信息技术在生物教学中的运用

1、随着生命科学迅猛发展，生物学正在向宏观研究和微观领域纵深，它作为一门实验学科，教学强调情境与协作，重视直观与操作，提倡学生学习的主动性。传统的教学手段对微观世界的动态变化及宏观的总体认识却显得心有余而力不足。传统的教学手段如挂图、幻灯片等，很难达到良好的效果。随着信息技术在教育领域的不断渗透和发展，动画技术越来越多地被应用到课堂教学过程中。利用动画技术可以有效在实现宏观与微观的转换，促进学习内容的科学性、系统性、直观性和趣味性，轻松有效地突破各种生物学教学难点。本专题就和大家一起来探讨动画技术在生物教学中的应用问题。第一讲 生物教学中动画技术的应用下面我们首先以高中必修二第三章DNA的复制为例

2、，来看看动画技术对于微观生命活动教学的帮助。这节课我们的教学目标是让学生能够概述DNA复制的过程，知道DNA复制的基本条件和特点，并说出DNA 能够准确复制的原因等等。在传统的教学手段中，教师采用的工具课本文字和的图片，通过讲解、学生看书、交流、归纳总结的方法来完成教学过程。这节课看似学生参与了学习过程，其实效果如何呢？教师采用的工具是静态的，而DNA 复制过程却是动态的，学生能否想象出正确的动态变化过程呢？学生在课本上找到模板、原料、能量、酶等DNA复制的条件，又能否理解它们具体含义呢？如何提高课堂学习效率，引导学生进行真正自主探究呢？对于DNA复制之类的微观生命活动我们无法观察到，学生对于

3、这个看不见的生命活动无从探究。这种情况下最好的方法就是模拟分子运动，比如可以在黑板上不辞辛苦的板演、用教具模拟，用分子模型模拟，用动画模拟等等。前苏联著名的教育家巴班斯基在教学过程最优化理论中提出，要取得最大的教学效果还要耗费最少的时间、精力和经费，就要选择最合理的教学方法和手段。很显然动画模拟最符合教学过程最优化理论的要求。对于动画在教学中的使用需要一定的技巧，不带着问题直接给学生观看容易产生过电现象，看的时候记得。过段时间就忘了。如何合理的使用动画呢？以DNA复制为例，我们进行了这样的设计：1.首先让学生简单回顾与DNA复制相关的知识，如细胞分裂、DNA分子的结构。2.对DNA复制的科学发

4、展史做一个简单的介绍，提出问题：DNA复制过程是什么？科学家对DNA复制提出的全保留复制、半保留复制哪种观点是正确的？3.学生带着问题观看DNA复制过程的动画。4.学生交流、讨论观看到DNA复制过程。5.播放全保留复制、半保留复制的动画，由学生结合刚才观看的DNA复制过程判断DNA复制的方式。此时学生对DNA 复制已经有了一个整体的认识，再让学生结合教材以小组形式讨论DNA复制的过程，此时学生对DNA复制的认识相对比较全面了，再随机请几个学生上台讲解一下DNA复制的过程，并由其他同学积极参与纠错。通过动画的设置，调动了学生主动参与课堂学习的积极性。6.播放剪辑过的DNA复制动画，同时提出要求，

5、学生需要根据动画总结出DNA复制的基本条件、特点和DNA 能够准确复制的原因。看完之后，小组讨论，每个小组安排一个发言人进行展示交流。最后教师进行点评，这节课就算完成了。通过这个案例，大家可以发现，动画技术不仅能够把知识直观化、趣味化，使学生乐于接受，而且能够使教师的主导作用和学生的主体性得以充分发挥。通过多媒体动画让学生去仔细观察、带着问题看动画，在教师的引导下解决问题，更好地体现教学的互动性，教学活动因为有了动画，使得学生自主探究，小组合作，个人踊跃展示都得以很好的体现。一般来说，使用动画技术，可以模拟实现生物中以下两个转换：1.变化过程快与慢的转换。一些生物学现象往往需要慢长的变化过程才

6、能完成，如花的开放过程、花药发育成熟变成花粉的过程、青蛙的胚胎发育、胚后发育的过程等等，这些学习内容对学生来说，很难建立起系统的认知。运用动画技术，能够化慢为快，把持续几小时、几天、几周甚至更长时间的生物学过程在几分钟内播放出来，这为学生系统建构知识提供了便利。如，初中生物课对于种子的萌发只从文字和静态的图片给予展示，好多学生无法理解种子从萌发到成长的过程，用实验演示的话，需要很长时间，又不易观察其生长的详细过程，教师对此无从下手。但使用动画技术，将种子萌发的各个时期用动画的形式播放，种子从萌芽到生长，种子中各部分的变化过程，整个过程栩栩如生地显示在学生面前，易于学生理解，又能详细描述其变化过

7、程。也有一些生物学现象是非常快速的，学生不容易观察。结合使用动画技术，让这一过程慢速呈现，将十分有利于学生的理解。如青蛙捕捉害虫，整个过程只有 1/20 秒，肉眼是看不清楚的，但用运用动画技术，可以慢慢地播放出来，甚至可以暂停下来，让学生观察清楚，这样，学生对这一过程的理解无疑会更加深刻。2.变化现象微观与宏观的转换在生物现象中，有许多微观的活动，学生学习时很难理解，加上条件的限制，很多学校也不具备通过实验方式来观察。这时结合使用动画技术可有效解决这一问题。如，在七年级上册有“细胞的生活需要物质和能量”一节，其中的一个重点内容便是细胞膜控制物质的进出。这对于学生来说是比较难理解的，通过动画的形

8、式，巧妙运用三种不同颜色的圆点分别表示有用的物质、没用的物质及细胞内部产生的废物，通过这三种圆点在细胞膜之间穿插的动画，就有效地帮助学生理解这一重难点问题。现比如，噬菌体侵染细菌的实验，是要通过电子显微镜才能够观察到的，一般中学根本就没有这种条件，但我们可以使用动画进行模拟，从而有效促进学习难点的达成。第二讲 生物教学中视频动画的获取与制作使用动画技术的可以很好地模拟实现生物现象变化过程中快与慢、宏观与微观的转换问题，让学生更加直观地理解生物运动变化现象，提高学习的质量，那么这些动画哪里来的呢？一般我们有两种获取思路：一是通过网上下载。当然下载的动画不一定符合我们的需要，我们可以在此基础上做适

9、当修改。二是学习一些简单的动画制作方法，自己来制作。上一讲案例中使用的DNA复制的动画就是下载后稍作处理得到的。动画开始阶段的“由人脚宏观内容不断微观化直至看见DNA”是通过网络下载的，是一段视频内容，这个过程我觉得比较能吸引学生上课的注意力，而且更能帮助学生理解微观世界的存在。DNA复制动画是制作的，把它们组合起来就成了本节课的使用动画。这里需要说明的是，我们把视频作为动画中的一个特例来使用。动画视频的下载有很多途径，比如用优酷下载，很多动画视频都可以在优酷中找到。对于下载的动画视频的一般都需要根据教学需要做适当剪辑处理，这里可以使用的工具很多，如使用VirtualDub(视频剪辑软件)，C

10、orel Video Studio(会声会影) ，锐动天地视频编辑专家等等。这些工具的使用一般比较简单，我以“会声会影”为例简单介绍一下。（示例）动画从网上也可以下载，不过一般需要下载工具，如FLASHGET等。（有没有合适的下载网站？）其实并非所有我们需要的教学动画都可以在网络上找到，另外即使我们找到了，也不一定完全符合我们的要求。这时候如果我们老师自己能够掌握简单制作动画的技术，那很多问题便可以迎刃而解。其实，制作简单动画并不复杂，仔细分析一下，一般的动画主要涉及位置移动的，形态变化的，有的两者皆有，所以我们只要能够利用动画制作软件制作出移动和形变的动画，那很多微观生命活动的动画我们自己就

11、可以动手制作了。下面我以Flash为例为大家简单介绍一下如何简单制作动画教学资源。首先看移动动画的制作与使用实例：蜜蜂直线运动（简单演示）有时它的运动并非直线，如果需要按自己需要的运动，我们可以通过引导层来完成。如：生态系统信息传递，我们来演示一下动画的制作方法与应用。其次我们看一下形变动画的制作与使用实例：简单演示细胞失水也有些动画过程有些复杂，我们可以通过分解的方法来完成。下面来看一个转录的动画，此过程看似复杂，其实就是DNA分子双链解开，RNA聚合酶和核苷酸的移动，只需要用到动作补间动画就可以完成了。(简单演示）生物是研究生命现象的一门科学，教科书中只能用从静态的图片、苍白的文字来说明，使活生生的生物好像失去生命力，而微观的现象由于受教学条件的限制又无法看到，抽象的知识无法理解。动画技术的应用恰好填补了这一缺陷，动画技术在生物教学中的运用越来越多，技术也进一步的提高和成熟。，使生物学