发布时间：2023-12-25 14:38:40
序言：写作是分享个人见解和探索未知领域的桥梁，我们为您精选了8篇的生物信息学技术样本，期待这些样本能够为您提供丰富的参考和启发，请尽情阅读。
关键词：中医大数据；生物信息学；高校教学
中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：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
生物信息学是一门新兴学科，在各大高等院校医学或生物学相关专业都有与之相关的课程或专业开设。与我们常见的物理、数学、法学等学科不同，生物信息学更像是一个学科领域，它不仅仅局限于某个科学研究，而是综合运用数学、计算机学和生物学的各种工具及方法来分析和理解在大数据背景下的生物学意义[1]。经过20余年的发展，生物信息学已在分子进化、基因测序、遗传及变异研究等领域取得了突破和成果，是21世纪人类三大计划之一“人类基因组计划（Human Gene Project HGP）”的核心支撑学科。在美国，早于1988年便成立国家生物技术信息中心（NCBI），随后欧洲和日本在1993年和1995年分别建立了欧洲生物信息学研究所（EBI）和信息生物学中心（CIB）用来对数以万计的核酸及蛋白质等数据进行维护并发展至今日趋成熟[2]。生物信息学于上世纪90年代初开始逐渐引起国内科学工作者的重视，经过20多年的发展也已初具规模。笔者通过对近20年公开发表的有关生物信息学关键字的文章进行搜索，运用Excel制图绘制了自1996年至今每年发表文章数量的散点图。从图1可以发现，关于生物信息学学科的研究数量在2014年达到顶峰，并逐渐开始下滑。同时，由于搜索结果包含杂质数据（如被动截取“信息学”为关键词），为了使图表信息量有度可量，笔者继续对在认知上与生物信息学相关的科学领域进行关键词搜索，分别为“数据挖掘”和“人工智能”，并绘制图2。由该图可直观地看出，人工智能的研究一直稳步发展，符合21世纪科技高度发展的大趋势，而数据挖掘技术的相关研究自2005年以来迅猛增长并赶超人工智能。综合分析其主要原因是由于中国人口众多，自2005年以来互联网用户不断增加，全民联网的时代逐渐构成，互联网信息产业的急剧扩大以及电子商务、云技术等网络相关产业的发展带来的信息膨胀，使越来越多的人意识到大数据的作用和研究数据挖掘对经济发展、社会进步的重要影响，进而推动数据挖掘的学科发展。
2 中医大数据背景下的生物信息学课程教学
从图2的对比可以看出，生物信息学的研究数量与其他两个学科对比，则显得相形见绌。也就是说，生物信息学在我国的发展仍较为缓慢，使之与其对人类社会的贡献度不成正比。进一步对图1的搜索结果进行高级检索，对已有的生物信息学研究进行划分，将”中医”关键词加入其中，结果发现将中医与生物信息学相结合进行研究的文献少之又少，每年文献不过20左右。生物信息学的作用就是利用计算机等技术对海量的生物数据进行分析并洞察隐藏在其中的规律，而中医数据经历数代中医名师的记录和数十年来信息存储技术的发展已经俨然呈现出高纬度、高阶度的大数据结构。因此，生物信息学在中医数据的研究中一定具有其特殊的价值和意义，是从微观层面描述中医整体结构的重要手段。本文将以中医证侯、病证和中医复杂性为切入点，结合研究生物信息学在其中的应用价值，并讨论在教育教学过程中如何使中医和生物信息学有机结合，做到融会贯通。
2.1从“定性”和“定量”学习角度看基因组学学习中医“证”本质
在中医学中，“证”是立方立法的基础，医者通过四诊获取的信息进行综合分析和判断，从病症体征等表现集合入手，得出相应的证候，有针对性的用药治疗。中医与西医不同，讲究以整体论看待人体以及病变，“辨证论治”思想也是千百年来各名中医学者通过反复探索得出的实践经验，对中医遣方用药具有决定性的指导意义。而西医认为，疾病的发生与发展是与人体某段特异的基因的改变有关，HGP的研究目的也正是为了揭示人体的构成奥秘从而从本质上研究疾病的产生和发展规律[3]。因此，中医与西医在指导医者诊疗的哲学思想上是有很大不同，甚至可以说是截然相反的。然而中医与西医的内在关联却无处不在，结合点之一正是基因与证候的关联。对于基因组学和中医证候的学习方法是不同的，一个是定量学习，另一个则是定性学习，定量学习有助于学生更加客观的研究生物体的发展规律，并结合现代计算机技术做到多学科交叉学习与实验，而不足之处在于缺乏主观思考、学习方式较为分散缺乏整体思维把控；而定性学习则以某一指导思想为主线，通过对某些案例及知识长时间的观察和分析，从中得出结论。定量学习如基因组学更重视量化计算及工具的使用，而定性学习如中医证候则更重视理论与实践结合，整体到局部学习。在学习的过程中，无论基因组学还是中医证候，都会以疾病为具体的研究对象。从西医上说，基因是决定人是否患病的内部原因，通过遗传或基因状态的改变都可能导致疾病的产生，从中医上说，证候是疾病状态下的临床类型，反映了机体在疾病发展过程中的病理特征[4]。因此，将证候与基因组学统一学习，实则是将定量与定性学习相结合以实际疾病案例和数据着手从而多方面运用计算机、西医学、证候学、数学等学科知识对生物大数据进行分析的综合学习方法。
2.2 基于蛋白质组学学习中医病证相关性
证侯是人体生命活动的一种表现，而生命活动的主要执行者是蛋白质，两者之间必然会有隐秘且细致的联系，我们也应以此为出发点，培养学生的发散学习方法，综合学科进行学习。自HGP的完成宣告了后基因组时代的到来后，研究生命科学的重心也由基因组学向蛋白质组学逐渐转变，作为教育者也应跟上科学发展的潮流，把生物科学研究和相关教学模式从基因水平向蛋白质水平转变。与此同时，蛋白质组学是从整体角度分析细胞内的动态变化以及蛋白质组成成分、表达水平等，它的研究方法学内容与中医的整体观和辩证论治观有着许多相同之处。蛋白质组学在分子水平上的DNA修饰和基因调控反应生命体的整体状态（即阴平阳秘），中医理论强调从整体观对疾病进行认知，认为疾病的发生是人体整体功能的失调所致（即阴阳失调），重点在于辩证论治[5]。在教育教学过程中，将基因或蛋白质方面的研究从结构研究向功能研究转变，使研究更具体，透过相关功能性测试实验，发现基因之间的相互联系及相互作用，在定量学习的过程中培养学生的定性思维，使学生善于发现问题及对象之间的关联。正如数据库实体关系模型中的E-R图一样，在进行蛋白质组学和中医病症相关性研究教育的过程中，中医病证和蛋白组学可以看做是两个看似毫无关联的实体，而通过“疾病”将两者相连，透过此种关系可以衍射出两个学科方面的深入学习。
2.3 运用复杂系统性方法学习中医药复杂系统
中医药的复杂性相比西医有过之而无不及，原因主要在于相对于“结构决定功能”的西方医学思想，中医更侧重于“关系决定功能”，在这种情况下，无论是辨证论治还是症状体征变化，有关中医诊断和治疗的信息都是已高度离散和非线性的方式存储，使得中医称为典型的“复杂自组织系统”[6]。尤其在信息离散度和复杂度较高的中医证侯系统中，症状变量与证侯信息混杂在一起，想辨别两者的区别和联系是非常困难的事情，单纯的研究数据往往缺乏正确的方向，而单纯的研究理论则往往枯燥乏味。因此，在教学过程中，可以将复杂系统方法学引入中医系统学习，通过复杂系统中的熵分划方法将证侯系统的离散变量加工转化为线性关联集合，即将症状变量通过关联度集合成多个症状集合，并将症状集合与关联度较高的证侯要素进行联结。以此方法既可以激发学生对理论学习的兴趣，又能以理论指导实践，对中医证侯大数据进行信息提取，达到全面学习。
3 结束语
中医信息学已经作为一门新兴学科在我国各大高校开设，相关师生深入研究和学习，主要目的就是发掘蕴含在中医几千年发展结晶中的奥秘。关于中医药数据的数据挖掘技术和研究也在近年日益增长，这都表明人们已经愈来愈关注国粹，关注健康，关注未来。这也表明与之相关的学习和研究对未来的人生发展和机遇都有着深远的影响。然而，数据挖掘的技术并不完全适用于中医药复杂系统中的信息发掘，若单纯地将两者进行结合教学，学生可能缺少知识衔接，缺乏过渡。这时若将生物信息学引入二者其中并结合生物信息学相关智能科技手段和技术，则可以从宏观和微观两个方面去看待生命体：宏观上面对复杂的中医系统不需感到困惑，而是以“复杂系统方法论去解决复杂系统”，使学生不要总想着从每一个局部都能分析到问题的本质，而是接受复杂性，从复杂系统的角度去解释生命体的自组织现象，对生命体的宏观表现进行研究；微观即是在分子水平上去分析中医证侯的本质，方剂的复杂体系，去了解生命体内部的调控机制等，以此加深学生对中医理论的理解以及对生物信息学工具和技术运用的融会贯通。
参考文献：
[1] 钟涛.基于复杂系统方法的慢性胃炎中医问诊证侯建模研究[D].上海：华东理工大学，2014.
[2] 谭从娥，王米渠，冯文哲等. 生物信息学分析寒症海量数据的探索[J].中华中医药学刊，2008，26（12）：2569-2570.
[3] 李方玲，梁嵘.对中医证侯规范化研究的探讨[J].辽宁中医杂志，2006，33（4）：386-387.
[4] 西广成.复杂系统方法学与中医证侯建模[M].北京：科学出版社，2010：91-95
关键词： 信息技术； 现代教育理论； 生物技术教学
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
传统教学是指教师用传统教学媒体（如语言、板书、教材、实物、挂图等）, 依据教学进度,把课本内容依次讲解给全班的学生听，强调书本知识的传承。
基于信息技术背景下的教学是指教师以现代信息技术提供的多种媒体（如投影、视频展台、web等）为平台，运用现代教育理论指导教学实践，以全面提高学生适应未来社会能力为目标进行的教学。
《生物课程标准》别提出：生物技术的迅猛发展已经显现出巨大的社会效益和经济效益，并正在越来越多地影响人类的生活和社会发展。认识和理解有关生物技术在现代社会中的作用十分重要。并强调教师应从生活中的生物技术着手，通过各种实验和实践活动，丰富学生对生物技术的感性认识；以多种方式向学生提供丰富的信息，帮助学生理解生物技术的作用。
生物新课程对生物教学提出了新的要求。初中的生物课程都遵从了“提高生物科学素养”、“面向全体学生”、“倡导探究性学习”的相同理念，这样的要求单纯的利用传统教学是无法实现的，只有与信息技术良好结合才能够实现教学目标。尤其是“面向全体学生”、“倡导探究性学习”这两项要求，对传统教学提出了挑战，教师必须改变自己的教学方式和教学理念，并应用多媒体才能达到这样的要求。
多媒体教学的优点很多，如：
一.创设情境激发学习兴趣
多媒体的特点是图、文、声、像并茂，向学生提供形式多样、功能各异的感性材料，形象生动的画面、标准逼真的情景朗读、悦耳的音乐背景、妙趣横生的益智游戏，使学生产生如见其人，如闻其声，如临其境的感觉。它能激发学生学习兴趣，把他们带入宽松愉悦的学习环境中，让学生主动探索与进取。
例如，在年级第册第课，利用动画讲解食品制造中的发酵现象，
用课件展示发酵原理反应式：
再如，在疾病防治中讲解《青霉素的作用》，如果是利用挂图的讲解，学生理解比较困难，教师也讲解的吃力，但利用FLASH动画就可以展示这样一个合成的动态过程，使学生易于理解和掌握。
用flash演示小实验《青霉素的作用》
实验证明了青霉素能抑制细菌的生长，所以它能帮助我们抵御细菌的感染。
二．刺激感官机能提高记忆效果
人类获得知识的记忆保持比率中，视觉和听觉所占比例远远超过其他感官，而视觉和听觉结合并用能达到最佳学习效果。也就是音像结合能刺激多个感官，又能引起有效注意，有利于记忆力的培养和情感激。
例如，讲解食品保存中，用PowerPoint课件展示通过收集资料总结的各种保存食物的方法。
⑴脱水法⑵晒制烟熏法⑶渗透法⑷腌制法⑸巴斯德消毒法
⑹真空包装法
在讲解利用生物技术进行环境保护时，用PowerPoint课件展示污水处理厂如何进行污水净化。
三.增大教学容量提高教学效率
在信息化的时代，除了要求学生掌握书本知识外，还要求学生学到更多课外知识。运用多媒体教学有助于实现课堂教学的大容量、多信息、高效率。课堂上教师只需轻松点动鼠标，就能在短时间内直观、形象地演示教学理论的发展过程，揭示概念，使教学内容主线明确，理论分析深刻到位，基础知识的讲解更为详尽，课堂练习量和内容更为广泛有趣，新知识的巩固更为扎实。在演示过程中，教师还可控制演示速度或停顿，既可作为新知识的讲解，又可根据班级情况抽出更多时间和精力来提供讨论对象，启发学生主动质疑，引导他们观察思考。在这种和谐宽松的教学环境中，学生的求知欲望增强了，并且参与意识和探索精神得到了发展，使课堂教学过程出现生动活、轻松高效的局面，教学效率显著提高。
例如，在讲解
生物学课件的制作需要大量的素材，收集素材的途径主要有三个方面。1、网络下载，初中教材上的图片就是好的素材；搜索科技教学图片；2、收集旧教材相关课件素材，由于网络上有关新教材的课件一般都需要；3、自己拍摄或学生提供。
举例说出克隆技术的应用。举例说出转基因技术的应用。关注生物技术的发展对人类未来的影响。收集和交流有关转基因生物的资料。有条件的地方进行实地调查。
1997年2月，克隆绵羊“多利”诞生的标志着人类可以利用动物身上的一个体细胞，产生出与这个动物完全相同的生命体，打破了千古不变的自然规律。
教师应充分重视信息化课程资源的利用，包括各种生物教学软件、网络上的生物科学教育资源等。计算机多媒体以其极强的交互性和模拟功能显示出它在生物教学中的重要作用。生物教师应该在教学中充分利用各种教学软件，包括教师自制的教学软件，提高教学效率。伴随网络的发展，互联网传递着越来越多地生物信息，如动植物的图片、课件、动植物的趣闻、最新生物科学进展等。这些信息也应在生物教学中得到充分利用。
关键词：信息技术；高中生物；学科整合
中图分类号：G633.91 文献标识码：B 文章编号：1672-1578（2013）11-0195-01
高中生物教育是以探索生命活动规律为主线的学科，而信息技术作为一项认知工具，通过与高中生物课程整合，学生能在信息技术构建的教学环境下，获取更加丰富广泛的生物学科内容的信息，从而提高认识，加深理解，充分调动起学生作为学习主体的主观能动性，进而实现学生素质的纵深发展[1]。本文就信息技术与高中生物学科整合进行了浅显的探讨。
1.信息技术与生物学科整合的内涵
信息技术（Information Technology）就是借助计算机和网络通信技术，实现文字、数据、声音、图像等各种信息的采集、储存、处理、传递和显示的现代化技术[2]。随着社会发展和科学技术水平的不断进步，信息技术与现代化的教学联系日益紧密，通过计算机进行的多媒体和网络教学成为现代教学的重要发展方向。信息技术与学科内容进行整合，就是将学科内容与信息技术有机地整顿、协调和重组，使信息技术成为学科教学的组成部分。在高中生物教学过程中，学生作为学习的主体，生物学科内容作为学生认知对象，由于受到多种客观因素的限制，学习主体对认知对象的认识深度较为有限，而传统的教学方式又无法满足学生的认知需求，制约了学习主体主观能动性的发挥，降低了学生的学习兴趣。通过高中生物学科与信息技术的整合，能充分打开学习主体的认知视野，使学生通过信息技术提供的多种形式的学科内容信息，提升学科认知，加深理解，充分发挥学生学习主观能动性，提高学习效果，促进学生素质的纵深发展。信息技术与高中生物学科整合具有显著作用：首先，能实现生物学科教学有微观向宏观的转换，使学生积极探究、自主发现，理解并掌握线粒体的结构和功能；其次，能实现生物教学由抽象转向直观；最后，能实现生物教学由静态向动态的转换。
2.信息技术与高中生物学科整合的方法
2.1 创设真实的生物教学情境。高中生的感性认知相对较强，在教学过程中，教师因充分把握学生的认知规律，将教学情境创设作为教学设计的重要内容，从学生认知特点出发，结合信息技术，创设出一个丰富真实的教学情境，使教学过程符合学生的认知过程，从而激发学生认知学习兴趣，提高学生学习的积极性和创造性，提高教学效果。如在教学"微生物学"时，教师可通过视频、动画等形式，将微观世界展现在学生面前，加强学生对学习内容的直观感受，激发学生的学习兴趣，自主探索，把握认知对象的本质。
2.2 利用信息技术突破教学难点。高中生在高中生物的学习过程，由于受到主体以及客观条件的限制，对于部分学科内容在认知的过程中存在一定的障碍，构成了学生学习的难点，也是高中生物教学的难点。而信息技术与高中生物课程整合，则使得学生的认知对象能够以声音、图像、文字、动画、视频等多种形式展现出来，使抽象的内容直观化，复杂的内容简单化，学生在认知的过程中，能调动多种认知方式，获取更为深刻广泛的学科信息，构建出完善的学科理论模型和知识结构，进而实现对高中生物教学难点的突破[3]。如，教学"神经调节"中的"兴奋的传导"时，由于教学内容较为抽象，学生很难把握这一章节的内容，借助信息技术，能利用计算机技术将一体化兴奋传导路线模拟出来，进而使学生对兴奋传导机制有深刻的理解，从而实现良好的教学效果。
2.3 创建一个开放式的学习环境。信息技术作为一项学生认知工具和教师教学工具，有助于学生构建一个完善系统的知识体系。在高中生物教学过程中，教师可通过信息技术将相关知识整合成课件，学生可通过多媒体课件开展自主学习。与此同时，教师可利用网络资源共享的功能，创建一个开放式的教学环境，从而引导学生加强对认知对象的观察、认知、探究与体验，并发现问题、解决问题，把握学科内容的本质。如在教学"水分的吸收"，可以通过Flas演示渗透作用的现象，引导学生分析总结"什么是渗透作用"、"渗透吸收的条件是什么"，并结合网络教学资源，议案到学生讨论成熟植物细胞是否具备渗透吸收条件，通过Flas演示成熟植物细胞吸收和失水现象，进而得出结论。
3.结语
随着科学技术的进步，信息技术教学联系日益紧密，生物课程与信息技术的整合是未来高中生物学科教学发展的重要方向。教师应紧随时代步伐，转变教学观念，充分利用信息技术，培养学生综合素质，提高高中生物课堂教学效果。
参考文献
[1] 袁锦明. 运用多媒体教学软件进行诱思探究教学初探[J]. 生物学教学. 2012（01）：123-124.
信息技术与生物教学的整合主要体现在信息源、授课模式、师生关系的转变等方面。生物课是一门直观性很强的实验学科，生物教学重视直观和操作，但由于受时间、空间、课堂教学条件的限制，有些内容学生不可能去实地观察，而电教多媒体可将书本知识化静为动，化虚为实，化抽象为直观，并具有信息量大、传递方便等特点，在课堂教学中如能合理运用，不仅能加深学生对学习内容的理解，实现教学重点、难点的突破，还能激发学生的学习兴趣，活跃课堂气氛，激活学生的思维，拓展学生的知识面，从而大大提高生物教学质量。
一、运用电教媒体，激发学习兴趣，突破教学重点难点
兴趣是最好的老师，作为一名教师，要善于运用各种媒体激发培养学生学习的兴趣。电教媒体以其形、光、声、色、字、特技手段等多种功能集一体，不仅为学生提供丰富、直观、多角度的感知材料，刺激多种感官，吸引注意力，激发求知欲，而且能调动起学习的主动性，使之呈现最佳学习状态。如：高中生物（必修本）《动物胚胎发育》这一节，关于青蛙受精卵的特征和受精卵分裂的方式是学习重点。教师通过播放青蛙生长发育过程的课件，要求学生注意观察青蛙受精卵的特征和受精卵分裂的方式。这样不仅提高了学生的注意力，激发了他们学习的兴趣，而且顺利地实现了重点、难点的突破。
二、运用电教媒体，可以跨跃时空、扩大课堂容量
电教媒体可以突破时空的局限，把生动、鲜明、形象的教学内容展现在学生面前，吸引学生的注意力，培养良好的观察品质。如：初中生物《果实的形成》一节，绿色开花植物的双受精作用是学习难点，而且这一过程是植物生理微观过程，用语言描述学生很难理解。教师运用电教媒体进行教学，学生可以看到植物花粉管萌发-花粉管破裂-形成受精卵、受精极核-花的各部分发育成为果实这一微观生理动态的全过程。而在上植物的生长发育总复习课时，更加是可以把种子的结构、种子萌发的条件、光合作用、蒸腾作用、花的结构、传粉和开花、果实的形成等多个知识点，用植物生长发育过程为主线联系起来，帮助学生梳理知识网络，从而实现大容量教学内容浓缩，真正实现提高教学效率的目的。
三、利用网络设施，促进师生互动和生生互动
网络教学过程中要努力创设有利于人际沟通与合作的教学环境，使学生学会交流和分享研究信息，尊重他人的想法，发展乐于合作的团队精神。由于传统的教学模式只能提供单一的教师与单一班级的学生之间的交流途径，缺乏在不同教师与不同学生之间以及不同教师之间开展交流的机制。没有一个教师能对这么广泛的问题作全面的解答，也很难在同一时间、同一地点召集不同班级的学生进行集中解答，更不可能随时随地提出问题和交流讨论，由于时间有限，也不可能对有关问题进行深入的讨论和及时的交流。
四、运用信息技术，进行学习评价和成果展示
教师在帮助学生进行知识建构过程中，教师对学生的总结性评价、过程评价，以及学生之间的相互评价、学生自我评价都很重要。这就要求学生在学习过程中，把对一些思维火花和情感的体验都及时记录下来，并能进行相互的交流。北师大提供的VCLASS平台上就具备聊天室的功能，教师可以针对某一主题要求学生展开讨论，或者学生可以通过留言版自定讨论主题。学生的想法是否有意义，会接受更多现实的评判，老师和同学会对此提出自己的评价。对于各方面的评价，被评价者又有权利进行取舍，这样评价就可以较好地实现自我反思和激励的作用。
五、应用网络技术，提高学生综合素质
（一）应用网络技术，拓展学生知识面
在传统生物教学中，教师运用实物、模型虽然比较直观，但是信息来源比较狭窄，这不利于学生对某一个现象加以深入的分析和揣摩。通过运用网络技术教学互动效果，一方面督促学生必须熟练掌握网络技术的应用，另一方面让学生获得更多信息，这不仅激发学生的学习兴趣，还拓宽了学生知识面。如：初中和高中生物都有《植物激素调节》一节，课本中只介绍了“去掉顶端优势”这一生长素原理在农业生产上的应用。学生在完成书本知识学习的基础上，在搜索引擎中键入“生长素”这一关键字，可找到相关文献。从中得到“类生长素用于作除草剂”等补充知识，开阔了视野。
关键词：信息技术；整合；思考
生物学科与信息技术整合的关键在于如何有效利用信息技术的优势来更好地达到课程学习目标，培养学生的信息素养、创新精神与实践能力。利用信息技术辅助生物教学，不但能够开阔学生视野，激发学习兴趣和求知欲，调动学生的学习主体性，而且可以加大知识信息容量，启迪学生思维，突破抽象知识的学习，从而提高教学效益和质量，实现教学目标。根据我在课堂教学中信息技术的运用浅谈几点思考：
1.把整合看成是课程与信息技术的简单叠加。信息技术与课程整合，不是要把教学内容整版地“印”到屏幕上。教师在追求“高效率、大容量、高密度”的同时也要考虑学生的记忆负担、接受能力，重视学生的参与程度。具体操作时，应注意控制显示的容量和速度，使不同程度的学生都能看清、看懂，并要进行必要的分析和推理，给学生足够的思维空间和时间，避免走过场。
2.课程与信息技术地位颠倒。从现代的课程理念出发，信息技术与课程整合的立足点是课程，而非信息技术，切勿片面地追求信息技术的含金量和“教学多媒体的高档化”。
3.把学生的自主学习误解为“学习的自由化”。信息技术为学生提供了自主学习、自由创造的条件。信息技术与课程整合就是要构建一种“以学生的学为中心”的新型教学模式。然而，在实际教学中这种理念容易绝对化，走上一条“自由化”的道路。
4.颠倒教与学的“主导”和“主体”关系。在教学中，学生是主体，教师是主导，教师无论采用何种教学手段，这一点是永恒不变的。信息技术在教学中确实可以提高一定的教学效果，但不能忽略学生的主体性。如果信息技术的演示代替了学生的主动思考，一堂课下来看似什么都有，学生的实际收获却不多，这正是课堂教学的大忌。
5.过分夸大信息技术的效果，摒弃传统的教学手段。在利用信息技术辅助教学时，很多学生不记笔记，问其原因，一致的回答是“来不及”。在教学中不少教师为了扩大课堂的容量，把本来准备板书的内容，上课时直接投影显示出来，这样虽然节省了时间，但却忽略了学生的接受和记录。所以，作为传统课堂教学象征的黑板和粉笔，仍是现代教学媒体无法替代的。
希望各位同仁在运用信息技术辅助教学的过程中，真正让信息技术为学生服务，以提高教学质量。
【关键词】信息技术；高中生物；教学
随着教育改革的不断深入，以创新能力和实践能力的教学目标被摆在突出的位置上来，通过促进信息技术和课程整合，探究学生学习的协作和交流能力，完善信息技术新环境，具有重要的实践意义。但是，在实施过程中，由于教育资源不公平，发展水平不一，不可避免的出现相应的问题，厘清具体问题并探索相应的对策，是本人研究的重点和核心。
一、信息技术环境下高中生物教学存在的问题
（一）学校领导重视程度不够
新课标规定学校教育方向是培养素质能力的提升，但是家长仍然把升学率作为选择学校的唯一指标。因此，学生能力的培养尽管声势很大，但是学习成绩仍然是学校工作的指挥棒，部分学校领导对探究式教学持“无所谓”的态度。大部分学校不愿意在探究式学习处于摸索阶段而牺牲学生成绩为代价，不敢贸然行动。
（二）教学信息量与课时匹配不足
新版高中生物教材无论在内容上还是形式设计上都做了改进，内容丰富充实，适合探究式教学模式的开展。但是高中生物教师的首要任务必须在完成教学任务的情况下进行素质拓展，也就是说，根据新版教材的内容必须要匹配扩大课时量才能完成，否则一味的拓展教学内容就无法完成正常教学任务，这是阻碍高中生物课程实现探究式教学模式的一大困难。
（三）班级人数过剩，影响探究式教学质量
按照现行高中班型来看，基本上每个班级人数都不少于50人，教师进行探究式教学时无法关注到每一个学生，课堂指导和教学效果都会受到影响，也可能导致学生课堂溜号等问题出现，影响教学质量，这是摆在我们面前的现实问题。
（四）教师自身素质需要提升
探究式教学是教学模式的新生事物，它有助于调动学生的积极性和兴趣。教师认同了该模式的优势，但是对于探究式教学的理论认识尚不成熟，教师年龄层次的差距也对新事物的接收程度有所差异。探究式教学需要教师具备综合能力才能完成，对于大部分教师而言都存在一定的困难，对于课程的创设意境、呈现问题、引导探究、成果展示和评价总结等相关问题的把握有待于提高。
（五）生物实验的处理不容乐观
实验课程是探究式学习的重要组成部分之一，但是高中所进行的生物课程中，无法完成教材的实验，实验靠讲述的方式比比皆是，无法在现实中完成的实验，学生通过教师讲述，记录实验步骤、现象、结果和注意事项等。实验失去了真正的科学意义，变成了知识性的记忆。
（六）探究式教学空间时间受局限
根据新课标的要求，高中生物课程要进行校外探究的过程，学校所提供的资源中，需要教师带领学生进行校外观察和调查，学生的安全、学校的经费、学习效率、工厂和野外的开放程度等等都受到限制。
（七）学生的态度和能力受限
高中学生对自我能力的提升有强烈的意识，认为学校有必要对学生进行能力培养，但是由于学业繁重，不得不放弃追求探究学习。学生发现问题，提出问题和解决问题的能力体现了探究式教育的成果水平。敢于怀疑的学生不多，大部分习惯被动学习，遇到问题要么翻看答案，要么请教别人，独立思考能力差。学生融会贯通的能力差，质疑和解决实际问题的能力有待于进一步提高。
（八）学生的评价机制不合理
当前对学生的评价主要是以成绩为主，考试、课堂、小测验等传统形式成为考核的全部内容。调查报告和实验的应用等方式非常少，用档案袋评价的新方式寥寥无几。高考升学压力和成绩都是导致学生评价不合理的因素。
（九）学生家长支持力度不大
家庭是学生经济的来源和精神支柱，他们对于探究式教学的态度是可以重视，但是更强调学习成绩，只要学习成绩过硬，可以升入好的大学，好的专业，能力可以到大学培养。他们与学生的交流比较少，对于学生的精神需求很难全面把握。
二、信息技术环境下高中生物教学探究式学习的对策研究
（一）缩小地区差异，促进教育公平
我国地域宽广，各地教育水平差异显著，教育资源分配不均衡。高考中实行的按照地域分配招生指标的制度使得考生难以以公平的身份进行平等竞争。各省份人均资源相差较大，学生素质和能力培养在部分地区成为了高考成绩的牺牲品。国家只有真正从制度上进行调整，创造公平和谐的教育氛围，才能真正迎来探究式素质教学的春天。
（二）合理规划教材，提供探究空间
新课程改革后，教材指导思想发生了变化，教学内容焕然一新。教师认为高中生物教学课程内容太多，根据教学大纲进行教学已经很难完成，没有多余的时间运用探究式教学方式对学生的教学方法进行尝试，野外考察更是难以实现。要在听取教师意见的基础上合理规划和精简教材内容。保证探究式教学所需的时间和空间，并且要统一规划不同版本的教材，减轻教师的教学压力，更好的为学生服务，实现真正意义上的探索式教学，培养学生的综合素质。
（三）提高教师能力，缩小年龄差异
教育技术手段的引入有助于实现教学课堂的多元化，丰富知识量。这就对教师的年龄层次有所要求。年轻的教师对于掌握教育技术的能力强，信息渠道掌握广泛。但是对于年龄较大的教师而言，教育技术是个难点。为提高整体教师教学水平，缩小年龄差异是存在必要性的。对于现有的教师年龄结果，可以采取免费对教师进行计算机培训，以比赛的形式给与教师相应的物质奖励，并同晋升相挂钩，以此激励教师参与，也可以通过帮扶，让年轻教师和老教师相互帮助，提高整体教学水平。
（四）紧密联系高考，实行多元评价
升学压力是探究式教学模式实施的最大阻力。教师、家长、社会衡量高中学生的标准往往只停留在成绩的层面。探究式学习模式的成果在高考中无从体现。如何将探究式教学与高考联系在一起，是探究式教学的关键所在。高考采取笔试形式，对于知识点的记忆性进行测试，如果在试卷中增添“材料分析”的所占比重，对于新题型学生解决实际问题的能力就会有所体现。可以将学生对于调研报告和实验总结等评价作为高考参考的重要指标。就目前而言，如果不降探究式学习模式与高考相联系，很难在实际中受到重视。
（五）加大教育投资，解决实际问题
探究式教学对教学设备、教学场所和班级规模等都有较高的要求，因此地方政府只有加大教育投资，增强师资力量，完善图书馆、网络教室和实验室等硬件资源的建设，刁‘有可能实行小班教学并为学生查找信息等提供良好的条件，从而为学生的探究、合作、交流等能力的培养打下坚实基础。
三、结论
探究式教育模式符合时代要求，符合教育改革的发展趋势，是有效培养学生全面素质提升，创造力和探究力综合发展的有效途径。在实际教学中，我们结合自身的需要，从实际出发，合理恰当的应用探究式教学方式，充分发挥其潜力。面对我国教育发展不平衡的现实，探究式教学方法不能一蹴而就，是长期的过程，需要高中的教师共同努力完成。
参考文献：
[1]彭少东.信息技术教育学论纲[J].电化教育研究，2001，10.
关键词:信息技术；初中物理；实验
1前言
初中物理教学渗透信息技术，符合课堂教学发展趋势。但部分教师选取的学习内容在与信息技术结合时，超出了学生的接受水平，将教学的主动权交给了多媒体技术，整堂课都是多媒体在发挥作用，教师的主导地位被多媒体取代，导致课堂教学效率低下。鉴于这种状况，本文就如何科学、合理使用多媒体技术提高教学品质进行探讨。
2创设媒体情境，激活学生探究欲望
物理是人们在长期实践中，对自然界基本规律和内在联系进行认知、总结形成的一门特殊学科[1]。要想对自然界基本规律和内在联系进行认知，深入学习物理学知识，必须引进多媒体技术。教师要利用多媒体的播放、展示功能，采用多种恰当的导入方式，吸引学生兴趣。只有导入环节能够吸引学生的注意力，学生才会积极投入物理知识的学习中，激活学生探究欲望。在教学“光的传播”时，教师创设媒体情境，利用多媒体播放夜晚城市五颜六色的灯光视频，导入新课：“这些色彩缤纷的灯光将城市打扮得分外迷人，你对光了解多少？你知道它是从哪里发出来的吗？日常生活中，还有哪些物体会发光？你认为这是一种天然光源还是人造光源？”于是学生之间开展热烈的讨论。有的学生说：“这个问题太简单了，我知道生活中手电筒能够发光；如果家里停电，可以点燃蜡烛，蜡烛也会发光；太阳也是会发光的。手电筒和蜡烛都属于人造光源，而太阳则属于天然光源。”有的学生说：“我记得在一本课外读物上见过一种叫夜光藻的生物，当它受到外界刺激时会发出淡蓝色的光。夜光藻发出的光也是天然光源，因为那是夜光藻特有的功能，不是人类赋予的。不仅如此，我还知道，磷虾也是具有发光器的多细胞动物，它也会发出光。我认为磷虾也属于天然光源。”还有的学生说：“水母也是会发光的，我认为水母属于天然光源。城市的霓虹灯是人类制造出来的光，所以霓虹灯属于人造光源。”……教师根据学生的讨论情况，引导学生理解何谓天然光源，何谓人造光源，让学生理解相关概念的差别。同时，教师让学生做激光射向天花板的实验，了解光是如何传播的，并引导学生用实验进行检验。在这样的学习氛围和情境中，学生会主动探究光的传播路径。
3利用媒体引导，提高学生认知水平
常见的物理课堂教学，都是依靠教师的讲解进行知识传授和学习，教师口头讲解虽然较细致，但也存在很多弊端。如教师一味讲解，初中学生识记能力有限，还未等学生思维反应过来，很多知识点已经讲解完毕。这就导致学生学习效率低下，课堂教学效率也不高。要改变教师单纯讲解的弊端，可以利用媒体进行课堂教学引导。利用媒体展示思考问题，让学生透过问题主动探索教材中存在的物理现象和规律，帮助学生养成自主学习、主动探究的好习惯。在教学“声音的特性”时，教师由萧乾散文《吆喝》入手，引入新课：“每个人发出的声音都是很独特的，你能根据声音识别出人物吗？今天让我们走进声音的世界，去聆听街头小贩带给我们的声音盛宴，听一听他们的声音有何不同，你能根据声音辨别他们的职业吗？”教师播放多媒体，学生聆听各种吆喝声音。有的学生说：“这些声音好独特，有些声音我第一次听到，不同的职业有不同的吆喝声，同样都是人发出的声音，为什么区别那么大呢？”学生提出疑问，教师引导学生在问题中进行新课学习。教师利用多媒体出示问题：“你认为声音的强弱与什么有关？”学生纷纷讨论。有的学生说：“如果打小鼓，鼓声震动越大，声音越响，所以我认为声音的强弱与声音震动的幅度有关。”教师为学生讲解振幅的内涵，同时帮助学生了解振幅与响度的关系。教师顺势播放《中国好声音》演唱片段，出示问题：“不同学员声音特质不同，哪些因素影响到声音高低？”学生开始思考。教师让学生到讲台体验展示，发出高低不同的声音。有的学生说：“我发出的音调越高，我感觉喉咙震动得越快，因此，我猜想生源振动的频率越快，声音的音调越高，反之，音调越低。”还有的学生说：“虽然我没参加讲台体验活动，在平时的说话中，我感觉到说话声音越大，音调越高，喉咙震动越快，声音振动的频率会直接影响到音调的高低。”学生在讨论探究中得到答案。利用媒体设置思考问题，可以改变教师单纯讲解的弊端。利用媒体进行问题设置和引导，能够让学生主动探索教材中存在的物理现象和规律，学生的学习习惯被规范，学习效率不断提升，认知水平被优化。
4启动媒体展示，引发学生多元思维
很多物理概念具有抽象性，学生在学习概念时会有一定困难，如果理解不透相关概念，很难将理论知识应用到实践中，那么这样的学习就是低效甚至无效的[2]。物理学科不仅包含丰富的理论知识，教材中还有很多动手操作的实验内容，这些实验教学需要学生在夯实理论知识的基础上参与其中、动手操作。教师需要借助多媒体进行展示，利用多媒体展示能够高效完成实验展示任务。学生直接观看实验操作步骤，仿佛能够置身其中，让学生有一种切实体验。在进行“串联电路各点电压的关系”实验时，教师利用多媒体展示图片，图片中两个小灯泡被串联在电源上。接着教师引导学生开展猜想：“两个小灯泡同时亮起，两个灯泡的电压之和与电源的电压是否相等？”学生大胆猜测，有的学生说：“我认为肯定相等，因为那两个灯泡是串联起来的，它们的电压之和肯定与总电压相等，这就相当于1+1=2。”有的学生说：“我不这么认为，虽然两个灯泡的连接方式是串联，但它们的电压之和有可能小于总电压。”在此基础上教师布置实验任务，学生操作图片中的实验，将实验结果填到表格中。有的学生观看完多媒体实验操作动画后，感叹道：“这样的操作真是又实用，又安全，又方便，以前老师在讲台展示操作步骤，只有坐在前排的人能看到，坐在后排的人根本看不到，时间长了，就会对实验失去兴趣。”有的学生说：“以前还没等我反应过来，老师已经把实验步骤和方法讲解完了，我只记住了一小部分。现在好了，多媒体演示到关键的地方，老师一按暂停键，视频停下来，我们记录知识点，真是太棒了。”还有的学生说：“以前我坐在前排，可是当老师在进行实验演示的时候，我只能记住前面几个操作步骤，当我思考下一步该怎么做时，老师的演示已经结束了，这让我很苦恼，又不好意思问老师。现在可以反复观看录像，真是非常方便。”多媒体展示功能的作用不可小觑，进行媒体展示实验教学时，学生清晰地观看到实验全过程，在观察中思考，化抽象为具体，发展学生的思维能力、逻辑能力，引发学生全方位思考。教师在这一过程中可以运用多媒体的动画演示功能，还可以借助多媒体的实物投影功能，对实验进行局部放大处理，使全体学生都能准确观察到实验关键部分。
5设置媒体训练，促进学生学习成长
作为一门实用性极强的学科，巩固训练在物理教学中显得格外重要。如果只是学习纯粹理论知识而不进行巩固训练，学生的学习效果将大打折扣，物理素养培养也会受到影响，也体现不出物理学科的实践性、科学性和严谨性的特点。利用媒体训练，不仅可以训练学生口算、心算能力，当堂检验学生物理知识点识记情况，还能在训练中突破学习重难点，为学生实践操作以及知识体系的构建提供保障。在教学“生活中的透镜”时，教师复习导入新课：“上节课，我们了解了透镜相关知识，它通过折射光，为我们展现了神奇的一面。今天我们来寻找生活中有哪些事物运用到了透镜，感受透镜在生活中的具体应用。”在教师的指导下，学生进入学习状态。教师利用多媒体展示照相机、投影仪和放大镜图片，让学生逐一认识这些事物。在观察照相机时，教师引导学生仔细观察，并通过多媒体出示观察过程；学生观察后得出结论，接着教师创设小组活动，让学生制作照相机模型。学生在动手操作中体会到透镜在照相机中的应用。教师运用同样的方法引导学生学习、观察投影仪和放大镜。在当堂训练环节，教师出示练习题，练习题目都是常识，学生很快就做出来。基础练习后，教师利用多媒体设计一个图表，教师将照相机、投影仪和放大镜三者的成像特点、镜头、像距与物距比较、像与物在透镜的同侧或异侧等内容进行比较，学生根据本节课所学内容进行填空。在训练结束后，有的学生说：“我觉得多媒体展示的这个图表非常好，我要把它画下来，记在课本上。虽然表格的内容课本上都有，可是图表内容一目了然，识记的时候很方便。”还有的学生说：“我本来以为老师用多媒体展示的练习题一定会很难，没想到都是课本中最基础的内容。不过，看起来简单，做起来还是要将知识整合，这样才能得出答案。”多媒体技术所具有的训练功能是独特的，教师要充分利用多媒体这一特色，开展物理实践训练[3]。精选练习题目是运用媒体训练的前提，媒体不可能承载过多的练习题，如果媒体承载的练习题目过多，会导致学生应接不暇，学生的思维被淹没在题海中。因此，教师利用多媒体展示的练习题必须适当，不能过多，要精选本节课的重难点，围绕重难点或关键点开展训练。这样既达到训练的目的，又能促进学生的全面成长。
6结语
教师要利用多媒体技术的引导功能、展示功能和训练功能，不断激活学生探究物理知识的欲望，提升学生认知水平，在此基础上引发学生对元认知的思考。在思考中，学生思维得到发散，最终使学生的物理水平和综合素养得到提升。
参考文献
[1]朱建军.信息技术与初中物理教学整合初探[J].赤子,2013(10).
[2]陈志壮.信息技术与初中物理教学的整合[J].教育教学论坛,2014(25):243-244.
1传统医学微生物学实验考核存在的弊端
1．1考前准备工作繁重，费时费力，包括考核标本的编号、显微镜的挑选与调试、实验室预约、学生考核分组等诸多准备工作需要完成。
1．2考核时间冗长，由于高校招生规模的扩增，学生人数剧增，因此只能根据现有实验室所能容纳学生的规模分轮次对学生进行考核。实际实验考核时间包括考核前的准备、考核过程的具体实施以及每轮考核后整理考场所需的时间，再加上临时处理一些意外情况所需的时问，导致考核时间冗长。
1．3考核过程容易受干扰，各种外界因素均有可能影响实验考核的结果。例如，显微镜发生故障致使考核中断；部分标本片长期反复使用，其质量难免下降，可能影响到学生的辨认；由于实验考核处于动态之中，标本片及显微镜的移动对后续的考生也将会造成影响；此外，已完成考核的学生与还未参加考核学生之间的交流也存在试题泄露的可能。
2多媒体技术在医学微生物学实验考核中的应用
2．1考核内容首先根据实验考核大纲的要求确定不同专业的实验考核内容，内容可涵盖微生物形态及机能学相关知识，包括微生物的形态、生理、生化、免疫等方面的内容。可通过不同的渠道来获取各类实验考核素材，例如充分利用网络资源收集不同微生物的图片；使用显微数码摄像系统拍摄微生物形态结构图片；利用电脑软件将实验原理制作成线条图、动画等，再将实验考核内容以图片、线条图、Flas及文字的形式进行展现。
2．2考核试题形式将实验考核试题制成课件，题型包括辨图、填空、简答等形式，每张幻灯片分A区和B区，分别供A卷和B卷学生同时作答，每题均有箭头、文字及画外音提示。
2．3考核方法
2．3．1人员及场地安排不同专业的学生以实验室为单位同时进行考核，每实验室安排考生20人一25人，同时安排监考老师1人，考场设置于配有多媒体设施的教室或实验室中。
2．3．2考核实施使用同一套实验考核PPT课件对同一专业的学生进行考核，同一考场的学生进入考场后通过随机抽签的方式确定其座位号及试卷类型，考核开始时监考人员打开考核课件，课件即可按预先设置的速度、时间及次序进行自动播放，学生在规定时间内完成答题，考核结束后PPT课件停止播放。
2．4实施效果
对2008级、2009级临床医学、口腔、预防、护理等专业的1348名本科学生就多媒体实验考核进行问卷调查，结果显示：有76．4％的学生认同此种考核方式，17．2％的学生基本认同，而4．5％的学生认为无所谓，另有1．9％的学生并不认同该考核方式。采用新的实验考核模式后，2008级、2009级不同专业本科生的医学微生物学实验成绩较往届学生成绩相比均有不同程度提高。以l临床医学专业为例：在进行实验考核改革前的2006级、2007级学生中，其实验平均成绩分别为68．8分和69．3分，及格率分别为84．7％和85．3％；而2008级、2009级学生的实验平均成绩分别为74．6分和78．4分，及格率分别为91．1％和93．5％。
3应用多媒体技术进行医学微生物学实验考核改革的体会
多媒体技术在医学微生物学实验考核中的实际应用，得到了教师及学生的普遍认可。与传统实验考核方法相比，其优势有以下几方面。
3．1完善与丰富了实验考核内容：传统的医学微生物学实验考核内容多局限于微生物的形态学方面。而应用多媒体技术进行实验考核，其考核内容不仅涉及形态学知识，而且还可将考核内容扩展到微生物的生理特性、生化鉴定、免疫反应及致病机理等诸多方面，并能够全面考察学生对所学知识的综合运用能力。
3．2省时省力，节约教学资源：采用此种考核模式，不再需要花费大量的时间与精力去进行考前准备，可将教师从繁重的准备工作中解放出来，节省了人力与物力。另外，由于采用了多媒体技术，可实现大批量学生同时开考，有效地缩减了考核时间，也减轻了教师监考工作的负担。
3．3利于体现考核的客观、公正性由于在考前根据大纲的要求，针对不同专业、不同班级的学生准备了多套不同的试题，并在考核中相同专业的学生可进行同步考核，而且考生座位、试卷类型通过随机抽签确定，这些措施使得考场内外学生舞弊的可能性降至最低。另外此种考核方式通常不会受到客观因素的影响，有效保证了实验考核的客观性与公正性。
3．4增强学生学习的主动性，真实地反映实验教学效果因为考核范围广、内容丰富、考核严格公正，使得学生意识到只有平时认真扎实地学习，才有可能在考核中取得理想成绩，因此使得学生学习的主动性显著增强，实验课堂效率明显提高，教学效果在实验考核中得到真实的体现。
