高中生物学科实验教学与信息技术的有效整合

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摘 要：在生物实验教学中,适当引用多媒体信息技术,把信息技术与传统的实验教学手段相整合,是如今实验教学发展的重要趋势,也是增强生物实验教学效果的有效手段.作者结合实例简单谈了信息技术在实验教学中的具体应用.

关 键 词：高中生物实验教学信息技术有效整合

随着现代化信息技术的发展,在教育教学领域,信息技术的介入和应用变得越来越常规化,在生物教学中,信息技术的应用改变了传统的教学模式、教学理念,使得生物教学发生了革命性的变化.生物学科作为一门以实验为基础的学科,信息技术的大量介入也给传统的生物实验教学带来了生机和活力.高中生物教师应当努力加强生物实验教学与信息技术的整合,提高生物实验教学的有效性.

一、利用多媒体信息技术深化理解实验原理

在开展实验教学之前,对实验原理进行深入的理解是保证实验教学效果的首要条件.在现如今很多的实验教学中,一些学生实验已经做了一半,对于实验原理却还是一知半解.由于对实验原理缺乏深刻的理解,很多学生的实验活动仅仅停留在模仿教师实验操作的层面上,既不能深刻理解实验的意义和作用,又缺乏实验创新的意识和能力.然而,与实验操作相比,实验原理往往在内容上十分枯燥乏味,抽象性也很强,学生理解起来十分困难,而教师在分析实验原理的时候采取传统的教学方式也很难将一些抽象的原理表达清楚,导致学生对实验原理一知半解.这时,如果教师能够利用多媒体信息工具来进行辅助讲解,很多难点都可以迎刃而解.就拿“叶绿体中色素的提取与分离”实验来说,这个实验在操作过程中用到的实验器皿和操作方式,学生在之前的学习中都接触过,因此,实验操作对于学生来说并不存在什么困难,并且这个实验的结果也很容易观察得到,而这个实验的难点就在于对实验原理的理解上.叶绿体中色素的提取和分离实验中四种色素彼此分离的原理如果仅依靠教材中的知识,学生在理解起来难免感到吃力.如果教师能够利用多媒体信息工具对实验原理进行分析讲解,让学生直观地看到滤纸是一种吸附剂,层析液是一种展开剂,由于四种色素的结构和性质各不相同,在滤纸上表现的吸附能力不同,在层析液中表现的溶解度不同,这样,四种色素随着层析液在滤纸上扩散的速度就会不同.基于这样一个原理,才得以将四种色素分离开来.与语言讲解相比,教师利用多媒体信息工具将实验原理用更加直观的图片动画方式展示出来,学生会更容易理解抽象的实验原理,这样在深入理解实验原理的基础上有效提高实验教学的有效性.

二、利用信息技术弥补课堂实验条件的不足

在高中生物教学中,很多实验在课堂上不具备操作的条件.例如,一些对实验器材要求较高的实验,一些操作难度非常大,且成功率较低,甚至还有很多带有较强危险性和较大的污染性的实验,在课堂上开展这些实验显然不太适合,然而,这些实验中很多又是非常重要的不可回避的实验,因此,每当遇到这类实验时,教师只能用讲实验来代替做实验,这样自然会影响实验的效果.如果我们能够运用信息技术,通过模拟操作、动画演示等方式将实验过程呈现在学生眼前,这样比起语言讲解,这种模拟实验的方式效果显然更好.例如,在学习光合作用时,笔者就利用动画的方式给学生再现了普利斯特利、鲁宾、萨克斯、梅耶和卡门的实验,这些经典的实验在课堂环境下很难操作,但利用信息工具就可以有效弥补实验条件的不足,从而大大丰富实验内容.

三、利用信息技术提高实验的可观性

在实验教学中,观察是一个非常重要的环节,学生从观察到的实验现象中总结出相关的概念、规律,透过观察行为发现问题、提出问题、解决问题,可以说,观察的效果直接影响整个实验教学的效果.然而,在生物实验中,有很多的实验现象,像是一些微观的生物结构及其发生的变化、一些极快或者极慢的生物现象和变化等,学生仅凭肉眼很难观察清楚,这时候,我们就可以利用信息技术对实验过程或者一些局部现象进行放大、加快或者减缓等,从而让学生更清楚地观察到实验现象和过程.例如,利用信息技术放大细胞膜的结构、细胞有丝分裂的过程、DNA的分子结构等,这样,学生可以借助于现代化的技术弥补肉眼观察的不足,提高实验的可观性,从而更深刻地揭示各种规律和生命现象的本质.

四、利用信息技术突破课堂实验的时空限制

在生物实验中,有相当一部分实验在课堂上不具备实验条件,例如,一些反应时间较长的实验就无法在课堂上开展,这时候,教师往往只能把实验放到课堂以外,让学生自己回家进行家庭实验.在课堂以外让学生自己动手做实验,一方面无法保证实验的完成率,另一方面无法保证实验的效果,这样就使得课堂以外的实验要求形同虚设.而如果我们能够把信息技术引进来,利用录像、摄像的技术,把课堂以外的实验在课堂环境下呈现出来,例如,在高中生物教材选修一中《运用发酵技术加工食品》,教材中的很多实验,如葡萄酒的制作、腐乳的制作等在课堂上都无法完成,于是笔者就把这些实验作为家庭作业布置给学生,让学生自己回家动手做一做,并让学生利用手机、照相机等设备把实验过程拍摄下来,然后上课的时候,再让学生把自己的实验成果给展示出来.信息技术的应用将课堂实验和课外实验很好地衔接了起来,有效突破了课堂实验的时空限制,优化了课外实验的效果.

在生物实验教学中,把信息技术与实验活动进行有效整合,可以改变传统的实验环境、实验方式、实验模式,从而大大提高实验教学的有效性.因此,高中生物教师既要认识到信息技术的作用,又要掌握运用信息技术的能力,这样才能把信息技术和实验教学进行有效整合,从而达到提高实验教学有效性的目的.