高中階段生物學(xué)科知識體系復(fù)雜，對學(xué)生的綜合能力提出了更高的要求。在高中生物教學(xué)工作開展中，教師要高質(zhì)量呈現(xiàn)知識內(nèi)容，還要調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，引領(lǐng)學(xué)生積極思考，促進(jìn)學(xué)生對生物學(xué)科知識形成全面理解的理解和吸收?；诖?，如何激活高中生學(xué)習(xí)思考熱情，成為教師需積極探究信息技術(shù)對高中生物教學(xué)的輔助作用，要思考的一項(xiàng)關(guān)鍵問題，信息技術(shù)為高構(gòu)建中生物高效、高質(zhì)的教學(xué)課堂。構(gòu)建提供了新方向。

一、信息技術(shù)融入高中生物課堂的優(yōu)勢

（一）豐富課堂教學(xué)資源

傳統(tǒng)模式下生物教學(xué)往往依賴教科書和教輔資料，僅從文字層面讓學(xué)生學(xué)習(xí)生物學(xué)科知識，這帶有極大的枯燥感，信息技術(shù)的融入可以將關(guān)鍵信息與精美的圖片，生動(dòng)的視頻、權(quán)威的文獻(xiàn)以及前沿學(xué)科實(shí)驗(yàn)緊密融合在一起，讓生物知識呈現(xiàn)的方式更加多樣化，在吸引學(xué)生注意力的同時(shí)，調(diào)動(dòng)學(xué)生視覺、感覺、觸覺的參與。如DNA的復(fù)制、神經(jīng)沖動(dòng)的傳導(dǎo)等抽象難懂的內(nèi)容，都可以通過圖片、動(dòng)畫和視頻等形式直觀地展示。以豐富且優(yōu)質(zhì)的教學(xué)資源推進(jìn)生物高效課堂構(gòu)建，可方便學(xué)生清晰地觀察生物微觀結(jié)構(gòu)及生理過程，從而加深對知識的理解。

（二）激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣

教學(xué)中融人枯燥的，從而可以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。信息技術(shù)的運(yùn)用還可以將一些細(xì)節(jié)部位放大，促進(jìn)學(xué)生對知識細(xì)節(jié)的把握。如減數(shù)分裂過程，教師可以通過信息技術(shù)為學(xué)生展示視頻動(dòng)畫，讓學(xué)生對聯(lián)會(huì)、四分體等核心概念深度理解。其次，所以信息技術(shù)的運(yùn)用，還可為學(xué)生構(gòu)建認(rèn)知臺(tái)階，降低學(xué)生認(rèn)知難度，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，進(jìn)而促進(jìn)生物高效課堂的構(gòu)建。

（三）突破教學(xué)重難點(diǎn)

將信息技術(shù)融入高中生物課堂可以實(shí)現(xiàn)化抽象為形象、化靜態(tài)為動(dòng)態(tài)、化無形為有形、化微觀為宏觀，聚焦生物學(xué)科重難點(diǎn)知識，幫助學(xué)生搭建形象思維與抽象知識的銜接橋梁，以降低學(xué)生理解的難度，還可以突破課堂局限，引導(dǎo)學(xué)生在課后反復(fù)觀看，強(qiáng)化使學(xué)生對一些重難點(diǎn)知識的理解更容易接受。如蛋白質(zhì)的合成中的脫水縮合過程通過動(dòng)畫展開，可讓學(xué)生直觀理解翻譯的其過程、條件以及進(jìn)行的方向，再引導(dǎo)幫助學(xué)生突破知識重難點(diǎn)探究，直至掌握。

二、巧用信息技術(shù)構(gòu)建高中生物高效課堂的策略

（一）開展情境教學(xué)，豐富學(xué)生學(xué)習(xí)體驗(yàn)

高中階段生物課程學(xué)習(xí)節(jié)奏較快，對學(xué)生知識理解能力要求較高，為了讓學(xué)生快速進(jìn)入學(xué)習(xí)狀態(tài)，教師可探索結(jié)合多媒體課件、微視頻等資源開展情境教學(xué)，讓學(xué)生對即將學(xué)習(xí)的內(nèi)容充滿期待。

以“DNA復(fù)制”這部分內(nèi)容為例，這是遺傳學(xué)研究的基礎(chǔ)，可助力學(xué)生理解生物內(nèi)遺傳信息的穩(wěn)定性、連續(xù)性。在這部分知識學(xué)習(xí)的過程中，DNA復(fù)制的概念、過程、特點(diǎn)和意義都屬于教學(xué)的難點(diǎn)。在課堂上，教師就可以直接拋出問題：假設(shè)你是“DNA復(fù)制工廠”的工程師，要如何確保每條新合成的DNA鏈與母鏈完全一致。創(chuàng)設(shè)直觀問題情境，引發(fā)學(xué)生探究期待。

接著，教師可以通過大屏幕為學(xué)生展示沃森和克里克《核酸的分子結(jié)構(gòu)》論文的節(jié)選片段，讓學(xué)生思考他們提出了什么樣的假說，DNA的這種復(fù)制方式有什么特點(diǎn)。通過“半保留復(fù)制假說”這一概念，讓學(xué)生理解科學(xué)的嚴(yán)謹(jǐn)性，同時(shí)結(jié)合這一假說，讓學(xué)生可以進(jìn)一步思考如何通過實(shí)驗(yàn)的方式來驗(yàn)證這一假說，進(jìn)而引導(dǎo)學(xué)生對科學(xué)研究的方法開展討論。

在這一實(shí)驗(yàn)研究的過程中，需要用到同位素標(biāo)記技術(shù)，其操作難度較高。在現(xiàn)有條件下無法在實(shí)驗(yàn)室中讓學(xué)生直接動(dòng)手完成這一實(shí)驗(yàn)。于是，教師可以探索運(yùn)用實(shí)驗(yàn)動(dòng)畫的模式，讓學(xué)生跟隨鏡頭了解梅塞爾森和斯塔爾如何按照DNA復(fù)制假設(shè)，開展實(shí)驗(yàn)推理，讓學(xué)生結(jié)合梅塞爾森和斯塔爾在實(shí)驗(yàn)中獲得的半保留復(fù)制證據(jù)，通過圖示化方式來還原他們實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的思路，可以進(jìn)一步增強(qiáng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)意識。了解了DNA的半保留復(fù)制模式后，進(jìn)一步讓學(xué)生思考DNA復(fù)制發(fā)生的時(shí)間、場所和條件分別是什么，在學(xué)生討論的基礎(chǔ)上，教師通過解密的方式為學(xué)生播放《神奇的遺傳物質(zhì)DNA的復(fù)制過程》視頻，再讓學(xué)生利用課余時(shí)間嘗試制作DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型，通過情境創(chuàng)設(shè)將教學(xué)做緊密結(jié)合在一起，讓學(xué)生真正在掌握知識的前提下，成長為“DNA復(fù)制工廠”的工程師。

（二）應(yīng)用智慧教育平臺(tái)，挖掘?qū)W習(xí)資源

為促進(jìn)優(yōu)質(zhì)教育資源共享，教育部牽頭各地建設(shè)了國家中小學(xué)智慧教育平臺(tái)，其中匯聚了諸多名師的優(yōu)質(zhì)課，方便了教師為學(xué)生穿插其中的優(yōu)質(zhì)課例，促進(jìn)高效課堂構(gòu)建。

以“降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶”這部分為例，涉及酶的作用與本質(zhì)，還有酶的特性兩大部分，其中酶的作用與本質(zhì)，需要學(xué)生以過氧化氫在不同條件下的分解為研究對象開展實(shí)踐探究。在智慧教育平臺(tái)助力下，教師可以將這部分內(nèi)容有效前置，讓學(xué)生在課前進(jìn)行自主學(xué)習(xí)。過氧化氫，也就是雙氧水，是生活中比較常見的一種消毒液，學(xué)生在體表傷口潰瘍時(shí)常會(huì)用到。因材料廉價(jià)易得，所以教師可以引導(dǎo)學(xué)生借助視頻在家庭條件下自主開展實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證溫度、催化劑等不同因素對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響，引導(dǎo)學(xué)生掌握用單一變量法開展實(shí)驗(yàn)的有效方式，并對不同試管內(nèi)的材料做好標(biāo)記（見圖1）。

圖1智慧教育平臺(tái)·過氧化氫分解實(shí)驗(yàn)

在學(xué)生自主學(xué)習(xí)的過程中，教師要鼓勵(lì)學(xué)生通過拍照或錄制視頻的方式記錄自己的實(shí)驗(yàn)過程，然后再在課堂上與大家分享自己的實(shí)驗(yàn)成果，增強(qiáng)學(xué)生課堂參與感。在學(xué)生自主進(jìn)行課前實(shí)驗(yàn)的前提下，教師與學(xué)生一起學(xué)習(xí)酶的作用和本質(zhì)的這節(jié)課，整體推進(jìn)過程就會(huì)更加流暢，教師與學(xué)生一起結(jié)合表格提供的信息（見表1），分析實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路，可讓學(xué)生深刻理解酶對細(xì)胞內(nèi)化學(xué)反應(yīng)至關(guān)重要。

表1比較過氧化氫在不同條件下的分解實(shí)驗(yàn)

另外，在國家中小學(xué)智慧教育平臺(tái)所提供的視頻資源中，還出現(xiàn)了拓展性任務(wù)，比較不同生物組織中過氧化氫酶的催化效果，并用注射器和塑料管這種簡單的實(shí)驗(yàn)材料，將動(dòng)物肝臟、黃豆、花生等作為實(shí)驗(yàn)材料，通過觀察注射器內(nèi)的氣體量比較過氧化氫酶的催化效果。這類實(shí)驗(yàn)也非常適合學(xué)生在課外獨(dú)立操作，既能培養(yǎng)學(xué)生良好的動(dòng)手意識，又能進(jìn)一步讓學(xué)生學(xué)會(huì)對照實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的方式方法，可培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真的探究習(xí)慣。

（三）開展虛擬實(shí)驗(yàn)，體驗(yàn)學(xué)科魅力

實(shí)驗(yàn)是高中生物教學(xué)的核心一環(huán)，為加快課堂教學(xué)節(jié)奏，教師可通過一些虛擬仿真軟件，降低對實(shí)驗(yàn)器材、場地的依賴，還能還原生物實(shí)驗(yàn)過程，引導(dǎo)學(xué)生對實(shí)驗(yàn)原理和實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的透徹理解。

以“土壤中分解尿素的細(xì)菌分離與計(jì)數(shù)”這一實(shí)驗(yàn)為例，這是讓學(xué)生了解土壤生態(tài)系統(tǒng)，具備分離細(xì)菌能力，建立環(huán)境保護(hù)意識的實(shí)驗(yàn)。但是這個(gè)實(shí)驗(yàn)對于材料的要求較高，如果學(xué)生采集土樣不合適很容易導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)失敗，在土樣保存和處理的過程中，學(xué)生也很容易出現(xiàn)失誤。實(shí)驗(yàn)中培養(yǎng)基中各種成分的配比必須精確，否則會(huì)影響細(xì)菌的生長和分離效果。為了保障實(shí)驗(yàn)進(jìn)行的效果，引導(dǎo)學(xué)生透徹理解實(shí)驗(yàn)原理，教師可以嘗試借助虛擬實(shí)驗(yàn)環(huán)境，真實(shí)還原實(shí)驗(yàn)過程。

虛擬實(shí)驗(yàn)室自帶強(qiáng)大的3D引擎和仿真算法，可將實(shí)驗(yàn)的每個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行高精度的3D建模。從第一步土壤取樣開始，系統(tǒng)會(huì)將取樣適合的地點(diǎn)、土壤形態(tài)進(jìn)行直觀展示，學(xué)生需要嚴(yán)格按照正確的取樣操作方法選擇樣本并保存。實(shí)驗(yàn)的第二步是培養(yǎng)基的制備，與真實(shí)實(shí)驗(yàn)環(huán)境相似，體系提供了氮源培養(yǎng)基和牛肉膏蛋白肺培養(yǎng)基。在土壤稀釋操作中學(xué)生需要嚴(yán)格按照說明中提到的方法，稱取 10g 土壤，放入盛有 90mL 無菌水的三角瓶中，充分振蕩，再按照逐步稀釋的方法，分別制成 10¹ 、10² 、 10³ 、 10⁴ 、 10⁵ 、 10⁶ 、 10⁷ 倍土壤稀釋液，在這個(gè)過程中學(xué)生如果出現(xiàn)操作失誤，系統(tǒng)會(huì)提示出錯(cuò)，并要求學(xué)生重新配置稀釋液。這種即時(shí)反饋模式，可引導(dǎo)學(xué)生具備嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真操作習(xí)慣。培養(yǎng)基制作完成后進(jìn)入涂布平板環(huán)節(jié)，系統(tǒng)也有具體的操作說明（見圖2）。

圖2土壤中分解尿素的細(xì)菌分離與計(jì)數(shù)虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)

這種實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式便捷安全，能引導(dǎo)學(xué)生對實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行細(xì)致觀察。在學(xué)生完成實(shí)驗(yàn)操作后，后臺(tái)會(huì)生成相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)記錄。教師可以結(jié)合實(shí)驗(yàn)記錄，了解學(xué)生的操作是否規(guī)范。借助虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，學(xué)生可以多次實(shí)驗(yàn)。這有助于培養(yǎng)學(xué)生認(rèn)真嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)精神，也能促進(jìn)學(xué)生對實(shí)驗(yàn)原理的深度理解。

（四）引入教育游戲，實(shí)現(xiàn)寓教于樂

進(jìn)人高中階段，課程學(xué)習(xí)節(jié)奏加快，學(xué)生學(xué)習(xí)壓力較大，教師要引導(dǎo)學(xué)生通過輕松愉悅的方式鞏固知識，從而為生物課堂注人新活力。

以“遺傳與變異”這部分內(nèi)容的學(xué)習(xí)為例，對堿基的配對，還有基因的表達(dá)模型，很多學(xué)生停留于機(jī)械記憶層面，運(yùn)用不夠靈活。教師就可以結(jié)合電腦編程的相關(guān)內(nèi)容，為學(xué)生開發(fā)基因探險(xiǎn)家互動(dòng)游戲APP。通過層層遞進(jìn)的闖關(guān)方式，基礎(chǔ)階段畫面出現(xiàn)一個(gè)堿基，由學(xué)生從四個(gè)選項(xiàng)中為其選擇配對堿基，讓學(xué)生對A-T，C-G堿基配對模式扎實(shí)掌握。接著畫面出現(xiàn)四個(gè)堿基組成的單鏈，讓學(xué)生選擇對應(yīng)的另一條單鏈結(jié)構(gòu)。進(jìn)階階段有選擇、填空、判斷各類問題，如：

例1.已知一段雙鏈DNA分子中，鳥嘌呤（G）所占的比例為 20% ，那么胸腺嘧啶（T）所占的比例為；

A. 20% B. 30% （204號 C.40% D. 50%

例2.DNA分子中，A與T之間通過 個(gè)氫鍵相連，G與C之間通過 個(gè)氫鍵相連。讓學(xué)生在模擬。

通過闖關(guān)挑戰(zhàn)的方式，將游戲互動(dòng)與遺傳變異的相關(guān)問題融合在一起，答對則直接進(jìn)入下一關(guān)，答錯(cuò)需要從頭開始。教師可以在數(shù)據(jù)后臺(tái)統(tǒng)計(jì)學(xué)生的答題速度、容題準(zhǔn)確率，并引人了競技模式，將學(xué)生的成績形成排行榜，可有效促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)潛能釋放，增強(qiáng)學(xué)生問題解決能力。

三、結(jié)束語

總之，信息技術(shù)在高中生物教學(xué)中的應(yīng)用，可激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，拓寬學(xué)生知識視野。的教師要在尊重學(xué)生主體地位的基礎(chǔ)上，將生物學(xué)習(xí)與情境教學(xué)、智慧教育平臺(tái)、虛擬仿真實(shí)驗(yàn)、教育游戲充分結(jié)合積極運(yùn)用信息化工具，滿足學(xué)生的個(gè)性化學(xué)習(xí)需求，不斷優(yōu)化學(xué)生的學(xué)習(xí)體驗(yàn)，的提升學(xué)生的生物學(xué)習(xí)及實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α?/p>

作者單位：王英杰 山東省濟(jì)鋼高級中學(xué)

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