摘 要：现阶段在教学体制改革的背景下，高中生物教学需要顺应改革中所提出的要求，在实际教学中进行改变。但是就目前情况来看，部分教师依旧被困在传统教育中没有逃脱，这就导致无法跟上时代的潮流，阻碍学生的学习和发展，高中生物中所学习的知识较为抽象，如果只是依靠教师的讲解和学生自己观看教材，无法理解和掌握相关知识，这时就需要实验来帮助学生，让他们体会书中所讲知识，从而更加深入地了解知识，将抽象变得具体。但是对学生和教师传统的实验室有较多的局限性，教学效果并不是很理想，学生的学习也会受到限制。数字化是一种新型的技术，能够让学生在对知识探究的过程中提升自身学习能力和发现知识的能力，促进学生发展。
关键词：数字化实验室;高中生物教学;应用要点
生物是一门实验性较强的学科，而实验也是在生物教学中非常重要的一种教学形式，可以将抽象的知识变得具体，更容易让学生对其理解。但是传统实验室可以为学生提供学习的素材较少，往往在实际应用中达不到教师想要的效果，导致学生的探究等能力无法提升。数字化实验室可以让学生在其中更多地设计和完成实验，对不懂的知识进行研究。并且数字化实验室还可以培养学生的学科素养，在不断的探究中将创新精神和实践的能力提升，从而将学科素养不断提升，促进自身发展。
一、 数字化实验室在高中生物教学中应用的优势
（一）方便携带，提升实验的效率和质量
高中生物教学中重视实验教学，但是在传统的实验中学生往往会通过自己眼睛的观察来读取数据，再将所得到的数据进行整理，并且实验只能在室内完成。如果部分学校的实验条件并不充足，在读取数据的时候可能时间也比较长，其准确性也无法掌握，这就让学生所得出的实验结果失真，并将处理的难度增加。在应用数字化实验室时可以将这个问题解决，实验室中的传感器能够在学生测量的时候将所获得数据传输到对应的计算机当中，并按照学生的要求将这些数据以不同的形式呈现出来，这时学生可以获得更加有效的数据，还节省了操作中所浪费的时间，将实验效率提升上去，保证实验结果的准确性。
（二）获得实时的实验数据
在高中生物实验当中将数字化实验室应用其中可以帮助学生获得实时的实验数据，观察到数据的变化，并将数据呈现出来。生活中有部分实验需要每隔一段时间观察实验中所呈现的数据，但是如果只是依靠学生自己，并不能将细小的变化准确地记录下来，然而借助数字化实验室就可以将这个问题解决，得到更加准确且实时的数据，获得想要的數据类型。
（三）准确度较高，综合性较强
对于数据来说，利用机器进行采集更加可靠，并且也会将精准度提升上去，还能够在使用的时候将精准度进行设置，这样的数字化实验室将传统实验室采集的劣势进行填补。其实对于生物实验来说，有部分实验会出现较大的误差，从而无法将准确的值计算出来，而使用传感器就可以将其解决，确定精准的数值。而对于综合性来说，其中包含的传感器能够在复杂的实验中使用，让数据准确性依旧保持，这为学生提供了较多的便利条件。除此之外，数字化实验室还可以将实验室中的变化情况以多种形式动态地呈现出来，学生可以根据自己的要求和任务等将所得出的数据进行查看。
二、 高中生物教学中存在的问题
（一）教师所应用的教学方式单一
虽然新课改已经要求教师在传统教育中脱离出来，但是部分教师因长期处在其中，一时间无法脱离，从而依旧应用传统教学方式和理念进行教学。不管是在理论知识还是实验中，教师先对此知识进行讲解，然后分开分析，实验亦是如此。实验教学中，教师先将实验原理告诉学生，再开始演示步骤，最后得出结论，学生仿照教师进行实验即可，这个过程不会进行较多的思考，处在被动学习当中，无法养成独立思考的能力和创新精神。
（二）缺少教学评价方法
教师在理论知识和实践中会叙述自己对知识的见解和讲解自己所做的实验，导致学生被动学习，其实这与没有完善的评价方法有着较大的联系。也就是说，在教师布置的任务当中，无论学生将任务完成得是否出色，都无法将学生现阶段的学习能力进行判断。并且高中生要面临高考，压力会让教师选择在短时间内看到学生提升学习能力的现象，想要让学生在短时间中完成大量的练习题和背诵相关内容，这时如果阶段性测试效果良好，就会将其作为评价。这对于学生会形成长期的影响，教师并不能在短时间内将学生的学习成果观察出来。
（三）实验教学管理中比较混乱
高中生物实验室容量肯定是有限的，如果教师在完成实验的时候让班级中的学生来完成，那么肯定看的学生较多，认真完成的比较少，这时教师就无法有效对学生进行管理，就算是在实验中遇到问题，教师也可能因为问题太多过于忙碌，甚至失去耐心。这时所呈现的无从管理的现象，让学生的学习效率和教师的教学效率降低，布置的任务也难以完成，长此以往可能就会放弃学生动手实验的教学方式。
（四）没有重视实验教学
重视实验教学这个问题和教师的教学观念以及学生的重视程度有着较大的关联，导致学生在学习中也变得越来越不重视。但是实验教学在生物教学中占据重要地位，部分教师虽然明白这个道理，却认为实验不光时间长，可能成为学生玩耍的工具，导致他们并不愿意使用实验去教学，或者是在自己的演示中为学生讲解，让学生强制记忆过程和结果等。这时学生是一个旁观者，甚至在教师操作的时候，自己的思绪已经飞到千里之外。
三、 高中生物教学中应用数字化实验室的策略
（一）多方面分析和处理数据，解决难题，提升教学效率
在高中生物教学当中应用数字化实验室，能够通过计算机技术的优势和其传感器的优势，将实验中所获得的信息全面地展示在学生面前，还可以将实验数据进行处理，从多方面进行分析。教师需要利用这个优点将更多的实验教学时间投入实验的设计和总结当中，让学生通过实验和交流，找到其中所存在的知识点，解决重点和难点问题，提升教学效率与学习效果。
例如在教学“蒸汽”这方面内容的时候，教师可以将学生分组，探讨蒸汽的作用相关内容。探讨时应用计算机联机的方式，并将温度传感器和湿度传感器等应用其中，确保计算机中可以将数据显示出来，学生可以看到温度会根据光的照射而发生变化，还可以在观察到在不同的情况之下蒸汽的变化情况，从而让学生了解更多与蒸汽有关的知识。在这个过程中学生会主动参与其中，将被动学习的局面进行改变，学生也可以讨论与蒸汽和实验相关的内容。并且在实验的过程当中，还可以将实验仪器无法体现的本质问题凸显出来，让学生可以更加便利地进行观察，提升对知识的了解程度和提升生物教学的效果，让学生在实验和观察中将问题解决，提高学习效率和能力。
（二）优化生物实验，提升学生能力
想要满足新课标的要求，就需要将实验教学进行改进。在实际教学当中，应用数字化实验室可以将实验中的每一个环节进行优化，提升学生的学习效果。使用数据处理软件加上传感器，能够在实验中进行多样化的测量，获得传统实验中无法获得的效果。在使用压强传感器进行相关实验的时候，如渗透现象等，可以将其与温度传感器进行结合，完成和温度变化相关的实验，让学生获得相应的知识。而如果在实验当中应用较多传感器的时候，可以在实验中将多个变量进行测量。数字化实验室具有较为特殊的优点，在教学中将效果提升，确保采集的数据真实性高，并且采集速度较快，最后将其进行处理，将实验进行优化。教师在实际应用中还可以将其与传统实验相结合，将两者的优势发挥出来，对学生的创新能力和处理能力等进行培养。
（三）获得更多数据，学生讨论学习
高中生物是一门抽象的学科，学生在学习当中会遇到一些具有较大难度的问题，或者是比较抽象的概念，这时可能会让学生产生不耐烦的心理，降低学习的积极性，如果能够将数字化实验室应用其中，让学生在自己动手获得实验数据后和同学之间交流，查看是否获得的数据一致，并找出不同，可以将兴趣逐渐提升，并丰富教学方式，从而让学生在学习的过程中对知识有更深的掌握。这就要求教师在应用数字化实验室时合理地分配任务和应用实验室的优势，让学生乐在其中，愿意主动学习。
例如在对“植物对空气湿度的影响”进行探究的时候，学生和教师可以一起到空地当中进行实验，或者是在学校操场的草坪当中。教师将学生分组，并让他们在学校的空地或草坪中放置湿度传感器，操控计算机的学生可以在屏幕中看到正在变化的曲线，曲线到达一定高度后就会开始变得平缓。学生可以将所获得的曲线进行观察和对比，知道测量的时候哪里具有较大的空气湿度，并得到更加准确的数据。之后教师就可以让学生之间进行交流，查看自己和其他组学生所得的结果是否一致，如果不一致可以将其原因进行分析，从而提升学生的探究能力和思维能力，在此过程中也可以互帮互助，增加所获得知识。
四、 結语
总而言之，对于高中学生来说，生物是一门抽象且复杂的学科，虽然和生活较为贴近，但是许多知识只能靠自己想象和理解。教师虽然会应用实验的方式帮助学生理解和掌握知识，但是受应试教育的影响，学生学习知识依旧比较被动，而传统实验室也存在局限性，让学生在实验中无法提升各项能力。所以生物教师应该将数字化实验室应用其中，让学生打破传统实验室的限制，应用数字化实验室为学生带来更加准确的数据和实验信息，从而在实验中学习更多的知识，提升自身的理解能力和自主学习能力，促进学生的自身发展。
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作者简介：漆玉霞，甘肃省平凉市，甘肃省平凉市静宁县第一中学。
