駱夢迪

摘 要：本論文旨在深入探討科技創(chuàng)新對高中生物教學的影響及相應的應對策略。首先，分析了數字化教材、互動學習平臺、虛擬實驗室、模擬工具以及在線資源等科技創(chuàng)新在教學實踐中的應用。其次，從學生學習興趣、知識吸收與記憶、實驗操作技能等方面論述了科技創(chuàng)新對教學效果的積極影響。然后，論文指出數字鴻溝、對傳統(tǒng)教學模式的沖擊以及學生對科技的依賴性是當前高中生物教學面臨的挑戰(zhàn)與問題。最后，提出了應對策略，包括提升教師科技運用能力的培訓、制定科技教育政策以減小數字鴻溝，以及倡導整合科技創(chuàng)新與傳統(tǒng)教學的平衡之道。得出結論：科技創(chuàng)新為高中生物教學帶來新的機遇與挑戰(zhàn)，有必要通過綜合性的策略來促進其健康發(fā)展。

關鍵詞：科技創(chuàng)新；高中生物；數字化教材；虛擬實驗室

一、科技創(chuàng)新在高中生物教學中的實踐

（一）數字化教材和互動學習平臺

數字化教材和互動學習平臺已成為高中生物教學中不可或缺的組成部分。教材數字化使得學生可以輕松獲取各種多媒體資源，豐富了教學內容，互動學習平臺則通過提供在線討論、小組活動等形式，促使學生積極參與，激發(fā)了他們的學習興趣。這種實踐不僅使學習過程更加生動有趣，也有助于培養(yǎng)學生自主學習的能力，同時，數字化教材的靈活性和互動學習平臺的社交性為學生提供了更多的學科交流和合作機會。在這種實踐中，學生能夠通過直觀的圖像、動畫等形式更好地理解抽象概念，提高知識的吸收與記憶效果。此外，通過互動學習平臺的使用，學生可以參與虛擬實驗和模擬操作，提高實驗操作技能。數字化教材和互動學習平臺的實踐為高中生物教學帶來了新的教學模式，促進了教學的創(chuàng)新和學生學習能力的全面發(fā)展。

（二）虛擬實驗室與模擬工具的應用

傳統(tǒng)實驗室存在資源受限、安全隱患等問題，而虛擬實驗室通過數字技術呈現生物學實驗，為學生提供更廣泛的實驗體驗。通過3D模型和模擬工具，學生能夠在虛擬環(huán)境中觀察細胞結構、生物反應等過程，拓展了實驗的范圍，這種互動性的學習方式激發(fā)了學生對生物學的興趣。同時，模擬工具提供了實踐操作的機會，幫助學生培養(yǎng)實驗技能，通過與虛擬生物體的互動，學生能夠理解實驗的原理和過程，加深對生物學知識的理解。虛擬實驗室的引入不僅提升了學習的趣味性，還突破了傳統(tǒng)實驗室的種種限制，為高中生物教學注入了新的元素。這種實踐方式為學生提供了更直觀、安全、豐富的學習體驗，有望成為未來生物教學的重要發(fā)展

方向。

（三）在線資源與科研資料的獲取

在高中生物教學中，科技創(chuàng)新的實踐不僅限于傳統(tǒng)教材與實驗，還體現在豐富的在線資源和科研資料的獲取。學生通過互聯網可以迅速獲取最新的科學發(fā)展動態(tài)，拓展課堂知識的深度和廣度，在線資源的豐富性為學生提供了更多的學習選擇，包括圖書館數據庫、科學期刊，以及專業(yè)網站上的各類資料，這使得學生能夠自主探究感興趣的主題，培養(yǎng)科學探究精神。此外，科研資料的獲取也為學生提供了開展實驗和研究項目的支持，激發(fā)了他們的實踐興趣與創(chuàng)新能力。通過對在線資源和科研資料的有效利用，學生能夠更好地理解抽象概念，培養(yǎng)獨立思考和問題解決的能力，全面提升生物教學的質量。將科技創(chuàng)新融入在線資源的開發(fā)和科研資料的獲取，成為激發(fā)學生學科熱情與實踐能力的重要途徑[1]。

二、科技創(chuàng)新對教學效果的影響

（一）學生學習興趣的激發(fā)

學生學習興趣的激發(fā)是科技創(chuàng)新對生物教學效果產生的顯著影響之一。通過引入數字化教材、互動學習平臺等技術手段，生物教學在形式上更貼近學生的生活和學習習慣，激發(fā)了他們的學習興趣。數字化教材的多媒體呈現方式、生動的動畫和模擬實驗等元素，使得原本抽象的生物概念更具可視化，引起了學生的好奇心?；訉W習平臺通過提供豐富的在線學習資源、社交互動和個性化學習體驗，使得學生在學習過程中更容易產生濃厚的興趣。此外，科技創(chuàng)新也使得學生能夠參與實際的科學研究項目，通過實踐性學習進一步激發(fā)學科興趣。例如，利用虛擬實驗室和模擬工具，學生可以在安全、控制的環(huán)境下進行實驗，培養(yǎng)了他們對生物學實驗的積極態(tài)度[2]。

科技創(chuàng)新的介入不僅僅是為了提升教學效果，更是為了激發(fā)學生對生物學的濃厚興趣，使得學習過程更富有趣味性、參與性，全面提升教學的實際效果。

（二）知識吸收與記憶的改善

科技創(chuàng)新對高中生物教學的影響在于改善學生知識的吸收與記憶。數字化教材、虛擬實驗室和模擬工具等科技手段提供了更具互動性和直觀性的學習體驗，促進了學生對生物學知識的深度理解，通過生動的圖像、模擬實驗和多媒體展示，學生能夠更好地理解抽象概念，使學習過程更為生動有趣。這些科技工具的應用不僅僅是知識的呈現，更在于激發(fā)學生的學習興趣，在這個過程中，學生通過互動學習平臺，參與虛擬實驗室的操作，以及使用模擬工具進行實踐，能夠更深刻地體驗和理解生物學原理。這樣的互動性學習不僅僅是被動接受知識，更是積極參與知識的構建和應用，使知識在大腦中更為牢固地根植。通過科技創(chuàng)新，學生不再是被動地背誦知識，而是通過多樣化的學習方式主動探究和理解。這種主動性與參與性的學習過程，有效地促進了知識的吸收與記憶。在這樣的教學環(huán)境中，學生更容易形成對知識的認知框架，提升了對生物學概念的長期記憶效果。科技創(chuàng)新在知識吸收與記憶方面的改善，為高中生物教學的效果帶來了顯著提升[3]。

（三）提供鍛煉實驗操作技能的機會

科技創(chuàng)新對高中生物教學的一項顯著影響體現在提供了更為廣泛且實踐性強的實驗操作機會，特別是通過虛擬實驗室和模擬工具的應用。傳統(tǒng)實驗受到時間、設備和安全等方面的限制，而科技創(chuàng)新為學生提供了更多的實踐機會，強調動手操作與理論知識相結合；虛擬實驗室通過計算機模擬真實實驗場景，使學生能夠在安全的環(huán)境中進行多次實驗操作，加深對實驗原理的理解；模擬工具的應用則使學生能夠在虛擬情境中進行實際操作，如基因編輯、生態(tài)系統(tǒng)模擬等，增強了學生的實際操作技能。這種實驗操作的機會不僅為學生提供了更全面的實踐經驗，還培養(yǎng)了他們的團隊合作、問題解決和創(chuàng)新思維能力。通過與同學合作完成虛擬實驗或使用模擬工具，學生能夠共同面對挑戰(zhàn)，探討解決方案，鍛煉了團隊協作的技能。此外，由于虛擬實驗和模擬工具的可視化特性，學生能夠直觀地觀察實驗過程和結果，加深對生物學原理的理解，提高了實驗操作的效率和質量。

三、面臨的挑戰(zhàn)與問題

（一）數字鴻溝與科技不平等

在科技創(chuàng)新快速發(fā)展的今天，一些學生因為地域、經濟等原因無法充分享受到先進的科技資源，數字鴻溝不僅表現在學生之間，也存在于學校和地區(qū)之間。一些發(fā)達地區(qū)可能擁有先進的科技設備和資源，而一些貧困地區(qū)則可能面臨設備陳舊、網絡不暢等問題，導致學生無法平等獲得科技支持。科技不平等也反映在教育機構和師資隊伍之間，一些學?？赡苡捎谫Y源不足而難以提供足夠的科技培訓和支持，使得教師在科技運用上存在差異。這使得一些學生在數字化學習環(huán)境下可能得到較少的指導，造成了他們面對科技創(chuàng)新的不平等。數字鴻溝和科技不平等不僅影響了學生的科技水平，也制約了高中生物教學的整體水平提升。

（二）對傳統(tǒng)教學模式的沖擊

傳統(tǒng)教學模式面臨著來自科技創(chuàng)新的深刻沖擊，這一挑戰(zhàn)主要表現在對教學方式和師生互動模式的重新思考?？萍紕?chuàng)新引入了數字化教學、在線學習平臺等新興工具，打破了傳統(tǒng)課堂的時間和地域限制，學生通過在線資源獲取知識，不再完全依賴教室內的傳統(tǒng)教學方式。這種變革也使得教師在知識傳授上不再是唯一的信息來源，而是更多地扮演引導者和輔導者的角色。傳統(tǒng)的面對面互動模式被科技創(chuàng)新推動向更多的虛擬互動和在線交流方向發(fā)展，這對教師提出了新的要求，需要具備更多數字技術運用和在線教學管理的能力。同時，學生需要適應更加自主學習的模式，自我管理學業(yè)，提高自主學習和解決問題的能力。

這一沖擊使得傳統(tǒng)教學模式的優(yōu)勢和不足愈加顯著，教育者需認真面對這一挑戰(zhàn)，積極借助科技創(chuàng)新的力量，實現更靈活、個性化的教學模式的轉變。

（三）學生依賴科技的負面影響

隨著在線資源和數字學習平臺的廣泛應用，學生更傾向于依賴搜索引擎獲取知識，而缺乏主動探索與思考的習慣，導致對于知識深度的理解不足，僅停留在表面性的了解。學生在實驗室中更傾向于使用虛擬實驗室，而非真實實驗，使得他們缺乏對真實實驗環(huán)境中變數與復雜性的直接體驗，影響了實驗操作技能的培養(yǎng)，對科技的過度依賴也可能削弱學生的自主學習能力，過度依賴于預設的學習路徑，而不愿意嘗試不同的學習方式。此外，學生對科技的過度依賴還可能導致沉迷于社交媒體和游戲，分散學習注意力，影響學業(yè)成績，缺乏對科技使用的合理規(guī)劃和管理，可能使學生在獲取信息的同時忽視了信息的質量和可信度。學生對科技的過度依賴呈現出多方面的負面影響，需要教育者與家庭共同努力，引導學生建立更加平衡、健康的科技使用觀念[4]。

四、應對策略與建議

（一）開展提升教師科技運用能力的培訓

提升教師科技運用能力的培訓是解決高中生物教學中科技創(chuàng)新帶來的挑戰(zhàn)的關鍵一環(huán)。教師需要深入了解不斷發(fā)展的科技工具和資源，以更好地融入它們到教學中，專門的培訓課程可以涵蓋最新的虛擬實驗室、在線學習平臺、科學模擬工具等應用，使教師能夠熟練地運用這些工具進行生物學教學。培訓還應側重如何在課堂上創(chuàng)造積極的科技學習環(huán)境，鼓勵學生主動參與，激發(fā)他們的學科興趣。培訓應側重教師的數字素養(yǎng)和創(chuàng)新思維的培養(yǎng)，包括了解科技對學生學習心理的影響，學習如何推動學生獨立思考和實踐操作的能力；強調教師在課堂上融入科技的策略，以促進學生的批判性思維和問題解決能力，通過提升教師的數字素養(yǎng)，他們可以更靈活地應對科技發(fā)展的變化，更好地引導學生在數字時代取得成功。在實施這些培訓時，可以采用多樣化的教學方法，包括工作坊、培訓課程，以及實際操作體驗，以確保教師能夠真正掌握科技工具的使用技能，并能夠有效地將其應用到教學實踐中，這樣的培訓不僅有助于提高教師的科技運用能力，也為學生提供了更具創(chuàng)新性和實踐性的教學體驗，進一步促進了高中生物教學的發(fā)展。

（二）制定科技教育政策以減小數字鴻溝

通過制定科技教育政策，可以從學校資源和教師培訓兩個方面入手，共同減小數字鴻溝。政府、學校、企業(yè)和社會組織應形成合力，共同致力于為學生提供公平而全面的科技教育機會，促使數字化教學更好地融入學校教學體系。為了減小數字鴻溝，需要制定科技教育政策，從兩個關鍵方面入手。

第一，政策層面應推動學校提供更廣泛的科技資源和培訓，以確保每名學生都能平等地享受到先進的科技教育。具體而言，政府可以向學校提供資金，用于更新和維護教室設備，購買最新的數字化教材，以及引入虛擬實驗室和模擬工具，這樣的投資將有助于消除在不同學校之間因資源差異而導致的數字鴻溝，為每名學生提供公平的學習機會。

第二，政策制定者還應重視教師的數字素養(yǎng)培訓，鼓勵學校和教育機構為教師提供有針對性的培訓計劃，使其能夠熟練運用最新的科技工具和教學方法，包括培訓教師使用在線資源、虛擬實驗室和模擬工具，以及將科技創(chuàng)新融入傳統(tǒng)課堂教學。通過提高教師的數字素養(yǎng)，可以更好地引導學生正確使用科技，彌補教師在數字教學方面的不足，進一步縮小數字鴻溝。

（三）整合科技創(chuàng)新與傳統(tǒng)教學的平衡之道

為了有效應對學生對科技的過度依賴帶來的問題，教育者需要制訂整合科技創(chuàng)新與傳統(tǒng)教學的平衡之道的策略。在科技創(chuàng)新的引導下，可以通過將虛擬實驗室與傳統(tǒng)實驗相結合，確保學生既能夠在安全的虛擬環(huán)境中進行實驗，又能夠體驗到真實實驗環(huán)境的復雜性，這種整合不僅能夠提高學生的實驗操作技能，還有助于培養(yǎng)學生對實驗設計、數據分析的獨立思考能力。此外，可以推動使用多媒體資源，將抽象的生物學概念以圖像、動畫等形式生動呈現，以促進學生的興趣和理解。這種整合模式有助于保持傳統(tǒng)實踐的重要性，同時充分利用科技的創(chuàng)新成果。教育者應著眼于提高學生對在線資源的有效利用能力，通過引導學生在互聯網上獲取科研資料，培養(yǎng)其篩選、分析、綜合信息的能力，幫助其建立批判性思維和獨立研究的素養(yǎng)，為此，教育者可以設計相關任務，要求學生通過線上學術數據庫檢索資料，并進行文獻綜述。此外，鼓勵學生參與在線科學討論社區(qū)，分享學術觀點，拓寬學科視野。這樣的整合不僅有助于提升學生的信息素養(yǎng)，還培養(yǎng)了其與他人交流合作的能力，促進了學生在學術領域的全面發(fā)展。

在整合科技創(chuàng)新與傳統(tǒng)教學的平衡之道中，教育者需要關注科技創(chuàng)新的更新與發(fā)展，及時調整教學策略，確保教學模式與科技的發(fā)展同步。此外，鼓勵教育者參與科技培訓，提高他們運用新技術的能力，更好地應對科技創(chuàng)新給教育帶來的挑戰(zhàn)。通過這樣的整合，我們可以在保持傳統(tǒng)教學的深度和豐富性的同時，充分發(fā)揮科技創(chuàng)新的優(yōu)勢，為學生提供更豐富、更具啟發(fā)性的學習體驗。

結束語

在科技創(chuàng)新浪潮下，高中生物教學面臨新的機遇與挑戰(zhàn)。整合科技與傳統(tǒng)教學，促進實踐與理論的有機結合，是提升教學效果的關鍵，通過明晰的應對策略，能夠引導學生更好地利用科技，培養(yǎng)其獨立思考和實踐能力，使生物教學在不斷變革中煥發(fā)出新的活力。

參考文獻

[1]徐靜.高中生物教學中的科技教育與創(chuàng)新能力培養(yǎng)[J].高考，2022（26）：118-121.

[2]馬小軍.淺談通過生物實踐課培養(yǎng)中學生創(chuàng)新實踐能力[J].考試周刊，2020（86）：131-132.

[3]張萬里.科技創(chuàng)新教育活動在高中生物學教學中的探索與實踐[J].學周刊，2020（22）：87-88.

[4]王錦錦.高中生物教學中的科技教育與創(chuàng)新能力培養(yǎng)[J].科技資訊，2020，18（13）：179-180.