發布時間：2023-12-25 14:38:40
序言：寫作是分享個人見解和探索未知領域的橋梁，我們為您精選了8篇的生物信息學技術樣本，期待這些樣本能夠為您提供豐富的參考和啟發，請盡情閱讀。
關鍵詞：中醫大數據；生物信息學；高校教學
中圖分類號：G642 文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044（2016）27-0123-03
Abstract： Analyzed the developing status of Bioinformatics combined with Chinese Medicine， proposed the education directions for the combinations of Chinese Medicine and Bioinformatics， discussed the using of Bioinformatics techniques in Chinese Medicine big data with teaching and researching area by three common method in Bioinformatics.
Key words： chinese medicine big data； bioinformatics； education in university
1 引言
生物信息學是一門新興學科，在各大高等院校醫學或生物學相關專業都有與之相關的課程或專業開設。與我們常見的物理、數學、法學等學科不同，生物信息學更像是一個學科領域，它不僅僅局限于某個科學研究，而是綜合運用數學、計算機學和生物學的各種工具及方法來分析和理解在大數據背景下的生物學意義[1]。經過20余年的發展，生物信息學已在分子進化、基因測序、遺傳及變異研究等領域取得了突破和成果，是21世紀人類三大計劃之一“人類基因組計劃（Human Gene Project HGP）”的核心支撐學科。在美國，早于1988年便成立國家生物技術信息中心（NCBI），隨后歐洲和日本在1993年和1995年分別建立了歐洲生物信息學研究所（EBI）和信息生物學中心（CIB）用來對數以萬計的核酸及蛋白質等數據進行維護并發展至今日趨成熟[2]。生物信息學于上世紀90年代初開始逐漸引起國內科學工作者的重視，經過20多年的發展也已初具規模。筆者通過對近20年公開發表的有關生物信息學關鍵字的文章進行搜索，運用Excel制圖繪制了自1996年至今每年發表文章數量的散點圖。從圖1可以發現，關于生物信息學學科的研究數量在2014年達到頂峰，并逐漸開始下滑。同時，由于搜索結果包含雜質數據（如被動截取“信息學”為關鍵詞），為了使圖表信息量有度可量，筆者繼續對在認知上與生物信息學相關的科學領域進行關鍵詞搜索，分別為“數據挖掘”和“人工智能”，并繪制圖2。由該圖可直觀地看出，人工智能的研究一直穩步發展，符合21世紀科技高度發展的大趨勢，而數據挖掘技術的相關研究自2005年以來迅猛增長并趕超人工智能。綜合分析其主要原因是由于中國人口眾多，自2005年以來互聯網用戶不斷增加，全民聯網的時代逐漸構成，互聯網信息產業的急劇擴大以及電子商務、云技術等網絡相關產業的發展帶來的信息膨脹，使越來越多的人意識到大數據的作用和研究數據挖掘對經濟發展、社會進步的重要影響，進而推動數據挖掘的學科發展。
2 中醫大數據背景下的生物信息學課程教學
從圖2的對比可以看出，生物信息學的研究數量與其他兩個學科對比，則顯得相形見絀。也就是說，生物信息學在我國的發展仍較為緩慢，使之與其對人類社會的貢獻度不成正比。進一步對圖1的搜索結果進行高級檢索，對已有的生物信息學研究進行劃分，將”中醫”關鍵詞加入其中，結果發現將中醫與生物信息學相結合進行研究的文獻少之又少，每年文獻不過20左右。生物信息學的作用就是利用計算機等技術對海量的生物數據進行分析并洞察隱藏在其中的規律，而中醫數據經歷數代中醫名師的記錄和數十年來信息存儲技術的發展已經儼然呈現出高緯度、高階度的大數據結構。因此，生物信息學在中醫數據的研究中一定具有其特殊的價值和意義，是從微觀層面描述中醫整體結構的重要手段。本文將以中醫證侯、病證和中醫復雜性為切入點，結合研究生物信息學在其中的應用價值，并討論在教育教學過程中如何使中醫和生物信息學有機結合，做到融會貫通。
2.1從“定性”和“定量”學習角度看基因組學學習中醫“證”本質
在中醫學中，“證”是立方立法的基礎，醫者通過四診獲取的信息進行綜合分析和判斷，從病癥體征等表現集合入手，得出相應的證候，有針對性的用藥治療。中醫與西醫不同，講究以整體論看待人體以及病變，“辨證論治”思想也是千百年來各名中醫學者通過反復探索得出的實踐經驗，對中醫遣方用藥具有決定性的指導意義。而西醫認為，疾病的發生與發展是與人體某段特異的基因的改變有關，HGP的研究目的也正是為了揭示人體的構成奧秘從而從本質上研究疾病的產生和發展規律[3]。因此，中醫與西醫在指導醫者診療的哲學思想上是有很大不同，甚至可以說是截然相反的。然而中醫與西醫的內在關聯卻無處不在，結合點之一正是基因與證候的關聯。對于基因組學和中醫證候的學習方法是不同的，一個是定量學習，另一個則是定性學習，定量學習有助于學生更加客觀的研究生物體的發展規律，并結合現代計算機技術做到多學科交叉學習與實驗，而不足之處在于缺乏主觀思考、學習方式較為分散缺乏整體思維把控；而定性學習則以某一指導思想為主線，通過對某些案例及知識長時間的觀察和分析，從中得出結論。定量學習如基因組學更重視量化計算及工具的使用，而定性學習如中醫證候則更重視理論與實踐結合，整體到局部學習。在學習的過程中，無論基因組學還是中醫證候，都會以疾病為具體的研究對象。從西醫上說，基因是決定人是否患病的內部原因，通過遺傳或基因狀態的改變都可能導致疾病的產生，從中醫上說，證候是疾病狀態下的臨床類型，反映了機體在疾病發展過程中的病理特征[4]。因此，將證候與基因組學統一學習，實則是將定量與定性學習相結合以實際疾病案例和數據著手從而多方面運用計算機、西醫學、證候學、數學等學科知識對生物大數據進行分析的綜合學習方法。
2.2 基于蛋白質組學學習中醫病證相關性
證侯是人體生命活動的一種表現，而生命活動的主要執行者是蛋白質，兩者之間必然會有隱秘且細致的聯系，我們也應以此為出發點，培養學生的發散學習方法，綜合學科進行學習。自HGP的完成宣告了后基因組時代的到來后，研究生命科學的重心也由基因組學向蛋白質組學逐漸轉變，作為教育者也應跟上科學發展的潮流，把生物科學研究和相關教學模式從基因水平向蛋白質水平轉變。與此同時，蛋白質組學是從整體角度分析細胞內的動態變化以及蛋白質組成成分、表達水平等，它的研究方法學內容與中醫的整體觀和辯證論治觀有著許多相同之處。蛋白質組學在分子水平上的DNA修飾和基因調控反應生命體的整體狀態（即陰平陽秘），中醫理論強調從整體觀對疾病進行認知，認為疾病的發生是人體整體功能的失調所致（即陰陽失調），重點在于辯證論治[5]。在教育教學過程中，將基因或蛋白質方面的研究從結構研究向功能研究轉變，使研究更具體，透過相關功能性測試實驗，發現基因之間的相互聯系及相互作用，在定量學習的過程中培養學生的定性思維，使學生善于發現問題及對象之間的關聯。正如數據庫實體關系模型中的E-R圖一樣，在進行蛋白質組學和中醫病癥相關性研究教育的過程中，中醫病證和蛋白組學可以看做是兩個看似毫無關聯的實體，而通過“疾病”將兩者相連，透過此種關系可以衍射出兩個學科方面的深入學習。
2.3 運用復雜系統性方法學習中醫藥復雜系統
中醫藥的復雜性相比西醫有過之而無不及，原因主要在于相對于“結構決定功能”的西方醫學思想，中醫更側重于“關系決定功能”，在這種情況下，無論是辨證論治還是癥狀體征變化，有關中醫診斷和治療的信息都是已高度離散和非線性的方式存儲，使得中醫稱為典型的“復雜自組織系統”[6]。尤其在信息離散度和復雜度較高的中醫證侯系統中，癥狀變量與證侯信息混雜在一起，想辨別兩者的區別和聯系是非常困難的事情，單純的研究數據往往缺乏正確的方向，而單純的研究理論則往往枯燥乏味。因此，在教學過程中，可以將復雜系統方法學引入中醫系統學習，通過復雜系統中的熵分劃方法將證侯系統的離散變量加工轉化為線性關聯集合，即將癥狀變量通過關聯度集合成多個癥狀集合，并將癥狀集合與關聯度較高的證侯要素進行聯結。以此方法既可以激發學生對理論學習的興趣，又能以理論指導實踐，對中醫證侯大數據進行信息提取，達到全面學習。
3 結束語
中醫信息學已經作為一門新興學科在我國各大高校開設，相關師生深入研究和學習，主要目的就是發掘蘊含在中醫幾千年發展結晶中的奧秘。關于中醫藥數據的數據挖掘技術和研究也在近年日益增長，這都表明人們已經愈來愈關注國粹，關注健康，關注未來。這也表明與之相關的學習和研究對未來的人生發展和機遇都有著深遠的影響。然而，數據挖掘的技術并不完全適用于中醫藥復雜系統中的信息發掘，若單純地將兩者進行結合教學，學生可能缺少知識銜接，缺乏過渡。這時若將生物信息學引入二者其中并結合生物信息學相關智能科技手段和技術，則可以從宏觀和微觀兩個方面去看待生命體：宏觀上面對復雜的中醫系統不需感到困惑，而是以“復雜系統方法論去解決復雜系統”，使學生不要總想著從每一個局部都能分析到問題的本質，而是接受復雜性，從復雜系統的角度去解釋生命體的自組織現象，對生命體的宏觀表現進行研究；微觀即是在分子水平上去分析中醫證侯的本質，方劑的復雜體系，去了解生命體內部的調控機制等，以此加深學生對中醫理論的理解以及對生物信息學工具和技術運用的融會貫通。
參考文獻：
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關鍵詞： 信息技術； 現代教育理論； 生物技術教學
To make innovation on life technology teaching by using information technology
Yanli
Physician Training School, Jinzhou District, Dalian, Liaoning, 116100
Abstract：Based on the information technology teaching means under the background of teachers to provide modern information technology of the different kinds of media (such as projection, video booth, web, etc) as a platform, using the modern educational theory to guide teaching practice, aiming to improve the students' ability to the future society for the teaching goal.
Key Words: Information Technology; Modern Educational Theory; Life Technology Teaching
傳統教學是指教師用傳統教學媒體（如語言、板書、教材、實物、掛圖等）, 依據教學進度,把課本內容依次講解給全班的學生聽，強調書本知識的傳承。
基于信息技術背景下的教學是指教師以現代信息技術提供的多種媒體（如投影、視頻展臺、web等）為平臺，運用現代教育理論指導教學實踐，以全面提高學生適應未來社會能力為目標進行的教學。
《生物課程標準》別提出：生物技術的迅猛發展已經顯現出巨大的社會效益和經濟效益，并正在越來越多地影響人類的生活和社會發展。認識和理解有關生物技術在現代社會中的作用十分重要。并強調教師應從生活中的生物技術著手，通過各種實驗和實踐活動，豐富學生對生物技術的感性認識；以多種方式向學生提供豐富的信息，幫助學生理解生物技術的作用。
生物新課程對生物教學提出了新的要求。初中的生物課程都遵從了“提高生物科學素養”、“面向全體學生”、“倡導探究性學習”的相同理念，這樣的要求單純的利用傳統教學是無法實現的，只有與信息技術良好結合才能夠實現教學目標。尤其是“面向全體學生”、“倡導探究性學習”這兩項要求，對傳統教學提出了挑戰，教師必須改變自己的教學方式和教學理念，并應用多媒體才能達到這樣的要求。
多媒體教學的優點很多，如：
一.創設情境激發學習興趣
多媒體的特點是圖、文、聲、像并茂，向學生提供形式多樣、功能各異的感性材料，形象生動的畫面、標準逼真的情景朗讀、悅耳的音樂背景、妙趣橫生的益智游戲，使學生產生如見其人，如聞其聲，如臨其境的感覺。它能激發學生學習興趣，把他們帶入寬松愉悅的學習環境中，讓學生主動探索與進取。
例如，在年級第冊第課，利用動畫講解食品制造中的發酵現象，
用課件展示發酵原理反應式：
再如，在疾病防治中講解《青霉素的作用》，如果是利用掛圖的講解，學生理解比較困難，教師也講解的吃力，但利用FLASH動畫就可以展示這樣一個合成的動態過程，使學生易于理解和掌握。
用flash演示小實驗《青霉素的作用》
實驗證明了青霉素能抑制細菌的生長，所以它能幫助我們抵御細菌的感染。
二．刺激感官機能提高記憶效果
人類獲得知識的記憶保持比率中，視覺和聽覺所占比例遠遠超過其他感官，而視覺和聽覺結合并用能達到最佳學習效果。也就是音像結合能刺激多個感官，又能引起有效注意，有利于記憶力的培養和情感激。
例如，講解食品保存中，用PowerPoint課件展示通過收集資料總結的各種保存食物的方法。
⑴脫水法⑵曬制煙熏法⑶滲透法⑷腌制法⑸巴斯德消毒法
⑹真空包裝法
在講解利用生物技術進行環境保護時，用PowerPoint課件展示污水處理廠如何進行污水凈化。
三.增大教學容量提高教學效率
在信息化的時代，除了要求學生掌握書本知識外，還要求學生學到更多課外知識。運用多媒體教學有助于實現課堂教學的大容量、多信息、高效率。課堂上教師只需輕松點動鼠標，就能在短時間內直觀、形象地演示教學理論的發展過程，揭示概念，使教學內容主線明確，理論分析深刻到位，基礎知識的講解更為詳盡，課堂練習量和內容更為廣泛有趣，新知識的鞏固更為扎實。在演示過程中，教師還可控制演示速度或停頓，既可作為新知識的講解，又可根據班級情況抽出更多時間和精力來提供討論對象，啟發學生主動質疑，引導他們觀察思考。在這種和諧寬松的教學環境中，學生的求知欲望增強了，并且參與意識和探索精神得到了發展，使課堂教學過程出現生動活、輕松高效的局面，教學效率顯著提高。
例如，在講解
生物學課件的制作需要大量的素材，收集素材的途徑主要有三個方面。1、網絡下載，初中教材上的圖片就是好的素材；搜索科技教學圖片；2、收集舊教材相關課件素材，由于網絡上有關新教材的課件一般都需要；3、自己拍攝或學生提供。
舉例說出克隆技術的應用。舉例說出轉基因技術的應用。關注生物技術的發展對人類未來的影響。收集和交流有關轉基因生物的資料。有條件的地方進行實地調查。
1997年2月，克隆綿羊“多利”誕生的標志著人類可以利用動物身上的一個體細胞，產生出與這個動物完全相同的生命體，打破了千古不變的自然規律。
教師應充分重視信息化課程資源的利用，包括各種生物教學軟件、網絡上的生物科學教育資源等。計算機多媒體以其極強的交互性和模擬功能顯示出它在生物教學中的重要作用。生物教師應該在教學中充分利用各種教學軟件，包括教師自制的教學軟件，提高教學效率。伴隨網絡的發展，互聯網傳遞著越來越多地生物信息，如動植物的圖片、課件、動植物的趣聞、最新生物科學進展等。這些信息也應在生物教學中得到充分利用。
關鍵詞：信息技術；高中生物；學科整合
中圖分類號：G633.91 文獻標識碼：B 文章編號：1672-1578（2013）11-0195-01
高中生物教育是以探索生命活動規律為主線的學科，而信息技術作為一項認知工具，通過與高中生物課程整合，學生能在信息技術構建的教學環境下，獲取更加豐富廣泛的生物學科內容的信息，從而提高認識，加深理解，充分調動起學生作為學習主體的主觀能動性，進而實現學生素質的縱深發展[1]。本文就信息技術與高中生物學科整合進行了淺顯的探討。
1.信息技術與生物學科整合的內涵
信息技術（Information Technology）就是借助計算機和網絡通信技術，實現文字、數據、聲音、圖像等各種信息的采集、儲存、處理、傳遞和顯示的現代化技術[2]。隨著社會發展和科學技術水平的不斷進步，信息技術與現代化的教學聯系日益緊密，通過計算機進行的多媒體和網絡教學成為現代教學的重要發展方向。信息技術與學科內容進行整合，就是將學科內容與信息技術有機地整頓、協調和重組，使信息技術成為學科教學的組成部分。在高中生物教學過程中，學生作為學習的主體，生物學科內容作為學生認知對象，由于受到多種客觀因素的限制，學習主體對認知對象的認識深度較為有限，而傳統的教學方式又無法滿足學生的認知需求，制約了學習主體主觀能動性的發揮，降低了學生的學習興趣。通過高中生物學科與信息技術的整合，能充分打開學習主體的認知視野，使學生通過信息技術提供的多種形式的學科內容信息，提升學科認知，加深理解，充分發揮學生學習主觀能動性，提高學習效果，促進學生素質的縱深發展。信息技術與高中生物學科整合具有顯著作用：首先，能實現生物學科教學有微觀向宏觀的轉換，使學生積極探究、自主發現，理解并掌握線粒體的結構和功能；其次，能實現生物教學由抽象轉向直觀；最后，能實現生物教學由靜態向動態的轉換。
2.信息技術與高中生物學科整合的方法
2.1 創設真實的生物教學情境。高中生的感性認知相對較強，在教學過程中，教師因充分把握學生的認知規律，將教學情境創設作為教學設計的重要內容，從學生認知特點出發，結合信息技術，創設出一個豐富真實的教學情境，使教學過程符合學生的認知過程，從而激發學生認知學習興趣，提高學生學習的積極性和創造性，提高教學效果。如在教學"微生物學"時，教師可通過視頻、動畫等形式，將微觀世界展現在學生面前，加強學生對學習內容的直觀感受，激發學生的學習興趣，自主探索，把握認知對象的本質。
2.2 利用信息技術突破教學難點。高中生在高中生物的學習過程，由于受到主體以及客觀條件的限制，對于部分學科內容在認知的過程中存在一定的障礙，構成了學生學習的難點，也是高中生物教學的難點。而信息技術與高中生物課程整合，則使得學生的認知對象能夠以聲音、圖像、文字、動畫、視頻等多種形式展現出來，使抽象的內容直觀化，復雜的內容簡單化，學生在認知的過程中，能調動多種認知方式，獲取更為深刻廣泛的學科信息，構建出完善的學科理論模型和知識結構，進而實現對高中生物教學難點的突破[3]。如，教學"神經調節"中的"興奮的傳導"時，由于教學內容較為抽象，學生很難把握這一章節的內容，借助信息技術，能利用計算機技術將一體化興奮傳導路線模擬出來，進而使學生對興奮傳導機制有深刻的理解，從而實現良好的教學效果。
2.3 創建一個開放式的學習環境。信息技術作為一項學生認知工具和教師教學工具，有助于學生構建一個完善系統的知識體系。在高中生物教學過程中，教師可通過信息技術將相關知識整合成課件，學生可通過多媒體課件開展自主學習。與此同時，教師可利用網絡資源共享的功能，創建一個開放式的教學環境，從而引導學生加強對認知對象的觀察、認知、探究與體驗，并發現問題、解決問題，把握學科內容的本質。如在教學"水分的吸收"，可以通過Flas演示滲透作用的現象，引導學生分析總結"什么是滲透作用"、"滲透吸收的條件是什么"，并結合網絡教學資源，議案到學生討論成熟植物細胞是否具備滲透吸收條件，通過Flas演示成熟植物細胞吸收和失水現象，進而得出結論。
3.結語
隨著科學技術的進步，信息技術教學聯系日益緊密，生物課程與信息技術的整合是未來高中生物學科教學發展的重要方向。教師應緊隨時代步伐，轉變教學觀念，充分利用信息技術，培養學生綜合素質，提高高中生物課堂教學效果。
參考文獻
[1] 袁錦明. 運用多媒體教學軟件進行誘思探究教學初探[J]. 生物學教學. 2012（01）：123-124.
信息技術與生物教學的整合主要體現在信息源、授課模式、師生關系的轉變等方面。生物課是一門直觀性很強的實驗學科，生物教學重視直觀和操作，但由于受時間、空間、課堂教學條件的限制，有些內容學生不可能去實地觀察，而電教多媒體可將書本知識化靜為動，化虛為實，化抽象為直觀，并具有信息量大、傳遞方便等特點，在課堂教學中如能合理運用，不僅能加深學生對學習內容的理解，實現教學重點、難點的突破，還能激發學生的學習興趣，活躍課堂氣氛，激活學生的思維，拓展學生的知識面，從而大大提高生物教學質量。
一、運用電教媒體，激發學習興趣，突破教學重點難點
興趣是最好的老師，作為一名教師，要善于運用各種媒體激發培養學生學習的興趣。電教媒體以其形、光、聲、色、字、特技手段等多種功能集一體，不僅為學生提供豐富、直觀、多角度的感知材料，刺激多種感官，吸引注意力，激發求知欲，而且能調動起學習的主動性，使之呈現最佳學習狀態。如：高中生物（必修本）《動物胚胎發育》這一節，關于青蛙受精卵的特征和受精卵分裂的方式是學習重點。教師通過播放青蛙生長發育過程的課件，要求學生注意觀察青蛙受精卵的特征和受精卵分裂的方式。這樣不僅提高了學生的注意力，激發了他們學習的興趣，而且順利地實現了重點、難點的突破。
二、運用電教媒體，可以跨躍時空、擴大課堂容量
電教媒體可以突破時空的局限，把生動、鮮明、形象的教學內容展現在學生面前，吸引學生的注意力，培養良好的觀察品質。如：初中生物《果實的形成》一節，綠色開花植物的雙受精作用是學習難點，而且這一過程是植物生理微觀過程，用語言描述學生很難理解。教師運用電教媒體進行教學，學生可以看到植物花粉管萌發-花粉管破裂-形成受精卵、受精極核-花的各部分發育成為果實這一微觀生理動態的全過程。而在上植物的生長發育總復習課時，更加是可以把種子的結構、種子萌發的條件、光合作用、蒸騰作用、花的結構、傳粉和開花、果實的形成等多個知識點，用植物生長發育過程為主線聯系起來，幫助學生梳理知識網絡，從而實現大容量教學內容濃縮，真正實現提高教學效率的目的。
三、利用網絡設施，促進師生互動和生生互動
網絡教學過程中要努力創設有利于人際溝通與合作的教學環境，使學生學會交流和分享研究信息，尊重他人的想法，發展樂于合作的團隊精神。由于傳統的教學模式只能提供單一的教師與單一班級的學生之間的交流途徑，缺乏在不同教師與不同學生之間以及不同教師之間開展交流的機制。沒有一個教師能對這么廣泛的問題作全面的解答，也很難在同一時間、同一地點召集不同班級的學生進行集中解答，更不可能隨時隨地提出問題和交流討論，由于時間有限，也不可能對有關問題進行深入的討論和及時的交流。
四、運用信息技術，進行學習評價和成果展示
教師在幫助學生進行知識建構過程中，教師對學生的總結性評價、過程評價，以及學生之間的相互評價、學生自我評價都很重要。這就要求學生在學習過程中，把對一些思維火花和情感的體驗都及時記錄下來，并能進行相互的交流。北師大提供的VCLASS平臺上就具備聊天室的功能，教師可以針對某一主題要求學生展開討論，或者學生可以通過留言版自定討論主題。學生的想法是否有意義，會接受更多現實的評判，老師和同學會對此提出自己的評價。對于各方面的評價，被評價者又有權利進行取舍，這樣評價就可以較好地實現自我反思和激勵的作用。
五、應用網絡技術，提高學生綜合素質
（一）應用網絡技術，拓展學生知識面
在傳統生物教學中，教師運用實物、模型雖然比較直觀，但是信息來源比較狹窄，這不利于學生對某一個現象加以深入的分析和揣摩。通過運用網絡技術教學互動效果，一方面督促學生必須熟練掌握網絡技術的應用，另一方面讓學生獲得更多信息，這不僅激發學生的學習興趣，還拓寬了學生知識面。如：初中和高中生物都有《植物激素調節》一節，課本中只介紹了“去掉頂端優勢”這一生長素原理在農業生產上的應用。學生在完成書本知識學習的基礎上，在搜索引擎中鍵入“生長素”這一關鍵字，可找到相關文獻。從中得到“類生長素用于作除草劑”等補充知識，開闊了視野。
關鍵詞：信息技術；整合；思考
生物學科與信息技術整合的關鍵在于如何有效利用信息技術的優勢來更好地達到課程學習目標，培養學生的信息素養、創新精神與實踐能力。利用信息技術輔助生物教學，不但能夠開闊學生視野，激發學習興趣和求知欲，調動學生的學習主體性，而且可以加大知識信息容量，啟迪學生思維，突破抽象知識的學習，從而提高教學效益和質量，實現教學目標。根據我在課堂教學中信息技術的運用淺談幾點思考：
1.把整合看成是課程與信息技術的簡單疊加。信息技術與課程整合，不是要把教學內容整版地“印”到屏幕上。教師在追求“高效率、大容量、高密度”的同時也要考慮學生的記憶負擔、接受能力，重視學生的參與程度。具體操作時，應注意控制顯示的容量和速度，使不同程度的學生都能看清、看懂，并要進行必要的分析和推理，給學生足夠的思維空間和時間，避免走過場。
2.課程與信息技術地位顛倒。從現代的課程理念出發，信息技術與課程整合的立足點是課程，而非信息技術，切勿片面地追求信息技術的含金量和“教學多媒體的高檔化”。
3.把學生的自主學習誤解為“學習的自由化”。信息技術為學生提供了自主學習、自由創造的條件。信息技術與課程整合就是要構建一種“以學生的學為中心”的新型教學模式。然而，在實際教學中這種理念容易絕對化，走上一條“自由化”的道路。
4.顛倒教與學的“主導”和“主體”關系。在教學中，學生是主體，教師是主導，教師無論采用何種教學手段，這一點是永恒不變的。信息技術在教學中確實可以提高一定的教學效果，但不能忽略學生的主體性。如果信息技術的演示代替了學生的主動思考，一堂課下來看似什么都有，學生的實際收獲卻不多，這正是課堂教學的大忌。
5.過分夸大信息技術的效果，摒棄傳統的教學手段。在利用信息技術輔助教學時，很多學生不記筆記，問其原因，一致的回答是“來不及”。在教學中不少教師為了擴大課堂的容量，把本來準備板書的內容，上課時直接投影顯示出來，這樣雖然節省了時間，但卻忽略了學生的接受和記錄。所以，作為傳統課堂教學象征的黑板和粉筆，仍是現代教學媒體無法替代的。
希望各位同仁在運用信息技術輔助教學的過程中，真正讓信息技術為學生服務，以提高教學質量。
關鍵詞：信息技術；課堂教學行為；自主探究
進入21世紀后，特別是近幾年來，以計算機技術和互聯網技術為代表的信息技術得到了迅速發展，已經滲透到社會生活的方方面面，在改變我們生活方式的同時也為教育技術現代化帶來了一場深刻的革命。隨著“信息技術與課程整合”“多媒體課堂教學”“多媒體課件”“模擬實驗”等一系列新概念和新方式、新手段走進我們的課堂，我們教與學的方式產生了極大地改變，同時也為高中生物教學方式的變革提供了良好的平臺。下面就信息技術與課堂教學整合后對我們高中生物教學的影響和改變，我將談一些感受和看法：
一、網絡技術使得我們的生物教學資源不再束縛于教材和教師固有的認知范圍
過去，生物教學資源有限，教師備課主要依靠教材和教學參考書，教師的已有知識面決定了這位教師在課堂上能提供給學生知識的寬度，極大地影響著我們的課堂教學效果。現在我們在互聯網上可以找到大量人類對生物科學的研究和使用成果，既有文字表述資料，又有觀察、實驗、演示、講解方面的影音資料和圖片信息，讓教師能夠在短時間檢索和收集到豐富的資源，第一時間根據課堂教學的目標和重難點進行有效整合和利用，從而達到突破難點，提高學生的學習興趣雙重效果。
二、信息技術應用為生物課堂教學方式的改變提供了良好的手段
1.信息技術的應用使生命科學探究過程的呈現方式更加直觀、生動，激發了學生強烈的求知欲望
生物學科是研究生命現象和生命活動規律的科學，很多生命活動規律是無法直接觀察到的，特別是微觀世界的生命活動更是用肉眼觀察不到，這樣給生物教學帶來了很大的難度。雖然有一些探究過程我們可以用實驗去實現，但往往在基礎教育階段我們沒有條件去那樣做。過去我們的教學主要是通過掛圖、語言文字的描述來向學生傳遞生命現象活動的過程和結果。而現在教室里投影機、班班通設備、電子白板都已配備上，利用這些設備通過圖片展示、探究過程視頻、虛擬實驗的操作等把整個生命活動過程和微觀世界的變化展現給學生，打破了傳統的教學內容呈現方式的單一性，使教學情境設計更貼近知識發現、科學發明的過程。讓學生在“身臨其境”中掌握知識和規律，調動他們強烈的探究欲望。
2.教師在課堂上信息技術手段的使用促使了學生的學習方式的改變
高中生物學科理論性強，有些理論抽象，難以理解，學生很難用已有的經驗和想象來理解有關概念和理論體系。現在我們可以利用信息技術手段創設知識的形成和科學發現的情境，引導學生對現象進行觀察和分析，調動學生的學習動機和積極性，從而完成知識體系的建構。這種方式學生會主動參與到教學中來，大大提高學習效率，把學生從被動的聽講、看書、做作業的單一學習模式中解放出來。
3.信息技術的課堂教學應用為我們教師教學方式的多元化、多樣化提供了技術支撐
通過信息技術手段，我們可以讓學生通過教師提供的模擬實驗軟件進行自主探究，也可以在講解某些知識范圍較廣，需要為學生提供大量素材內容時，指導學生利用網絡進行自主學習并進行討論。例如我在講解《生物的多樣性》時，我就把學生帶進網絡教室，分組對其中的某一個分類進行詳細查詢，看看學生自己都了解了哪些之前沒有了解過的生物，然后在課堂上展示自己的學習成果，從而使學生真正體會和認識到生物的多樣性及其之間的生存平衡關系。使自己從繁重的講解中解脫出來，把課堂教學的著力點放在突破教學難點、強調教學重點、指導學生學習方式和培養學科素養上來。
三、信息技術的高速發展促使我們必須改變傳統的師生關系和教學思想
信息技術高速發展的今天，教師的課堂地位和知識的權威性受到了極大的挑戰，學生通過電腦、手機、電視等各種各樣的傳播媒介接受了大量方方面面的信息和知識，而不再局限于教材上的內容，這就要求我們教師要自覺與學生形成教學相長，相互促進的新型師生關系，教學中遇到一時解決不了的問題，我們應該用實事求是的精神和科學的求知態度師生一起來解決問題。我們教師也應該注重自身的學習，做到終身學習，不斷更新自己的知識結構，做一名稱職的教師。
在我們生活的今天，知識更新速度很快，就要求我們要有授之以漁的教學思想，既要教會學生知識，更要在此過程中教會學生自主學習的方法，這樣才能使學生真正受益終身。
關鍵詞:信息技術；初中物理；實驗
1前言
初中物理教學滲透信息技術，符合課堂教學發展趨勢。但部分教師選取的學習內容在與信息技術結合時，超出了學生的接受水平，將教學的主動權交給了多媒體技術，整堂課都是多媒體在發揮作用，教師的主導地位被多媒體取代，導致課堂教學效率低下。鑒于這種狀況，本文就如何科學、合理使用多媒體技術提高教學品質進行探討。
2創設媒體情境，激活學生探究欲望
物理是人們在長期實踐中，對自然界基本規律和內在聯系進行認知、總結形成的一門特殊學科[1]。要想對自然界基本規律和內在聯系進行認知，深入學習物理學知識，必須引進多媒體技術。教師要利用多媒體的播放、展示功能，采用多種恰當的導入方式，吸引學生興趣。只有導入環節能夠吸引學生的注意力，學生才會積極投入物理知識的學習中，激活學生探究欲望。在教學“光的傳播”時，教師創設媒體情境，利用多媒體播放夜晚城市五顏六色的燈光視頻，導入新課：“這些色彩繽紛的燈光將城市打扮得分外迷人，你對光了解多少？你知道它是從哪里發出來的嗎？日常生活中，還有哪些物體會發光？你認為這是一種天然光源還是人造光源？”于是學生之間開展熱烈的討論。有的學生說：“這個問題太簡單了，我知道生活中手電筒能夠發光；如果家里停電，可以點燃蠟燭，蠟燭也會發光；太陽也是會發光的。手電筒和蠟燭都屬于人造光源，而太陽則屬于天然光源。”有的學生說：“我記得在一本課外讀物上見過一種叫夜光藻的生物，當它受到外界刺激時會發出淡藍色的光。夜光藻發出的光也是天然光源，因為那是夜光藻特有的功能，不是人類賦予的。不僅如此，我還知道，磷蝦也是具有發光器的多細胞動物，它也會發出光。我認為磷蝦也屬于天然光源。”還有的學生說：“水母也是會發光的，我認為水母屬于天然光源。城市的霓虹燈是人類制造出來的光，所以霓虹燈屬于人造光源。”……教師根據學生的討論情況，引導學生理解何謂天然光源，何謂人造光源，讓學生理解相關概念的差別。同時，教師讓學生做激光射向天花板的實驗，了解光是如何傳播的，并引導學生用實驗進行檢驗。在這樣的學習氛圍和情境中，學生會主動探究光的傳播路徑。
3利用媒體引導，提高學生認知水平
常見的物理課堂教學，都是依靠教師的講解進行知識傳授和學習，教師口頭講解雖然較細致，但也存在很多弊端。如教師一味講解，初中學生識記能力有限，還未等學生思維反應過來，很多知識點已經講解完畢。這就導致學生學習效率低下，課堂教學效率也不高。要改變教師單純講解的弊端，可以利用媒體進行課堂教學引導。利用媒體展示思考問題，讓學生透過問題主動探索教材中存在的物理現象和規律，幫助學生養成自主學習、主動探究的好習慣。在教學“聲音的特性”時，教師由蕭乾散文《吆喝》入手，引入新課：“每個人發出的聲音都是很獨特的，你能根據聲音識別出人物嗎？今天讓我們走進聲音的世界，去聆聽街頭小販帶給我們的聲音盛宴，聽一聽他們的聲音有何不同，你能根據聲音辨別他們的職業嗎？”教師播放多媒體，學生聆聽各種吆喝聲音。有的學生說：“這些聲音好獨特，有些聲音我第一次聽到，不同的職業有不同的吆喝聲，同樣都是人發出的聲音，為什么區別那么大呢？”學生提出疑問，教師引導學生在問題中進行新課學習。教師利用多媒體出示問題：“你認為聲音的強弱與什么有關？”學生紛紛討論。有的學生說：“如果打小鼓，鼓聲震動越大，聲音越響，所以我認為聲音的強弱與聲音震動的幅度有關。”教師為學生講解振幅的內涵，同時幫助學生了解振幅與響度的關系。教師順勢播放《中國好聲音》演唱片段，出示問題：“不同學員聲音特質不同，哪些因素影響到聲音高低？”學生開始思考。教師讓學生到講臺體驗展示，發出高低不同的聲音。有的學生說：“我發出的音調越高，我感覺喉嚨震動得越快，因此，我猜想生源振動的頻率越快，聲音的音調越高，反之，音調越低。”還有的學生說：“雖然我沒參加講臺體驗活動，在平時的說話中，我感覺到說話聲音越大，音調越高，喉嚨震動越快，聲音振動的頻率會直接影響到音調的高低。”學生在討論探究中得到答案。利用媒體設置思考問題，可以改變教師單純講解的弊端。利用媒體進行問題設置和引導，能夠讓學生主動探索教材中存在的物理現象和規律，學生的學習習慣被規范，學習效率不斷提升，認知水平被優化。
4啟動媒體展示，引發學生多元思維
很多物理概念具有抽象性，學生在學習概念時會有一定困難，如果理解不透相關概念，很難將理論知識應用到實踐中，那么這樣的學習就是低效甚至無效的[2]。物理學科不僅包含豐富的理論知識，教材中還有很多動手操作的實驗內容，這些實驗教學需要學生在夯實理論知識的基礎上參與其中、動手操作。教師需要借助多媒體進行展示，利用多媒體展示能夠高效完成實驗展示任務。學生直接觀看實驗操作步驟，仿佛能夠置身其中，讓學生有一種切實體驗。在進行“串聯電路各點電壓的關系”實驗時，教師利用多媒體展示圖片，圖片中兩個小燈泡被串聯在電源上。接著教師引導學生開展猜想：“兩個小燈泡同時亮起，兩個燈泡的電壓之和與電源的電壓是否相等？”學生大膽猜測，有的學生說：“我認為肯定相等，因為那兩個燈泡是串聯起來的，它們的電壓之和肯定與總電壓相等，這就相當于1+1=2。”有的學生說：“我不這么認為，雖然兩個燈泡的連接方式是串聯，但它們的電壓之和有可能小于總電壓。”在此基礎上教師布置實驗任務，學生操作圖片中的實驗，將實驗結果填到表格中。有的學生觀看完多媒體實驗操作動畫后，感嘆道：“這樣的操作真是又實用，又安全，又方便，以前老師在講臺展示操作步驟，只有坐在前排的人能看到，坐在后排的人根本看不到，時間長了，就會對實驗失去興趣。”有的學生說：“以前還沒等我反應過來，老師已經把實驗步驟和方法講解完了，我只記住了一小部分。現在好了，多媒體演示到關鍵的地方，老師一按暫停鍵，視頻停下來，我們記錄知識點，真是太棒了。”還有的學生說：“以前我坐在前排，可是當老師在進行實驗演示的時候，我只能記住前面幾個操作步驟，當我思考下一步該怎么做時，老師的演示已經結束了，這讓我很苦惱，又不好意思問老師。現在可以反復觀看錄像，真是非常方便。”多媒體展示功能的作用不可小覷，進行媒體展示實驗教學時，學生清晰地觀看到實驗全過程，在觀察中思考，化抽象為具體，發展學生的思維能力、邏輯能力，引發學生全方位思考。教師在這一過程中可以運用多媒體的動畫演示功能，還可以借助多媒體的實物投影功能，對實驗進行局部放大處理，使全體學生都能準確觀察到實驗關鍵部分。
5設置媒體訓練，促進學生學習成長
作為一門實用性極強的學科，鞏固訓練在物理教學中顯得格外重要。如果只是學習純粹理論知識而不進行鞏固訓練，學生的學習效果將大打折扣，物理素養培養也會受到影響，也體現不出物理學科的實踐性、科學性和嚴謹性的特點。利用媒體訓練，不僅可以訓練學生口算、心算能力，當堂檢驗學生物理知識點識記情況，還能在訓練中突破學習重難點，為學生實踐操作以及知識體系的構建提供保障。在教學“生活中的透鏡”時，教師復習導入新課：“上節課，我們了解了透鏡相關知識，它通過折射光，為我們展現了神奇的一面。今天我們來尋找生活中有哪些事物運用到了透鏡，感受透鏡在生活中的具體應用。”在教師的指導下，學生進入學習狀態。教師利用多媒體展示照相機、投影儀和放大鏡圖片，讓學生逐一認識這些事物。在觀察照相機時，教師引導學生仔細觀察，并通過多媒體出示觀察過程；學生觀察后得出結論，接著教師創設小組活動，讓學生制作照相機模型。學生在動手操作中體會到透鏡在照相機中的應用。教師運用同樣的方法引導學生學習、觀察投影儀和放大鏡。在當堂訓練環節，教師出示練習題，練習題目都是常識，學生很快就做出來。基礎練習后，教師利用多媒體設計一個圖表，教師將照相機、投影儀和放大鏡三者的成像特點、鏡頭、像距與物距比較、像與物在透鏡的同側或異側等內容進行比較，學生根據本節課所學內容進行填空。在訓練結束后，有的學生說：“我覺得多媒體展示的這個圖表非常好，我要把它畫下來，記在課本上。雖然表格的內容課本上都有，可是圖表內容一目了然，識記的時候很方便。”還有的學生說：“我本來以為老師用多媒體展示的練習題一定會很難，沒想到都是課本中最基礎的內容。不過，看起來簡單，做起來還是要將知識整合，這樣才能得出答案。”多媒體技術所具有的訓練功能是獨特的，教師要充分利用多媒體這一特色，開展物理實踐訓練[3]。精選練習題目是運用媒體訓練的前提，媒體不可能承載過多的練習題，如果媒體承載的練習題目過多，會導致學生應接不暇，學生的思維被淹沒在題海中。因此，教師利用多媒體展示的練習題必須適當，不能過多，要精選本節課的重難點，圍繞重難點或關鍵點開展訓練。這樣既達到訓練的目的，又能促進學生的全面成長。
6結語
教師要利用多媒體技術的引導功能、展示功能和訓練功能，不斷激活學生探究物理知識的欲望，提升學生認知水平，在此基礎上引發學生對元認知的思考。在思考中，學生思維得到發散，最終使學生的物理水平和綜合素養得到提升。
參考文獻
[1]朱建軍.信息技術與初中物理教學整合初探[J].赤子,2013(10).
[2]陳志壯.信息技術與初中物理教學的整合[J].教育教學論壇,2014(25):243-244.
1傳統醫學微生物學實驗考核存在的弊端
1．1考前準備工作繁重，費時費力，包括考核標本的編號、顯微鏡的挑選與調試、實驗室預約、學生考核分組等諸多準備工作需要完成。
1．2考核時間冗長，由于高校招生規模的擴增，學生人數劇增，因此只能根據現有實驗室所能容納學生的規模分輪次對學生進行考核。實際實驗考核時間包括考核前的準備、考核過程的具體實施以及每輪考核后整理考場所需的時間，再加上臨時處理一些意外情況所需的時問，導致考核時間冗長。
1．3考核過程容易受干擾，各種外界因素均有可能影響實驗考核的結果。例如，顯微鏡發生故障致使考核中斷；部分標本片長期反復使用，其質量難免下降，可能影響到學生的辨認；由于實驗考核處于動態之中，標本片及顯微鏡的移動對后續的考生也將會造成影響；此外，已完成考核的學生與還未參加考核學生之間的交流也存在試題泄露的可能。
2多媒體技術在醫學微生物學實驗考核中的應用
2．1考核內容首先根據實驗考核大綱的要求確定不同專業的實驗考核內容，內容可涵蓋微生物形態及機能學相關知識，包括微生物的形態、生理、生化、免疫等方面的內容。可通過不同的渠道來獲取各類實驗考核素材，例如充分利用網絡資源收集不同微生物的圖片；使用顯微數碼攝像系統拍攝微生物形態結構圖片；利用電腦軟件將實驗原理制作成線條圖、動畫等，再將實驗考核內容以圖片、線條圖、Flas及文字的形式進行展現。
2．2考核試題形式將實驗考核試題制成課件，題型包括辨圖、填空、簡答等形式，每張幻燈片分A區和B區，分別供A卷和B卷學生同時作答，每題均有箭頭、文字及畫外音提示。
2．3考核方法
2．3．1人員及場地安排不同專業的學生以實驗室為單位同時進行考核，每實驗室安排考生20人一25人，同時安排監考老師1人，考場設置于配有多媒體設施的教室或實驗室中。
2．3．2考核實施使用同一套實驗考核PPT課件對同一專業的學生進行考核，同一考場的學生進入考場后通過隨機抽簽的方式確定其座位號及試卷類型，考核開始時監考人員打開考核課件，課件即可按預先設置的速度、時間及次序進行自動播放，學生在規定時間內完成答題，考核結束后PPT課件停止播放。
2．4實施效果
對2008級、2009級臨床醫學、口腔、預防、護理等專業的1348名本科學生就多媒體實驗考核進行問卷調查，結果顯示：有76．4％的學生認同此種考核方式，17．2％的學生基本認同，而4．5％的學生認為無所謂，另有1．9％的學生并不認同該考核方式。采用新的實驗考核模式后，2008級、2009級不同專業本科生的醫學微生物學實驗成績較往屆學生成績相比均有不同程度提高。以l臨床醫學專業為例：在進行實驗考核改革前的2006級、2007級學生中，其實驗平均成績分別為68．8分和69．3分，及格率分別為84．7％和85．3％；而2008級、2009級學生的實驗平均成績分別為74．6分和78．4分，及格率分別為91．1％和93．5％。
3應用多媒體技術進行醫學微生物學實驗考核改革的體會
多媒體技術在醫學微生物學實驗考核中的實際應用，得到了教師及學生的普遍認可。與傳統實驗考核方法相比，其優勢有以下幾方面。
3．1完善與豐富了實驗考核內容：傳統的醫學微生物學實驗考核內容多局限于微生物的形態學方面。而應用多媒體技術進行實驗考核，其考核內容不僅涉及形態學知識，而且還可將考核內容擴展到微生物的生理特性、生化鑒定、免疫反應及致病機理等諸多方面，并能夠全面考察學生對所學知識的綜合運用能力。
3．2省時省力，節約教學資源：采用此種考核模式，不再需要花費大量的時間與精力去進行考前準備，可將教師從繁重的準備工作中解放出來，節省了人力與物力。另外，由于采用了多媒體技術，可實現大批量學生同時開考，有效地縮減了考核時間，也減輕了教師監考工作的負擔。
3．3利于體現考核的客觀、公正性由于在考前根據大綱的要求，針對不同專業、不同班級的學生準備了多套不同的試題，并在考核中相同專業的學生可進行同步考核，而且考生座位、試卷類型通過隨機抽簽確定，這些措施使得考場內外學生舞弊的可能性降至最低。另外此種考核方式通常不會受到客觀因素的影響，有效保證了實驗考核的客觀性與公正性。
3．4增強學生學習的主動性，真實地反映實驗教學效果因為考核范圍廣、內容豐富、考核嚴格公正，使得學生意識到只有平時認真扎實地學習，才有可能在考核中取得理想成績，因此使得學生學習的主動性顯著增強，實驗課堂效率明顯提高，教學效果在實驗考核中得到真實的體現。
