生物技術(shù)的核心范文
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篇1
在此基礎(chǔ)上,3D打印生物技術(shù)應(yīng)用而生。
3D打印技術(shù)在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的研究,國際上和國內(nèi)都是近幾年才開始,國內(nèi)與國外的差距并不大,對于我國來說,基礎(chǔ)研究已躋身第一梯隊,應(yīng)用研究逐漸成熟,但仍面臨諸多困難,產(chǎn)業(yè)化尚待時日。
從上世紀90年代初開始,我國便在國家自然科學(xué)基金委和國家科技部的支持下開始了3D打印的研究。在科技部多個五年計劃的持續(xù)支持下,華中科技大學(xué)、西安交通大學(xué)、清華大學(xué)、北京航空航天大學(xué)、西北工業(yè)大學(xué)等一批科研院所開展了幾乎所有主流的3D打印技術(shù)研究。但國內(nèi)從事3D打印技術(shù)研發(fā)的科研團隊或企業(yè)中,基本上都是在金屬材料或非生物非金屬材料的領(lǐng)域,將研究重點聚焦在3D生物打印領(lǐng)域上的還是比較少。同時從另一個方面看,3D打印技術(shù)在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的研究,國際上和國內(nèi)都是近幾年才開始,國內(nèi)與國外的差距并不大。
1.基礎(chǔ)研究:已躋身第一梯隊
在我國,對于3D生物打印的基礎(chǔ)性研究,主要在一些大學(xué)的研究中心進行。提到國內(nèi)的3D打印,就不能不提到一個人DD顏永年。顏永年,第一任清華大學(xué)材料成形制造自動化研究所所長和第一任清華大學(xué)生物制造研究所所長,被業(yè)界譽為“中國3D打印第一人”。2012年10月,顏永年教授被推舉為中國3D打印技術(shù)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟首席顧問。顏永年將制造科學(xué)引入生命科學(xué)領(lǐng)域,提出了“生物制造工程”(Organism Manufacturing Eng.)學(xué)科概念和框架體系,為制造科學(xué)發(fā)展提出了一個新的方向。顏永年的團隊在組織工程、載體支架的3D生物打印方面進行了深入地探索。
對于生物制造,這一3D打印最前沿的領(lǐng)域,顏永年教授認為,基于3D打印技術(shù)的細胞三維受控組裝工藝,是生物制造中最為核心的技術(shù),其目標為具有新陳代謝特征的生命體的成形和制造。細胞直接三維受控組裝,使人類可以按照器官解剖學(xué)的數(shù)字模型,通過控制單個細胞和細胞團簇的3D組裝,最終實現(xiàn)可整合于人體新陳代謝系統(tǒng),用于修復(fù)和替代病損組織和器官的人造器官。
2013年8月,一個標志性的事件在業(yè)界引起了很大的轟動,從而將國內(nèi)在生物制造領(lǐng)域的研究推向了前臺。杭州電子科技大學(xué)徐銘恩教授宣布:他帶領(lǐng)的團隊研發(fā)成功了國內(nèi)首款3D生物打印機。這臺國內(nèi)首款生物3D打印機的成功研制意味著我國3D生物打印的研究已進入了世界先進水平行列,在國際舞臺上已可以和美國的Organovo公司等3D生物打印先驅(qū)同臺競技。
2.應(yīng)用研究:逐漸成熟,但仍面臨諸多困難
對于3D生物打印的臨床應(yīng)用研究,其實在我國很早就開始進行了。早在2001年,我國就成功完成了國際上第一例將3D打印技術(shù)用于頜面的修復(fù)。但我國現(xiàn)有的監(jiān)管制度不完善、打印成本較高及一系列技術(shù)難題有待攻克等因素使得3D打印技術(shù)在生物醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用仍面臨很多困難。
在3D生物打印的應(yīng)用研究方面,華南理工大學(xué)的楊永強團隊具有一定的代表性,做了很多有益的探索。華南理工大學(xué)楊永強教授所帶領(lǐng)的研究團隊自2001年左右開始研究3D打印技術(shù),在牙科的牙冠固定橋、個性化舌側(cè)托槽、膝關(guān)節(jié)的假體、外科手術(shù)導(dǎo)板以及植入體等方面都有涉及。
以采用3D打印技術(shù)制作烤瓷牙為例,德國的設(shè)備一次能直接制作200-250個牙冠,楊永強團隊研發(fā)的設(shè)備能做100多個,但價格只有德國設(shè)備的四分之一到五分之一。楊永強的團隊目前正在研究打印手術(shù)導(dǎo)板技術(shù),目前已經(jīng)做了20余種外科手術(shù)導(dǎo)板。另外他們在多孔骨和植入體方面也做過一些嘗試,比如模仿髖關(guān)節(jié)打印的“金屬骨頭”,力度和骨骼非常接近。
3D打印快速、個性化、小批量和高精度的特點是這種技術(shù)應(yīng)用于醫(yī)療領(lǐng)域的優(yōu)勢所在,但生產(chǎn)成本高、打印材料的欠缺、移植后機體免疫排斥等一系列技術(shù)問題使得3D生物打印在從定制化產(chǎn)品走向大規(guī)模臨床應(yīng)用,還存在著很多障礙。不少業(yè)內(nèi)人士呼吁,3D生物打印前景廣闊,政府應(yīng)出臺相應(yīng)的扶植政策,同時監(jiān)管部門也應(yīng)更新監(jiān)管思路,積極應(yīng)對新技術(shù)帶來的生產(chǎn)模式的變革。
3.產(chǎn)業(yè)化尚待時日
2013年4月,國家863計劃中首次將3D打印選入,并擬撥不超過4000萬的專項研究基金。同時,各級地方政府對于發(fā)展3D打印產(chǎn)業(yè)有著很高的積極性。當(dāng)前我國3D打印產(chǎn)業(yè)主要形成了北京、湖北、陜西和江蘇4個產(chǎn)業(yè)區(qū)域。其中,首個3D打印工業(yè)園將落戶武漢東湖高新區(qū),武漢市發(fā)改委等部門針對3D打印產(chǎn)業(yè)積極著手編制規(guī)劃并予以扶持培育。
篇2
關(guān)鍵詞:信息技術(shù);生物學(xué)教學(xué);多媒體;整合
信息技術(shù)與生物課程整合,就是把信息技術(shù)與生物學(xué)科教學(xué)有機地結(jié)合起來,將信息技術(shù)與生物學(xué)科課程的教與學(xué)融為一體。其中,生物科學(xué)知識是學(xué)習(xí)的載體,信息技術(shù)作為工具和手段滲透到生物教學(xué)之中。
實驗心理學(xué)家赤瑞特拉作過兩個著名的心理實驗。一個是關(guān)于人類獲取信息的來源,即人類獲取信息主要通過哪些途徑。他通過大量的實驗證實:人類獲取的信息83%來自視覺,11%來自聽覺,這兩個加起來就有94%。還有3.5%來自嗅覺,1.5%來自觸覺,1%來自味覺。信息技術(shù)既看得見,又聽得見,還能用手操作,這樣通過多種感官的刺激所獲取的信息量,比單一地聽老師講課更有效。另一個實驗是關(guān)于知識保持,即記憶持久性的實驗。結(jié)果是這樣的:人們一般能記住自己閱讀內(nèi)容的10%,自己聽到內(nèi)容的20%,自己看到內(nèi)容的30%,自己聽到和看到內(nèi)容的50%,在交流過程中自己所說內(nèi)容的70%。這就是說,如果既能聽到又能看到,再通過討論、交流,用自己的語言表達出來,知識的保持將大大優(yōu)于傳統(tǒng)教學(xué)的效果。
因此,將信息技術(shù)與生物課堂教學(xué)有機地整合起來,這種教學(xué)方式與傳統(tǒng)教學(xué)相比較存在著巨大的優(yōu)勢。
一、提供豐富的多媒體信息
教師在準備教案時,需要大量的資料及信息源。在傳統(tǒng)的教學(xué)中,教師只能通過書本、掛圖、模型等有限手段向?qū)W生傳授信息,這樣的信息來源是非常有限的。而在多媒體教學(xué)中,師生可以搜集大量的資料信息,這些資料信息的獲取途徑是多種多樣的,教師可以通過電腦從網(wǎng)絡(luò)中得到的文字、圖像、聲音、動畫、視頻,甚至三維虛擬現(xiàn)實等多方位信息用于課件制作,使教學(xué)內(nèi)容更豐富多彩,教學(xué)方法更靈活多樣。
二、全面優(yōu)化課堂教學(xué)
生物學(xué)是一門自然科學(xué),它反映的是千姿百態(tài)的生物界、變幻莫測的生物體。傳統(tǒng)的教學(xué)方法和固有的教學(xué)手段,如掛圖、模型等較為枯燥、抽象、呆板,難以表現(xiàn)其動態(tài)變化過程,難以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。如果運用信息技術(shù)于課堂教學(xué),借助電腦、數(shù)碼投影機和視頻展示臺等多媒體工具,在屏幕上向?qū)W生展示圖、文、聲、像相結(jié)合的精彩內(nèi)容,吸引力大,渲染性強。教師向?qū)W生講授時,還可以借助擴音系統(tǒng)使同學(xué)們聽得更清楚,若配上優(yōu)美的輕音樂,則可欣賞性更強。
1.改善教學(xué)環(huán)境與教學(xué)方法
通過信息技術(shù)與生物課程的有效整合,可以為生物教學(xué)構(gòu)建一個多媒體、網(wǎng)絡(luò)和智能有機結(jié)合的個別化、交互式、開放性的動態(tài)教學(xué)環(huán)境,為創(chuàng)建新型的學(xué)科教學(xué)模式提供了最理想的教學(xué)環(huán)境和切實可行的道路。教學(xué)方法可由原來單純的基于歸納或演繹的講解轉(zhuǎn)變?yōu)榛凇扒榫硠?chuàng)設(shè)”、“主動探索”、“協(xié)作學(xué)習(xí)”、“會話商討”和“意義建構(gòu)”等多種新型教學(xué)方法的綜合運用。學(xué)生置身于這樣一個輕松、和諧的教學(xué)情境中,學(xué)習(xí)興趣會得到極大的提高,學(xué)習(xí)的主動性也將得到更大的激發(fā)。
2.使教學(xué)變得高效輕松
多媒體輔助教學(xué),能使抽象的內(nèi)容具體化、形象化,使學(xué)生能較好地理解教師難以用語言講清的事物原理,縮短了授課時間,有效地提高了課堂教學(xué)效率。比如,利用Word寫成的電子教案,只要調(diào)整一下字體大小就可以在網(wǎng)絡(luò)平臺的屏幕上一幕幕地清晰投影出來;利用簡易的PowerPoint制作的課件進行教學(xué),可以把標準的文字以動態(tài)的效果一幕幕地展示,需要時還可以把一些反映重點和難點的動畫反復(fù)地、有選擇地加以觀看;利用Flash制作的課件,動感更強,更有吸引力和渲染性;運用網(wǎng)頁課件進行教學(xué),界面美觀、導(dǎo)航清晰、操作方便、效果顯著。因此,充分運用信息技術(shù)于課堂教學(xué),可使教學(xué)變得高效輕松。
3.提高教與學(xué)的效率,改善教與學(xué)的效果,改變傳統(tǒng)的教學(xué)模式
傳統(tǒng)的生物教學(xué),往往是教師講、學(xué)生聽,進行的是生物學(xué)信息的單向傳遞,學(xué)生缺少了獨立思考的空間,缺少獨立活動的機會和獨立自學(xué)的方法,其結(jié)果往往是教師講得辛苦,學(xué)生聽得厭煩,根本適應(yīng)不了生物學(xué)技術(shù)日新月異的迅猛發(fā)展。在新的教學(xué)環(huán)境中,教師應(yīng)放下權(quán)威者的架子,從知識的傳授者轉(zhuǎn)變?yōu)椤罢n程的組織者、情感的支持者、學(xué)習(xí)的參與者、信息的咨詢者”。教師的任務(wù)不再只是講授和歸納,而是對學(xué)生的多種學(xué)習(xí)活動進行指導(dǎo)、計劃、組織、協(xié)調(diào),促進學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)的形成,加強對學(xué)生學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng)。學(xué)生從被動接受的知識容器和知識受體轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃咏?gòu)的知識主宰、教學(xué)活動的積極參與者。實施生物學(xué)教學(xué)與信息技術(shù)的有機整合,在多媒體、網(wǎng)絡(luò)的教學(xué)環(huán)境下,以“學(xué)”為中心的交互式教學(xué)方式有了得天獨厚的土壤。教學(xué)方式由傳統(tǒng)的以“教”為中心逐漸向以“學(xué)”為中心轉(zhuǎn)變,既能幫助學(xué)生學(xué)習(xí)信息技術(shù),又能培養(yǎng)學(xué)生收集和處理各種生物信息,解決生物科學(xué)問題的能力,提高教與學(xué)的效率,改善教與學(xué)的效果,改變傳統(tǒng)的教學(xué)模式。
4.教學(xué)過程的轉(zhuǎn)變
篇3
關(guān)鍵詞:信息技術(shù) 生物課程 整合
《基礎(chǔ)教育課程改革綱要(施行)》指出,要“大力推進信息技術(shù)在教學(xué)過程中的普遍應(yīng)用,促進信息技術(shù)與學(xué)科課程的整合,逐步實現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容的呈現(xiàn)方式、學(xué)生的學(xué)習(xí)方式、教師的教學(xué)方式和師生互動方式的變革,充分發(fā)揮信息技術(shù)的優(yōu)勢,為學(xué)生的學(xué)習(xí)和發(fā)展提供豐富多彩的教育環(huán)境和有力的學(xué)習(xí)工具”。
一、信息技術(shù)與課程整合的目標
信息技術(shù)與課程整合的根本目標是培養(yǎng)學(xué)生的自我生存能力、實踐能力、解決問題的能力和創(chuàng)新能力,最終實現(xiàn)面向時展的創(chuàng)新人才的培養(yǎng)。
具體地講,信息技術(shù)與課程整合的目標主要是:
1.充實、完善、拓展、提高課程的學(xué)習(xí)內(nèi)容,為社會需要的多種專業(yè)人才的培養(yǎng)打下基礎(chǔ)。
通過信息技術(shù)與課程內(nèi)容的整合,可以充實、完善、拓展、提高課程的學(xué)習(xí)內(nèi)容。在此基礎(chǔ)上,可培養(yǎng)學(xué)生對該學(xué)科的興趣,為培養(yǎng)相關(guān)學(xué)科的專業(yè)人才打下基礎(chǔ)。
2.信息技術(shù)與課程整合是學(xué)校信息技術(shù)教育的重要組成部分。
實現(xiàn)學(xué)校教育的信息化,應(yīng)該包括三個基本要素,它們是:
?學(xué)校教學(xué)環(huán)境的信息化,這主要是學(xué)校的信息化的設(shè)施。
?教師、學(xué)生的信息化,主要通過教師、學(xué)生的信息教育實現(xiàn)。
?教學(xué)的信息化,這主要通過數(shù)字化的教學(xué)資源的完善予以實現(xiàn)。
在這三個要素中,教師、學(xué)生的信息化是最重要的一項要素。信息技術(shù)教育在學(xué)校教育中占有十分重要的位置。
3.完善學(xué)習(xí)過程,促進學(xué)生實現(xiàn)課程內(nèi)容的有效學(xué)習(xí),促進創(chuàng)新人才的培養(yǎng)。
學(xué)習(xí)的過程是一種信息過程,信息技術(shù)與課程的整合應(yīng)有利于這一信息過程的實現(xiàn)。應(yīng)首先考慮以信息技術(shù)與課程整合來促進課程內(nèi)容的學(xué)習(xí),它是課程整合的首要目標,我們不能為了整合而整合。
4.培養(yǎng)學(xué)生的信息素養(yǎng)。
以信息技術(shù)解決問題的能力應(yīng)在解決問題的過程中培養(yǎng)。因此,在信息技術(shù)教育中,十分強調(diào)任務(wù)驅(qū)動。
信息技術(shù)與課程整合的實質(zhì)是以信息技術(shù)解決課程和課程學(xué)習(xí)中的各種問題。它是十分具體的,又是對學(xué)習(xí)具有重要意義的任務(wù)。通過信息技術(shù)與課程的整合,可以有效地培養(yǎng)學(xué)生用信息技術(shù)解決問題的能力,可以有效地培養(yǎng)學(xué)生的信息素養(yǎng)。
二、信息技術(shù)與生物課程的整合,實現(xiàn)生物學(xué)教學(xué)由微觀向宏觀的轉(zhuǎn)換
微觀性是高中生物學(xué)的一個重要特征,人教版全日制普通高級中學(xué)《生物》(必修本)分兩冊共九章,從第一章至第六章基本都屬于微觀生物學(xué)的內(nèi)容。如第二章:生命的基本單位――細胞,包括三個小節(jié):細胞的結(jié)構(gòu)和功能;細胞的增殖;細胞的分化、癌變和衰老。這些內(nèi)容作為學(xué)習(xí)生物學(xué)的入門知識和基礎(chǔ),是高中生物學(xué)教材的重點,但由于其較強的微觀性,給教學(xué)帶來了較大的困難,也成為初學(xué)者學(xué)習(xí)生物學(xué)的一道難關(guān),不少學(xué)生因此就對生物學(xué)的學(xué)習(xí)產(chǎn)生了畏難情緒。在傳統(tǒng)教學(xué)中,對這部分內(nèi)容處理的一般方法是以教師的語言講述為主,以板書、掛圖和模型等教學(xué)手段為輔進行教學(xué),讓學(xué)生通過重復(fù)識記進行學(xué)習(xí),使學(xué)習(xí)成為枯燥乏味的被動接受過程,學(xué)生思維的能動性和靈活性受到制約,學(xué)習(xí)的積極性和主動性受到遏制。
運用信息技術(shù)與生物課程的整合,從網(wǎng)絡(luò)中可以得到有關(guān)細胞的結(jié)構(gòu)和功能;細胞的增殖;細胞的分化、癌變和衰老等方面的課件和資料,通過教師的改造、重組和整合,運用于探究式課堂教學(xué)。例如,運用網(wǎng)絡(luò)多媒體課件進行“細胞質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能”這節(jié)課的教學(xué)時,可先演示色彩逼真的細胞亞顯微結(jié)構(gòu)全形,給學(xué)生一個整體的印象,然后通過圖形中細胞質(zhì)基質(zhì)部分的閃動和色彩顯示,讓學(xué)生能正確地區(qū)分出細胞質(zhì)基質(zhì)和細胞器。接著逐一演示和局部特寫放大各個細胞器,讓學(xué)生通過觀察、感知和主體探究的過程,掌握各個細胞器的結(jié)構(gòu)和功能。以線粒體為例,教學(xué)時可將細胞中的線粒體進行閃動、放大并由外到內(nèi)將其各個部分,分別進行定格特寫和重復(fù)演示等技術(shù)處理,同時提出探究問題:線粒體的形態(tài)如何?結(jié)構(gòu)如何?其內(nèi)膜有什么特點?內(nèi)膜的結(jié)構(gòu)與其功能是如何相適應(yīng)的?讓學(xué)生通過積極探究、自主發(fā)現(xiàn),理解并真正掌握線粒體的結(jié)構(gòu)和功能。
信息技術(shù)與生物課程的整合,實現(xiàn)了生物學(xué)教學(xué)由微觀向宏觀的轉(zhuǎn)換,一方面突破了微觀的限制,幫助學(xué)生充分感知微觀結(jié)構(gòu),降低了學(xué)習(xí)的難度;另一方面也有利于學(xué)生觀察能力、思維能力、探究能力的培養(yǎng)和創(chuàng)新素質(zhì)的提升,其教學(xué)效果為傳統(tǒng)教具所無法取代。
信息技術(shù)與課程學(xué)習(xí)過程的整合是讓學(xué)生在課程的學(xué)習(xí)過程之中,使用信息技術(shù),通過信息的收集、分析、處理實現(xiàn)學(xué)科內(nèi)容的有效學(xué)習(xí)。
三、現(xiàn)代信息技術(shù)能優(yōu)化學(xué)習(xí)環(huán)境,實現(xiàn)教師為主導(dǎo)、學(xué)生為主體
1.在教師組織和引導(dǎo)下,師生一起學(xué)習(xí)、討論和交流。
共同建立起學(xué)習(xí)群體。學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中,可以根據(jù)自己的能力自主學(xué)習(xí)或討論,對于所學(xué)內(nèi)容不明確的或不易弄懂的,可以反復(fù)調(diào)看。學(xué)生還可以帶著問題,通過計算機與網(wǎng)絡(luò)中心的服務(wù)器連接,上網(wǎng)到虛擬科學(xué)館、生物園、圖書館查找有關(guān)資料,充分體現(xiàn)學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中的學(xué)習(xí)主體性。在網(wǎng)絡(luò)教學(xué)中,可以輕易地進行師生之間、學(xué)生與學(xué)生之間的互動。例如:在學(xué)習(xí)《生理衛(wèi)生》生殖系統(tǒng)一節(jié)時,男女學(xué)生根據(jù)教師的要求,在計算機網(wǎng)絡(luò)中搜尋出自己需要的信息及自身性發(fā)育中的疑惑問題,同時還可以就某些問題與教師、同學(xué)進行交流,可達到很好的教學(xué)效果。這節(jié)課不僅解決了多年來生物學(xué)教師難以解決的教學(xué)實際,同時也充分證明了運用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)可實現(xiàn)生物教學(xué)中的分層教學(xué)和真正實現(xiàn)教師與學(xué)生、學(xué)生與學(xué)生的平等互動。
2.能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣促進學(xué)習(xí)動機――優(yōu)化導(dǎo)入環(huán)節(jié)。
學(xué)習(xí)興趣是學(xué)習(xí)動機中最活躍的因素。學(xué)習(xí)興趣的產(chǎn)生主要取決于學(xué)習(xí)內(nèi)容的特性,學(xué)生已有的知識經(jīng)驗和學(xué)生對學(xué)習(xí)的愉快情感的體驗。在傳統(tǒng)的課堂教學(xué)中,教師為激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣而采用或是繪聲繪色,或是實物展示,或是幻燈輔助等方法,但是這些方法都難免容量小,手段單一。而以計算機為核心的信息技術(shù)具有多媒體集成性、交互性等特點,能有效地激發(fā)學(xué)生興趣,使學(xué)生產(chǎn)生強烈的學(xué)習(xí)欲望,從而形成學(xué)習(xí)動機。如:在教學(xué)《鳥類的多樣性》時,為激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣,在課件的開始,以一幅高山瀑布的畫面配合流水潺潺、百鳥爭鳴的聲音,然后展示幾種我國特有的珍稀鳥類的圖片,便會更加激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)本課的興趣。
3.有利于知識的獲取和保持――優(yōu)化學(xué)生獲得新知識的環(huán)節(jié)。
進入新課題階段,教學(xué)的主要任務(wù)是使學(xué)生獲得新知識、新技能。傳統(tǒng)的生物學(xué)教學(xué)主要是教師講授、學(xué)生被動地接受,而很多抽象的、很難用語言來描述的知識又經(jīng)常是學(xué)生學(xué)習(xí)過程中的認知障礙。如果在教學(xué)中將這些抽象知識通過計算機的模擬功能具體化、形象化,配合學(xué)生的討論、交流,其知識的接受和保持將大大優(yōu)于傳統(tǒng)教學(xué)效果。如:在《開花和結(jié)果》這一節(jié)課的教學(xué)中教師先應(yīng)用多媒體課件為學(xué)生展示由桃花變成果實的過程,再播放圖形動畫,配以教師講解,學(xué)生便會很好地弄清花的結(jié)構(gòu)、傳粉、受精以及果實和種子形成的過程。多種感觀的刺激使學(xué)生獲取了大量的信息,從而掌握了更多知識。
4.有利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和促進其信息能力的發(fā)展――優(yōu)化學(xué)生的學(xué)習(xí)方式。
傳統(tǒng)的生物學(xué)教學(xué)方式和以指導(dǎo)為主的教學(xué)方式一般都采用傳遞的方式進行教學(xué),學(xué)生只是被動地接受知識,這不利于培養(yǎng)學(xué)生的探究能力。信息技術(shù)的發(fā)展,互聯(lián)網(wǎng)、校園網(wǎng)的出現(xiàn),教育網(wǎng)站、電子書刊、虛擬圖書館、虛擬軟件庫、新聞組等為學(xué)生營造了一個探索發(fā)展的學(xué)習(xí)環(huán)境,提供了非常豐富的學(xué)習(xí)資源,信息技術(shù)也必將從演示教具變?yōu)閷W(xué)生探究問題獲取知識的工具。在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境條件下,學(xué)生的學(xué)習(xí)是多向互動的,學(xué)生可以利用多種信息源,(教師作為一種信息源之一)通過檢索、學(xué)習(xí)、構(gòu)思,將有關(guān)信息組合起來,形成自己的觀點,獲得自己的認知方式。這種新型的、比較民主的教育關(guān)系將有利于學(xué)生發(fā)展自己的個性,激發(fā)他們的創(chuàng)造思維,培養(yǎng)和促進其創(chuàng)新精神、信息能力的發(fā)展,實現(xiàn)學(xué)生為主體、教師為主導(dǎo)的新型教學(xué)模式的建構(gòu)。
小結(jié)
學(xué)生是教學(xué)過程的終端,是教育的主體。運用信息技術(shù)與生物課程的整合,實現(xiàn)了教學(xué)手段和教學(xué)方法的重大變革,使學(xué)生能以探索者、研究者的主體角色參與教學(xué)過程,思維能力得到鍛煉、智慧潛能得到開發(fā)、創(chuàng)新素質(zhì)得到提升。同時也使生物界微觀領(lǐng)域的細微莫測,生理過程的抽象深奧,生命活動的動態(tài)復(fù)雜,得到生動、形象、逼真和惟妙惟肖的體現(xiàn)。
參考文獻:
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篇4
關(guān)鍵詞:信息技術(shù);生物教學(xué);整合;興趣;多媒體
0引言
新課程認為,加強素質(zhì)教育是現(xiàn)代教學(xué)的重點內(nèi)容,也是培養(yǎng)學(xué)生終身發(fā)展能力的基礎(chǔ),在中學(xué)生物教學(xué)中,提高學(xué)生的興趣,引導(dǎo)他們主動參與學(xué)習(xí),是教學(xué)效率得以提高的保障。為了滿足以上的各種要求,我們應(yīng)積極推行信息技術(shù)輔助教學(xué),實現(xiàn)信息技術(shù)與生物學(xué)科教學(xué)的整合,這也是新課程改革的工作之一。如何實現(xiàn)信息技術(shù)與生物學(xué)科教學(xué)的整合,讓學(xué)生輕松、愉快地參與學(xué)習(xí),培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維能力,以及提高教學(xué)效率與質(zhì)量,還需要老師們從實踐出發(fā),認真探索、思考。
1信息技術(shù)與生物學(xué)科教學(xué)整合的內(nèi)涵
信息技術(shù)與生物學(xué)科教學(xué)的整合不是只在課堂教學(xué)中使用信息技術(shù),而是要在新課改理論的指導(dǎo)下,通過以計算機網(wǎng)絡(luò)為主的信息技術(shù),為學(xué)生提供更多的知識資源,而信息技術(shù)也成為了學(xué)生們提高認知的工具,然后將這種教學(xué)方式運用到各個學(xué)科中,真正實現(xiàn)資源共享,再經(jīng)過整理、組合,相互融合,實現(xiàn)教學(xué)方式的全面改革,有條不紊的進入現(xiàn)代教學(xué)階段。
2信息技術(shù)與生物學(xué)科教學(xué)整合中的優(yōu)勢
2.1激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,提高學(xué)習(xí)效率
興趣是學(xué)習(xí)的基礎(chǔ),也是最好的老師,學(xué)生在有興趣的情況下,能集中注意力,發(fā)揮想象,獨立思考,在教學(xué)中激發(fā)學(xué)生的興趣,有利于提高學(xué)習(xí)的質(zhì)量和效果。生物學(xué)科的實踐性強,經(jīng)常會進行小實驗,這些都能充分調(diào)動學(xué)生的興趣,但學(xué)生在學(xué)習(xí)書本內(nèi)容時,往往會由于理論過于復(fù)雜抽象而感到枯燥,書本上的內(nèi)容是死的,并不能讓他們感到有趣,尤其是高中生物,它的基礎(chǔ)性、理論性的內(nèi)容特別多,為了讓學(xué)生集中注意力,活躍課堂,老師可以使用電教的現(xiàn)代化手段,積極使用信息技術(shù),創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)情境,由于計算機多媒體的互動性強,操作界面豐富活潑,還有圖文并茂的效果,容易刺激學(xué)生的感官,從而起到激發(fā)興趣、培養(yǎng)學(xué)生情感的作用。
2.2幫助學(xué)生抓住重點、突破難點
生物教學(xué)只依靠課堂上的圖片、器具和老師的講授是難以達到提高教學(xué)效率的任務(wù)的,而當(dāng)多媒體被應(yīng)用到生物學(xué)科教學(xué)中后,視頻、圖片、文字能結(jié)合起來,將原本抽象、復(fù)雜的內(nèi)容變得生動豐富,如在教學(xué)《基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成》一課內(nèi)容時,遺傳信息轉(zhuǎn)錄和翻譯的過程是教學(xué)重難點,當(dāng)我們講到這一課的難點時,為了讓學(xué)生更好地理解,就可以利用多媒體,以便形象、生動地反映基因表達過程。開展多媒體教學(xué)也應(yīng)加強重難點分析,與傳統(tǒng)教學(xué)相結(jié)合,綜合解析知識,讓學(xué)生能理解深刻、記憶深刻。多媒體的出現(xiàn)確實能將學(xué)生從復(fù)雜死板的書本中脫離出來,感受生動的知識,同時也能突出重點,加快對難點的理解和記憶。
2.3通過整合,發(fā)展學(xué)生創(chuàng)造性思維能力
生物學(xué)科知識比較豐富,有對生命的理解,對數(shù)據(jù)的分析,也有對科學(xué)的講述,老師在使用多媒體的過程中,要注意學(xué)生創(chuàng)造性思維能力的開發(fā),合理運用多媒體,不要將信息技術(shù)停留在電子版書、電子掛圖等簡單應(yīng)用的水平上,而是要與能力培養(yǎng)融合在一起,給更多的時間讓學(xué)生去想象、去思考。
3如何將信息技術(shù)與生物學(xué)科教學(xué)整合
3.1建立教學(xué)資源庫
完善教學(xué)資源庫是實現(xiàn)信息化教學(xué)基礎(chǔ),沒有數(shù)據(jù)資源庫的輔助,信息技術(shù)與學(xué)科教學(xué)的整合效率也會大打折扣。建立生物教學(xué)軟件資料庫,加強教學(xué)軟件的開發(fā)和更新,在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下收集資源,積極開展教學(xué)方法和教學(xué)模式的研究、改革,學(xué)校要有計劃地建立教學(xué)資源庫,方便老師學(xué)生使用。
3.2合理地選擇和使用多媒體
3.2.1根據(jù)內(nèi)容選擇多媒體
傳統(tǒng)教學(xué)伴隨了我們很多年,我們有的時候也習(xí)慣了這種教學(xué)模式,但是它的弊端日益突出,改革的時候到了,多媒體信息技術(shù)能彌補傳統(tǒng)教學(xué)中的不足與缺點,有利于教學(xué)效率的提高,當(dāng)然,我們要清楚的是,多媒體教學(xué)并不能代替?zhèn)鹘y(tǒng)教學(xué),也不是所有生物教學(xué)都需要多媒體。一些微觀的,或現(xiàn)實情況無法展示的知識內(nèi)容可以利用多媒體,讓學(xué)生可以一目了然,例如動物的個體發(fā)育,我們用軟件模擬一個池塘中蛙卵發(fā)育為蝌蚪的過程,再通過視頻展示蝌蚪到青蛙的變態(tài)發(fā)育實際過程,給學(xué)生留下深刻的印象。
3.2.2根據(jù)實驗性質(zhì)選擇多媒體
生物學(xué)科的實踐性強,完成實驗是重要的教學(xué)任務(wù),學(xué)生們在傳統(tǒng)教學(xué)模式中參與實驗,學(xué)生的動手操作、分析和創(chuàng)造能力的培養(yǎng)是多媒體課件無法完成的,多媒體所使用的是模擬實驗,學(xué)生也許看過就忘記了,所以,傳統(tǒng)實驗教學(xué)才是生物實驗教學(xué)的根本。也只有那些因條件有限而無法完成或完成效果不佳的實驗以及反應(yīng)瞬間完成或反應(yīng)時間過長的實驗才需要使用到多媒體進行模擬實驗。
4實現(xiàn)信息技術(shù)與生物課堂教學(xué)的有機結(jié)合
學(xué)生是教學(xué)的主體,在以人為本理論的引導(dǎo)下,我們應(yīng)加強課堂合作教學(xué),促進學(xué)生之間、學(xué)生與老師之間的溝通,互相學(xué)習(xí),取長補短,學(xué)生有問題可以尋求別人的幫助,不管向老師還是向同學(xué),尋找真知的這個過程就是培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力的過程。我們在生物教學(xué)中要充分發(fā)揮信息技術(shù)的功能,讓課件制作得生動、活潑,滿足學(xué)生的求知欲和創(chuàng)造欲,在條件允許的情況下,讓學(xué)生參與到信息技術(shù)的使用中來,讓他們也感受一下信息技術(shù)在教學(xué)中獨特的教育意義。
篇5
關(guān)鍵詞:高中生物;信息技術(shù);課程資源
生物科學(xué)是自然科學(xué)中的基礎(chǔ)學(xué)科之一,是研究生物現(xiàn)象和生命活動規(guī)律的一門科學(xué)。它是農(nóng)、林、牧、副、漁、醫(yī)藥衛(wèi)生及其他有關(guān)應(yīng)用科學(xué)的基礎(chǔ)。然而,單一的課堂模式使課堂缺少生機,學(xué)生缺少學(xué)習(xí)的積極性,所以,在教學(xué)過程中,教師要轉(zhuǎn)變教學(xué)思想,要將信息技術(shù)與生物課程整合在一起,讓學(xué)生在形象、直觀的展示中輕松地掌握生物知識。
一、借助信息技術(shù)豐富生物課程資源
隨著網(wǎng)絡(luò)化時代的來臨,單純的教材知識的傳授已經(jīng)不能滿足學(xué)生的求知欲,已經(jīng)不能調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,因此,在授課的時候,教師要充分發(fā)揮信息技術(shù)的作用,要將有關(guān)的知識點展示給學(xué)生,開闊學(xué)生的視野,豐富學(xué)生的生物課程資源,以促使學(xué)生獲得更好的發(fā)展。
如,在教學(xué)《雜交育種與誘變育種》時,由于這節(jié)課的教學(xué)目的就是為了讓學(xué)生了解雜交育種和誘變育種的概念,舉例說明雜交育種和誘變育種方法的優(yōu)點和不足。所以,在授課的時候,我借助多媒體向?qū)W生展示了我國雜交育種和誘變育種的成果,如,袁隆平的雜交水稻與平時水稻的對比圖;中國花白奶牛圖;香水月季圖等,之后,我又借助多媒體向?qū)W生介紹了中國的一些育種目標,如,中國蘭花最重要的育種目標香味,花色、花型、株型、葉部性狀、抗性等。這樣的展示既可以讓學(xué)生輕松地掌握基本的生物知識,又能讓學(xué)生了解我國科技的不斷進步,從而使學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)得到大幅度提高。
二、借助信息技術(shù)將生物課堂形象化
信息技術(shù)的最大特點就是集音頻、視頻、動畫、圖像為一體,其形象、直觀是其價值的重要體現(xiàn)。而且,生物教學(xué)課本中涉及的圖、文、形、像很多,教師如果能夠有機地將兩者結(jié)合起來,這不但可以將生物課堂形象化,而且還可以大大提高學(xué)生的理解能力,對提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率起著非常重要的作用。
如,在教學(xué)《DNA分子的結(jié)構(gòu)》時,我借助多媒體向?qū)W生展示了一個動態(tài)的DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型,一方面可以減少學(xué)生對抽象知識的畏懼心理,另一方面可以讓學(xué)生形象地明白DNA的結(jié)構(gòu)模型,加深學(xué)生的印象,進而提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。
總之,在教學(xué)中,教師要有效地將信息技術(shù)與生物知識相結(jié)合,最大限度地發(fā)揮信息技術(shù)的優(yōu)點,以實現(xiàn)高效的生物課堂。
參考文獻:
篇6
1.1在備課過程中做到有效融合
在任意學(xué)科教學(xué)過程中,備課均是重要的一個環(huán)節(jié)。教師在課前做好教學(xué)準備,才能確保課堂教學(xué)的靈活性,才能輕松自如地給予學(xué)生有效指導(dǎo)。教師在備課過程中可利用多種網(wǎng)絡(luò)與多媒體技術(shù)來收集整理信息資源。首先可查詢網(wǎng)絡(luò)資源并加以利用。網(wǎng)絡(luò)上各類教學(xué)文字資料、課件以及素材圖片較多,有些網(wǎng)站甚至還提供試卷下載服務(wù),因此教師可以在有需求的情況下下載。其次可選擇實地拍攝取材的方法,可以通過數(shù)碼相機將各類生物資源圖像拍攝并保存下來,最終用于教學(xué)。例如在日常游玩或者登山途中,將一些有益于教學(xué)的素材以多角度拍攝的方法保存下來,還可拍攝一些珍貴的植物或教材中提到的動物等,均可作為有價值的資料用于教學(xué)。在教學(xué)過程中應(yīng)用此類直觀的教學(xué)素材有利于進一步豐富課堂教學(xué)內(nèi)容,學(xué)生在看到日??床坏降氖挛飼r往往會表現(xiàn)出極大的好奇心,其學(xué)習(xí)興趣也得到了激發(fā)。此外還可采用圖片掃描技術(shù)來處理一部分網(wǎng)絡(luò)上難以找到的圖片資源。
1.2在課堂教學(xué)活動中做到有效融合
在教學(xué)各環(huán)節(jié)構(gòu)成中,課堂教學(xué)活動是主體環(huán)節(jié)。如何才能充分利用信息技術(shù)來激發(fā)學(xué)生在教學(xué)活動中的積極性,進而改善教學(xué)效果成為各學(xué)科教師共同關(guān)注的課題。在初中生物教學(xué)中,教師可利用CAI課件,通過聲像結(jié)合的方式將生物生理活動現(xiàn)象以及內(nèi)部結(jié)構(gòu)予以動態(tài)展示,可以使學(xué)生學(xué)習(xí)興趣以及積極性得到有效提升,吸引其注意力,進而改善課堂教學(xué)效果。教師應(yīng)對搜集整理后的教學(xué)資源予以充分利用,例如在“生物的遺傳和變異”章節(jié)教學(xué)中,在提及“禁止近親結(jié)婚”時教師首先可提出課堂問題:古人有句話叫做“近親結(jié)婚親上加親”,但是國家婚姻法禁止直系血親和三代以內(nèi)旁系血親結(jié)婚,這是為什么呢?在引導(dǎo)學(xué)生對這一問題展開討論后,教師可將近親結(jié)婚帶來的巨大危害一一講述,同時可引證“達爾文的悲劇”以及“英國女王維多利亞的家史”等著名的例子來說明近親結(jié)婚的不良結(jié)局,學(xué)生由此明確知道近親結(jié)婚有較大幾率導(dǎo)致遺傳病,因此應(yīng)明令禁止。
1.3在課外實踐活動過程中做到有效融合
教師在課后應(yīng)留置課外實踐活動任務(wù),指導(dǎo)學(xué)生利用網(wǎng)絡(luò)來搜集所需要的資料,通過網(wǎng)絡(luò)技術(shù)完成課外任務(wù),在順利完成課外實踐活動任務(wù)的同時也培養(yǎng)了自身信息素養(yǎng)。以“傳染病及其預(yù)防”章節(jié)教學(xué)為例,課后練習(xí)題中要求學(xué)生就“艾滋病離我們每一個人有多遠”問題進行資料收集,并要求學(xué)生利用不同媒體途徑查詢整理艾滋病相關(guān)資料,學(xué)生通過網(wǎng)絡(luò)瀏覽查詢,收集了豐富的文字以及圖片資料,而在這些資料的輔助下學(xué)生能夠?qū)懗龈鼮樵攲嵑拓S富的文章內(nèi)容,教學(xué)效果也得到了有效保障。
2初中生物教學(xué)過程中信息技術(shù)的運用策略
2.1利用圖片來演示生物多樣性
作為一門自然科學(xué),生物學(xué)主要研究生命活動規(guī)律以及生命現(xiàn)象,當(dāng)前地球生物種類極為繁多,已知生物種類約為200多萬種,其中大部分表現(xiàn)出明顯的地域性。所以教師不可能在課堂教學(xué)過程中拿出過多的活體或者標本,尤其是一些較為特殊或已滅絕的生物。例如病菌、霉菌以及細菌等各類微生物,其個體微小,不便于觀察,同時也會影響人體健康,不宜于引入課堂教學(xué);而始祖鳥以及恐龍等史前動物則早已滅絕。因此教師可通過展示此類生物圖片來展開教學(xué),通過信息技術(shù)將生物的多樣性呈現(xiàn)在學(xué)生面前,有利于拓展學(xué)生視野。
2.2將新授內(nèi)容相關(guān)圖片與板書在課堂上演示
從素質(zhì)教育角度來看,教師應(yīng)充分利用有限的課時時間,通常情況下,一節(jié)課內(nèi)容分為自主學(xué)習(xí)、歸納講解、板書以及師生互動等不同環(huán)節(jié),同時各環(huán)節(jié)均需占用一定課時時間,尤其是板書,所用課時較多,一旦把握不好則會導(dǎo)致無法完成教學(xué)任務(wù)。因此教師可通過多媒體技術(shù)提前制作板書,與腎臟內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖以及心臟解剖圖等教學(xué)內(nèi)容相關(guān)圖片一同利用投影技術(shù)播放,不僅便于學(xué)生觀察,且更為生動形象,有利于教師掌握教學(xué)進度,并對其中存在問題的予以及時處理。此外教師進行課堂小結(jié)時還應(yīng)再現(xiàn)板書,以便于進一步加強學(xué)生對所學(xué)知識的印象。
3結(jié)語
篇7
關(guān)鍵詞:信息技術(shù);生物教學(xué);整合模式;策略
中圖分類號:G633.91 文獻標識碼:A 文章編號:1674-7712 (2013) 22-0000-01
隨著科技的發(fā)展,在教學(xué)之上不能再一味地按照傳統(tǒng)的教學(xué)模式進行,針對我國的中學(xué)生物教學(xué)應(yīng)該要隨著時代的變化而進行改革。結(jié)合這個信息時代,教學(xué)也應(yīng)該適當(dāng)結(jié)合信息技術(shù),發(fā)展多元化教學(xué),充分發(fā)揮學(xué)生的主動性和積極性。
一、信息技術(shù)和生物教學(xué)整合的內(nèi)涵
信息技術(shù)主要是用于管理以及信息處理所采用的各種技術(shù)的總稱。在教學(xué)當(dāng)中使用信息技術(shù),通常就是利用多媒體和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)進行教學(xué)準備、教學(xué)過程等方面。而整合就是指將不同的事物以及物質(zhì),通過它們相互之間的結(jié)合來發(fā)揮其最大的價值。進行信息技術(shù)和課程的整合,就是在全局之上,通過將各種教學(xué)資源、教學(xué)環(huán)節(jié)等相關(guān)方面相互融合,并且使之優(yōu)化。在充分發(fā)揮學(xué)生的主體作用的前提之下,提高學(xué)生學(xué)習(xí)積極性從而實現(xiàn)培養(yǎng)其創(chuàng)新能力和實踐能力的目的。
信息技術(shù)在生物教學(xué)當(dāng)中的作用有三個,第一是可以作為教學(xué)工具;第二是可以作為學(xué)生的學(xué)習(xí)工具;第三可以作為構(gòu)建教學(xué)學(xué)習(xí)環(huán)境的工具。通過信息技術(shù)的使用轉(zhuǎn)變教師的傳統(tǒng)教學(xué)觀念,將學(xué)生當(dāng)主體,教師通過信息技術(shù)進行引導(dǎo)和指導(dǎo),并且適當(dāng)?shù)臑閷W(xué)生擴展與生物課程相關(guān)的知識。在豐富學(xué)生知識的同時改進學(xué)生的學(xué)習(xí)方式,加深對相關(guān)知識的理解,提高教學(xué)質(zhì)量和學(xué)習(xí)效率。
二、信息技術(shù)和中學(xué)生物教學(xué)整合的兩種模式
(一)信息技術(shù)作為教學(xué)工具的整合
這種方式主要就是教師通過多媒體技術(shù)進行講授和演示,并且課件中可以穿插相關(guān)的視頻、圖片等來引起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和擴展相關(guān)知識。在這種模式之下一改傳統(tǒng)模式當(dāng)中教師作為核心,而學(xué)生被迫學(xué)習(xí)的狀態(tài),這種模式使學(xué)生轉(zhuǎn)變?yōu)橹黧w,通過教師的引導(dǎo)和指導(dǎo),以及在重難點部分的講解,將大大提高學(xué)生的積極性和學(xué)習(xí)效率。
案例:精卵結(jié)合孕育新的生命
進行后代的繁殖,生命的延續(xù)是生物的基本特征之一,而人類作為生物圈當(dāng)中的一員也不能違背這個自然規(guī)律。新的個體的產(chǎn)生主要通過男女生殖細胞的結(jié)合,然后經(jīng)過胚胎的發(fā)育而形成,這一個過程主要依靠生殖系統(tǒng)完成。針對這一節(jié)的教學(xué)主要是對學(xué)生實事求是的態(tài)度的培養(yǎng),要培養(yǎng)學(xué)生打破傳統(tǒng)觀念用科學(xué)的眼光看待這件事。通過這一節(jié)課的學(xué)習(xí)應(yīng)該使學(xué)生具備一定的生殖知識,要正確認識到生殖健康和個體發(fā)育的關(guān)系;讓青少年在青春期有一個健康全面的心智成長;進行正確的三觀和人格健康教育。但由于各種各樣的原因,繁殖問題并沒有被大眾用正確的觀念去對待,所以學(xué)生的觀念之上多多少少也受到一些影響。因此本課的重點就應(yīng)該是調(diào)動學(xué)生的積極性,引導(dǎo)學(xué)生樹立正確科學(xué)的觀念和實事求是的態(tài)度。
教師可以通過計算機網(wǎng)絡(luò)進行教學(xué),利用一些相關(guān)的文本、圖片、視頻等信息,轉(zhuǎn)換觀察的空間,從而調(diào)動學(xué)生的積極性和探索的熱情。還可以通過情景的模擬為教學(xué)創(chuàng)造一個良好的氛圍,讓原本看起來十分遙遠的生命活動過程較為直觀地呈現(xiàn)在學(xué)生眼前。在提高學(xué)生興趣和積極性的同時,也可以讓學(xué)生通過有趣的教學(xué)漸漸地了解到生命運動的規(guī)律和過程。最后還需要教師和學(xué)生一起進行交流和評價以及反饋。在整個的教學(xué)過程當(dāng)中教師需要根據(jù)教學(xué)目標,以及學(xué)生的實際情況進行一些指引,學(xué)生則可以根據(jù)教師的指引通過自主學(xué)習(xí),或者小組討論的方式進行學(xué)習(xí)。教師只是適當(dāng)參與其中,在必要之時對學(xué)生不明白的地方進行指導(dǎo)和重難點部分的講解,以及小組討論結(jié)果的評價和建議。
(二)信息技術(shù)作為學(xué)習(xí)工具的整合
由于課堂的容量和空間有限,而學(xué)生的學(xué)習(xí)卻不能夠只局限在教材和課堂當(dāng)中,這就需要學(xué)生利用信息技術(shù),在課后進行一些生物信息的收集、學(xué)習(xí)等。在這種整合之下不僅可以擴展學(xué)生的知識范圍,而且能夠有效的提高學(xué)生的信息技術(shù)的運用能力。
案例:人類活動對生物圈的影響
人類的活動對生物圈總有著或好或壞的影響,尤其是對自然環(huán)境和自然資源的影響較大。人類通過各種生產(chǎn)、生活等方面的活動,不僅對社會環(huán)境,也會對自然環(huán)境造成極大的影響。比如對殺蟲劑DDT的使用,雖然可以達到殺蟲的目的,但同時也對自然有著巨大的破壞作用。甚至有的科學(xué)家在南極企鵝體內(nèi)也檢查出了DDT殘余,這說明其影響已經(jīng)擴展到整個生物圈了。還有二惡英、廢舊電池的鎳鎘污染等。通過本課的學(xué)習(xí),教師首先需要作出一定的引導(dǎo),并且讓學(xué)生通過自主學(xué)習(xí),自己去尋找相關(guān)的資料,了解人類活動對生物圈的影響。然后再具體內(nèi)容的研究當(dāng)中提高學(xué)生的探究和解決問題能力,同時提高環(huán)境保護意識。最后可以讓學(xué)生自己擬定一個保護計劃,讓學(xué)生在靈活的運用相關(guān)知識的同時積極參與到保護生態(tài)環(huán)境的行列中去。在整個過程當(dāng)中主要部分都是通過學(xué)生使用信息技術(shù)完成,而教師只要在學(xué)生選題、尋找資料等方面進行適當(dāng)指導(dǎo)即可。
三、策略
首先整合的模式需要符合認知和規(guī)律。在進行整合之時應(yīng)該要根據(jù)知識結(jié)構(gòu)和學(xué)生的具體情況進行,要充分利用信息技術(shù),在教學(xué)當(dāng)中圍繞知識點進行揭示、展開、歸納等環(huán)節(jié)。有效的教學(xué)整合不僅可以充分調(diào)動學(xué)生的積極性,而且有助于培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維和探究能力。其次要將情境和實踐相結(jié)合。為了達到較好的教學(xué)效果教師可以設(shè)計一定的情境,讓學(xué)生在教學(xué)情境當(dāng)中積極的尋找解決情境當(dāng)中問題的方法,通過信息技術(shù)的應(yīng)用自主的構(gòu)建知識結(jié)構(gòu),總結(jié)學(xué)習(xí)方法。并且有利于促進教師和學(xué)生之間和諧相處,培養(yǎng)其觀察力和意志力。最后,信息技術(shù)和中學(xué)生物教學(xué)的整合當(dāng)中,學(xué)生通過自主學(xué)習(xí)以及和同學(xué)之間的小組討論。不僅可以提高學(xué)生自學(xué)、探究等能力,而且能夠有效地培養(yǎng)其團隊合作精神和互幫互助的精神。
結(jié)語
綜上所述將信息技術(shù)和中學(xué)生物教學(xué)進行整合有著不可比擬的優(yōu)勢,這就要求教師在之后的教學(xué)當(dāng)中積極利用信息技術(shù),充分利用其優(yōu)勢提高教學(xué)質(zhì)量。
參考文獻
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篇8
一、學(xué)習(xí)實驗內(nèi)容。以實驗為中心、以實驗帶動知識點是新課標最明顯的特點
因此,實驗內(nèi)容的學(xué)習(xí)不僅對于完成整個實驗至關(guān)重要,而且是以實驗帶動知識點的佐證。例如,在觀察細胞有些分裂的實驗過程之前,教師通過多媒體課件先復(fù)習(xí)細胞有絲分裂的過程、了解實驗?zāi)康?、理解實驗原理,有助于學(xué)生對細胞有絲分裂的實驗觀察和實驗結(jié)果的描述,使學(xué)生有理可依,避免盲目實驗。
二、監(jiān)控實驗過程
在傳統(tǒng)的實驗課上,學(xué)生自己動手操作實驗步驟,觀察實驗結(jié)果。老師不能同步的和每個學(xué)生一起去觀察他們實驗的結(jié)果,分析實驗現(xiàn)象,比較實驗結(jié)果,以及實驗失敗的原因。這種情況下,師生互動就會脫節(jié)。而運用現(xiàn)代信息技術(shù)手段,將每臺帶有顯微攝像的計算機和實驗老師的主機相連,所有同學(xué)的實驗現(xiàn)象都能夠同時在屏幕上看到,老師可以隨時點評同學(xué)的實驗現(xiàn)象,分析失敗或成功的原因,學(xué)生在自己動手實驗操作的基礎(chǔ)上,有了一種成功或失敗的體驗,師生互動更加的和諧,這樣更加有利于學(xué)生對新知識的掌握,而且學(xué)生邊實驗,邊研究,邊討論,創(chuàng)造性思維的意識在此過程中也可以不斷增強。
三、補充實驗結(jié)果
由于有些實驗結(jié)果不夠清晰或受到時空條件限制的原因,不能滿足教學(xué)的實際需求,需教師在真實實驗的基礎(chǔ)上再以模擬進行補充。例如:《葉綠體色素的提取和分離》實驗中,教材上的葉綠體色帶分布自下而上是橙黃色的胡蘿卜素、黃色的葉黃素、藍綠色的葉綠素a及黃綠色的葉綠素b,而我們在實驗中由于條件的限制和其它外界因素的干擾導(dǎo)致實驗結(jié)果不清。這種情況下,我們可以說明原因,并用計算機模擬獲取準確的實驗結(jié)果,糾正實驗中的誤差。
四、再現(xiàn)經(jīng)典實驗
生物學(xué)發(fā)展的過程是科學(xué)家不斷探索的過程,生物科學(xué)史上有許多偉大的發(fā)現(xiàn)和經(jīng)典實驗。在教學(xué)過程中,重現(xiàn)這些經(jīng)典實驗使學(xué)生身臨其境地體驗科學(xué)家的發(fā)現(xiàn)歷程,認識到科學(xué)是一個不斷發(fā)現(xiàn)、不斷進步的過程,促使學(xué)生用辨證的目光、理性的思維學(xué)習(xí)生物學(xué)。學(xué)習(xí)光合作用時,利用靜態(tài)掛圖配合教師“生動”講解來“講實驗”,教學(xué)效果很不理想,學(xué)生印象不深刻。但相關(guān)實驗設(shè)備比較復(fù)雜,在中學(xué)生物實驗室里不能做。我們就可以利用動畫再現(xiàn)普利斯特利、英格豪斯、梅耶、薩克斯、魯賓和卡門的實驗,揭示植物生命活動的奧秘,可以讓學(xué)生認識到生物學(xué)實驗設(shè)計的巧妙和嚴密,逐步探究光合作用的原料、產(chǎn)物、場所和條件。這樣學(xué)生易于接受,教學(xué)效果非常理想。
五、演示實驗
演示實驗是直觀教學(xué)的一種高級形式,演示實驗既可以演示實驗的全過程,也可以演示實驗的一部分;既可通過演示實驗傳授生物學(xué)新知識,也可以驗證鞏固生物學(xué)知識,或是指導(dǎo)學(xué)生進行正確的實驗操作等實踐活動。教師課堂演示實驗由于時間和條件的限制往往存在一定的難度,實驗失敗或者無法使全班同學(xué)清楚地觀察實驗現(xiàn)象,影響教學(xué)效果。因此在有限的資源下充分利用多媒體演示實驗可有效地解決這些困難。例如,滲透作用演示實驗觀察現(xiàn)象需要時間過長,而且只有靠近講臺的學(xué)生能看清楚,教師就可以采用多媒體進行實驗的演示。又如,在學(xué)習(xí)“基因工程及其應(yīng)用”這一節(jié)時,出于實驗室條件的限制教師可用視頻、錄像等多媒體技術(shù)演示基因工程操作實驗,使學(xué)生易于理解抽象的實驗步驟。
六、模擬實驗
生物學(xué)實驗多數(shù)是微觀的、連續(xù)的實驗,實驗過程快速、瞬間完成,學(xué)生只能較抽象地推斷變化過程。另外,有些生物實驗需要較長時間才能完成,如植物栽培、種子萌發(fā)等。軟件技術(shù)可以模擬許多現(xiàn)有實驗儀器無法做的實驗或代替現(xiàn)有的一些實驗儀器進行模擬實驗,這樣可以將復(fù)雜的問題簡單化,將漫長或瞬間的生命過程變成可控、有序的演示過程。例如,《神經(jīng)調(diào)節(jié)》中的“興奮的傳導(dǎo)”這個難點,教師用傳統(tǒng)教學(xué)手段難于講清,學(xué)生難于理解,而用計算機技術(shù)模擬興奮在“神經(jīng)元內(nèi)”“神經(jīng)元間”的電位變化和突觸內(nèi)遞質(zhì)的釋放過程,以及電位傳導(dǎo)和化學(xué)刺激的轉(zhuǎn)化,學(xué)生很容易在頭腦中形成刺激-膜電位變化-突觸遞質(zhì)-膜電位變化這條一體化興奮傳導(dǎo)路線,從而理解興奮的傳導(dǎo)機制,達到教學(xué)目的。再 如《基因的分離定律》中基因分離定律的實質(zhì)是本節(jié)的難點所在,如果教師利用多媒體演示減數(shù)分裂的過程:減數(shù)分裂前期同源染色體聯(lián)會形成四分體,第一次減數(shù)分裂同源染色分開,這時位于一對同源染色體上的等位基因會隨著同源染色體的分開而分離,分別獨立分配到兩個配子中遺傳給后代。學(xué)生通過對減數(shù)分裂過程的理解很容易接受分離定律的實質(zhì),從而突破本課的難點。在課堂上有效地利用多媒體技術(shù)前串后連、突破時空局限,可使學(xué)過的知識瞬時再現(xiàn),大大節(jié)省教學(xué)時間,提高教學(xué)效率,提高教學(xué)質(zhì)量。但要注意避免不顧教學(xué)實際一味地利用課件的現(xiàn)象。
七、記錄實驗過程
有些實驗在課堂教學(xué)環(huán)境或?qū)嶒炇抑袩o法完成的情況下,教師可以布置學(xué)生利用課余時間完成,采用數(shù)碼攝像機等儀器記錄整個實驗過程。例如,選修中的制作腐乳和泡菜等實驗,讓學(xué)生回家親自動手做腐乳和泡菜,定期拍攝實驗過程和實驗現(xiàn)象,然后把腐乳和泡菜帶到課堂上展示,分享實驗成果,有利于促進學(xué)生學(xué)習(xí)生物學(xué)情感的發(fā)展。此外,探究生態(tài)瓶中群落的演替實驗也需要學(xué)生在課余時間才能完成。長時間的實驗通過快速播放將幾天甚至是幾個月的演替過程高度濃縮,親身實踐,有理有據(jù)。
八、評價實驗教學(xué)
篇9
[關(guān)鍵詞] 生物質(zhì)燃料 綜合應(yīng)用技術(shù) 新進展
[中圖分類號] TK6 [文獻標識碼] A [文章編號] 1003-1650(2016)10-0206-01
引言
黨的十報告中提出了關(guān)于提高能源使用效率的問題,即要支持新能源的開發(fā),提高可再生能源的利用率。至此,河南駐馬店市農(nóng)業(yè)大區(qū)對生物質(zhì)燃料的綜合應(yīng)用技術(shù)得到了高度重視。生物質(zhì)能作為碳源具有可再生性,可以轉(zhuǎn)化為固態(tài)燃料、液態(tài)燃料、氣態(tài)燃料。
1 固體生物質(zhì)燃料的綜合應(yīng)用技術(shù)
制備固體生物質(zhì)燃料所采用的技術(shù)是固化成型技術(shù),即將品位相對較低的生物質(zhì)轉(zhuǎn)化為品位相對較高的生物質(zhì)燃料,而且由于燃料已經(jīng)固化成型的,所以方便與存儲和運輸,在燃料的利用上也非常便利。固體生物質(zhì)燃料的資料來源于農(nóng)業(yè)和林業(yè)生產(chǎn)中所產(chǎn)生的玉米芯、秸稈等等各種廢棄物。
1.1 固體生物質(zhì)燃料的成型技術(shù)
首先,要收集生物原材料,將這些材料經(jīng)過篩選之后,確保材料干燥,灰分符合要求,污染性低而且熱值高、容易燃燒。對于這些材料進行干燥處理后,進行成型處理以方便運輸[1]。其次,將所有篩選出來的材料粉碎處理,并將黏結(jié)劑和助燃劑加入其中進行壓縮,使固體生物質(zhì)燃料不僅方便存儲,而且容易燃燒。
1.2 固體生物質(zhì)燃料的生產(chǎn)技術(shù)
根據(jù)不同的生產(chǎn)條件,固體生物質(zhì)燃料所采用的生產(chǎn)技術(shù)也會有所不同。其一,常溫濕壓成型技術(shù),具體而言,是將纖維素原料進行水解處理而使得原料的纖維經(jīng)過濕潤時候軟化,使其皺裂,之后進行壓縮處理。這種技術(shù)的操作簡單,但是會提高部件的磨損度,而且所生產(chǎn)的燃料的燃燒值比較低。所以,成本相對較高。其二、炭化成型技術(shù),即對生物質(zhì)原料進行炭化處理后成為粉末狀,將粘結(jié)劑加入其中,壓縮成木炭。比如,河南駐馬店市農(nóng)業(yè)大區(qū),秸稈多綜合利用,利用炭化技術(shù)工藝生產(chǎn)出來的秸稈炭粉可制成炭球、活性炭等炭產(chǎn)品。在秸稈炭化的過程中所排放的煙霧收集起來提取可燃氣體、木焦油、木醋酸。但目前綜合利用率還比較低,所以,還國家對秸稈綜合利用予以補貼和政策上的傾斜。
2 液態(tài)生物質(zhì)燃料的綜合應(yīng)用技術(shù)
2.1 燃料乙醇
燃料乙醇成本低而且具有可再生性。生產(chǎn)技術(shù)上,是對非糧食原料乙醇回收后,經(jīng)過凈化并發(fā)酵處理。其中,對脫水處理技術(shù)具有很高的要求,主要采用了萃取精餾法、吸附分離法以及共沸精餾法等等[2]。所生產(chǎn)的燃料乙醇中所含有的乙醇可以達到99.7%,比無水乙醇中的乙醇含量要高。
2.2 生物柴油
動植物油脂經(jīng)過加工處理后,可以生產(chǎn)出與柴油的化學(xué)性質(zhì)比較接近的長鏈脂肪酸單烷基酯,即為“生物柴油”。這種材料具有良好的性,沒有毒,而且生物降解,是用于替代柴油的最好的材料。生產(chǎn)技術(shù)上,物理方式進行技術(shù)處理即為直接混合法、酯交換法和酶催化法;化學(xué)方式進行技術(shù)處理即為采用了微乳化法高溫?zé)崃呀夥āS捎谒褂玫牟牧喜煌?,生產(chǎn)出來的生物柴油存在著有點和不足。目前廣泛使用的生物柴油制備方法為酯交換法。這種方法的原料來源廣泛,加工工藝簡單,所生產(chǎn)出來的生物柴油性能穩(wěn)定,但是在生產(chǎn)的過程中會有堿性廢水產(chǎn)生,而且生產(chǎn)設(shè)備會遭到嚴重的腐蝕。
3 氣態(tài)生物質(zhì)燃料的綜合應(yīng)用技術(shù)
生物質(zhì)發(fā)酵技術(shù),就是將生物質(zhì)采用厭氧微生物分解技術(shù),經(jīng)過代謝處理之后生成了氣體,這種氣體的主要成分是甲烷,其中還包括二氧化碳、氫氣以及硫化氫等等,即為“沼氣” [3]。沼氣的發(fā)酵劃分為水解液化、酸化、產(chǎn)甲烷三個階段。生物技術(shù)的快速發(fā)展,挖掘高效厭氧微生物并使用的效率也會有所提高,對沼氣的利用起到了促進作用。
按照生物質(zhì)氣化原理,生物質(zhì)氣化制氫技術(shù)需要將生物質(zhì)進行氣化處理后,可燃性的氣體與水蒸汽不斷地重整,從中可以提取氫氣。研究的介質(zhì)是催化劑、氣化爐,使用白云石制作二氧化碳,吸收蒸汽,經(jīng)過氣化后產(chǎn)生二氧化碳氣體。經(jīng)過試驗表明,氣體中的氫氣產(chǎn)量是非常高的,可以達到66.9%;二氧化碳氣體為3.3%;一氧化碳氣體為0.3%。
總結(jié)
綜上所述,中國在近年來環(huán)境污染日趨嚴重。要保護好生態(tài)環(huán)境,就要加大清潔能源的使用力度,同時還要提高能源的重復(fù)使用效率。特別是發(fā)展新能源,能夠?qū)Σ豢稍偕茉吹睦靡跃徑?,一方面可以對能源使用的安全予以維護,而且還可以推進新農(nóng)村建設(shè)。
參考文獻
[1]王永征,姜磊,岳茂振,等.生物質(zhì)混煤燃燒過程中受熱面金屬氯腐蝕特性試驗研究[J].中國電機工程學(xué)報,2013,33(20):88―95.
篇10
關(guān)鍵詞:信息技術(shù);職高教學(xué);生物課程;整合
中圖分類號:G712 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2014)33-0221-01
信息技術(shù)是一種集文字、圖形、聲音、動畫、影視等多種信息傳輸方式于一體的現(xiàn)代技術(shù),它可以創(chuàng)造出具有很強的真實感和表現(xiàn)力的情景,吸引學(xué)生的注意力,激發(fā)學(xué)生的求知欲,調(diào)動學(xué)生的積極性,讓學(xué)生更好地參與課堂活動,進而培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力與思維能力。信息技術(shù)引入職高生物課堂教學(xué),既能發(fā)揮其自身的優(yōu)勢,又能彌補傳統(tǒng)教學(xué)的不足。信息技術(shù)與傳統(tǒng)教學(xué)方法相結(jié)合,不僅可以豐富教學(xué)信息,而且能夠使教學(xué)內(nèi)容變得形象生動,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,給學(xué)生提供充分展示自我的空間,同時能夠促進教師自身素質(zhì)的提高,并使職高生物教學(xué)質(zhì)量得到有效提升。為此,本文從信息技術(shù)與職高生物課程整合的必要性及具體體現(xiàn)等方面入手,探討二者的有效結(jié)合,為提升職高生物課程教學(xué)質(zhì)量提供參考。
一、信息技術(shù)與職高生物課程整合的必要性
傳統(tǒng)的職高生物課程教學(xué)總是局限于黑板與課本,教師利用僅有的黑板和課本向?qū)W生講述一個個生物問題,這種方式顯得過于枯燥,表現(xiàn)力不強,不能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,課程內(nèi)容也不能得到很好的傳授。學(xué)生很難理解生物學(xué)中的一些概念和原理,枯燥乏味的教學(xué)模式只能加重學(xué)生對學(xué)習(xí)生物學(xué)的厭惡,很難產(chǎn)生學(xué)習(xí)興趣,這種局面必然會產(chǎn)生不良后果。然而,信息技術(shù)引入課堂教學(xué)就可以克服傳統(tǒng)教學(xué)中枯燥乏味的問題。利用形式多樣、豐富形象的電教媒體進行課程教學(xué),既能調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,又能減輕教師的教學(xué)負擔(dān),教師輕松講解,學(xué)生快樂學(xué)習(xí)。這樣就能大大提高教學(xué)效率,學(xué)生也能夠參與其中,成為課堂的主人。因此,信息技術(shù)與職高生物教學(xué)課程的整合是必要的。
二、信息技術(shù)與職高生物課程整合的具體體現(xiàn)
信息技術(shù)應(yīng)用于生物課堂教學(xué),主要體現(xiàn)在多媒體教學(xué)。教學(xué)過程注重的是形象具體,即將課本中的知識簡單化、具體化、形象化,讓學(xué)生更容易接受。教師要應(yīng)用多媒體技術(shù)將課本中的知識變活,將課本知識轉(zhuǎn)化為生活中常見的事物。例如在講解某個植物的生長過程時,教師可以利用多媒體進行動畫演示,從播種種子到種子發(fā)芽,再到植物生長,最后到植物開花結(jié)果,這些過程都可以用動畫形式表現(xiàn),讓書中的文字變活,這樣學(xué)生的記憶就會更加深刻,對知識的理解和掌握就更加牢固。
在生物教學(xué)過程中還可以利用網(wǎng)絡(luò)進行更加深入的探究。網(wǎng)絡(luò)上有豐富的學(xué)習(xí)資源,為學(xué)生的學(xué)習(xí)和教師的教學(xué)帶來很大的便利。學(xué)生可以在網(wǎng)絡(luò)上查詢各種學(xué)習(xí)資料,加深對知識的理解,擴寬知識面。例如,在學(xué)習(xí)不同植物的分類時,教師可以利用網(wǎng)絡(luò)查找相關(guān)植物圖片,分類講解植物特征,以便學(xué)生更加直觀地感受植物分類的根據(jù),有利于學(xué)生記憶植物種類。同時,還可以利用網(wǎng)絡(luò)讓學(xué)生了解植物的生長環(huán)境,熟悉植物在全國各地的分布情況和發(fā)展前景等信息。這樣結(jié)合網(wǎng)絡(luò)教學(xué),不僅能豐富課堂內(nèi)容,而且還有助于學(xué)生理解知識、掌握知識。在生物教學(xué)課程中,實物投影儀的使用具有很重要的意義。利用實物投影儀,教師可以向?qū)W生展示生物活體標本,讓學(xué)生看到實物,教師一邊講解課本一邊放映活標本投影,學(xué)生可以對照實物理解知識。同時,還可以讓學(xué)生通過自己的觀察發(fā)現(xiàn)問題、解決問題。例如,在進行昆蟲的講解時,教師可以在課前準備昆蟲活體標本,在課堂上展示,讓學(xué)生仔細觀察,進行探究,找出各種昆蟲間的相似之處以及它們之間的區(qū)別,了解不同昆蟲的特征,在學(xué)習(xí)中得到樂趣,讓整個學(xué)習(xí)過程充滿快樂。這樣學(xué)生就能更加積極地參與到學(xué)習(xí)中,就可以充分發(fā)揮其學(xué)習(xí)的主動性,更加有利于學(xué)生觀察力、想象力、思維創(chuàng)新力的培養(yǎng)。
三、信息技術(shù)應(yīng)用于職高生物教學(xué)要適時適度
信息技術(shù)與職高生物課堂教學(xué)的整合可以在很大程度上彌補傳統(tǒng)課堂教學(xué)的不足,但是與此同時,如果對于信息技術(shù)使用不當(dāng),信息技術(shù)的引入也會給教學(xué)帶來很多問題。例如:教師在進行教學(xué)時,過于注重教學(xué)形式,把大量精力放在多媒體技術(shù)的使用上,卻忽略了對教學(xué)重點和難點的突出講解,完全依賴信息技術(shù),放棄原有的教學(xué)方式,這樣不但不利于學(xué)生掌握知識,反而會適得其反。信息技術(shù)引入課堂只是輔助教師進行教學(xué),并不是代替教師、代替課本。教師要根據(jù)課程的具體內(nèi)容選擇多媒體的使用。信息技術(shù)與職高生物課堂教學(xué)的整合,是為了讓學(xué)生更好地學(xué)習(xí),更快地掌握知識,是為了更好地解決傳統(tǒng)教學(xué)中很難解決的問題,但這并不意味著所有的生物課都能應(yīng)用信息技術(shù)進行教學(xué)。在教學(xué)過程中,教師要根據(jù)具體的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)目的,以及學(xué)生對知識的認知能力等方面綜合考慮來決定多媒體技術(shù)的使用。當(dāng)使用多媒體教學(xué)確實有利于學(xué)生掌握知識時,可以適當(dāng)使用多媒體技術(shù)輔助教學(xué)。
信息技術(shù)作為一種新元素被引入到職高生物課堂教學(xué)中,具有重要意義。信息化教學(xué)具有獨特的魅力,只要教師適時、適度、合理地使用信息技術(shù),它就能夠吸引學(xué)生的注意力,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率,提高課堂教學(xué)質(zhì)量。因此,信息技術(shù)與職高生物課堂教學(xué)的整合越來越受到師生的青睞,其教學(xué)價值也越來越突出。
參考文獻:
[1]王慶銀.小議在中職教學(xué)中信息技術(shù)與生物課程整合的優(yōu)勢[J].考試:教研版,2013,(2):36.