谈“任务驱动”教学方法在生物课堂中的应用

第一篇：谈“任务驱动”教学方法在生物课堂中的应用

谈“任务驱动”教学方法在生物课堂中的运用

[ 摘要 ] ： 根据中学生物教学的目标和要求，以建构主义为理论依据、以实际教学经验为基础，浅谈“任务驱动 ” 教学方法在初中生物课堂的应用。

[ 关键词 ] ： 生物教学、任务驱动、建构主义、生物学是1门与日常生活、生产实践和社会实际紧密相关的自然科学。目前在没有升学考束缚的情况下，正是初中生物教师大胆革新的时机。近年来我力求在教学中让学生由“被动学习” 转变成“主动探索 ”，以符合学生的心理特点和社会需求。尝试以“任务驱动 ” 教学方法打破原有的教学方式，即教学中通过任务来驱动学习进程，使学生主动地投入到学习中成为学习的主体，以利于学生自主学习习惯的建立。

1、“任务驱动 ” 教学方法的内涵

“ 任务驱动 ” 首先必须让学生了解学习情境，产生完成某1学习任务的动机；其次是了解和分析学习任务，提出完成这1任务的可能方法，探讨完成任务的可能手段，制定行动计划；接下来利用预定的方法、手段获取信息。学生在完成任务的过程中不断提出问题、解决问题，建构真正属于自己的知识与技能。为让学生对自己完成任务达到的程度有清楚的认识，教师还应在学生表述完成任务的方法、过程、原理、收获的同时给出必要的评价。

2、“任务驱动 ” 教学方法的实施

设计好生物学习任务是应用“任务驱动 ” 教学法的关键。任务的设计要始终围绕着解决实际问题，使学生逐步学会解决问题的方法；同时，任务的设计还要适合学生的身心发展及认知规律，使之结构巧妙、逻辑严密、井井有条、张持有度，使学生在完成任务的过程中，即巩固已学过的知识，又必须学习、探索新的知识，循序渐进，逐步提高。即所设计的任务应让学生通过“跳1跳 ”“ 摘桃子 ” 才可以完成。我的方法如下：、以设计令学生感兴趣的“任务 ” 驱动学生学习的动机

兴趣和动机密不可分。学习兴趣是学习动机的1个重要心理成分，它是推动学生探求知识和获得能力的1种强烈的欲望。早在两千多年前孔子就说过：“知之者不如好之者，好之者不如乐之者。” 所以生物教学的设计如果没有任何兴趣可言，那将会扼杀学生掌握生物知识的意图。而每节课的问题应依教材而定，既可以当场提出，也可以提前布置。

（1）课上直接布置任务如：学习《生物的遗传和变异》，以介绍遗传学之父----科学家乔治 ? 孟德尔在豌豆试验田里进行的1系列杂交试验来调动学生兴趣，引出生物具有遗传现象。再讲清遗传性状的简单规律，告知控制性状的基因有显性隐性之分。学生就会问：如：控制生物性状的基本单位是什么？其意义何在？连接父母与孩子的“桥梁 ” 是什么？父母是将性状直接遗传给孩子？还是将控制性状的基因遗传给孩子？等关键性的问题。

然后，我让同学们以小组为单位，将事先收集的小金鱼和金鱼妈妈的照片发给每组学生，让学生比较小金鱼和金鱼妈妈各种性状，找1找遗传规律，同时来推测小金鱼爸爸的性状表现。

通过两代金鱼的性状表现理解生物具有遗传的规律。再进1步阅读课本，学生就会在学过的知识小河中搏击，通过积极思维，最终恍然大悟，从而较好地完成了本节课教学的重点。

（2）提前布置任务：可根据生物物候恰当布置学生进行连续1段时间的观察活动。如在讲《无性生殖》时，提前2个多月将虎耳草、吊兰等植物放置在教室中，由课代表负责管理，全班同学利用业余时间观察，到春天来临只见其走茎从叶丛中钻出，然后走茎上慢慢地长出叶片，将气生根取下栽种于花盆中又是1棵植物，学生理解了原来新植物的产生并不1定需要经过种子，茎也能进行繁殖，这就是“无性生殖 ”，此时学生对无性生殖的理解更形象化。

可见，在完成这些任务的过程中，学生不仅可以建构生物学科的知识结构，更为重要的是这1过程能使学生掌握生物学科的学习方法，培养学生的观察、探索、合作、创新的精神，提高分析问题、解决问题以及用生物知识解决实际问题的能力，进1步激发求知欲望。这里，教师要有1张时间表，使学生有足够的观察时间，能洞察生物生长的过程，通过他们的亲身实践，追根究源，把生物学“活 ” 了。、以“任务 ” 驱动学生动手实验、观察思考、培养完成任务的能力

生物学本是1门实验科学，实验是进行生物学研究的重要手段，它能把书本知识由抽象到具体，变无形为有形，有利于学生多种能力的培养。

如：讲到《植物体内的物质运输》中有关茎的输导作用时：提出茎位于植物叶和根的中间部位，它具有什么作用？能否通过实验现象来说明。

我事先在每个小组的实验台上放置几盆叶片已经萎蔫草本的植物，请学生想办法救活这些植物。学生首先想到：立刻给植物浇水。如何浇水？有的学生说：直接浇在叶片上；有的学生说：浇在盆里；还有的学生说：叶片和盆里都要浇。

然后请学生按自己的方案给植物浇水。不1会儿，只见往叶片和盆中同时浇水的植物萎蔫的叶片舒展挺拔的速度最快；其次是只浇盆里的；而只浇叶片的植物萎蔫的程度没有明显改变。想1想原因？学生经过1番讨论，认为水分1定是由根毛从土壤中吸收，然后由茎输送给叶片的，叶片直接吸水的能力则较弱。这样学生不仅了解根的吸收作用，还扩展了叶能吸水的知识。

又如何证明茎具有输导作用？我在实验桌上放置显微镜、夹竹桃枝条、红墨水、玻璃瓶、剪刀等的材料，让学生设法进1步证明。

学生纷纷摩拳擦掌：有的小组将夹竹桃的枝条放在盛水的玻璃瓶中（第2天从横切面上不易观察）；有的小组学生将红墨水稀释以后将夹竹桃的枝条放入其中（第2天发现整条茎的横切面上被染上红色的仅仅是1部分）；有的小组学生将环割的1圈的夹竹桃枝条插在稀释的红墨水中（第2天发现整条茎的横切面上被染上红色的也仅仅是1部分）；还有的小组学生即将夹竹桃的叶片全部摘除后插入稀释的红墨水中（第2天发现茎上部的横切面上没有染上红色）等。

此时让学生结合自己的实验结果，找1找实验成败的原因，再通读教材，学生基本上能清楚的解释：从茎的横切面及纵切面上可以观察到茎大致有3部分构成。被墨水染红的是木质部，原因在于木质部有着向上输导水分无机盐的导管等问题。

然后，让学生对实验现象进行进1步的分析可知：如夹竹桃枝条放在水中，而水因为是无色透明的液体，所以不易观察；环割1圈的枝条并不影响水分的运输，因为输导水分无机盐的结构在木质部；摘除叶片的枝条茎的上部没有染上红色，我告诉学生在后面的学习中还要学到叶的另1功能：蒸腾作用，其实水分的运输与叶的蒸腾作用产生的蒸腾拉力有关。

还有的学生提出将置于稀释红墨水中的枝条多放几天情况会怎样呢？继续实验，几天后将置于稀释红墨水中的枝条取出，再看横切面时，发现横切面几乎全部染上了红色。分析原因可知：夹竹桃枝条放在稀释的红墨水中由于时间过长产生了横向运输（这是细胞之间存在着渗透性吸水的缘故）。此过程通过教师的引导，学生积极动手动脑，在实验观察中得出结论，使学生对新的知识点心领神会，植根脑海，形成深刻的记忆，且激发了学生勇于探索的精神，培养了学生创造性思维能力。、以“任务 ” 驱动学生将学习从课内拓展到课外，增强学生环保意识

生物与环保息息相关，将生物知识渗透到环保教育中，以拓展性课外活动来丰富学生的精神生活，扩大视野，为学生探究能力、创造性思维能力的形成，提供了良好的智力环境。

如：第8章《生物类群》讲到节肢动物甲壳纲时，我以常见且易取材的水蚤为例，介绍目前水蚤在水环境污染监测中起着重要的作用。并让学生在显微镜下观察水蚤的心跳。

水蚤真的具有监测水质污染的作用吗？如何进行检测？兴趣小组的学生对此产生了浓厚的兴趣，进行了1番探索。

学生为实验选择的液体有：盐水、糖水、烟丝浸出液、矿泉水等进行实验。只见学生先用滴管将水蚤吸放在具有凹窝的载玻片上，盖上盖玻片，吸取多余水分，在低倍镜下，找到位于背部的心脏，用秒表计数水蚤的每分钟心跳数，记录在事先设计好的表格中；然后将准备好的各种液体分别滴加在载玻片的1侧，用吸水纸在另1侧进行引流，让水蚤处于不同的液体中，再记录每分钟的心跳数，填入表格中，以便进行比较。每次实验至少重复 3 遍。最后对实验收集的数据用算术平均数进行统计，得出结论。

通过对水蚤在不同液体中的存活时间来监测环境中水质变化的探索，使学生在实验中初步掌握了科学研究的步骤，了解了科学研究需要周密的考虑，精细的操作，树立起严谨的科学态度；其次，实验时要边观察边进行计数，学生双眼观察显微镜的技能也得到了提高。同时，还使学生的环保意识得到了加强。、对“任务 ” 驱动中学生闪耀出的智慧火花应及时地给予评价，使学生自信心倍增

教师应充分发挥评价的导向作用，也就是说只要看到学生积极参与，就要鼓励；只要学生在努力探索，就要表扬，尽最大可能争取吸引更多的学生加入探究行列。评价包括来自教师的、学生本人的及学生之间3种形式。

如：上生物的养料贮藏1课时，将胡萝卜、甘薯、马铃薯、慈姑等实物放置于实验桌上，让学生找出根与茎的主要区别究竟在哪儿？学生将所学的有关茎和根的知识加以回忆，通过实物比较最终能总结出：茎上有芽和节，根则无。对此教师应马上给予高度的表扬，然后再让提醒他们细细观察，除了茎上有芽和节外，还有鳞片 , 如在马铃薯的芽眼里轻轻拨1下就可见微小的鳞片，而慈姑的节上有1圈褐色的鳞片。这样既有学生自主探究得出的结论，又有教师的点拨，相信学生对茎和根的区别将深留在脑海中。

再如：在上述的水蚤监测水质的实验中，学生发觉香烟浸出液中水蚤心跳从快到慢以至“夭折 ”。联想到马齿苋具有防止血栓的作用，只见有的学生将马齿苋的植株包在纱布中，然后将其捣碎取汁，滴加在奄奄1息的水蚤中，来探索马齿苋的功能，兴趣盎然。还有由于水蚤代谢旺盛，选择载玻片时也经过1番探索，最后选择带有凹窝的载玻片让水蚤有更多的生存空间，使观察效果更好。

以上这些办法都是学生在具体操作中积极思维的结果，我马上给予评价，这样对树立学生的自尊、自信都具有积极的意义，同时更能驱动学生强烈的创作欲望，培养学生的创新意识。使学生体验到成功者的快乐，产生为自己骄傲的情感，从而对主动学习乐此不彼，充满兴趣。同时学生之间相互取长补短，增进了友谊。

3、实施“任务驱动 ” 教学方法的体会

“ 任务驱动 ” 教学是以建构主义为基础，它强调教学就是要让所有的学生发出自己的声音。通过实践我深深感到：对学生而言，学习是主动建构知识，而不是接受知识的过程，对教师而言，教学是支持建构知识，而不是灌输知识的过程。在实践中我的体会如下：、“任务驱动 ” 教学方法的运用，使学生在知识的获取过程中始终充满了浓厚的兴趣，不再只做教师的“收音机 ”。、“任务驱动 ” 教学方法的运用，推动了生生及师生之间的互动，更强烈地激发了学生的求知欲，我似乎看到了小“法布尔 ” 的影踪，理想在孕育。

3、“任务驱动 ” 教学方法的运用，给学生以更广的思考余地，让学生自己去发现，生物课生机勃勃，天地广阔，从而加深对知识的理解。、“任务驱动 ” 教学方法的运用，让学生在自主探索中提高自主能力，体验成功的喜悦。

总之，我在从事“任务驱动 ” 的教学实践中，常常被学生能以难以置信的兴趣投入到生物学习中来，积极的完成学习任务而感动，同时发现学生能更好的掌握有关的知识和技能，并能将所掌握的知识、技能与思维方式迁移到后续的生物学习和自己的生活中去。作到理论联系实际，关注社会，自觉将所学的知识与社会实际紧密联系起来，增强了社会责任感和参与意识。可见，“任务驱动 ” 生物教学模式在生物教学领域的运用具有极大的潜力！

[ 参考文献 ] ：、刘作平《任务驱动教学模式探究》、李良枝、吴俊明的《探索 ” 任务驱动 ” 下的化学教学设计与实施》化学教育 2004（25）、上海教学研究上海市教育委员会教学研究室主办 2003（5）

4、《现代学校心理辅导》吴增强等上海科学技术文献出版社 1998 年 5 月第1版

第二篇：视频教学在生物课堂的应用

实验视频在生物教学中的应用

电教媒体这个现代化教学手段，我们既应充分认识它的先进性和作用，又不能盲目迷信正确的态度应该是，利用电教媒体对传统教学媒体进行灵活的、恰当的、巧妙的改造，并完善、发展，通过优化求得效益，使我们的教改工作实实在在上升到一个新的高度。

关键词：教学媒体 更新观念 形象化、趣味化

电化教育作为运用现代电教媒体(如电视、录像、幻灯、投影等)进行教学的一种方式，对于传统的教育来说，无疑是一次激烈的冲击和深刻的革命。作为一线教师，我们既要传承以往教学的精髓，又要结合当前互联网信息的爆炸，互相整合，打造高校课堂。1.传递方式的优化——化难为易，化抽象为具体

生理学科的特点是细微、动态、抽象。比如根对水分和无机盐的吸收，导管的运输，这些均是教学中的难点、重点;但又看不见，摸不着，理解起来有一定的困难。过去我用“讲述+习题+背诵”的形式讲授，以语言讲述为主，练习，记忆为辅，虽然也能强调重点，但不仅枯燥效率低，学生还掌握不牢固。如果用flash动画演示这一过程，不仅直接，;还新颖有趣。在演示过程中，我还通过暂停放映，解释，总结。这样，学生在形象化、趣味化的接受知识过程中，又得到教师适时适度的强化，使这一难于理解的知识变得易于接受。

2.传递速度的优化——节省时间、运用现代化的电教媒体，有着明显的提高传递教学信息速度和效率的优势。、。在生理教学中，比如胚胎的发育过程，视频可以将胚胎在人体内从生殖细胞的相遇，受精，着床，发育过程一点点呈现。;如果采用X光摄影，则能够清晰地看到人体内部的骨骼运动、消化管的蠕动、血液的流动等情况;在比如，要想组织学生在课堂观察蚂蚁与蜜蜂的社会生活是不能实现的。从网络下载蚂蚁和蜜蜂的生活片段，它们的各项分工，各项职能讲解的风趣幽默。学生在愉快的气氛中掌握住什么叫社会行为，有那些特征。，其节省时间、提高传递知识的效率是不言自明的。另一方面，它扩大了学生想象、思维的时间和空间。如讲鸟类适合飞行的特征，通过展示北极燕鸥飞跃太平洋的视频以及鸟的双重呼吸结构，让学生真切认识，鸟全身都和飞行相适应。无论是外形，羽毛才，翅膀，骨骼还是消化，呼吸，循环系统的配合，结构与功能的观念进一步得到强化

3.学生学习能力的优化——发挥学生的主体作用，教学功夫下在学生“学”上

现代教育 老师是主导，学生是主体。教师的主要任务，就是要教会学生学习。

在生物课教学中，学生对有些概念、原理的学习理解是较困难的。而利用生动活泼、丰富多彩的多媒体，就能帮助学生顺利解决这一问题。比如在“血液的循环”这一节，我们用多媒体演示人体血液的流动以及心脏的结构，然后让学生找出心脏那部分结构肌肉最厚，与之相连的血管是什么？它流经身体的那些部位，血管是越来越粗还是越来越细？最后的小血管有什么特征？血液在哪里与细胞进行物质交换？有那些结构与此功能相适应？交换以后血液流向什么血管？血管又发生了什么变化？最后从哪里流回心脏?血液会不会倒流,有那些结构防止倒流？这节课，学生跟随血液流动的动图，结合心脏结构的静图，观察，思考。踊跃发言。最后快速的记住了心脏的腔和与之相连的各条血管名称，复习了毛细血管，静脉，动脉胡概念特征。将人体的两条循环途径也自己归纳总结出来。这以节课，基本由学生自主完成，课上的很成功，调动了学生的积极性和参与度。心脏结构和血液循环的难点得到突破，而且学生由死记硬背的瞬间短时记忆，增强为理解的基础上形成的长久记忆。4.多种媒体优化组合——画龙点睛，适时推出，难处使用，局部强调

在教学中，多媒体是辅助手段，不能用看视频代替教学，视频要运用合理适度。

若以为大量引进电教手段就会产生好的教学效果，这是不实际的想法。我的原则是：画龙点睛，适时推出，难处使用，局部强调，最后争取收到教学的整体效果。比如蚂蚁的生活有一现成的录像片，原片放映时间约20分钟，约占半节课的时间。如果20分钟片子全部放映，一是未突出重点，二是多余部分会分散学生的注意力。，我将原片剪接，将跟教学内容相关部分重新重组，讲解。经过这样的精心设计、制作，虽然放映时间短了，但起到的作用却是非常大的。实践表明，电教媒体的使用得当和适度，是确保电化教学产生良好效果的重要一环。

总之，对于电教媒体这个现代化教学手段，我们既应充分认识它的先进性和作用，又不能盲目迷信正确的态度应该是，利用电教媒体对传统教学媒体进行灵活的、恰当的、巧妙的改造，并完善、发展，通过优化求得效益，使我们的教改工作实实在在上升到一个新的高度。

第三篇：计算机在生物医学工程中的应用

计 算 机 研 究 与 发 展

OF COMPUTER RESEARCH AND DEVELOPMENT 计算机在生物医学工程中的应用

摘要

随着计算机性能的不断提高、体积的不断缩小、使用的不断简化，现已渗透到几乎所有领域。其在医学领域的应用也取得了很大的进展，其代表发展水平包括医学图像处理、医学信息处理、人工智能等。本文结合生物医学工程的几个方面来说明计算机在该领域中的应用情况，以加深人们对计算机在生物医学工程应用的认识。

关键词 计算机技术；生物医学工程；医学图像处理；医学信息处理

计算机以其高速的计算功能、数值与逻辑计算功能以及存储记忆功能，广泛应用于科学计算、过程检测与控制、信息管理、计算机辅助系统等领域。毫无疑问，作为一门新兴的边缘学科，生物医学工程的研究和发展也离不开计算机技术。

相信大家都有过这样的经历，当我们去医院做B超时，工作人员把超声探头放在我们的身体某部位，电脑显示屏上就能显示出我们相应部位器官的超声图像；我们在医院挂号、缴费以及我们的病情信息等都会一一的记录在医院的电脑数据库中；在某些大的手术中，除了手术刀等基本的手术工具之外，伴随医生的工具还有计算机，它可以监控整个手术过程，为日后做分析基础，或者指引医生同步手术，甚至有些手术只有计算机才能进行精确处理。事实上，这些功能的实现仅仅需要一些软件的支持。然而，医学软件是一门比较特殊的软件行业。它的成功开发不仅需要软件知识，更需要医学知识。同样，这当中的一些软件的顺利运行还需要相应的医学硬件支持。生物医学工程工作者要利用研究人体问题，就必须要解决这些基本问题。

1.1 生物结构的分析及医学成象技术

医学成象技术应用于医学诊断，可在不同层次进

行，临床上主要是对器官作形态分析[1]。

(1)X线设备

数字式X线技术，将X线图像数字化，可用计算机进行信息处理，可对图像用电子学技术作增强或减弱处理，以改善清晰度和分辨率。(2)核医学成像

用特定的放射性核素注入体内，在体外用闪烁扫描仪逐点测量某一内脏器官中核素的分布，是核医学中的典型诊断仪器，可诊断肝、肾、脑、甲状腺等部位的病变，应用很广泛。双探头扫描仪发展到可以作断层扫描、双平面扫描、双核素扫描。闪烁照像机可以一次成像而不必逐点扫描。这就可应用短寿命同位素而减少受检者所受射线剂量，又可以进行动态观察。

(3)超声成象

利用超声脉冲在不同组织内的传播速度不同来探查体内脏器的结构，对软组织的分辨率比X线诊断要好。颅脑受伤、脑出血、脑内肿瘤及眼科诊断过去常用A型；目前应用B型扫描已很普遍，它反映人体某一部位断面的反射率分布。M型图像是一线信号的二维显示，主要用于诊断心脏疾病，常与B型图像配合使用。在应用计算机技术和微电子学使信号处理多样化后，就能定量测量脏器的几何参数不同结构的特性参数及其分布。超声诊断仪的分辨率可达0.5mm，已能诊断出2mm大小的原发性肝癌和胰腺瘤等。

(4)CT成象

计算机断层成像术（CT）是将按不同角度扫描得到的人体某部位结构的投影数据进行处理，重建成三断面图像。CT设备主要有以下三部分：①扫描部1、1 计算机在生物医学工程中的具体应用

生物医学工程运用现代自然科学和技术科学的原理和方法，从工程学的角度研究人体的结构、功能及其相互关系以及其他生命现象。其目的是解决医学问题，即研究和开发为防病、治病以及人体功能辅助等医学应用的装置和系统。用技术科学的概念和方法来解释和描述人体各层次的成份、结构和功能，以及人体各种正常生理功能和病理状态之间的差异，这些内容形成了这个学科的基础部分。而防病、诊断、治疗及功能辅助的具体技术和设备则形成这个学科的应用部分。

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参数都可能有专用的传感器，传感器是否能正确反映要测量的对象，是测量成功的前提。

由电极或传感器得到的信号一般是电信号。可用电子学方法进行处理，消除噪声和干扰，提取有用信号，然后对处理后的信息进行分析和判断。例如用模式识别技术对心电图作计算机分析能诊断不同类型的心脏疾患，监护和警告发病。

临床监护技术集中反映了生物医学信号的检测、处理和分析技术的发展水平。可对临床病人的病理、图1 CT装置示意图

分由X线管、探测器和扫描架组成；②计算机系统，将扫描收集到的信息数据进行贮存运算；③图像显示和存储系统，将经计算机处理、重建的图像显示在电视屏上或用多幅照相机或激光照相机将图像摄下。计算机容量大、运算快，可达到立即重建图像。高速X线CT已可进行内脏动态观察[2]。利用正电子发射的核素，可以标记体内各种化合物或其代谢产物。核磁共振CT通过磁场与射频电磁场与氢、磷、钠等原于核的作用了解其分布，以显示人体内部的形态，了解局部的生理、生化信息，其空间分辨率在不断提高。

(5)电子内窥镜

内窥镜是体腔内观察的常用方法，配合电荷耦合器件的微型‘摄像机”形成了新型电子内窥镜，可将图像显示在荧光屏上，图像的数字化使其便于进行图像处理、储存和检索。

1.2生物功能分析及生物信息检测技术

生物机体本身能主动发出各种不同性质的信号，它们携带机体组织的生理或病理信息，反应机体功能，是医学诊断的主要依据。电生理信号如心电、脑电、肌电。视网膜电、眼震电等，以及由感官接受外界信号后产生的诱发电位；非电生理信号如体温、血压、脉博、心音、呼吸、血液粘度等；生物化学信号反应了化学组成的信息如血气、PH、电解质等；生物磁。（脑磁、心磁）、生物发光等，在医学诊断上也很有意义。生物磁信号能反映脏器中某位置的情况，且不受体表状况的影响。微波热图术通过测量皮下温度异常来诊断有关疾病。微波成像可观察肺部水肿、气肿等。

利用各种传感器获得机体信息。如测量各种生物电信号的电极；测量各种物理量如压力、流速、温度。气体分区等的传感器；测量各种生物化学参数的生物传感器，如酶电极、免疫传感器、微生物传感器等。为测量脉象也设计了传感器。总而言之，人体的各种

生理指标作连续颁量，并对一些重要指标作出判断。在出现危险情况时可立即报警。例如冠心病监护、危重病人监护以及危重新生儿监护等。监护的指标有心电监护（心电图、心率、心律等）、血液动力学监护（血压、心输出量）、呼吸功能监护（呼吸运动、微量血气分析、经皮氧分压、经皮二氧化碳分压）、体温监测等等。应用无线电遥测或配带式的监测器，可对行走病人作心电监测。

1.3计算机辅助在医学中的应用

计算机辅助检测与诊断（Computer-aided detection and diagnosis，CADs）：通过将最新的图形图像技术与医学影像信息相结合，为临床诊断分析、手术方案选择、整体疗效评价提供全新的无创检测与分析手段。随着医学影像设备的快速发展，带来的不仅是成像质量和速度的提升，也带来了诊断治疗技术及方式上的革命性改变。目前多排CT的超快速成像仅用50秒就可完成全身扫描，为CADs的临床应用提供了有力的支撑。目前计算机辅助细胞检测、乳腺癌、肺癌计算机辅助检测系统已在临床得到了广泛应用，极大改善了相关疾病的检出率。在该方向上，本学科已与临床紧密结合，开展了虚拟内窥镜、虚拟放疗计划系统、多发性脑硬化辅助诊断、髋关节发育不良诊断治疗等辅助检测与诊断方面的研究，正在和计划开展膀胱癌、胆囊、血管内易损斑块、脑内神经核团检测等的计算机辅助系统的研究和开发[4]。

(a)

(b)

图2 计算机辅助诊断示例(a)计算机自动提示左上肺与肋骨相叠的小结节影(b)计算机自动提示两处小结节——左

计 算 机 研 究 与 发 展

OF COMPUTER RESEARCH AND DEVELOPMENT 上肺和右下肺

图3在计算机模拟中准确的确定上下牙之间的咬合关系 计算机辅助治疗：计算机辅助治疗在临床的应用主要体现在计算机辅助外科（computer-aided surgery，CAS）技术，CAS技术通过将先进的医学成像与空间定位技术相结合，利用计算机技术特别是图形图像处理技术，辅助医生制定合理手术方案, 引导手术安全准确进行。随着现代外科对治疗个体化、治疗精确化和创伤有限化的不断追求，CAS技术已在临床获得了了广泛应用，特别是在神经外科、骨科、耳鼻喉科手术中。本学科已开展了先天性耳道闭锁虚拟手术计划、髋关切手术计划及植入骨设计、颌面外科手术计划系统、粒子植入计划系统等可CAS系统的研究，正在和计划开展放射粒子植入导航系统、人体软组织建模与仿真、战场机器人远程救治系统、胸腹部外科手术/微创治疗导航系统关键技术研究及相关产品的开发[5]。

计算机辅助设计(CAD-Computer Aided Design)：利用计算机及其图形设备帮助设计人员进行设计工作，简称cad。在工程和产品设计中，计算机可以帮助设计人员担负计算、信息存储和制图等项工作[3]。在设计中通常要用计算机对不同方案进行大量的计算、分析和比较，以决定最优方案；各种设计信息，不论是数字的、文字的或图形的，都能存放在计算机的内存或外存里，并能快速地检索；设计人员通常用草图开始设计，将草图变为工作图的繁重工作可以交给计算机完成；由计算机自动产生的设计结果，可以快速作出图形显示出来，使设计人员及时对设计作出判断和修改；利用计算机可以进行与图形的编辑、放大、缩小、平移和旋转等有关的图形数据加工工作。cad 能够减轻设计人员的计算画图等重复性劳动，专注于设计本身，缩短设计周期和提高设计质量。

目前，计算机辅助设计已经广泛应用于口腔修复、假肢设计等。

1.4计算机在医院信息管理中的应用

医院管理系统是利用电子计算机和通讯设备，为医院所属各部门提供病人诊疗信息和行政管理信息的收集、存储、处理、提取和数据交换的能力，并满足所有授权用户的功能需求。该系统实现了用计算机对医院病人进行看病和药品流通的全过程管理进行动态监测，那些传统上全靠手工操作，工作量大、效率低、易出错的大量数据完全可以用计算机代替处理，大大减轻了管理人员的工作负担，同时又可向病人提供完整的数据，为病人提供方便和快捷[6]。具体表现在以下几个方面：

(1)正确无误的综合信息统计分析是领导和管理部门的决策依据 医院医疗信息通常可归为两类：一类是效率管理指标，一类是质量管理指标。效率指标包括伤病员流动情况，床位周转和使用情况等。质量指标包括治疗情况、手术情况、床位周转和诊断符合情况等。这些指标在一定程度上可真实反映一定时期内医院的收治情况、伤病员的人员结构情况、床位周转使用情况，同时从管理上掌握目前治疗水平高低和病种分布情况，经过计算机和统计分析，院领导和职能部门可根据这些信息和数据做出一系列相应调整措施，出台一些适应当前情况的政策，使医院在收治上适应病人分布，在经费使用上减少流失和浪费，药品采购上少占资金，技术力量调整上渐趋合理。因此，准确、及时、可靠的信息反馈及综合分析是领导决策不可缺少的依据。

(2)医疗信息的计算机处理对各个管理环节实施监控计算机是医疗信息处理必不可少的工具。计算机信息管理系统解决了涉及钱、财、物等环节的管理，对这些数据的流向从根本上加以控制和管理，使各级管理部门能从宏观和微观两个方面对这些重点环节实施监控。因此，信息管理的计算机网络化是对管理环节实施监控的重要手段。

(3)病案信息是科研、教学、总结经验、提高医疗质量的最好资料 病案是病人住院期间的全部检查治疗过程的真实记录。病案信息的管理既为科研教学提供原始信息资料，又为医疗质量控制提供依据。同时也反映了医疗质量水平的高低。

(4)提供优良的医学期刊信息服务也能为提高医

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学学报, 2005

[6] 徐俊.现代医院信息系统浅析.上海：中国科技信息, 2006

图4医院信息管理系统

疗水平和业务技术建设发挥作用 医学期刊是医学科技文献的重要组成部分，是报道科研成果的主要途径。它不仅可以推动医学科学技术的发展及交流，而且在医院业务建设上也起着不可低估的作用。这是因为医学期刊是传播新技术、新创造、新信息、新科研设计及医学发展新动向的主要媒体，它为科学研究的交流和推广提供了园地。

(5)影像信息管理也是医院科研管理的重要部分影像信息是通过录像、照片、幻灯片以及多媒体技术作为信息媒体存贮的医学信息，它既有医院重大改革的现场纪实，也有特殊病历的治疗记载，还有科研论文的精辟总结，它在促进医院建设及科研指导上有着十分重大的作用。展望与总结

计算机在生物医学工程中应用的例子还很多，并且发挥着越来越重要的作用，同时对计算机技术水平的要求也越来越高。比如在生物医学信号处理方面，普通的计算机已经很难胜任实时处理的能力，使人们转向研究处理速度更快的专门处理器件DSP芯片。在人工智能方面，往往还需要功耗更低、存储更大的微计算机。因此，生物医学工程在利用计算机的同时也促进了计算机的发展。

参 考 文 献

[1] 赵波.计算机图像数字化与医学影像学之应用.四川：科技信息, 2010 [2] 李广义等.PET/CT成像原理概述.山东：医学影像学杂志, 2004 [3] 张跃国等.计算机X射线成像与人工髋关节置换中的尺寸设计.辽宁：中国组织工程研究与临床康复, 2008 [4] 李文杰.胸片计算机辅助诊断.上海：上海交通大学, 2009 [5] 邓宏明.计算机的发展及其在生物医学中的应用.广西：广西医科大 4

第四篇：浅谈信息技术在生物课堂教学中的应用

浅谈信息技术在生物课堂教学中的应用

摘要：将中学生物学教学与信息技术相结合，提供图、文、声、像等多元化的教育情境，以及启发式、交流式的学习环境，能够培养学生的自主学习能力、合作精神和创新意识，从而激发学生学习生物学科的兴趣。

关键词：信息技术

生物学教学

多媒体

创新意识

整合网络 在当今的信息时代，网络技术和多媒体传播技术在各个领域中都得到了广泛的应用，在学校教学中更起到了不可替代的作用。而教育的本质，是通过有价值的文化信息的传递，为学生的个体发展和社会进步服务。从文化传递的角度讲，信息技术具有高效率和高效能，使信息技术与学科课程有机地结合起来，成为学科课程和教学中不可缺少的重要要素。教学活动一般都要借助于一定的手段、工具展开的。教学活动的具体组织过程、形式及效果的反馈等都与教学手段、教学工具密切相关。而以个人电脑、网络技术和多媒体为主要内容的现代信息技术的出现，为教学方式与教学模式的变革提供了新的平台。

生物学是一门理论性、实践性、社会性很强的自然学科，所包含的知识内容非常广泛。现代信息技术与生物学教学结合起来，可将生物学知识的表达多媒体化，使知识的呈现更加生动、形象化。不仅可以提高学生的学习兴趣，同时还提高了教学质量，更重要的是通过多媒体配合教学，一可以充分利用各种生物教学资源，让生物教师改进了教学方法和教学策略；二有助于培养学生的创新意识、探究能力和合作精神，从而培养了学生的生物学科素养和综合素质。

信息技术应用于生物学科课堂，无疑是一场教学的革命，它使学生手、脑、眼、耳并用，能充分地唤起学生课堂学习的兴趣，从而达到优化课堂结构，提高教学效率，激发学生的创造性思维的良好教学效果。多媒体课件上直观的画面，对于生物学中抽象内容的教学，起到了很好的辅助作用。因此，将信息技术与生物学科相整合的教学模式，既能够给课堂教学注入新的活力，又能够让老师从繁重的教学中得到某种程度的解放，不失为一种受老师和学生欢迎的新教学模式。

一、利用多媒体手段，再现学习情景。生物学是一门十分广博而复杂学科，具有许多其他学科没有的特点。如时空性、微观性、宏观性、运动性等。这些特点使得许多生物学的真实情景不能直观地展现在学生面前，然而多媒体技术的应用，却可以让这些难师题迎刃而解。

1、多媒体技术能化远为近。如学习《空中飞行的动物》这一节书时，由于现在的鸟类较少，教师不可能带学生去野外等待观察，但教师可以利用多媒体播放有关鸟类的各种生活的情景，再插入一些音像，同学们边看边听，感觉身临其境，情景直观而生动，从而激发学生热爱大自然、热爱生命的情感。

2、多媒体技术可以化大为小，也可以化小为大。如学习病毒知识，病毒个体非常小，只有在电子显微镜下才能看见。教师可以通过多媒体播放一段利用超微摄影记录下来的光盘再现学习情景。再如细胞观察实验，由于用显微镜观察细胞的结构是一个人观察，又是首次观察微观结构，许多学生不能区分看到的是气泡还是细胞。我们可用显微投影通过大屏幕把细胞图像气泡的图像都展现给学生，就不会出现上述问题了。还有，生态系统是一个宏观的问题，教师可以通过多媒体的形式，把它展现在学生的面前。

3、多媒体技术可以快慢互化。如开花的过程是很慢的，教师可以利用摄像机记录下来，经过技术处理，将几个小时的过程浓缩为几十秒种，通过多媒体呈现在学生面前，大大节约了教学时间。再如，动物的运动，动物的运动是很快的，很难观察清楚，教师可以利用多媒体以慢放和定格展现给学生。

4、多媒体技术能够突破时空限制，随时随地的将学习情景展现在学生面前。如，在学到《昆虫的生殖和发育》这节时，家蚕蚕吐丝做茧的过程，是受时间的限制的，不可能随时出现。教师可以事先用摄像机把这些过程记录下来，以后就可以随时通过多媒体展现给学生了，从而打破了时空的限制。

多媒体的利用，能够把教学内容形象直观的展现给学生，提高了学生学习的积极性，对教学任务的完成有极大的促进作用。

二、制作多媒体教学课件，揭示客观规律。在生物教学中，许多内容通过口述的方式很难表达清楚。但又是本节的教学重点和难点，缺乏形象性、直观性、生动性，学生感到枯燥无味，难以理解。给教师的教学带来很大困难。要想变抽象为直观，最好的方法就是利用多媒体课件教学。为了更合乎自己教学方法和意图，教师应该自己制作一些多媒体教学课件。例如，在学到《免疫和计划免疫》这节时，吞噬细胞吞噬病菌的过程，学生较难理解，为此，教师可通过制作多媒体课件，以动画的形式放慢吞噬过程给学生观察，这样不仅可以很好地揭示吞噬细胞吞噬病菌的规律，而且还激发学生学习的兴趣。

三、运用计算机网络，倡导学生自主学习。

随着校校通工程的开展，许多学校都已经接入INTERNET网，或有了自己的校园网，或有了自己的网络教室等。在网络环境下，学生拥有极大丰富的学习资源，通过超连接方法，信息检索变得非常快捷，大大提高了学习效率。同学之间还可以进行在线讨论与交流，进行分工与协作，培养学生的合作精神。最后，学生还可以把自己的学习内容，结合文本的形式或电子文稿形式展现给大家，供同学和老师评价与共享。学生们尽展才华，心中充满了成就感。

四、恰当合理的运用多媒体技术，避免多媒体手段万能化。

多媒体技术是很神奇，只要你想到的它都能做到。我们有的老师觉得上实验太麻烦，组织教学困难，不如从网上下载一些演示实验在大屏幕上放放。用计算机播放或模拟一些复杂的实验有利于学生理解知识。但是它无法全面代替生物实验的作用。生物学是一门以实验为基础的科学，在实验中可以培养学生动手能力和实践能力，调动学生的各种感官，激发学生的思维能力，让学生在实践中运用知识，学习知识，理解知识，体验知识。培养学生实事求是的科学作风和团结协作的精神.。教师要始终明白多媒体展现的终究不是现实，无法取代学生亲身实践探究的学习效果，这有违学习的探究性原则和实践性原则。

五、生物学教学中现代信息技术应用时应注意的问题。

1、生物学教学中信息技术的正确使用。教学手段是由教学内容决定的，在教学过程中不可滥用信息技术而且在应用的过程中不可哗众取宠，为了应用而应用，流于形式，教师应该明确，应用信息技术的重要意义，在于充分而又恰当地应用它来增强教学的有效性，提高教学质量，全面提高学生的综合素质。

2、信息技术要与传统教学手段和方法相结合。

尽管信息技术作为直观的教学工具，具有很大的优势，为学生的学习和发展提供了丰富多彩的教学资源。但是传统的黑板、粉笔、挂图、模型等工具，录音机、幻灯机、放映机等电化教学手段仍有用武之地。只有把各种教学工具和教学手段充分结合使用才可起到最佳的教学效果。

3、注意生物学科的特点。

信息技术的应用可以帮助师生完成许多原先没法亲自动手完成的实践活动,可以通过影像等手段模拟各项生命活动,然而生命的活性是任何模拟图像无法取代的。而且生物学是一门实践性很强的学科，有些能让学生亲手完成的实践活动或实验就应该让学生亲自去做，因为“纸上得来终觉浅，绝知此事要躬行”，听来的忘的快、看到的记得牢、动手做的学得快。如有条件更应带学生走进大自然，去亲身感受、观察和热爱真实的生物。

信息技术的飞速发展，必然会带动教育从目的、内容、形式、方法到组织的全面改革。信息技术与学科教学的整合，融入日常教学可为我们教与学构建新的平台。因为网络的交互性有利于激发学生的学习兴趣，计算机的超文本性可实现课堂的高效能管理，多媒体的外部刺激多样性容易激活学生的积极思维。教师在教学中利用信息技术，可以将知识的表达多媒体化，利用信息技术，既可以构建个别化学习环境，也可以营造协作化学习氛围。信息技术教育与其它学科课程的整合，是培养具有创新精神和学习能力的人才的有效方法，是提高教学效率的重要途径。但是，教师要清楚的认识到多媒体信息技术只不过是一种有效的教学辅助手段。目的在于促进学生自主学习，改变传统的学习方式，扩大信息时空，提高学习效率。它是教学手段的一部分，而不是全部。我们要在先进的教学理念和教育思想的指导下，恰如其分地发挥多媒体信息技术在生物教学中的作用。参考文献：

[1] 柳海民.现代教育理论进展[M].长春:东北师范大学出版社,2001年。[2]傅道春.新课程中教师行为的变化[M].北京：首都师范大学出版社,2001年。

[3] 教育部基础教育司组织编写.走进新课程[M].北京：北京师范大学出版社，2002年。[4]张勤让.谈应用多媒体教学的误区[J].中学生物学教学,2007－2008。[5]德.信息技术与教育相整合的过程［M］.高等师范教育研究，1997。

第五篇：浅论信息技术在生物课堂教学中的应用

江苏省丹阳高级中学 张美华

摘要：将中学生物学教学与信息技术相结合，提供图、文、声、像等多元化的教育情境，以及启发式、交流式的学习环境，能够培养学生的自主学习能力、合作精神和创新意识，从而激发学生学习生物学科的兴趣。

关键词：信息技术 生物学教学 多媒体 创新意识 整合 网络

在当今的信息时代，网络技术和多媒体传播技术在各个领域中都得到了广泛的应用，在学校教学中更起到了不可替代的作用。而教育的本质，是通过有价值的文化信息的传递，为学生的个体发展和社会进步服务。从文化传递的角度讲，信息技术具有高效率和高效能，使信息技术与学科课程有机地结合起来，成为学科课程和教学中不可缺少的重要要素。教学活动一般都要借助于一定的手段、工具展开的。教学活动的具体组织过程、形式及效果的反馈等都与教学手段、教学工具密切相关。而以个人电脑、网络技术和多媒体为主要内容的现代信息技术的出现，为教学方式与教学模式的变革提供了新的平台。

生物学是一门理论性、实践性、社会性很强的自然学科，所包含的知识内容非常广泛。现代信息技术与生物学教学结合起来，可将生物学知识的表达多媒体化，使知识的呈现更加生动、形象化。不仅可以提高学生的学习兴趣，同时还提高了教学质量，更重要的是通过多媒体配合教学，一可以充分利用各种生物教学资源，让生物教师改进了教学方法和教学策略；二有助于培养学生的创新意识、探究能力和合作精神，从而培养了学生的生物学科素养和综合素质。

信息技术应用于生物学科课堂，无疑是一场教学的革命，它使学生手、脑、眼、耳并用，能充分地唤起学生课堂学习的兴趣，从而达到优化课堂结构，提高教学效率，激发学生的创造性思维的良好教学效果。多媒体课件上直观的画面，对于生物学中抽象内容的教学，起到了很好的辅助作用。因此，将信息技术与生物学科相整合的教学模式，既能够给课堂教学注入新的活力，又能够让老师从繁重的教学中得到某种程度的解放，不失为一种受老师和学生欢迎的新教学模式。

一、利用多媒体手段，再现学习情景。

生物学是一门十分广博而复杂学科，具有许多其他学科没有的特点。如时空性、微观性、宏观性、运动性等。这些特点使得许多生物学的真实情景不能直观地展现在学生面前，然而多媒体技术的应用，却可以让这些难师题迎刃而解。

1、多媒体技术可以化大为小，也可以化小为大。如学习病毒知识，病毒个体非常小，只有在电子显微镜下才能看见。教师可以通过多媒体播放一段利用超微摄影记录下来的光盘再现学习情景。再如细胞观察实验，由于用显微镜观察细胞的结构是一个人观察，又是首次观察微观结构，许多学生不能区分看到的是气泡还是细胞。我们可用显微投影通过大屏幕把细胞图像气泡的图像都展现给学生，就不会出现上述问题了。还有，生态系统是一个宏观的问题，教师可以通过多媒体的形式，把它展现在学生的面前。

2、多媒体技术可以快慢互化。如开花的过程是很慢的，教师可以利用摄像机记录下来，经过技术处理，将几个小时的过程浓缩为几十秒种，通过多媒体呈现在学生面前，大大节约了教学时间。再如，动物的运动，动物的运动是很快的，很难观察清楚，教师可以利用多媒体以慢放和定格展现给学生。

多媒体的利用，能够把教学内容形象直观的展现给学生，提高了学生学习的积极性，对教学任务的完成有极大的促进作用。

二、制作多媒体教学课件，揭示客观规律。

在生物教学中，许多内容通过口述的方式很难表达清楚。但又是本节的教学重点和难点，缺乏形象性、直观性、生动性，学生感到枯燥无味，难以理解。给教师的教学带来很大困难。要想变抽象为直观，最好的方法就是利用多媒体课件教学。为了更合乎自己教学方法和意图，教师应该自己制作一些多媒体教学课件。例如，在学到《免疫》这节时，吞噬细胞吞噬病菌的过程，学生较难理解，为此，教师可通过制作多媒体课件，以动画的形式放慢吞噬过程给学生观察，这样不仅可以很好地揭示吞噬细胞吞噬病菌的规律，而且还激发学生学习的兴趣。

三、运用计算机网络，倡导学生自主学习。

随着校校通工程的开展，许多学校都已经接入INTERNET网，或有了自己的校园网，或有了自己的网络教室等。在网络环境下，学生拥有极大丰富的学习资源，通过超连接方法，信息检索变得非常快捷，大大提高了学习效率。同学之间还可以进行在线讨论与交流，进行分工与协作，培养学生的合作精神。最后，学生还可以把自己的学习内容，结合文本的形式或电子文稿形式展现给大家，供同学和老师评价与共享。学生们尽展才华，心中充满了成就感。

四、恰当合理的运用多媒体技术，避免多媒体手段万能化。

多媒体技术是很神奇，只要你想到的它都能做到。我们有的老师觉得上实验太麻烦，组织教学困难，不如从网上下载一些演示实验在大屏幕上放放。用计算机播放或模拟一些复杂的实验有利于学生理解知识。但是它无法全面代替生物实验的作用。生物学是一门以实验为基础的科学，在实验中可以培养学生动手能力和实践能力，调动学生的各种感官，激发学生的思维能力，让学生在实践中运用知识，学习知识，理解知识，体验知识。培养学生实事求是的科学作风和团结协作的精神.。教师要始终明白多媒体展现的终究不是现实，无法取代学生亲身实践探究的学习效果，这有违学习的探究性原则和实践性原则。

五、生物学教学中现代信息技术应用时应注意的问题。

1、生物学教学中信息技术的正确使用。

教学手段是由教学内容决定的，在教学过程中不可滥用信息技术而且在应用的过程中不可哗众取宠，为了应用而应用，流于形式，教师应该明确，应用信息技术的重要意义，在于充分而又恰当地应用它来增强教学的有效性，提高教学质量，全面提高学生的综合素质。

2、信息技术要与传统教学手段和方法相结合。

尽管信息技术作为直观的教学工具，具有很大的优势，为学生的学习和发展提供了丰富多彩的教学资源。但是传统的黑板、粉笔、挂图、模型等工具，录音机、幻灯机、放映机等电化教学手段仍有用武之地。只有把各种教学工具和教学手段充分结合使用才可起到最佳的教学效果。

3、注意生物学科的特点。

信息技术的应用可以帮助师生完成许多原先没法亲自动手完成的实践活动,可以通过影像等手段模拟各项生命活动,然而生命的活性是任何模拟图像无法取代的。而且生物学是一门实践性很强的学科，有些能让学生亲手完成的实践活动或实验就应该让学生亲自去做，因为“纸上得来终觉浅，绝知此事要躬行”，听来的忘的快、看到的记得牢、动手做的学得快。如有条件更应带学生走进大自然，去亲身感受、观察和热爱真实的生物。

信息技术的飞速发展，必然会带动教育从目的、内容、形式、方法到组织的全面改革。信息技术与学科教学的整合，融入日常教学可为我们教与学构建新的平台。教师在教学中利用信息技术，可以将知识的表达多媒体化，利用信息技术，既可以构建个别化学习环境，也可以营造协作化学习氛围。信息技术教育与其它学科课程的整合，是培养具有创新精神和学习能力的人才的有效方法，是提高教学效率的重要途径。但是，教师要清楚的认识到多媒体信息技术只不过是一种有效的教学辅助手段。目的在于促进学生自主学习，改变传统的学习方式，扩大信息时空，提高学习效率。它是教学手段的一部分，而不是全部。我们要在先进的教学理念和教育思想的指导下，恰如其分地发挥多媒体信息技术在生物教学中的作用。

参考文献：

[1] 柳海民.现代教育理论进展[M].长春:东北师范大学出版社,2001年。

[2]傅道春.新课程中教师行为的变化[M].北京：首都师范大学出版社,2001年。

[3] 教育部基础教育司组织编写.走进新课程[M].北京：北京师范大学出版社，2002年。

[4]张勤让.谈应用多媒体教学的误区[J].中学生物学教学,2007－2008。

[5]德.信息技术与教育相整合的过程［M］.高等师范教育研究，1997。