生物信息学在医学领域都有哪些具体应用?
2025-04-13 03:52 - 立有生活网
生物信息学在医学领域都有哪些具体应用
生物信息学(Biormatics)是研究生物信息的采集、处理、存储、传播,分析和解释等各方面的学科,也是随着生命科学和计算机科学的迅猛发展,生命科学和计算机科学相结合形成的一门新学科。它通过综合利用生物学,计算机科学和信息技术而揭示大量而复杂的生物数据所赋有的生物学奥秘。
生物信息学在医学领域都有哪些具体应用?
生物信息学在医学领域都有哪些具体应用?
生物信息学在医学领域都有哪些具体应用?
信息技术在各个领域的应用
1、在日常学习生活方面的应用,如查找资料、了解、网上购物、网上娱乐以及远程教育等,大大方便了人们的日常生活,使人们的学习内容更丰富。
2、在通信服务方面的应用,如手机通话、发送短信、收发电子邮件、通过发表看法以及通过网络视频功能进行远程可视通话,使人们进行信息交流的手段越来越丰富了。
3、在科学技术方面的应用,如可以通过计算机防真技术模拟现实中可能出现的状况,便于验证各种科学的设,一微电字技术为核心的信息技术,带动了空间开发、新能源开发、生物工程等一批尖端技术的发展,天文工作者将通过太空望远镜、人造卫星等收集的太空信息存入计算机系统,由计算机分析数据并描绘出星球模型、模拟其活动状态,使得千年难得一见的天文现象得以再现。
信息技术在各个领域被广泛应用并对其发展产生了巨大的推动作用,影响是深远的。
生物技术在计算机领域中的应用有哪些
1、信息产业和生物产业无疑都是高科技的产物,在生命科学的研究中,始终不能缺少计算机的工作,如果到基因组测序的研究所去看一看,大量的以超级计算机为基础的测序仪,会使你误以为到了一家信息技术公司。
2、生物产业因计算机的加盟而提速,信息技术产业也因生命科学的需要而得以发展、获利。
3、运用数学、计算机科学和生物学的各种工具,来阐明和理解大量基因组研究获得数据中所包含的生物学意义,生物学和信息学交叉、结合,从而形成了一个新的学科。
4、生物信息学或信息生物学,它的进步所带来的效益是不可估量的。美国已经出现了大批基于生物信息学的公司,希冀在基因工程物、生物芯片、代谢工程等领域掘出财富,生物信息学工业潜力巨大。
5、可以说,生物科技(生物技术)与信息科技(信息技术)的融合,才是世界经济市场的未来。
6、生物技术推动超级计算机产业的发展。
7、生物技术将从根本上突破计算机的物理极限。
如何让信息技术与生物学科进行整合
信息技术与学科教学整合是以信息技术为先导,以系统论和教育技术理论为指导,根据学科教学规律而进行的学科教学改革。”众所周知高中生物学科是自然科学中的一门基础学科,是研究生命现象和生命活动规律的科学。生物教学要求教学方法能体现生物学科的特点,利用信息技术手段把纷繁的生物形象生动的展现在学生面前。信息技术教学主要以计算机为载体,利用计算机信息容量大,运算速度快等特点,使课堂冲破了时空限制,丰富了教学内容。同时利用计算机获可以获取、处理、编辑、存储、展示包括文字、图形、声音、动画等不同形态的信息,可以说信息技术与生物学科教学的整合已成为现今的发展趋势。
一、信息技术与生物学科整合的背景
我国传统的教学模式是在行为主义教学理论和学习理论的指导下,以教师为中心,以知识传授为核心的传授式教学模式。这种传统的教学模式由于忽视对学生的自主思维能力、认知能力和作能力的培养,已经不能适应信息全球化背景下对人才素质的全面要求。因此,必须改变传统的学科教学的以知识传授为核心,以教师为中心的传统教学模式,创建新型的教学结构和学科教学模式,重视学生的主体性、自主性和能动性,培养学生自主地获取信息资源,整合知识结构的能力,优化学生主体内在的知识结构。在生物教学中,要实现上述教改的目标,就决然离不开信息技术与生物学科的整合。基于这样的一种背景下,我们开始了信息技术和生物学科教学整合的研究。
二、信息技术在生物学教学中应用的模式
1、计算机演播模式
这种教学模式是以教师讲,学生听为主的学习方式,在课堂中,教师借助计算机系统向学生传授知识。运用这种方法进行生物学教学,不仅可以加强讲授内容的科学性、系统性、直观性和趣味性,而且可以轻松有效地突破各种生物学教学难点。在生物学教学中的作用主要表现在:
(1) 学生的多种感官,从而提高教学效率
在教学中应用计算机能通过多种渠道、多种方式,学生的多种感官,使学生能利用多种感官分析器进行学习。如用形象生动的图像信号吸引学生的视觉,用音响适中、悦耳精炼的语言信号吸引学生的听觉,特别是电教媒体的特技效果突破了信息传递中的时间和空间的限制,使学生能直观地看到宏观世界、微观世界、远方或过去的事物,使信息通道得到了无限的延伸和扩展。因此,在教学中利用信息技术能真正实现视听的完美结合,有效地提高学生的注意力、记忆力,从而提高教学效率。
(2) 改进信息的转换方式,从而提高教学质量
生物学知识,有的抽象性强,有的综合复杂,有的时空跨度大,难就难在这些知识信息不能直接被学生感知。而利用计算机,可以把这些信息通过转换变成光、电、磁等信号,并以一种直观的形式,使事物真实地再现于课堂,让学生耳闻目睹、身临其境。这种直观性主要表现在它可以化微观为宏观,如:噬菌体侵染细菌的实验,我们使用多媒体系统来进行模拟就可以实现。利用计算机教学还可以化抽象为形象,如:《光合作用》这一节,主要让学生理解光合作用,即在太阳光的照射下,植物体内的叶绿体把根吸收的水分和从气孔吸进的二氧化碳,合成植物需要的养料,同时放出氧气的过程。这一过程,对于学生而言,是很难想象和理解的。而使用多媒体课件,可以帮助我们营造一个形象的光合作用过程,设计成一个动画,将这一个过程可视化、拟人化。把叶绿体描述成一个“工厂”,水和二氧化碳是这个“工厂的原料”,当这些“原料”地进入“工厂”加工后,出来的是“工厂的产品”:氧气和养料。学生通过这个贴近他们生活的动画,很快就能理解光合作用,认识光合作用对于植物的重要性。这种学习方式,易被学生接受。
2、网络查询模式
在日常的教学过程中,我们可以随时利用计算机网络查阅资料,开展研究性学习和协作式学习。如:提供丰富的研究资源、创设生动的研究情境、大大地扩充协作范围,提高协作的效率、改革学习的方式等。新教材在这方面为我们提供很大的便利,每节课后都提供了多个与教学相关的网站,以利于教师和学生随时查阅。信息技术的应用扩大了学生的视野,使他们得到更新、准确的资源,大大方便了教师的教与学生的学。
三、信息技术与生物学科教学整合的内容
1、信息技术与生物学科教学内容的整合
生物学科的课程教学体现在微观和宏观两个方面,教学内容包括
生物体的微观和宏观的生理变化,生物科学发展史,经典的生物学实验等。在处理这些问题时,用传统的“讲”,语言多么生动形象,却往往是枯燥,难懂的。如果适时地利用现代信息技术所的虚拟现实技术,就可起到事半功倍的效果,既可活跃了课堂气氛,又能提高课堂效率。因此,研究信息技术与生物学科课堂教学内容的整合就显示出其强大的生命力。以高中生物教学中《神经兴奋的传导》一课为例,由于涉及到细胞内部微小结构的活动,而且与电化学内容相关,知识比较抽象,尤其是细胞膜电位的变化,学生在识记后容易遗忘,其重要原因是“突触”、“局部电流学说”、“兴奋的传递”、“兴奋的传导”等概念和知识属细胞或分子学水平,学生看不到、摸不着,感到很“抽象“,许多老师面对这样的教学内容时,容易简单重复概念,要求学生记忆,造成学生理解困难。而将微观过程形象化呈现正是现代信息技术的优势所在。在教学设计上教师可以充分利用电脑动画,演示神经递质在突触前膜释放,作用于突触后膜受体的微观生理过程,使这部分教学内容生动形象,易于让学生理解和记忆,从而收到很好的教学效果。
2、信息技术与生物学科教学方法的整合
在生物教学中,运用信息技术,为学生提供丰富的图文音响资料,创设一个自主的学习情境,激发学生学习生物知识的求知欲和好奇心。在教师精心设计的学习环境下,学生主动去收集并分析有关生物知识的信息和资料,对所学习的生物学问题提出各种设并努力加以验证,把当前学习内容尽量与自己已有的生物知识经验联系起来,最终达到当前所学的生物知识的意义建构的目的。信息技术已经成为教师备课的重要工具,从查找资料,到教学设计、到教学软件制作都可以应用信息技术;而信息技术的使用,使教师能够创设出更加生动、逼真的问题情景和课堂讨论主题,学生进入自主学习状态。
四、信息技术与生物学科教学整合的意义
1、应用多媒体技术能创设多样的情境,激发学生的学习兴趣,学生积极主动地学习。兴趣是的老师,是学生主动学习、积极思考、探索知识的内在动力。在生物课的教学中,若恰当地利用投影、幻灯、录像或计算机等电教手段的整合,创设与教学内容相吻合的教学情境,使学生身临其境,受到感染和启示,可以充分地激发学生的学习兴趣和求知欲望;在教学过程中,教师也可以通过多媒体课件特有的动画效果、生动的解说、优美的乐曲创造出一个独特的、可亲可近的艺术世界,学生置身其中身心会倍感轻松愉快,思维也异常活跃。
2、应用多媒体技术提供直观材料,可以或加深学生对知识的理解和掌握。生物教学中,有很多肉眼看不到的显微世界,学生在理解上有一定难度。充分利用电教多媒体,可以让抽象的、不易讲清楚的概念,很容易地让学生理解和接受。
3、利用投影教学,学生观察,培养和提高学生的观察能力。良好的观察能力是学生学习的基本功。利用电教多媒体,在学生观察,培养其良好的观察能力上具有显著的优势。投影教学可以通过鲜艳明亮的图像学生感官,学生按照由局部到整体或由整体到局部、由局部到细节的顺序进行观察,培养学生掌握认真细致地观察事物、分析事物的方法,提高学生的观察能力。同时,由于多媒体在很短时间里显示一个对象的不同方面。这样就可以使学生能够从不同角度进行观察和分析,从而提出自己的看法,并在互动式探讨过程中加以完善和提高。
4、应用多媒体课件,可以突出重点,突破难点,学生思考,提高其分析问题和解决问题的能力。在生物教学中,欲使学生学习生物学知识乐此不疲,乐以忘忧,教师则应广开渠道,想方设法把繁难的知识化为简易,变抽象为具体,突出教材的重点,突破教学的难点,使学生便于理解和记忆。例如在《减数分裂》一节中,学生对同源染色体分离,非同源染色体自由组合这知识点难以理解,我们利用计算机课件,使学生可从大屏幕上清楚地看到,由于纺锤丝的收缩,同源染色体彼此分离了,非同源染色体之间进行了自由组合,实现了用常规手段和录像无法获得的效果,从而增强了学生对难点知识的理解和掌握。
信息技术与生物学科教学的整合,不仅将信息技术广泛地应用于生物教学之中,更重要的是让信息技术与生物教学的内容、课程结构、课程资源进行有机地融合,成为一个和谐互动的整体。将传统教学资源,实践资源,现代信息资源有机整合,既能帮助学生学习信息技术,又能培养学生收集和处理各种生物信息,解决生物科学问题的能力。还能实现学生学习方式转变和教师教学方式转变,有利于学生学科思维能力的发展,学科知识结构的完善,从而达到提高学生综合素质的目的。
计算机网络技术在生物信息学中有何应用
生物学信息,因此计算机科学为生物信息学的研究和应用提供了非常好的支撑。
1.序列比对
序列比对其意义是从、氨基酸的层次来比较两个或两个以上符号序列的相似性或不相似性,进而推测其结构功能及进化上的联系。研究序列相似性的目的是通过相似的序列得到相似的结构或功能,也可以通过序列的相似性判别序列之间的同源性,推测序列之间的进化关系。序列比对是生物信息学的基础,非常重要。
序列比对中最基础的是双序列比对,双序列比较又分为全局序列比较和局部序列比较,这两种比较均可用动态程序设计方法有效解决。在实际应用中,某些在生物学上有重要意义的相似性不是仅仅分析单条序列,只能通过将多个序列对比排列起来才能识别。比如当面对许多不同生物但蛋白质功能相似时,我们可能想知道序列的哪些部分是相似的,哪些部分是不同的,进而分析蛋白质的结构和功能。为获得这些信息,我们需要对这些序列进行多序列比对。多重序列比对算法有动态规划算法、星形比对算法、树形比对算法、遗传算法、模拟退火算法、隐马尔可夫模型等,这些算法都可以通过计算机得以解决。
2.数据库搜索
随着人类基因组的实施,实验数据急剧增加,数据的标准化和检验成为信息处理的步工作,并在此基础上建立数据库,存储和管理基因组信息。这就需要借助计算机存储大量的生物学实验数据,通过对这些数据按一定功能分类整理,形成了数以百计的生物信息数据库,并要求有高效的程序对这些数据库进行查询,以此来满足生物学工作者的需要。数据库包括一级数据库和二级数据库,一级数据库直接来源于实验获得的原始数据,只经过简单的归类整理和注释;二级数据库是对基本数据进行分析、提炼加工后提取的有用信息。
分子生物学的三大核心数据库是GenBank序列数据库,SWISS-PROT蛋白质序列数据库和PDB生物大分子结构数据库,这三大数据库为全世界分子生物学和医学研究人员了解生物分子信息的组织和结构,破译基因组信息提供了必要的支撑。但是用传统的手工分析方法来处理数据显然已经无法跟上新时代的步伐,对于大量的实验结果必须利用计算机进行自动分析,以此来寻找数据之间存在的密切关系,并且用来解决实际中的问题。
3.基因组序列分析
基因组学研究的首要目标是获得人的整套遗传密码,要得到人的全部遗传密码就要把人的基因组打碎,测完每个小的序列后再把它们重新拼接起来。所以目前生物信息学的大量工作是针对基因组DNA序列的,建立快速而又准确的DNA序列分析方法对研究基因的结构和功能有非常重要的意义。对于基因组序列,人们比较关心的是从序列中找到基因及其表达调控信息,比如对于未知基因,我们就可以通过把它与已知的基因序列进行比较,从而了解该基因相关的生理功能或者提供疾病发病机理的信息,从而为研发新或对疾病的治疗提供一定的依据,使我们更全面地了解基因的结构,认识基因的功能。因此,如何让计算机有效地管理和运行海量的数据也是一个重要问题。
4.蛋白质结构预测
蛋白质是组成生物体的基本物质,几乎一切生命活动都要通过蛋白质的结构与功能体现出来,因此分析处理蛋白质数据也是相当重要的,蛋白质的生物功能由蛋白质的结构所决定,因此根据蛋白质序列预测蛋白质结构是很重要的问题,这就需要分析大量的数据,从中找出蛋白质序列和结构之间存在的关系与规律。
蛋白质结构预测分为二级结构预测和空间结构预测,在二级结构预测方面主要有以下几种不同的方法:①基于统计信息;②基于物理化学性质;③基于序列模式;④基于多层神经网络;⑤基于图论;⑥基于多元统计;⑦基于机器学习的专家规则;⑧最邻近算法。目前大多数二级结构预测的算法都是由序列比对算法BLAST、FASTA、CLUSTALW产生的经过比对的序列进行二级结构预测。虽然二级结构的预测方法其准确率已经可以达到80%以上,但二级结构预测的准确性还有待提高。
在实际进行蛋白质二级结构预测时,往往会把结构实验结果、序列比对结果、蛋白质结构预测结果,还有各种预测方法结合起来,比较常用的是同时使用多个软件进行预测,把各个软件预测结果分析后得出比较接近实际的蛋白质二级结构。将序列比对与二级结构预测相结合也是一种常见的综合分析方法。
蛋白质二级结构指蛋白质多肽链本身的折叠和盘绕的方式。二级结构主要有α-螺旋、β-折叠、β-转角等几种形式,它们是构成蛋白质高级结构的基本要素,常见的二级结构有α-螺旋和β-折叠。结构是在二级结构的基础上进一步盘绕,折叠形成的。研究蛋白质空间结构的目标是为了了解蛋白质与三维结构的关系,预测蛋白质的二级结构预测只是预测蛋白质三维形状的步,蛋白质折叠问题是非常复杂的,这就导致了蛋白质的空间结构预测的复杂性。蛋白质三维结构预测方法有:同源模型化方法、线索化方法和从头预测的方法但是无论用哪一种方法,结果都是预测,采用不同的算法,可能产生不同的结果,因此还需要研究新的理论计算方法来预测蛋白质的三维结构。
图4.1 蛋白质结构
目前,已知蛋白质序列数据库中的数据量远远超过结构数据库中的数据量,并且这种距会随着DNA序列分析技术和基因识别方法的进步越来越大,人们希望产生蛋白质结构的进度能够跟上产生蛋白质序列的速度,这就需要对蛋白质结构预测发展新的理论分析方法,目前还没有一个算法能够很好地预测出一个蛋白的三维结构形状,蛋白质的结构预测被认为是当代计算机科学要解决的最重要的问题之一,因此蛋白质结构预测的算法在分子生物学中显得尤为重要。
5.结束语
现如今计算机的发展已渗透到各个领域,生物学中的大量实验数据的处理和理论分析也需要有相应的计算机程序来完成,因此随着现代科技的发展,生物技术与计算机信息技术的融合已成为大势所趋。生物学研究过程中产生的海量数据需要强有力的数据处理分析工具,这样计算机科学技术就成为了生物科学家的必然选择,虽然人们已经利用计算机技术解决了很多生物学上的难题,但是如何利用计算机更好地处理生物学中的数据仍是一个长期而又复杂的课题。
在高中生物教学中信息技术的应用可以解决哪些问题
在高中生物教学中信息技术的应用可以解决哪些问题
1.钻研大纲、教材,确定教学目的
在钻研大纲、教材的基础上,掌握教材中的概念或原理在深度、广度方面的要求,掌握教材的基本思想,确定本节课的教学目的.教学目的一般应包括知识方面、智能方面、思想教育方面.
课时教学目的要订得具体、明确、便于执行和检查.教学过程是一个完整的系统,制定教学目的要根据教学大纲的要求、教材内容、学生素质、教学手段等实际情况为出发点,考虑其可能性.
2.明确本节课的内容在整个教材中的地位,确定教学重点、难点
在钻研整个教材的基础上,明确本节课的内容在整个教材中的地位及重点和难点.所谓重点,是指关键性的知识,学生理解了它,其它问题就可迎刃而解.因此,不是说教材重点才重要,其它知识就不重要.所谓难点是相对的,是指学生常常容易误解和不容易理解的部分.不同水平的学生有不同的难点.写教案时,主要考虑这样几类知识常常是学习的难点:①概念抽象学生又缺乏感性认识的知识.②思维定势带来的负迁移.③现象复杂、文字概括性强的定律或定理.④根据教学大纲要求,不能或不必做深入阐述的知识.⑤概念相通、方法相似的知识.⑥数学知识运用到物理中而造成困难的知识.
生物技术与信息技术的关系是什么
信息技术和生物技术都是高新技术,二者在新经济中并非此消彼长的关系,而是相辅相成,共同推进经济的快速发展。
1.生物技术的发展需要信息技术支撑
(1)信息技术为生物技术的发展提供强有力的计算工具。在现代生物技术发展过程中,计算机与高性能的计算技术发挥了巨大的推动作用。如今,我们很难将生物技术的进步与高性能计算领域的发展割裂开来。今后,越来越多的具有强大功能的计算机和软件将会被用来搜集、存储、分析、模拟和发布信息。
信息技术还有助于加强生物技术领域的各种数据库管理、信息传递、检索和资源共享等。另一个仅次于基因排序器、在生物技术领域引起关注的硬件是基因芯片,它的研制也非常依赖于信息技术。
(2)生物技术发展需要特定软件技术的支持。生物技术及其产业的发展对于生物技术类软件的需求将进一步增加,软件技术将成为支撑生物技术及其产业发展的关键力量之一。在生物技术各领域中均需要相应的专业软件来支撑:1) 各类生物技术数据库的构建需要性能优良、更新换代迅速的软件技术;2) 低级结构分析、引物设计、质粒绘图、序列分析、蛋白质低级结构分析、生化反应模拟等等也需要相应的软件及其技术支撑;3) 加强生物安全管理与生物信息安全管理也离不开软件及其技术发展的支持。
2.生物技术为信息技术发展开辟了新的道路
(1)生物技术推动超级计算机产业的发展。随着人类基因组各项任务的完成,有关、蛋白质的序列和结构数据呈指数增长。面对如此巨大而复杂的数据,只有运用计算机进行数据管理、控制误、加速分析过程,使得人类最终能够从中受益。然而要完成这些过程,并非一般的计算机力所能及,而需要具有超级计算能力的计算机。因此,生物技术的发展将对信息技术提出更高的需求,从而推动信息产业的发展。
(2)生物技术将从根本上突破计算机的物理极限。目前使用的计算机是以硅芯片为基础,由于受到物理空间的限制、面临耗能和散热等问题,将不可避免地遭遇发展极限,要取得大的突破,需要依赖于新材料的革新。
可以说,生物科技(生物技术)与信息科技(信息技术)的融合,才是世界经济市场的未来。
信息技术和生物技术都是高新技术,二者在新经济中并非此消彼长的关系,而是相辅相成,共同推进经济的快速发展。
1.生物技术的发展需要信息技术支撑
(1)信息技术为生物技术的发展提供强有力的计算工具。在现代生物技术发展过程中,计算机与高性能的计算技术发挥了巨大的推动作用。如今,我们很难将生物技术的进步与高性能计算领域的发展割裂开来。今后,越来越多的具有强大功能的计算机和软件将会被用来搜集、存储、分析、模拟和发布信息。
信息技术还有助于加强生物技术领域的各种数据库管理、信息传递、检索和资源共享等。另一个仅次于基因排序器、在生物技术领域引起关注的硬件是基因芯片,它的研制也非常依赖于信息技术。
(2)生物技术发展需要特定软件技术的支持。生物技术及其产业的发展对于生物技术类软件的需求将进一步增加,软件技术将成为支撑生物技术及其产业发展的关键力量之一。在生物技术各领域中均需要相应的专业软件来支撑:1) 各类生物技术数据库的构建需要性能优良、更新换代迅速的软件技术;2) 低级结构分析、引物设计、质粒绘图、序列分析、蛋白质低级结构分析、生化反应模拟等等也需要相应的软件及其技术支撑;3) 加强生物安全管理与生物信息安全管理也离不开软件及其技术发展的支持。
2.生物技术为信息技术发展开辟了新的道路
(1)生物技术推动超级计算机产业的发展。随着人类基因组各项任务的完成,有关、蛋白质的序列和结构数据呈指数增长。面对如此巨大而复杂的数据,只有运用计算机进行数据管理、控制误、加速分析过程,使得人类最终能够从中受益。然而要完成这些过程,并非一般的计算机力所能及,而需要具有超级计算能力的计算机。因此,生物技术的发展将对信息技术提出更高的需求,从而推动信息产业的发展。
(2)生物技术将从根本上突破计算机的物理极限。目前使用的计算机是以硅芯片为基础,由于受到物理空间的限制、面临耗能和散热等问题,将不可避免地遭遇发展极限,要取得大的突破,需要依赖于新材料的革新。
可以说,生物科技(生物技术)与信息科技(信息技术)的融合,才是世界经济市场的未来。
如何将信息技术应用到生物教学中
一、 信息技术使新课导入环节精彩纷呈。
在新课导入环节,可以通过多媒体等信息技术的教学手段,展示给学生丰富多彩的生物世界画卷,以吸引学生注意力。激发他们强烈的求知欲,培养学生学习生物学的浓厚兴趣。
这是因为教育心理学上指出:兴趣是获取知识、开阔眼界、丰富生活的最重要的推动力。例如,在教学苏教版八年级生物下册《生物多样性》一课中,在导入环节,笔者通过互联网,搜索到近20幅地球上珍稀的鸟类,经过精心动画设计,给学生呈现了一场视觉盛宴,然后介绍:这只是地球上9000多种鸟类的“九牛一毛”,从而引起学生的关注和探索生物多样性的浓厚兴趣和强烈意识。
每一个人对自己感兴趣的事物,总有一种好奇,想方设法去认识、去研究、去探索。作为生物学科教师,要充分利用现代信息技术的优势,结合生物学科自身的特点,并且遵循着青少年身心发展的规律,从而能够有效地激发全体学生学习生物学的浓厚兴趣,带动全体学生参与到课堂教学活动中来,实现面向全体学生的教育新理念,真正做到以学生为主体的教学原则。
如在教学苏教版七年级生物上册《植物的叶》一课时,在导入环节,笔者运用信息技术手段在课件中链接了一段描绘各种植物的叶子的视频。千姿百态的植物叶的世界仿佛将学生们带入到五彩缤纷的大自然中,无形中感受到自然的美好与神奇。从而激发了学生探索叶的奥秘的热情。
在教学苏教版八年级生物上册《动物的行为的生理基础》一课时,在导入环节,笔者将课前录制好的展现动物多种多样的行为的视频运用信息技术手段,与网络素材资源整合到一起,让学生在身边所熟悉的动物行为中发现一些规律性的问题实质。由此,揭开进一步探索奥秘的序幕。
二、 信息技术让重点、难点呈现与突破不再犹抱琵琶。
在新课呈现环节中,充分利用教育信息技术手段解决重点、难点问题,可以降低学生理解新知识的难度。起到事半功倍的教学效果。
例如,在教学苏教版八年级生物下册《现代生物技术的应用》一课时,根据学生现有的知识结构,要系统地理解现代生物技术的理论知识还有较大的难度。对于像“基因工程”、“克隆技术”、“转基因技术”、“细胞工程”等这些当今生物科学的尖端领域的知识,学生是陌生的,不明就里的。在当前农村教学条件还不足以给学生提供这一方面真实的实验、实践作条件的背景下,运用信息技术手段,将“转基因技术”、“克隆技术”的作流程用PPT里动态流程图形式给学生展示出来。配以适当的解说,既形象、生动,又逼真。使学生更加容易理解这些在现代中的高新生物技术。
再如,在教学苏教版八年级生物下册《神奇的微生物》一课时,由于微生物的结构必须在显微镜下才能看到,与植物 、动物相比,微生物部分的知识会使学生感觉较为抽象。如何帮助学生更好地去了解细菌、等微小生物的主要特征呢?笔者在互联网上搜索到一些真实的及动态的影像资料,插入到课件中,适时播放。配以图文并茂的解说,让学生对那些微小的生物类群有了更直观、清晰的认识。避免了“纸上谈兵”给学生带来的认识上的片面、浮浅和模糊。
三、信息技术与学科内容的整合使学生乐学不疲
新的课程理念要求倡导探究性学习,力图改变学生的学习方式,学生主动参与、乐于探究、勤于动手。而今互联网的普及,给了广大学生主动参与的探究性学习的更广阔的空间。
教材中很多的内容要求学生课外通过调查走访、实验研究、查阅资料等方式来完成。与其课堂上单调地接受知识,他们更愿意自己去实践。利用电脑等现代信息工具来完成自己想做却有一定难度的任务。并且,通过自己的实践,总结,分析,归纳得来的经验更会促进他们在生物课堂教学中发挥主观能动性,增强自己的表达、交流能力和分析、解决问题的综合能力等。
还有的教材内容中,要求或建议学生登录相关学科知识的网站进行深入的了解、学习。拓宽自己在生物学科方面的视野。而网络这样一部内容丰富的、甚至包罗万象的电子书的神奇会极大地吸引住学生的注意力和兴趣,着他们向更深、更广、更远处探索。
总之,现代信息技术在教学中得以应用,是现代教育的必然需求,应用现代信息技术来辅助生物课堂教学有着广阔的发展前景和实践应用的巨大价值。可以说,现代化信息技术在教学中的应用,是现代教育技术的重要标志。在信息技术飞速发展的今天,现代信息技术作为促进更高级学习的工具,一方面利用信息技术保证课程标准在课堂教学中的高效性;同时也创设和营造丰富多彩的学习环境,为学生将来在信息日益丰富的中的生存、学习和工作奠定基础。而同时,作为传播知识的使者——教师,不应该落伍于时代潮流之后,固步自封,而是应顺应时代和的要求,充分利用信息技术来不断提高自己的教育教学水平,丰富自己的教学方法、手段、策略,来提高课堂教学的质量。
北魏孝文帝是 北魏孝文帝是哪个民族

北汉孝文帝是谁 魏孝文帝拓跋宏(467年10月13日-499年4月26日),献文帝拓跋弘长子,南北朝时期北魏第六位,原名拓跋宏,后改名元宏。杰出的家、改革家。即位时仅5岁,公元490年亲政。亲政后···
跨时空之姻缘奇遇:穿越之姻缘劫攻略

在命运的玩笑下,你意外穿越到了一个陌生的时空,开启了一段惊心动魄的姻缘之缘。面对陌生的人、不同的习俗,如何攻略这段穿越之姻缘劫?掌握以下攻略,让你逢凶化吉,情定今生。 跨时空···
赞美冬天景色的古诗(描写冬天景色优美的古诗

大家好我是小源,赞美冬天景色的古诗,关于描写冬天景色优美的古诗词很多人还不知道,那么现在让我们一起来看看吧! 赞美冬天景色的古诗(描写冬天景色优美的古诗词) 赞美冬天景色的古诗···