信息技术在中学生物课堂教学中的应用

随着科学技术的飞速发展，多媒体技术已越来越多地应用于现代教学之中，并以快捷的方式、逼真的动画效果、大容量的板书内容，改变了传统的教学方式，收到了良好的课堂教学效果。在生物课的教学中，如何结合课程特点，有效地利用多种媒体并充分发挥其优势，高质量、高效率、高效益地完成教学活动，是生物课教学中的一个现实问题。

多媒体技术以其表现手法多样化，情景的再现效应，人机交互效应，个别化效应及教学效果的最优化，而具有传统教学手段所不能比拟的教育功能，它对于提高教学质量，促进教学改革具有非常重要的意义。这些现代化教育技术手段包括视听设备（幻灯，投影，录像，电影等）及计算机辅助教学。这些多媒体在中学生物课堂教学中，主要有一下几个方面应用。

一、创设真实情境，精心导入新课

兴趣是最好的老师。教师在导入新课时，应该联系实际创设真实情境，充分激发学生的学习兴趣。只要在上课时激起学生强烈的求知欲、引发他们浓厚的学习兴趣，就会事半功倍。然而传统生物教学仅仅靠简单的挂图、色彩变幻等手段来激发学生的学习兴趣，这显然是很不够的，运用现代信息技术，在课上播放与本节课有关的动画、录像、图片、声音等，可以有效地激发学生的求知欲，使其产生浓厚的学习兴趣。例如：在《生态系统的稳定性》这节课中，教师首先播放新闻短剧《生物圈1号》，让学生深刻感受到生态系统稳定性的重要性引起学生思考自然、观察自然、探索自然的兴趣，进而加强对学生的爱国教育、环保教育。再如：在教学第五章第一节《生物的生殖》时播放《多利羊的诞生》，教学第六章第三节《基因的表达》时，播放《“人体的阿波罗计划”—人类基因组计划》等。通过这些短剧或影片的播放，一方面可以有效地激发学生的兴趣，提高学生的能动性，另一方面也可以利用这些生动有趣的情景对学生进行情感教育，培养其献身科学的精神。但要注意，短剧播放要短而精，切不可占用太多时间。

二、应用多媒体，突破重难点

恰当应用多媒体课件可以很好地突破教学重难点，提高课堂效率。生物学科中很多生命现象、生化反应、代谢途径等教师难以用语言表达清楚，而多媒体课件集声音、图像、文字、动画、视频等多种媒体于一体，化静为动，生动有趣，直观形象，虚实结合，可以最大限度地满足学生的视听等感官需求，在学生头脑中建构理论模型和知识结构，从而突破重难点。如：第四章第二节《神经调节》中的“兴奋的传导”这个难点，教师用传统教学手段难于讲清，学生难于理解，而用计算机技术模拟兴奋在“神经元内”“神经元间”的电位变化和突触内递质的释放过程，以及电位传导和化学刺激的转化，学生很容易在头脑中形成刺激－膜电位变化－突触递质－膜电位变化这条一体化兴奋传导路线，从而理解兴奋的传导机制，达到教学目的。

在课堂上有效地利用多媒体技术前串后连、突破时空局限，可使学过的知识瞬时再现，大大节省教学时间，提高教学效率，提高教学质量。例如第六章第二节《基因的分离定律》中基因分离定律的实质是本节的难点所在，如果教师利用多媒体演示减数分裂的过程：减数分裂前期同源染色体联会形成四分体，第一次减数分裂同源染色分开，这时位于一对同源染色体上的等位基因会随着同源染色体的分开而分离，分别独立分配到两个配子中遗传给后代。学生通过对减数分裂过程的理解很容易接受分离定律的实质，从而突破本课的难点。

多媒体教育技术还可以将微观的内容直观化，将抽象的内容具体化，使学生对微观和抽象的知识有更好的认识。生物学作为一门自然学科,微观方面的发展已经从细胞水平深入到了分子水平。高三选修教材中关于基因工程的内容,对学生来讲看不见、摸不着很难理解,教学过程中使用多媒体课件,从目的基因的提取开始,给学生演示限制性内切酶如何识别核苷酸序列,将磷酸二酯键和氢键断开,DNA连接酶又怎样连接磷酸二酯键进行目的基因与运载体的结合,借助噬菌体侵染细菌的过程让学生理解目的基因是如何导入到受体细胞中的,随受体细胞的分裂目的基因进行扩增,最后实现目的基因的表达。通过动态模拟这一显微操作过程,加之视觉、听觉的共同作用,并在此基础上诱导学生思考、讨论、共同探究规律。同时，生物学的研究对象是生物,生物是鲜活的、有生命的,生命现象是动态的变化过程。在教学过程中如何将这些变化过程尽量真实地展现给学生,运用多媒体是有效的途径之一。遗传与变异一章中有一个教学难点:基因控制蛋白质的合成。关于转录和翻译的过程,如果只利用静止的图片演示,不符合学生的认知心理,学生很难理解这一问题。选用多媒体课件给学生演示DNA的结构、解旋过程,按照碱基互补配对原则进行的转录过程,mRNA通过核孔从细胞核进入细胞质,与核糖体结合,最后完成翻译过程合成蛋白质,表达出基因控制的性状。这一完整的动态过程的展示,形象逼真、立体感强,极有效地让学生感受到“动感”,配之以声音、色彩的刺激,使学生的大脑皮层处于兴奋状态,可以做到化繁为简,非常好地解决了重点、难点问题。[3]

三、展示知识脉络，帮助和引导学生对课堂所学进行小结

生物教学不能只着眼于学生知识的积累，不还要注重培养学生掌握知识的内在联系，构建完整的生物知识结构体系。在课堂小结时，用投影或计算机等展示生物知识脉络，可以有效地帮助和引导学生构建完整的知识结构体系。例如，在复习“无脊椎动物”一章的时候，通过生物教学光盘，向学生展示本章内容和知识之间的内在联系，使其条理清晰，加深理解和记忆。或者，把各种动物的基本形态、结构等制成投影片，投影片用彩色图像的形式显示出本章的主要内容和知识之间的内在联系，并用不同的颜色代表不同的意义，给学生提供一个脉络清楚的知识结构。在讲解该投影片时，不仅老师要向学生讲清楚本章的主要内容和知识之间的内在联系，还要引导学生使其能够用语言把知识之间的联系及其规律表达出来，这样才能让学生真正理解和掌握所学知识。

四、搭建教学平台，开放学习环境，帮助学生进行课后的学习和复习

信息技术与生物教程的有机整合，为生物教学在空间、时间、内容和形式上的拓展与开放创造了良好的条件，特别是丰富的网络自由提供了大量的生物教学资源。也可以为学生提供适当的参考信息，如网址、搜索引擎、相关关键词等，让学生自己去Internet或资源库中搜索素材。教师也可以根据教学目的的搜寻、整理、中和有关课题的知识、素材，精心设计、制作供学生使用的课件或专题学习网站，为学生创造一个自主学习的情境，帮助学生在头脑种建构完善、系统的知识体系。例如：在“基因、遗传和变异”的教学中，教师在备课是找到一些有关人类基因计划、基因芯片、转基因食品、航天育种等与变异、进化有关的生物科学知识网站、主页，或提供相关的网址，供学生在网上搜集有关的内容，并根据教师所设计的问题和教学要求，对大量的信息进行筛选、分析和整理，合理地将资源进行重新组合为己所用，对于培养学生获取、分析、整理信息的能力极为有利。

事实上每位学生所掌握的知识是不同的，教师把知识网络交给学生以后，学生根据已有知识水平对未掌握的知识有侧重点地复习或重新学习，有的放矢，新旧结合，可大大提高复习的效率。例如：在复习《三大营养物质的代谢》时，由于教学内容多、学生水平不同，教师采用网页的形式向学生呈现知识体系以后，学生可以根据自己的水平或重点复习脂类代谢，或重点复习糖类代谢，或重点复习蛋白质代谢，根据自己已有水平自主学习。在复习课中，一个较好的课件，既对基础较好的学生起到提纲挈领、高效系统复习的作用，又可照顾基础薄弱的学生起到“新授”、重新学习的作用，从而保证每位学生都“有的吃”、“吃得饱”。

五、可以进行课堂上的测试，交互反馈调节，评价及时准确

    以计算机和网络为核心的现代信息技术，可以给教师提供交互性和智能化很强的人机对话系统。我们利用这个系统对学生反馈的信息进行快速智能分析，可随时获得学生学习的效果、指导学生学习的过程，这是传统的评价手段所不及的。

    一是开发即时测试系统。利用一些计算机软件的交互性制作一些可以自我测试的网页，学生可以自我测试，根据系统反馈，及时发现问题，自我调节学习。

    二是开发网络考试系统。集组题、测试、阅卷成绩分析等功能的考试系统，可以根据教师设置的组卷参数（如试卷标题、总题数、满分值、考察的知识点，平均难度、平均区分度、题型结构）自动组出一份符合要求的试卷，对学生进行即时的联机考试。教师依据考试系统对考试结果进行分析反馈实现快速、准确的教学评价。

六、实验课与现代教育技术结合对教室授课和学生学习的帮助

在生物实验教学中，学生最难以观察的是许多演示细节； 还有难度较大的解剖实验，一些操作技巧，学生也难以掌握。借助电视录像片，恰当地应用特写放大，慢动作、图像滞留等手段，将实验材料与物像放大，将操作方法与程序适当放慢，以增加实验可见度，便于学生观察、记忆、理解、掌握。例如《显微镜的使用》《临时装片的制作》实验，如果让初一学生独立去做，学生普遍感到吃力。如何调节光圈对准通光孔进行对光？如何调节转动粗（细）准焦螺旋看到清晰的物像？等等要点，学生很难掌握。如果采用边看录像边板书操作要点，指导着学生进行实验，这样就能收到事半功倍的效果。[4]

同时，生物是一门以实验为基础的自然科学，生物教学离不开实验，真实的实验在生物教学中有着举足轻重的作用，是必不可少的。计算机模拟实验的巧用会收到意想不到的教学效果。一是由于有些实验结果不够清晰或受到时空条件限制的原因，不能满足教学的实际需求，需教师在真实实验的基础上再以模拟进行补充。例如：《叶绿体色素的提取和分离》实验中，教材上的叶绿体色带分布自下而上是橙黄色的胡萝卜素、黄色的叶黄素、蓝绿色的叶绿素，及黄绿色的叶绿素，而我们在实验中由于条件的限制和其它外界因素的干扰导致实验结果不清。这种情况下，我们可以说明原因，并用计算机模拟获取准确的实验结果，纠正实验中的误差。二是中学不可能做出的实验，完全可以用模拟实验进行教学。如：《光合作用》的教学需要认识光合作用中所释放的氧是来源于水而不是来源于二氧化碳。这个实验要用氧的放射性同位素，实验设备比较复杂，在中学生物实验室里不能做。“传统”教学利用静态挂图配合教师“生动”讲解来“讲实验”，教学效果很不理想，学生印象不深刻。我们从教育资源库中提取了用计算机模拟美国科学家普宾与卡门的实验，光合作用过程是动态的，对放射性同位素的检测是多媒体（既有模拟仪表，也有检测声响效果），有效地模拟了水的光解及氧的生成过程，学生易于接受，教学效果非常理想。

总之，在生物课的教学中，利用现代教育技术进行教学，充分发挥多媒体在生物教学中的导学作用，可以很好地提高学生的学习兴趣，引导学生主动积极地学习，加深对知识的理解和记忆，拓宽思维，培养学生的创新能力和整体素质，提高学生的学习效率，以达到实施素质教育的目的。现代教育技术对于教师而言，不仅提供了是一个很好的锻炼和学习的机会，也提供了一个展示自己能力的平台。