现代教育技术辅助高中生物实验教学应用

2021-01-10 20:13高锦彬
高考·上 2021年11期
关键词:生物实验现代教育技术高中生物

高锦彬

摘 要:在素质教育不断深入发展下,高中生物学科逐渐受到众多人的关注,其中生物实验教学是高中生物学科教学中的主要内容,也是帮助学生巩固知识、提高学生实践能力的重点环节。利用现代教育技术开展生物实验教学不仅可以为学生提供更详细的实验观察途径,同时也可以充分展示教学内容,给予学生一种新的学习体验,帮助学生突破重难点知识,促进学生进一步掌握知识,充分体验到生物学科的奥妙与魅力。本文以现代教育技术辅助高中生物实验课堂教学为例,对当前高中生物实验教学中所存在的问题进行了分析与探讨,同时也对现代教育技术在高中生物实验教学中的应用策略进行了阐述,希望能够为促进高中生物教学的良好发展有所帮助。

关键词:现代教育技术;高中生物;生物实验

实验教学是生物学科中的重点内容之一,但由于多种客观因素的存在,严重影响了高中生物教学整体质量的提升,导致学生学习效果无法达到预期的目标。通过现代教育技术,可以弥补传统生物实验教学的不足,且不受任何实物条件的约束,不但可以改善课堂氛围,调动学生的积极性,吸引学生的注意力,同时还可以给予学生更好地学习体验,感受实验的神秘,以此提升学生的实践能力与学习水平。

一、现代教育技术在高中生物实验教学中的辅助优势

(一)有利于提高实验教学的教学效果

高中阶段生物学科的实验内容丰富多彩,既有宏观物质实验,更有微观物质细胞及其结构的探究。生物实验教学能够帮助学生直观地了解生物知识的形成过程,使其得到充分地理解与掌握。由于实验条件、药品的纯度、仪器的精度等限制以及学生群体认知度的不足,往往实验的准备工作是非常的充分、课堂演示和学生自主探究过程也趋向完美,但偶尔也会出现实验结果与物质信息不相符、实验目的和原理难以突破提升、学生核心素养得不到提高等不足之处。加上实验过程具有多变性,很容易出现一些意外而影响教学效率,浪费课程资源及课程时间。而充分利用现代教育技术,不仅可以解决上述问题,同时也可以利用课件来向学生展示实验步骤、实验特点以及实验成果,使学生对实验的整个过程有更直观的认识与了解,有效节省了课堂时间。此外,现代教育技术还能够进行实验资料的查找,帮助学生了解实验要点,从很大程度上提高了教学效果。

(二)有利于激发学生的兴趣

学生对生物实验的兴趣是获得良好学习效果的决定性因素,因此需要充分利用现代教育技术多元化、直观性的特点,调动起学生的主观能动性,激发他们的好奇心理,使其积极地投入到整个实验活动中,促进他们主动参与对实验的探究与分析。例如:在“生物进化历程”这部分内容的学习过程中,教师可以通过互联网技术搜集一些与恐龙生活相关的视频资料并展示给学生,当学生在观看视频的过程中会产生联想,从而进入学习情境中,激发起对学习的兴趣,并积极投入到关于生物进化历程的知识探索中。

二、目前高中生物实验教学中存在的问题分析

(一)教学观念及教学模式较为落后

许多教师的教学观念还停留在应试教育的影响下,所以教学模式、教学形式都过于落后,在教学中只是单纯地为了完成教学任务而开展实验教学,甚至有些教师依然以讲授的方式将实验步骤及原理向学生进行讲解,并没有组织学生对实验过程进行深入的探索,由此使得学生的创造性思维无法得到发挥。同时由于实验教学的实践部分不在考试范围内,教师缺乏对实验教学的重视,导致实验教学过程缺乏实质性内容。实验教学的目的在于帮助学生了解整个实验操作过程,对每一个环节所起到的作用及意义有深入的了解,同时充分认识到生物知识是怎样形成的。但是由于学生无法独立完成实验,必须由教师指导才可以进行操作,获取实验结果。所以,教师在教学中并没有过于注重培养学生的学习兴趣,没有突出学生在整个实验过程的主体性,久而久之学生不仅会丧失对实验的兴趣,也会使得实验课程失去其本质的意义。

(二)学校重视程度不高,没有对教师进行系统性培训

在新课程改革的不断发展下,生物实验内容更为丰富,教学目标要求更具多元化。然而,结合目前生物教师的专业素质来讲,与新课程要求还存在较大差距。而学校方面对生物教学重视程度不高,认为开展生物实验只需运用实验用具、实验材料,保证实验室的清洁卫生即可,并不存在任何技术含量。再有,在生物教师队伍的建设与培训方面校方虽然十分重视,但是对实验教师的培训力度却十分薄弱,再加上许多学校的经费紧张,很多实验教师不能参与系统性的专业培训,失去了提升自身实验教学能力的机会。

(三)经费不足,缺乏完善的实验设备、材料

随着高中招生规模的不断扩大,班级容量也越来越大,由此导致校舍的使用情况也过于紧张,学校实验室的数量并没有因此得到改善,所以在教学过程中很难按照正常的教学进度实施,需要通过调整后才能实现教学目标。这样就导致理论知识与实验操作的衔接时间被错过。同时,很多学校由于教育经费不足等原因没有更新实验设备、改善实验环境,造成生物实验设备材料不完善,甚至有些设备已经出现损坏、老化等现象,致使生物实验课程不能有效开展。还有一些学校由于教学条件落后,并没有配备相应的实验设备,甚至连简易的实验器材都需要几名学生共用一套,由此造成了很多学生无法参与到自主实验中。学生参與实践机会少,实验达不到预期的效果,由此导致课堂质量无法提升。

三、现代教育技术在高中生物实验教学中的应用策略

现代教育技术可以实现传统生物实验教学无法解决的重难点问题,从很大程度上突破教学难点,提高实验的实质性,进而达到预期的实验效果。同时,发挥现代教育技术在教学中的最大优势,能够进一步提高课堂互动性,帮助学生直观地了解实验的整个变化过程,进而分析出结论,实现教学目的。

(一)利用现代教育技术辅助新课导入

在新课导入环节中,教师应联系新课内容创设相应的情境,激发学生对实验学习的兴趣。当学生产生浓烈的求知欲与探索欲,也会引发他们的好奇心理与浓厚的兴趣,因此需要进一步引导学生对学习的主动参与性,这样反而会获得意想不到的效果。但是在传统的教学中,主要以板书、课本为主,仅靠课本中的内容与图画很难激发起学生的学习兴趣,但是现代教育技术具有很强大的技术重组功能,它可以将与课程内容相关的图片、文字、视频进行整合,并播放给学生,使学生由以往的书本静态教学逐渐转向动态式的感官体验模式,可以最大程度地吸引学生的注意力和观察力,进而产生对相关生物知识的求知欲与学习积极性。

例如:关于“生态系统的稳定性”的课堂教学,教师可以引导学生观看“生物圈1号”的视频短剧,有意识地引导学生,从而使学生深入了解生态系统稳定的重要性,同时引发学生的观察欲望,主动去探索自然,提升自身的环保意识与爱国意识。又如:在“生物的生殖”的知识内容学习中,教师可以为学生播放“多利羊的诞生”的相关图片、视频。通过这些影像资料,不但可以有效集中学生的注意力,提高学生的兴趣,同时也能够激发起学生的学习积极性。此外,还可以利用视频资料中生动形象的画面对学生展开情感熏陶,培养学生的科学精神。需要注意的是,视频播放内容要精短,避免占用过多的课堂时间。

(二)利用现代教育技术演示实验过程

生物实验演示的过程可以帮助学生直观地感受生物知识的现象与变化。但有些生物实验过程中所探究的实验材料过于微弱、细小,学生很难清晰地看清实验操作步骤。因此,采用投影技术将整个实验过程放大,使学生清楚地看到实验的每一个步骤、细节,了解实验的变化过程。例如:利用显微镜观察临时装片的整个操作过程中,由于学生在制作临时装片容易产生取材较大的问题,往往材料所放置的位置偏离于中心位置,或是在临时装片的制作中会出现一些气泡。解决这些问题后,在投影仪上放置载玻片并滴一滴清水,盖好玻片,将一滴红墨水滴至一侧,同时为学生展示规范化的操作,并进行合理指导。学生通过投影的方式可以清楚观察整个实验过程,以此达到规范学生实验操作的目的。

(三)运用现代教育技术提升实验教学效果

通过现代教育技术开展实验探究活动是促进学生有效掌握生物知识的重要途径。但是在具体的实验过程中,有些生物实验的结果较为模糊,还有些生物实验的实验时间过长,这就导致了与整体教学节奏发展不符。所以一些教师利用实验讲授的方式进行实验教学,严重阻碍了学生探究性思维的发展。利用现代教育技术开展实验教学活动,不仅能够有效改善这一状况,同时也能够有效提升实验教学效果。

例如:关于“植物的组织培养”这一实验的教学中,由于该实验所需要的时间较长,教师安排学生代表或自己在实验开始前对植物生产过程中的每个时期进行拍照并记录,然后通过多媒体制作出该实验课件,为学生展示出植物的生长过程,这样可以让学生在最短的时间内对整个实验过程有初步的认识,节省教学时间,提高课堂效率。通过现代化教育技术来提升生物实验教学效果,需要教师在课程开始前对实验资料进行分析与查找,从而为达到预期的教学效果及教学目标奠定良好的基础,促进实验教学的整体水平提升。此外,现代教育技术还可以帮助教师丰富实验内容,进一步促进学生的思维发展。

(四)利用现代教育技术开展模拟实验

高中生物教学的实验内容十分丰富,如果将每一个实验都放到实验室中操作势必会耗费大量材料、时间。而利用多媒体这一现代教育技术模拟操作过程不仅有效节约了实验材料,缩短了实验时间,同时也能够为鼓励学生主动参与体验活动奠定良好的基础。通过多媒体进行模拟实验展示,既可以反复操作,又能够为学生提供便利的学习研究条件。

例如:在“物质跨膜运输的实例”的实验操作中,教师可利用多媒体模拟实验对细胞吸水和失水进行生动的动画展示,同时设计进阶问题,如:植物是怎样吸水和失水的?植物细胞与动物细胞在吸水和失水方面有什么差别?让学生在多媒体模拟实验观察过程中不断思考,教师可利用多媒体模拟实验的重播、慢放功能反复细致地把实验的情况向学生展示,学生通过观察、查阅相关材料后得出二者之间的差异。紧接着,教师可引导学生进行“植物细胞质壁分离”的实验操作,学生通过自主进行实验探究、假设、分析而获取结论。运用多媒体进行实验模拟教学,从很大程度上加深了学生的体验感,同时也可以引发学生的思考。而学生也会在问题的引导下对实验现象、实验结果进行深度分析,更利于学生对知识的有效掌握。

结束语

在时代的发展下,教育改革步伐逐渐推进,将现代教育技术与高中生物实验教学有机结合,既可以满足教师与学生的“教”“学”要求,又能够实现教学目的。所以,各高中学校应提高对现代教育技术的重视,积极采用现代教育技术,发挥其在教育教学中的优势,在满足学生学习需求的同时,培养学生的学科综合能力。此外,广大高中教师也应不断提高自身的现代技术应用水平,提高自身的专业素养,为培养更多优秀的高素质人才奠定良好的基础。

参考文献

[1]王小花.基于科学探究的高中生物学实验教学思考[J].中学生物教学,2018(20):8-9.

[2]马先超.高中生物教学中学生创新能力培养策略分析[J].中国农村教育,2018(20):39-40.

[3]張海军.高中生物实验思维可视化的研究[J].成才之路,2018(30):24.

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