前言：我們精心挑選了數篇優質生物技術和生物信息文章，供您閱讀參考。期待這些文章能為您帶來啟發，助您在寫作的道路上更上一層樓。

第1篇

信息技術擁有清晰的圖畫、聲音、視頻等功能，教師通過教學內容與信息技術的整合，將信息技術中擁有的這些特點與實際教學內容結合起來，讓學生通過分解、組合、對比、聯想等方式來進行生物知識的串聯和整合，在方便學生進行想象的同時，也能進一步完善學生的思維過程，發散學生的思維，幫助學生形成良好的思維方式。學生聯想與想象一般具有特定的過程，可以通過信息技術具體的圖片、聲音、視頻等工具激發學生的思維，引導學生進行形象思維。如在學習“人的呼吸過程”這一節課的時候，以往的教學中，教師會強調讓學生通過自己進行一次完整的呼吸來體驗整個呼吸過程，這樣的教學辦法顯得十分抽象，再加上自己的身體部位沒辦法完全進行透視或者了解，而別人的就更沒辦法進行了解，導致教學效果欠佳。在結合信息技術之后，教師可以通過一些反映人呼吸過程中肺部、膈肌、肋骨、胸廓等相對應的器官運行狀態的視頻或者圖片，結合視頻、教學教具、模擬實驗等方式讓學生完整地理解人體呼吸的整個過程。通過計算機輔助進行教學，以豐富的教學資源讓學生完整地了解人體呼吸時的狀態，可以比較清晰地展示這一教學內容，從而達到激發學生進行積極思維、展開聯想，提高學生的思維能力，完善學生的思維方式的目的。

2巧妙利用信息技術，突破教學中的重點、難點

高中生物知識中的一些概念、原理和規律都有著自己的特點和邏輯特征，這些知識都是由前輩生物學家、學者實驗、概括、總結而來，顯得比較抽象，如果僅僅憑教師的講授，學生還是很難把握的，會覺得課程十分枯燥，難以理解；如果教師在教學中能夠巧妙地運用信息技術，就可以通過信息技術的聲像結合化解教學中的一些重難點知識，讓學生更容易地理解這些內容，提高學習效率。如在教學“神經調節”中“興奮的傳導”這個難點的時候，教師可以通過計算機技術來模擬出一體化興奮傳導的路線，從而使學生完整地理解興奮傳導機制，化解這個難點，提高學生的學習效率。又如在教學植物細胞的吸水與失水這一節內容的時候，學生對“滲透原理”有些難以理解，教師可以通過展示蔗糖分子與水分子的動態運動過程，引導學生觀察分析水分子運動狀態和量的變化，通過形象化的畫面，學生很快便能理解滲透作用的概念，從而理解這個知識點。可見，信息技術在生物學課程中的應用，將原本靜態的知識結構生動化，原來單純的認知性學習貼近學生的需求實際，便于學生從教學資源的整合中更好地建構知識體系。同時，信息技術打破傳統教育的局限，能夠從關注學生的情感、態度及價值觀上來完善教學手段。生物學科在信息技術的“窗口”化展示中，有助于學生從生物學前沿知識的聯系中，激發學生的形象思維和邏輯判斷能力，樹立遠大的學習理想，增進對現代科學尤其是自然科學發展的學習信心。

3通過信息技術，增大生物知識容量

信息技術在一定程度上可以增大生物知識的容量，在課堂教學中教師通過營造一定的教學氛圍，使得學生進入到教學情境當中，運用信息技術將生物知識展示在學生面前，不僅可以模擬出生物原理、概念產生的現象，還能激發學生的思維，產生更多的信息，從而讓學生將各個知識點有機地結合起來。如在學習“遺傳與變異”的時候，在教學結束以后，教師通過計算機準備了一些內容讓學生去想象，主要是PPT展示的畫面，包括克隆技術的發展、太空生物技術研究、基因研究進展以及袁隆平雜交育種的農業技術等，通過這些內容讓學生了解到生物技術的廣泛應用，讓他們感受到生物技術的快速發展，有利于拓展學生的視野，培養學生對生物學的熱愛，從而使學生提高學習效率，激發學習熱情。現代建構主義在推進課程知識整合中要強化對學生的關注，生物課程教育是研究生命科學及人類發展的綜合性學科，既有生物學基礎知識的學習，還包括生物實驗內容的完善。因此在利用信息技術與生物學知識的整合中，要關注學生知識體系的自我形成，關注學生學習態度，從知識點的銜接、課程整合程度及方式上，聯系學生生活實際，考慮到學生之間的差異性，不斷調整知識整合的力度，借助于信息技術的優越性來發揮學生的自主性學習[1]。

4提高教師素養，更好地整合信息技術與高中生物教學

在當今的社會條件之下，要想更好地進行生物教學，將信息技術與教學完好地結合起來，就需要教師不斷地提高自身的教育水平。教師應該在具備現代化教學思想和觀念的前提下，能夠熟練運用信息工具，結合合適的教學內容去進行資料的收集、整理和有效整合，實現教學的最優化處理，讓學生能夠在教學中完整地認識生物知識的形成過程和演變狀態，從而降低學生學習的難度，提高教學質量。教師要真正做到發揮信息技術的能量，適時地利用信息技術進行教學。重視學生的學習過程，教師要從多種教學途徑中進行探索，充分利用信息技術的資源整合優勢，拓寬學生課堂教學渠道。信息技術在生物學中的滲透與融合，教師要從自身備課活動中強化學科間的知識銜接，勇于嘗試，積極創新，以生物學知識為基本，開拓新課程改革的教學思路。同時，面對未來學科間的整合與協作，教師要從學科的發展上主動融入其他學科知識，將生物學與化學、數學、物理學等自然知識進行密切聯系，從課堂知識整合到學科知識互補，不斷加強學科間的交叉與建構，特別是在信息素養的提升上，教師要從自我觀念及信息能力上自覺、主動地學習信息技術，構建多樣化生物教學平臺與環境，為生物學課堂教學注入新的生機與活力[2]。

5結語

第2篇

關鍵詞：信息技術 生物課程 有機整合

所謂信息技術與生物課程的整合，就是將信息技術廣泛地應用于生物教學中，充分發揮信息技術的優勢，使得信息技術與生物課程的內容、課程結構、課程資源和課程實施有機地融合在一起，成為一個和諧互動的課程整體。其中，生物科學知識是學習的載體，而信息技術作為工具和手段滲透生物教學中，既能幫助學生學習信息技術，又能培養學生收集和處理各種生物信息，解決生物科學問題的能力。在信息技術與學科教學的整合過程中把信息技術、信息資源、信息方法與課程的教學目的、任務、內容有機結合在一起，可實現信息素養與學科素養互惠雙贏。

一、結合生物學科的特點，創設情境，激發興趣，使信息技術與傳統教學媒體共同為教學服務。

生命現象和生命活動是豐富多彩、生動活潑的，生物教學要體現學科特點，堅持生物教學的直觀性實物性原則，在制作課件的過程中要注意技術的服務性及技術的運用，要為學科教學服務，符合心理學、教育學和學科教學規律，使技術的運用恰到好處。我們制作的課件應注重簡捷性、實效性和必要性，必須考慮生物教學特點，才能與信息技術形成有效的融合。如“植物對水分的吸收”的教學重、難點是根毛吸水過程和細胞吸水原理，但它們既看不到，又摸不著。教學前，我從網上下載了一個“細胞吸水、失水過程”的動畫和一個“根毛吸水過程”的三維立體動畫整合到教學課件中。教學時，大屏幕上的動畫形象細致地模擬細胞吸水、失水的過程，三維立體動畫更是將“根毛吸水過程”表達得清晰有趣。活潑的動畫感染了學生，一組組生動、形象的畫面吸引了學生的興趣。我適時發問：“植物細胞在什么情況下吸水？”“根毛細胞是如何吸水的？水分又是如何到達植物體內各部分的？”……精心創設的問題情境活躍了課堂氣氛，學生情緒很快高漲。創設情境，使原本微觀、抽象、看不見、摸不著的生理過程被轉化為宏觀、形象、有趣的運動過程，降低了教學的難度，學生易于掌握，更激活了學生的思維，激發了興趣。

二、注重學生實踐，通過多邊互動，調動積極性，凸顯信息技術在教學中的應用。

實踐能力與創新精神的培養是素質教育的核心內容，與信息技術有效整合是高效教學的必由之路，但信息技術并不能代替學生豐富多彩的實踐活動，學生的實踐活動是認識的直接來源，必須親自觀察生物學現象的演示，親自參與到探究活動中，才能將所學的變成自己的東西。所以，信息技術的應用應與學生的實踐活動有機結合起來，特別是實驗性學科的生物學，要不斷加大實驗教學的總量，創造條件，開展實踐活動，只有豐富的實踐活動才能為學生提供創新的環境，學生才有發現和創新的舞臺，認知才能深入發展。在“環境保護”一節教學時，我把學生帶到網絡教室，讓學生以小組為單位，圍繞“環境保護”這一內容，在局域網和因特網中搜尋有關環境污染事件及對人類造成的影響的信息。很快，學生就了解到“日本水俁病事件”“切爾諾貝利核電站事故”和“英國倫敦煙霧事件”等震驚世界的公害事件，還獲得了環境保護的文字資料、圖片和與環境保護相關的知識。運用所學的信息技術知識，各小組馬上對信息進行加工和處理，并做成幻燈片在網上展示、交流，我及時進行輔導和點評。學生都投入到學習中，并各有所得。教師與學生，學生與學生，教師與教師利用網絡充分交流，可最大限度地發揮相互作用的潛能，學習的過程也由消極的接受轉變為主動的觀察、探索與思考，大大地調動學生學習的積極性。

三、根據學生差異，分層教學，依靠信息技術實現自主學習。

利用網絡海量的信息資源，同步異步的交流方式，超越時空的信息傳遞途徑等特點，充分體現個人的自主性，把信息技術作為學習的工具，學生作為積極主動的學習者，以類似科學探究的方式，獲取信息、交流信息、處理信息，可以達到教學目的。如“蒸騰作用”一節教學時，我制作了資源豐富的課件，學生們帶著“什么是蒸騰作用？”“蒸騰作用的部位在哪里呢？”“為什么氣孔能完成蒸騰作用？”“植物的蒸騰作用有什么意義？蒸騰作用的原理在農業生產上有什么應用？”等問題投入學習，按照自己的方式和速度進行。這樣學習有困難的同學可以反復調看所需內容，完成教學目標；學有余力的同學可以進行更深層次的探究：目前學校大部分樹木的葉子正在脫落，這對樹木有何意義？校園綠化管理最佳模式是什么？初中生物教學與信息技術的整合，實現了分層教學，使學習有困難的同學得到了幫助，不至于越來越差，失去信心，原本的長處也得到發揮；使學有余力的同學能力得到滿足和培養，不至于停留在一般水平上，造成人才浪費，形成多元化、個性化學習行為。

四、在課程資源應用中，發揮教師集體作用，集體合作開發課件。

教學媒體是進行教學活動的載體與中介，各種媒體在教育教學過程中都能產生一定的教學作用，對學生的認知發展產生深遠影響。傳統的教學媒體，如粉筆、黑板、音像資料、錄像、投影等，對動物的生活習性、植物的開花結果等不能真實地有規律地展現出來。多媒體課件能彌補這些不足，但課件的可塑性很大，不同的人在開發課件時體現的教學策略、教學方法、教學思想是不同的，且生物教師教學任務重、技術水平欠缺，因此教師可以發揮集體的作用，分工合作，通過校際不斷優化形成課件素材庫，讓信息技術為生物教學服務。

五、在整合過程中應注意的問題。

生物教學與信息技術的整合不僅僅是一種形式，而要注意適時、適量，不能每堂課都強求整合，根據教學目標和媒體效率，“取長補短”和“嫁接”，才能提高教學效率。

信息化的學習環境容易忽略個別學生，教師應充分面向不同學習水平的學生，盡可能調動全體學生參與，充分體現信息化教學的互動式，教師作適當的點評、引導和鼓勵，形成以學生探討為主的多元化、個性化學習行為。

課件制作的操作性、交互性要強，在適當的時候應有適當的操作提示，能任意地進入各個環節，便于人機交互，使用時要適可而止，留有空間，使學生能夠充分展示自己的思維和想象。

參考文獻：

第3篇

1．信息素養和信息能力

“信息素養(Information Literacy)”的本質是全球信息化需要人們具備的一種基本能力。信息素養這一概念是信息產業協會主席保羅?澤考斯基于1974年在美國提出的。簡單的定義來自1989年美國圖書館學會(American Library Association ，ALA )，它包括:能夠判斷什么時候需要信息，并且懂得如何去獲取信息，如何去評價和有效利用所需的信息。信息素養有9頂標準：①能夠有效地和高效地獲取信息；②能夠熟練地、批判性地評價信息；③能夠精確地、創造性地使用信息；④能探索與個人興趣有關的信息；⑤能欣賞作品和其它對信息進行創造性表達的內容；⑥能力爭在信息查詢和知識創新中做得最好；⑦能認識信息對構建民主化社會的重要性；⑧能履行與信息和信息技術相關的符合倫理道德的行為規范；⑨能積極參與活動來探求和創建信息。

在實際教育中，可以從不同的角度對信息素養的培養。從技術學角度看，信息素養的培養應定位在信息處理能力上；從心理學角度看，信息素養的培養應定位在解決信息問題的能力上；從社會學角度看，信息素養的培養應定位在信息交流的能力上；從文化學角度看，信息素養培養應定位在信息文化的多重建構能力方面等等。教育界共同認為，信息素養不僅僅是諸如信息的獲取、檢索、表達、交流等技能，還應該包括獨立學習的態度和方法，將信息概念和已獲得信息用于問題的解決，進行創造性思維的綜合的信息能力。例如，利用信息概念解釋進化現象。傳統的生物進化理論，僅僅從時間進程上或生物系統的結構功能上說明生物界系統進化的歷史進程。雖然在邏輯上人們認識到所謂進化應當包含著事物內部某種量的增加或積累，但一直無法給出能夠描述進化進程的一般標準量，而只能用籠統的“由簡單到復雜，由低等到高等，由水生到陸生”來描述。運用信息概念，我們可以為進化提供一個一般性的定量標準：進化意味著一個生物系統狀態信息量的增加，退化則意味著一個生物系統狀態信息量的減少。這種解釋對進化問題的理解提高到一個新的科學水平。

2．生物教育中的信息能力培養

1992年，Doyle在《信息素養在全美論壇的終結報告》中提出：一個具有信息素養的人，他能夠認識到精確的和完整的信息是作出合理決策的基礎，確定對信息的需求，形成基于信息需求的問題，確定潛在的信息源，制定成功的檢索方案，從包括基于計算機的和其他的信息源獲得信息，評價信息，組織信息用于實際問題，將新信息與原有的知識體系進行融合以及在批判性思考和問題解決的過程中使用信息。Doyle的話，提出了一般意義的獲取、處理、評價、表達交流以及應用于問題解決等信息能力的培養問題。劉恩山教授在解析義務教育生物課程標準時，也把注重培養學生的信息素養列為課程標準的突出特點之一。他指出：“對學生信息素養的培養更多的應該在學科課程中完成。”就是說，信息能力的培養不只是信息技術課程的任務，生物學課程中也有許多信息素養培養的教育資源，應當充分加以利用，我們試舉例子說明。

1．信息分析方法 信息論把世界的事物都看作是一種信息的實體和一個不斷有信息輸入和輸出的動態系統。根據這種觀點，我們可以在信息的獲取、儲存、加工、傳輸和反饋的一系列過程中對事物進行認識、研究和改造，這就是所謂的信息分析法。信息分析法的理論來源于《控制論》對反饋過程的研究。維納在他的《控制論》一書中研究了有機體的自動調節行為，提出所有這些自動調節和自動控制的活動都包含著一種基本的信息流動和信息反饋過程。（圖1）

圖1 自動控制的信息反饋模型

以大腸桿菌對乳糖的利用為例。大腸桿菌生活在沒有乳糖的環境中，它的與利用乳糖有關的酶的結構基因便被阻遏蛋白所抑制。當把它轉移到含乳糖的培養基上后，乳糖與阻遏蛋白結合使之失活，因而激活了結構基因，產生特定的酶，把乳糖分解成半乳糖和葡萄糖。以上是人們熟知的乳糖操縱子模型。從現象上看大腸桿菌在無乳糖的培養基上幾乎不產生與利用乳糖有關酶，在乳糖培養基上，則產生這些酶，而且其數量與需要量相關，這是一種很典型的自動調節的目的性行為。而信息分析表明，這是底物誘導酶的產生，產物抑制酶的合成（負反饋）的結果。這種形式的反饋優點，是可以校準補償器，使得它對任何種類的不變負載都是穩定的。

生命系統的行為中最今人迷惑不解的就是目的性行為。古希臘的亞里士多德提出了用來解釋事物本質的“四因說“，他把“目的因”作為事物的根本因素。后來，人們發現在物理世界，運動變化是沒有目的性的，它們服從于因果決定性或統計規律性：而生命系統在預定程序的范圍內，具有自適應現象，即生命系統如生物體、生態系統等，都能調整其系統的結構和功能，以保證其整體功能的實現。這樣的事例在生物界很普遍。例如哺乳動物的體溫調節就是依靠神經系統的反饋機制來實現的。在這類調節機構中，首先必須有類似溫度檢測器的裝置，時刻測定體溫和體溫的高低，并將有關信息傳到中樞神經系統，經過體溫調節中樞整合后，再向效應器發出信息，引起相應的肌肉收縮、汗腺及血管的改變等，來調節產熱和散熱平衡，以達到恒溫。

維納的自動控制的信息反饋模型表明，系統的存在和行為除了物質和能量的作用外，信息的流動和反饋作用也非常重要。而且這個模型在自然界和社會中普遍存在，只是在不同的領域中會有不同的表現形式。因此，信息分析方法具有普遍的實踐意義。

2．黑箱法是信息分析方法和模型方法結合而產生的一種方法。所謂“黑箱”，就是指那些既不能打開，又不能從外部直接觀察其內部狀態的系統，比如人們的大腦只能通過信息的輸入輸出來確定其結構和參數。黑箱方法從綜合的角度為人們提供了一條認識事物的重要途徑，尤其對某些內部結構比較復雜的系統，對迄今為止人們的力量尚不能分解的系統，黑箱理論提供的研究方法是非常有效的。黑箱的研究方法的出發點在于：自然界中沒有孤立的事物，任何事物間都是相互聯系，相互作用的，所以，即使我們不清楚“黑箱”的內部結構，僅注意到它對于信息刺激作出如何的反應，注意到它的輸入—輸出關系，就可對它作出研究。如果我們能設計出一個系統，在同樣的輸入作用下，它的輸出和所模擬的對象的輸出相同或相似，就可以確認實現了模擬的目標。在此，信息的輸入，就是一個事物對黑箱施加影響；信息的輸出，就是黑箱對其他的事物的反作用。事實上人們在對信息進行分析和綜合時，很少追求結構 上的相似性，而總是把握信息的、行為功能的觀點。例如，目前對神經干細胞的研究還基本處于“黑箱”過程，我們只知道體外培養的干細胞在一定條件下分化成不同類型的各種組織細胞，但我們并 不知道這種細胞向各個方向線性分化的分子調控機制。

3．程序意識和程序分析能力

程序是由序列組成的，告訴計算機如何完成一個具體的任務。人類生活在一個“程序設計的世界”里，科學上的發現、社會組織工作、人們的日常生活與學習都按照一定的程序進行；是否善于編排和執行自己工作、生活和學習的程序是人們能否有效地完成各種任務和獲得一種有條理的生活的關鍵。因此，現代人除了傳統的讀寫算意識與能力這些文化知識之外，還應該具有一種可以與之相比擬的程序設計意識與能力。這就是第二種文化—程序設計文化。

程序的問題在生物界廣泛存在，例如蛋白質合成程序、生物個體發育程序、細胞生命活動程序等等。以細胞為例，細胞像任何生命系統一樣，都有一個發生、發展、衰亡的過程，細胞凋亡就是一種程序性死亡。就是說，除了結構和功能的有序性，細胞還具有時間序。例如，多細胞生物的細胞一般都具有該生物全套基因組，即具備全套遺傳信息。發育生物學告訴我們。從理論上講，有機體的任何一部分，只要其中含有建立一個完整有機體所必需的全部遺傳信息，就可以作為一個生殖單位，在合適條件下就可以形成新個體。但實際上這些分化細胞已不能做到這一點了。因為它們雖然具有全套基因組，卻不能按發育順序表達它們。現在，對高等植物細胞，人們能用組織培養的方法，使它們恢復這種能力。而對動物細胞，目前還只能用核移植的方法來實現。

除了生命過程中的程序問題外，生物技術問題也涉及程序。加強技術教育是本次生物課程改革的突出特點。生物技術包括工具和器械、工藝和流程等兩個方面。無論哪個方面，“程序”都是基本問題，例如果酒和果醋的實驗，其實驗程序如圖（2）。

圖2 制作果酒和果臘實驗流程示意圖

這此事例說明，生物課程可以也應當利用程序問題的事例，培養學生的程序意識和程序分析能力。

4．超文本閱讀和概念圖

文本的閱讀和寫作是人類的一種基本的信息能力。計算機文化對閱讀和寫作的影響主要表現在三個方面：⑴閱讀和寫作的對象從以文字為主，發展為以文字、符號、聲音、圖像、三維動畫、影視等多媒體形式；⑵知識間的聯結，從線性聯結、螺旋式聯結發展成網絡式聯結；⑶超文本使閱讀方式向快速瀏覽、更多使用檢索、必要時精讀的方式發展。因此隨著計算機的普及，超文本的閱讀和寫作已成為重要的信息能力。

認知心理學認為，人類的記憶結構是網絡式。網絡式的記憶結構要求知識元素的呈現和表達是非線性的。在構建知識網絡的過程中，“關鍵詞”非常重要，它們是知識網絡的“節點”。這種認識與超文本中“鏈接”的概念是一致的。基于對知識網絡和知識建構的理解，人們在生物學課程教學中引入了“概念圖”。“概念圖”是由節點和連線組成的一系列概念的結構化表征。“概念圖”中的節點表示某一命題或領域內的各概念：連線則表示節點概念間的內在的邏輯關系。例如在學習光合作用和蒸騰作用后，進一步學習植物對環境的影響，可以形成以下概念圖（圖3）

參考文獻：