信息技术与高中生物探究性实验教学整合的研究

沈秋燕

摘 要：随着高中生物课程改革的逐步推进和不断深化，有效教学策略的研究受到了广泛关注，将高中生物探究性教学与信息技术整合有利于探究性教学模式的深化与发展。将多媒体技术作为新的教学媒介应用于教学过程，这是信息技术与学科整合最基本的层次；另外，利用计算机虚拟实验来模拟课堂教学中无法完成的实验是高中生物探究性实验教学中最常见的一种的教学手段；并且，互联网通信技术已经成为学生和教师获得信息的重要渠道之一。然而，信息技术与生物课程整合的改革在我国发展缓慢，面临着诸多问题，有待广大教师进一步的努力。

关键词：信息技术 高中生物 探究性实验教学

课程整合

一、 信息技术与探究性实验教学整合的理论基础

1.信息技术的概念

信息技术（Information Technology，简称IT）这一概念最早出现在1982年，目前有关信息技术的具体解释还没有一个统一的标准，通常认为是用来收集、识别、提取、变换、存储、传递、处理、检索、分析和利用信息的一系列方法、程序和设备，包含生产、存储、交换和应用信息的各种技术，以数字化为特征，涵盖各种信息形式，如广播、电视、计算机及网络等各种硬件设备及软件工具等。当前，信息技术中应用于教育领域的技术主要包括数字音像技术、网络信息技术和虚拟仿真技术等，其中应用最为广泛的是多媒体与计算机网络技术。

2.高中生物探究性实验教学的定义

高中阶段的生物探究性实验教学过程主要包括：教师创设情境，引发学生自主思考，提出问题；引导学生自主探索；协助学生设计实验方案，解决问题；总结实验结果，分析问题，寻找答案；最后教师对整个过程做出评价，并提出意见。

教师提供合适的情境是探究性实验教学的第一步，学生在有效的情境中才能产生了解一个实质问题的兴趣，这是激发学生探究欲望的钥匙，是引发学生探究性思维的保障。如何更好地创设情境是探究性实验教学过程中值得重视的问题。同时，需要注意的是，在高中生物实验教学过程中学生的探究活动与其他自然学科的探究活动往往有所不同，因为生物知识强调的是一个广度，很多知识不是依靠逻辑推理就能得到的，学生要想快速高效地掌握相关知识，需要有一定的知识背景。

3.信息技术与探究性实验教学课程整合的科学内涵

课程整合（Curriculum Integration）是指相关课程的教学目标、教学方法、学习手段及教学评价体系等与课程要素相互关联、相互渗透和相互补充的方法。信息技术与生物探究性实验教学的整合可以理解为教师利用信息技术进行探究性实验教学活动，具体地说就是指教师根据实际教学需要运用计算机、互联网及多媒体技术等教学资源，引导学生进行实验探究，从而帮助学生获得相关的生物学科知识及探究自然科学知识的能力。

二、 信息技术在高中生物探究性实验教学中的运用现状

（一）教师对信息技术的利用

1.多媒体技术能够为探究性实验教学提供新的教学环境

在传统的课堂教学模式的基础上，将多媒体技术作为新的教学媒介应用于教学过程，是信息技术与学科整合最基本的层次。当前，使用多媒体辅助教学在高中生物教学过程中是非常普遍的，多媒体技术的趣味性和直观性等特性使得其成为探究性实验教学的重要的辅助工具。目前，我国的大部分高中在信息技术的硬件条件方面都有了很大的改善，大部分教师的办公室都配备了计算机，并且，大部分的学校配备了完善的多媒体教室，因而教师在备课过程中能够方便快捷地制作教学课件，这些为探究性实验教学的实施提供了有力的技术保障。

探究性实验的课堂教学是从教师的导入环节开始的，教师通过创设情境，引发学生自主思考，激发学生的探究欲望，创设情境的方式包括以日常生活中常见的自然现象为背景材料进行口头描述，以模型、标本等教学器材进行演示，以视频、动画、图片等进行展示等。

例如，在探究“温度对酶活性的影响”的实验教学过程中，教师首先需要通过幻灯片创设情境，如展示加酶洗衣粉包装袋上对洗衣粉使用温度的限制等，采用幻灯片的形式可以避免部分学生因为缺乏生活经验而对教师创设的情境产生陌生感，影响教学效果。

由于高中生物实验课程课时的限制，教师很难花大量的时间引导学生仔细观察、自主思考，从而自主地发现问题和提出问题，因而在课堂上采用相对生动的方式创设问题情境，能够帮助学生在较短的时间内对实验背景获得一定的感性认识，从而提高教学效率。

2.利用计算机虚拟实验来模拟课堂教学中无法完成的实验

计算机虚拟实验是高中生物探究性实验教学中常见的一种的教学手段。对于“减数分裂”“有丝分裂”等知识点，在教学过程中可以利用多媒体信息技术来对知识进行演示，这种方式可以使课堂上无法进行的实验变得生动直观，有利于学生对实验内容的了解和掌握。

3.提问是激发学生探究意识的关键

在探究性实验教学过程中，有质量的提问是课程能够顺利开展的重要保障。设置什么样的情境才能有效地调动学生的探究热情和启发学生的自主思维是探究性实验教学的难点。然而，这部分内容往往是教材上没有的，需要教师结合教学目的和学生的知识背景等灵活地准备材料。因而，教师在探究性实验教学的备课过程中需要提前搜集材料，这些教学信息的来源除了教材与教参、日常生活及图书馆资料等传统的来源外，还有互联网。随着时代的发展，网络的海量信息、便捷与普及使得其在教学信息的搜集方面发挥着越来越重要的作用，也为探究式实验教学的有效实施提供了有力的保障。

（二）学生对信息技术的利用

探究性实验教学的开展需要学生进行课前准备，除了预习教材知识，学生还要搜集相关的背景知识材料。探究性实验教学强调学生的自主能动性，学生在发现问题、提出问题后，还需要再进一步引入相关知识进行思维拓展，在这个过程中学生也需要搜集相关的素材。当前，互联网已经成为学生拓展知识的一个重要渠道。

三、 目前存在的问题及其对策

目前，网络已经成为学生和教师获得信息的重要渠道之一。然而，高中生由于课程的繁重，课余时间十分有限，利用互联网查询和搜集信息的时间受到了很大的限制。因此，在高中生物实验教学的过程中，教师应当根据教学任务的需要，在课堂上采用计算机教学与实验教学相结合的方式，如在规定的时间内统一开放网络教室用于生物实验课的信息查询。

部分教师并未根据自己的教学目标合理地使用多媒体技术，他们只考虑了多媒体技术给课堂教学带来的方便，通过从网络下载或教师之间共享等方式获得多媒体课件，并没有将课堂教学的教学内容、教学方法合理而有机地结合在一起，在这种情况下使用多媒体技术进行课堂教学就变得流于形式。因此，教师要能够搜集和制作符合自身的教学需求的动画和视频课件，并具有一定的软件应用能力，如能够熟练地利用PowerPoint软件制作幻灯片，利用Flash等软件制作视频课件等。同时，考虑到生物教师的年龄、学历及地区差异等，除了接受相关的专业培训外，还有必要加强技术开发，如针对高中生物探究性实验教学的教学需求提供相应的资料库，从而为探究性实验教学的开展提供便利条件。

四、总结

信息技术与高中生物探究性实验教学的整合符合时代发展的需要，顺应了国家教育改革的趋势。这种教学方式也对教师和学生提出了更高的要求，教师和学生都必须具备一定的信息素养，才能保证课程的顺利开展。并且，这种教学方式对教学设备的要求也较高，因此地方政府需要加大教育投资，完善实验室、多媒体教室和网络教室等硬件资源的建设，才能保证多媒体教学、网络教学的实施，为教师和学生查找信息提供必要的条件。

信息技术与生物课程整合的改革在我国发展缓慢，还有待进一步的发展与推广。在实际教学过程中，由于备课时间长，教师耗费的精力相对较多，学生的信息技术水平良莠不齐，探究能力也参差不齐，又由于高中教学面临着升学的压力，因而这种教学方式在我国的发展仍面临着诸多困难，但作者坚信，随着国家经济的发展和教育水平的提高，信息技术与高中生物探究性实验教学整合的教育方式一定能得到推广，必将成为高中生物实验教学的主流。

参考文献

[1]王师琼.高中生物探究性实验教学建模探析[D].四川师范大学，2012.

[2]李伟明.信息技术与课程整合探索[M].广东：广东教育出版社，2003.

[3]彭绍东.信息技术教育学论纲[J].电化教育研究.2001（10）.

[4]张筱兰.信息技术与课程整合的理论与方法[M].北京：民族出版社，2004.

[5]孙杰远.信息技术与课程整合[M].北京：北京大学出版社，2002.

[6]马希霞.信息技术环境下高中生物探究式教学的实施[D].贵州师范大学，2006.