教育信息化下高中生物实验教学优化研究

高中生物作为学生生物学习的关键课程，一直以来，在高中生物课堂教学当中，如何引导学生更好地参与到生物实践当中去，建立良好的生物实验学习体验，成为许多教师关注的重要议题。特别是生物实验作为学生生活学习的重要组成部分，在高中生物实验教学当中，只有帮助学生将知识合理利用到实践当中去，才能够促使学生不仅仅是能够完成学习任务，还能够建立良好的生物实验能力。为此，在高中生物实验教学当中，教师应当重视良好的教育信息化技术应用，从而帮助学生在高中生物实验学习过程中拥有良好的学习体验，提高学生的生物综合学习能力，以此不仅只是完成生物学习任务，还能够为未来学习、生活、发展奠定一个坚实的基础。

一、利用虚拟仿真实验丰富学生学习体验

在教育信息化背景下，虚拟仿真技术作为具有具象化教学价值的信息化技术，在高中生物实验教学中提供重要的突破时空与资源限制的教学路径。传统实验中，往往受限于实验材料新鲜度、操作时间把控等问题，而虚拟仿真实验通过三维建模还原细胞微观变化过程，能够引导学生直观观察不同浓度溶液中细胞的动态失水、吸水状态，并模拟极端环境下的实验结果，从而弥补传统实验中难以实现的教学场景。

例如，在《细胞中的无机物》教学实践中，教师可引入“细胞水分运输虚拟实验室”平台。具体而言，首先课前组织学生通过电脑端预习虚拟实验步骤，自主调节蔗糖溶液浓度、观察洋葱鳞片叶外表皮细胞的质壁分离及复原过程，并自动记录实验数据。随后，课堂上聚焦虚拟实验中发现的疑问：“为何高浓度溶液中细胞未发生复原”，引导学生结合教材中“水的存在形式与作用”知识展开讨论。这种模式既解决了传统实验中材料准备繁琐、现象观察不清晰的问题，又通过虚拟操作提升了学生的实验设计能力。

二、依托可视化工具深化生物实验数据

教育信息化强调对实验数据的精准捕捉与深度解读，而数据可视化工具作为能够将抽象的实验数据转化为直观的图表，帮助学生建立 “细胞中的无机物” 与生命活动的量化联系的信息化技术。传统实验中，学生对 “无机盐离子对维持细胞形态的影响” 仅能通过肉眼观察大致现象，而借助数据可视化技术，可实时采集不同浓度 NaCl 溶液中红细胞的形态变化参数，生成动态折线图或柱状图，清晰呈现无机盐浓度与细胞稳定性的关联规律。

例如，在《细胞中的无机物》教学实践中，针对“无机盐的生理功能”实验，教师可指导学生利用 Excel 或在线数据可视化工具处理实验数据，即：“学生测量不同 Ca²⁺ 浓度下虚拟蛙坐骨神经的兴奋传导速度，将数据输入软件后自动生成散点图，通过观察图表中 “Ca2+ 浓度与传导速度的非线性关系”，直观理解 “无机盐对维持生物体生命活动有重要作用” 的知识点。”最后，学生可通过对比自己与其他小组的数据图表，发现实验误差来源，培养严谨的科学态度。

三、构建线上实验交流互动平台

线上互动平台能够打破课堂教学的时空边界，为实验教学提供更广阔的延伸空间，特别是通过平台的资源共享、实时讨论、成果展示等功能，学生在课前获取实验微课、预习学案，课中与同伴协作解决实验难题，课后上传实验报告并接收教师的个性化反馈，形成一系列的闭环教学链条，强化对核心知识的理解。

例如，在《细胞中的无机物》教学实践中，教师利用学习通或微信群搭建互动平台，课前发布实验指导视频，并邀请学生在线提问：“如何避免研磨过程中水分流失”。随后，教师整理共性问题在课堂重点讲解；课中分组进行“无机盐对种子萌发影响”实验时，各小组通过平台实时上传实验照片与数据，师生共同在线点评。最后，课后学生将实验反思与改进方案上传至平台，并由教师精选后供全班学习。这种模式不仅解决了传统实验中小组交流不充分、课后指导缺失的问题，还通过线上互动激发了学生的实验探究热情。

总而言之，在高中生物实验教学当中，教师应当重视教育信息化技术的合理利用。只有通过虚拟仿真丰富学生学习体验，可视化工具深化生物实验数据、搭建线上实验交流平台，才能够帮助学生从不同视角积极参与到生物实验探究当中去，从而帮助学生不仅仅是能够完成生物实验任务，同时还能够提高学生的综合生物实践能力，以此更好地为未来学习发展奠定一个良好的基础。

参考文献

[1] 赵建新 . 高中生物实验教学培养学生科学探究素养的研究[J]. 甘肃教育研究 ， 2024，（11）： 56-58.

[2] 崔礼艳. 信息技术与高中生物实验教学的融合实践[J]. 中小学电教 （ 教学 ）， 2024，（06）： 7-9.