎo)致生物多樣性的增加，對進(jìn)化和遺傳研究都很重要。

師：很好?，F(xiàn)在，我們討論一下細(xì)胞癌變。××，你能談?wù)劶?xì)胞癌變的原因和預(yù)防方法嗎？

生：細(xì)胞癌變可能由基因突變導(dǎo)致，例如某些基因的失活或激活。預(yù)防方法包括避免暴露于輻射和有害化學(xué)物質(zhì)，以及保持健康的生活方式。

師：非常好。通過今天的線上課堂，我們不僅學(xué)習(xí)了基因突變和基因重組的概念和意義，還討論了它們在生物學(xué)和社會中的影響。信息技術(shù)的使用給我們提供了討論和互動的機(jī)會。

課程結(jié)束時，教師總結(jié)：“利用線上課堂和信息技術(shù)，我們能夠更有效地進(jìn)行生物學(xué)教學(xué)。這種教學(xué)模式不僅提升了課堂的互動性，還激發(fā)了學(xué)生對科學(xué)探究的興趣?！蓖ㄟ^這種方式，學(xué)生在理解復(fù)雜科學(xué)概念的同時，也能夠形成正確的價值觀和社會責(zé)任感。

隨著信息技術(shù)在教育領(lǐng)域的深入應(yīng)用，我們見證了生物學(xué)教學(xué)方式的重大轉(zhuǎn)變。從微課程的靈活運用、情境教學(xué)的互動體驗，到線上課堂的廣泛參與和拓展學(xué)習(xí)資源的無限可能，這些創(chuàng)新的教學(xué)策略不僅極大地豐富了學(xué)生的學(xué)習(xí)體驗，還拓寬了教師的教學(xué)視野。

展望未來，我們有理由相信，隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步和教育理念的更新，生物學(xué)教育將進(jìn)入一個更加開放、互動和多元的新時代。學(xué)生將有機(jī)會通過更加多樣化的途徑探索生命科學(xué)的奧秘，從而更深入地理解復(fù)雜的生物學(xué)概念。同時，這種多樣化的教學(xué)方式也將激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造力和批判性思維，把他們培養(yǎng)成具有科學(xué)素養(yǎng)和社會責(zé)任感的公民。

（作者單位：呼和浩特第十四中學(xué)）

編輯：曾彥慧