生物信息学论文范文精选

计算机技术和人类基因组计划的发展，应运而生了一门新兴的学科——生物信息学，该学科包含了两个交叉领域的工作：用于建立现代生物学所需信息系统框架（支持生物学的信息管理系统、分析工具和通讯网络）的研究开发工作，即传统意义上的生物信息学（bioinformatics）；旨在理解基本生物学问题的基于计算的研究工作，即计算生物学（computationalbiology）。生物信息学和基因组研究（BioinformaticsandGenomeResearch）系列会议于1990年开始举办，1997年6月11~12日在美国加州旧金山举办了第六届国际生物信息学和基因组研究年会，年会的主要议题包括正在出现的新技术、基因的功能分析、新的数据工具和制药先导的基因和蛋白质发现[1]。现将有关内容简介如下：

一、正在出现的技术

Klingler(Lncytepharmaceuticals,PaloAlto,CA,USA)强调基因组学正推动制药业进入信息时代。随着不断增加的序列、表达和作图数据的产生，描述和开发这些数据的信息工具变得对实现基因组研究的任务至关重要。他谈到了Incytepharmaceuticals对大规模基因组数据和生物信息学的贡献。

Lipshutz(Affymetrix,Santaclara,CA,USA)描述了一种利用DNA探针阵列进行基因组研究的方法，其原理是通过更有效有作图、表达检测和多态性筛选方法，可以实现对人类基因组的测序。光介导的化学合成法被应用于制造小型化的高密度寡核苷酸探针的阵列，这种通过软件包件设计的寡核苷酸探针阵列可用于多态性筛查、基因分型和表达检测。然后这些阵列就可以直接用于并行DNA杂交分析，以获得序列、表达和基因分型信息。Milosavljevic(CuraGen,Branford,CT,USA)介绍了一种新的基于专用定量表达分析方法的基因表达检测系统，以及一种发现基因的系统GeneScape。为了有效地抽样表达，特意制作片段模式以了解特定基因的子序列的发生和冗余程度。他在酵母差异基因表达的大规模研究中对该技术的性能进行了验证，并论述了技术在基因的表达、生物学功能以及疾病的基础研究中的应用。

二、基因的功能分析

Overton(UniversityofPennsylvaniaSchoolofMedicine,Philadelphia,PA,USA)论述了人类基因组计划的下一阶段的任务——基因组水平的基因功能分析。这一阶段产生的数据的分析、管理和可视性将毫无疑问地比第一阶段更为复杂。他介绍了一种用于脊椎动物造血系统红系发生的功能分析的原型系统E-poDB，它包括了用于集成数据资源的Kleisli系统和建立internet或intranet上视觉化工具的bioWidget图形用户界面。EpoDB有可能指导实验人员发现不可能用传统实验方法得到的红系发育的新的药物靶，制药业所感兴趣的是全新的药物靶，EpoDB提供了这样一个机会，这可能是它最令人激动的地方。

Sali(Rockefelleruniversity,NewYork,NY,USA)讨论了同源蛋白质结构模建。比较蛋白质模建（comparativeproteinmodeling）也称为同源模建（homologymodeling），即利用实验确定的蛋白质结构为模式（模型）来预测另一种具有相似氨基酸序列的蛋白质（靶）的构象。此方法现在已经具有了足够的精确性，并且被认为效果良好，因为蛋白质序列的一个微小变化通常仅仅导致其三维结构的细微改变。

Babbitt(UniversityofCalifornia,SanFrancisco,CA,USA)讨论了通过数据库搜索来识别远缘蛋白质的方法。对蛋白质超家族的结构和功能的相互依赖性的理解，要求了解自然所塑造的一个特定结构模板的隐含限制。蛋白质结构之间的最有趣的关系经常在分歧的序列中得以表现，因而区分得分低（low-scoring）但生物学关系显著的序列与得分高而生物学关系较不显著的序列是重要的。Babbit证明了通过使用BLAST检索，可以在数据库搜索所得的低得分区识别远缘关系（distantrelationship）。Levitt(Stanforduniveersity,PaloAlto,CA,USA)讨论了蛋白质结构预测和一种仅从序列数据对功能自动模建的方法。基因功能取决于基因编码的蛋白质的三级结构，但数据库中蛋白质序列的数目每18个月翻一番。为了确定这些序列的功能，结构必须确定。同源模建和从头折叠（abinitiofolding）方法是两种现有的互为补充的蛋白质结构预测方法；同源模建是通过片段匹配（segmentmatching）来完成的，计算机程弃SegMod就是基于同源模建方法的。

1、生物信息学课程授课内容的选择

生物信息学包括开发生物信息学工具的计算生物信息学和利用生物信息学工具解决问题的应用生物信息学。医学背景的生物技术专业的学生应该立足于应用生物信息学的学习，特别擅长计算机和数学并且对生物信息学感兴趣的同学也可以涉猎部分计算生物信息学的知识，本人在读博士期间遇到过一个本科生就利用自己计算机方面的特长，进行雄激素受体和雄激素受体调节剂构效关系的研究，在指导教师的帮助下发表了一篇生物信息学领域的SCI文章，在感叹难能可贵的同时，必须承认指导教师敏锐的洞察到学生的特长，并发挥其特长会起到意想不到的效果。此外，国内有关生物信息学方面的教材因编者学科背景相差很远，各教材的特色和侧重点有所不同，相对来讲，偏理论轻实践。医学院校生物技术专业应校根据本学科特点选择实验性较强的教材，制定具有生物技术专业特色的教学计划及教学大纲，有条件有时间的教师可以尝试自己编写适合本院校学习的教材，那样针对性更强，学习效果会更佳。针对生物技术专业的特点，因此我们将引物设计、基因查找、基因序列分析、同源基因和不同物种基因查找、判断起始密码子和终止密码子位置、启动子预测以及简单的蛋白功能分析和常用数据库的应用作为本专业生物信息学知识学习的主体框架。另外，生物信息学的软件本人倾向于选取在线工具，如引物设计软件可选取NCBI网站上的primerblast，酶切位点分析也可在NEB公司的网站上在线分析，应该说生物信息学的发展，欧美国家一些公立网站，如NCBI，或者某些相关实验室的网站都提供多种现在分析的工具，极大地方便了使用者。一来及其方便解决了问题，避免了盗版问题;二来可以通过网站学习生物信息学相关知识，对某些软件的历史渊源有所了解。

2、生物信息学授课时间安排的合理性

生物信息学是一门实践课程，实验课应该占40%以上比例，理论课也应该利用多媒体教室讲授，在实验课之前应该提前让把本次课内容通过多种即时通讯工具如QQ等发送给学生，在将核心知识在实验课演练结束后，进一步布置相关作业强化记忆，在实践中掌握相关知识，如引物设计中，常用的是ncbi网站中在线引物设计工具primerblast和电脑安装软件prim-er5，在引物设计完成后，可以让学生思考融合蛋白表达时移码问题，即融合蛋白引物设计需要注意哪些问题，如涉及到移码问题时如何设计引物?生物信息学是有力的应用工具，但是还不能完全依赖生物信息学，我们应该成为生物信息学的高级应用者。

3、生物信息学授课教师的选择

生物信息学是一门交叉学科，但是笔者认为长期应用生物信息学的医学背景的教师更适合作为医学院校生物技术专业的授课教师。作为一门新兴学科的一名教师保质保量的完成全部授课任务还是有一定难度的，可以尝试每位老师根据自己特长讲授自己熟悉的章节，这样一来减少压力，二来可以较为圆满地完成教学任务，不同教师还可以给学生带来不同风格的教学模式，提高学生的新鲜感和教师授课热情。此外，任课教师应该积极学习相关领域知识，目前很多国内外著名高校通过网络开始有生物信息学相关的开放课程或慕课，无论是学生还是任课教师都应该积极参加其中，提高自己的理论知识和实践技能，学习优秀教师的授课技巧，领略该领域大家风采，笔者就经常参加北京大学等学校的开放课程，获益匪浅。同时，在有条件情况下参加国内外相关讲座和学习班，和同领域的兄弟院校保持联络，对生物信息学的教学和科研水平的促进帮助大有裨益。

4、扎实的理论是学好生物信息学的保障

除了具有学习生物信息学的热情，学习生物信息学的医学生还应该掌握与生物信息学紧密相关的知识，如分子生物学、分子诊断学、计算机相关知识和统计学知识。有条件的学生应该主动参与科研课题，不论是本院校老师申请的，还是大学生课题，都会对学习生物信息学有所帮助。本人读博士期间，就遇到很多在读本科生参与博士生导师的课题，在基因序列分析和蛋白功能研究方面都获益匪浅。本人目前也作为指导教师指导本科生独立申请的大学生课题，在给学生讲授生物信息学时，明显感觉参与过科研项目的学生对生物信息学知识的掌握，明显强于没有参与过的本科生。总之，我们生物信息学课程教学中做出了一定的探索，也取得了一定的经验和效果，但是这只是万里长征的第一步，需要生物信息学课程的教师更加努力探索，为培养出更多适应社会发展需要的高素质应用型人才贡献自己的微薄之力。

[论文关键词]生物信息学生命科学

[论文摘要]生物信息学是80年代以来新兴的一门边缘学科，信息在其中具有广阔的前景。伴随着人类基因组计划的胜利完成与生物信息学的发展有着密不可分的联系，生物信息学的发展为生命科学的发展为生命科学的研究带来了诸多的便利，对此作了简单的分析。

一、生物信息学的产生

21世纪是生命科学的世纪，伴随着人类基因组计划的胜利完成，与此同时，诸如大肠杆菌、结核杆菌、啤酒酵母、线虫、果蝇、小鼠、拟南芥、水稻、玉米等等其它一些模式生物的基因组计划也都相继完成或正在顺利进行。人类基因组以及其它模式生物基因组计划的全面实施，使分子生物数据以爆炸性速度增长。在计算机科学领域，按照摩尔定律飞速前进的计算机硬件，以及逐步受到各国政府重视的信息高速公路计划的实施，为生物信息资源的研究和应用带来了福音。及时、充分、有效地利用网络上不断增长的生物信息数据库资源，已经成为生命科学和生物技术研究开发的必要手段，从而诞生了生物信息学。

二、生物信息学研究内容

（一）序列比对

比较两个或两个以上符号序列的相似性或不相似性。序列比对是生物信息学的基础。两个序列的比对现在已有较成熟的动态规划算法，以及在此基础上编写的比对软件包BALST和FASTA，可以免费下载使用。这些软件在数据库查询和搜索中有重要的应用。有时两个序列总体并不很相似，但某些局部片断相似性很高。Smith-Waterman算法是解决局部比对的好算法，缺点是速度较慢。两个以上序列的多重序列比对目前还缺乏快速而又十分有效的算法。

（二）结构比对

一、信息技术与高中生物教学整合常见误区

有些高中生物教师受传统教学模式影响太深，短时间内无法转变教学观念．虽然在课堂教学中引入了信息技术，但是对多媒体课件材料的重视度不够，准备不充分，有些仅仅是相关图片或资料的简单罗列．很多老师未能从学生的学习主体地位出发，课堂上仍是以教师讲授为主，缺乏师生之间的必要交流，忽略了学生的学习感受，导致学生提不起学习兴趣，甚至产生厌学和抵触的情绪．有些教师在将信息技术与高中生物教学进行整合时忽略了有效性因素．所有的教学手段都应为最终的教学目的服务，信息技术在高中生物课堂教学当中的运用恰当与否，主要是看其对教学过程有无辅助作用．

信息技术的运用与教学大纲的内容要求关联性不强，课堂表面上看起来有声有色、热热闹闹，多媒体课件图文并茂，但是实际上能传达给学生的有效信息量很少，大部分内容游离于教学任务和教学目的之外，无法引发学生积极思考．虽然信息技术在高中生物教学中起着十分重要的作用，但这绝不意味着信息技术可以取代其他教学手段的作用．有些教师认为有了多媒体课件就可以完全放任学生自由活动，这是十分错误的．生物是一门实验类学科，观察和实验在生物科学中起着十分重要的作用．多媒体课件演示和运用决不能完全取代演示实验、学生实验和教师板书等教学手段．

二、高中生物教学中信息技术整合的优化策略

将信息技术与高中生物课堂教学相整合，创设轻松愉快的教学情境，化抽象为具体，激发学生的探索欲和求知欲．只有在轻松愉快的教学情境下，学生才能真正进入学习状态．教师要利用多媒体课件直观生动的图像和视频形象，充分调动学生的感官来接受知识信息，激发学生的联想和想象，集中学生的注意力，将学生已掌握的知识和经验等与新导入的知识相融，建立起新旧知识之间的联系．利用多媒体技术可以跨越时间和空间对课堂教学的限制，将复杂晦涩的理论知识化为直观易懂的图像视频信息，让学生一目了然．例如，植物种子的萌芽过程，仅仅通过教师讲解学生很难理解和掌握．但是借助信息技术可以将种子萌发过程拍成视频并运用快放模式，让学生直观地观察到种子萌发的全过程．

将信息技术与高中生物课堂教学相整合，用计算机多媒体技术辅助高中生物实验教学，增强学生的实践动手能力．在传统的高中生物课堂上，通常是教师演示实验，之后学生对演示的实验进行机械重复．然而实验中任何一点微小的差异都会导致实验效果的误差．在信息技术的辅助下，教师可以将实验操作的具体过程通过视频播放出来，有些需要特别注意的实验细节可以用放大照片等形式展示给学生，让学生事先了解实验过程和注意事项，减少学生实际实验时的出错率，节省实验时间，增强实验教学效果．另外，高中生物课中有些无法在课堂上实现的实验，例如脊蛙的反射实验、家鸽的解剖实验等．用多媒体课件可以演示这些实验过程，既能满足学生学习生物知识的需求，又能培养学生保护动物和保护生态环境的意识．

三、总结

总之，在信息技术与生物教学不断整合的背景下，高中教师应不断加强自身修养和提高业务素质，完善自身知识体系．教师改变过去传统落后的教育理念和模式，虚心学习新的教学理念和方法．重视学生在教学活动中的主体地位，在课堂上多引导多启发，让学生感受到学习的快乐，激发学习动力．教师要充分利用现代化信息技术的优势，编制丰富多彩的多媒体教学软件，通过互联网解决教学中遇到的问题，与其他教育工作者进行交流和互通有无，促进高中生物课堂教学效率的提高．

摘要：结合近年来的教学实践，对医学检验专业本科开设生物信息学课程的必要性以及在教学过程中的体会进行了初步探讨，具体阐述了在教学内容安排和教学方法设计上的经验与认识，为该专业生物信息学课程建设提供参考。

关键词：医学检验；生物信息学；课程教学

近年来，生物信息学在各医药院校越来越受到重视，多所院校相继在研究生教学中开设了生物信息学课程[1]。而对于医学本科层次是否需要开设生物信息学课程这一问题，虽然目前各方面的观点不一，但是已经有一些院校开始进行尝试。目前医学检验专业（五年制，毕业时授予医学学士学位）已调整为医学检验技术专业（四年制，毕业时授予理学学士学位），而生物信息学作为一门新课程，在医学检验（技术）专业学生培养中的作用正日益受到关注，逐步被某些院校选择作为必修课或者选修课。

一、开设课程的必要性

空前繁荣的生物医学大数据的产出，及其蕴含的重大生命奥秘的揭示，将决定现代生命科技和医药产业研发的高度，决定人们对疾病的认识和掌控能力，也将对主导生物医学大数据存储、管理、注释、分析全过程，解决生命密码的关键手段———现代生物信息学技术的发展带来前所未有的机遇和挑战[2]。对于医学专业学生而言，通过学习生物信息学，从而掌握利用各种网络信息资源来检索和获取生物信息数据，并选择和使用各种生物信息学软件来分析数据。在当今大数据时代，这方面的知识和技能的培养对于医学生今后从事医学科研工作是非常重要的。因此，在医学专业学生中开设生物信息学课程非常必要。我校从2010年开始将生物信息学设置为研究生教学的必修课；从2013年开始在医学检验专业中开设生物信息学选修课，自2015年开始转为医学检验技术专业。在医学检验技术专业中开设生物信息学课程，能够为该专业学生的临床和科研方面的素质积累提供必要的支持，更重要的是增强了在医学和信息科学交叉领域解决问题的技能，其意义几乎等同于在研究生教学中的设课意义。

二、教学内容的安排

医学检验技术专业的教学任务非常紧张，几乎将原来医学检验专业前八个学期（最后两个学期为实习阶段）课程压缩到六个学期来完成，学生学习压力可想而知。我校为了减轻学生负担，各课程的课时数都比医学检验专业有所减少。但生物信息学并未改变，仍然为16学时。为了在较短的学时内实现教学效果的最大化，我们结合该专业学生的特点和需求，将授课内容分为理论课和实践课两部分，实践课不占学时。理论课主要介绍基本的生物信息学理论、资源和数据的获取、分析方法和工具的使用；实践课则通过布置作业，课后上机操作来解决问题。理论课主要内容包括：生物信息学导论、DNA测序技术、序列的获取、双序列比对、多序列比对、蛋白质结构分析和预测共计六个专题。实践课主要内容包括：cDNA及基因组参考序列的获取；常见序列格式的释义与转换；双序列比对（局部比对）；多序列比对（全局比对）；蛋白质综合信息查询；蛋白质基本性质、疏水区、亚细胞定位、信号肽、跨膜区、模体及结构域分析与二级结构预测；蛋白质三级结构预测。在理论课实施过程中，注重将与生物信息学相关的生命科学和医学前沿的一些最新进展和最新成果引入理论知识讲授中，让学生在有限学时内能够进一步认识生物信息学的内涵和课程的价值，追踪前沿学科的动态，开拓视野。

三、教学方法的设计

一、利用多媒体工具突破重案点知识

学生对一堂课的重难点部分能否充分理解和掌握是一堂优质课的重要指标。按照课堂教学计划，几乎每堂课都会有重难点部分，如何有效突破这些重难点知识是教师在备课和实施教学活动的环节中需要重点关注的问题。在高中生物学科中，重难点知识往往都具有抽象性较强的特点，要想理解这些抽象的重难点知识，往往要求学生具备较强的抽象思维能力，而这一能力恰恰是大多数高中生所欠缺的能力，因此，对于教师来说，如何把抽象的知识进行直观化的处理就显得十分重要了。而把抽象的知识直观化的一个有效的手段就是多媒体信息技术。在教学过程中，教师可以通过视频、动画、图片等手段，将抽象的文字化的知识直观的展示出来，在形象的知识面前，学生的学习难度自然会大大降低。就拿植物细胞的有丝分裂来说，由于有丝分裂过程中染色体的变化是一个动态的过程，而通过常规的实验器材又很难把这个过程完整的呈现出来，这个时候，利用多媒体工具就是最好的选择了。教师可以在课前制作一个Flash课件，将细胞有丝分裂的过程中染色体的变化直观地呈现在学生眼前，这样学生可以看到一个形象的连续的动态的变化过程，这对于学生的理解来说具有非常大的帮助。

二、利用多媒体工具丰富教学内容

课堂教学时间只有短短的四十五分钟，为了在有限的时间内完成大量的教学任务，很多时候，教师在备课的时候必须要对一些内容进行删减，而经过删减后的教学内容容易出现这样几个问题，一是教学内容过于单薄，缺少必要的材料支撑，二是教学内容理论性过强，内容相对比较枯燥，三是教学内容的完整性被切割，知识显得过于零散，不利于学生知识系统的形成。怎样才能解决教学内容和教学时间之间的矛盾呢？多媒体工具就可以起到重要的作用了。在传统的教学工具下，教师需要一字一笔地将重要的教学内容写在黑板上，形成板书，这样的方式不但效率低下，内容量也十分有限。而有了多媒体信息工具就完全改变了这一局面，教师可以通过制作课件，将教学内容先准备好，到了课堂上直接运用电子白板，在几秒钟内就将教学内容呈现到学生眼前，大大提高了课堂教学知识的传递密度。

三、利用多媒体工具优化课堂实验教学

生物学科是一门围绕着各类生物实验建立起来的学科，在生物教学中，实验活动当然是必不可少的内容。与理论知识的传授相比，实验教学活动往往对实验条件和实验环境的要求更高，在课堂环境下，很多的生物实验都是无法正常开展的，而这些实验偏偏对知识的讲解又非常重要，这样就形成了一定的矛盾。就拿“物质的跨膜运输实例”来说，这其中涉及到的“渗透原理”是一个难点问题，而突破这个难点最好的办法就是进行实验，以直观的实验来化解难点，然而，渗透实验在课堂四十五分钟的时间之内根本就不可能观察到漏斗中液面的变化，不仅如此，水分子透过玻璃纸的过程是一个微观的过程，用肉眼根本就无法观察到，这样就使得这个实验失去了课堂实验的价值。然而，这个实验本身对完成本课的教学任务又至关重要，怎样解决这个问题呢？这时候，我们就可以引入多媒体教学，以多媒体课件为工具进行模拟实验。教师可以通过教学课件来演示漏斗中液面所产生的变化，同时还可以将玻璃纸两侧的溶液进行放大处理，并绘制出水分子渗透的整个过程，使得学生一眼就能看明白液面的升高是水分子渗透进半透膜所造成的，这样学生就直接抓住了渗透作用概念的核心，从而顺利地解决了这个难点问题。在生物教学中，多媒体工具的优势远不止以上提到的几点，作为教师，我们一定要善加利用这个有效的教具，充分挖掘多媒体教学的优势，努力规避多媒体教学的弊端，以高质量的多媒体教学来为生物教学活动加分。

作者：张海兵 单位：江苏启东市吕市中学

一、关于信息技术与生物学科整合的几点思考

（一）教师应通过积极主动的学习和应用，不断加深对信息技术的认识我认为，要想实现信息技术和生物学科的“整合”，教师首先要对信息技术有一个全面的认识，至少每一位教师要能熟练使用电脑，平时要经常主动上网搜集各种与生物学科相关的信息资料来丰富自己的课堂教学资源，并结合课堂教学内容经常动手制作PPT、FLASH、AUTHWARE等，还要积极学习和掌握电脑的多种应用手段，在不断尝试中将其变成自己生活的一部分。

（二）对信息技术与课堂教学整合的理解“整合”实际上是一种课堂教学中呈现出来的状态，或是效果，每一节课都有具体的任务，都有一定的教学目标。在信息技术的强大功能面前，教学不能退居于后，成为次要部分，无论如何，教学都是首要内容，教学目标的达成，学生获得的学习结果，都是第一位的东西。利用信息技术的强大功能去实现课堂教学的目标是必要的，但信息技术从属于课堂教学的地位也是必然的。若信息技术能在教学过程最需要的时刻发挥作用，非常自然真实地成为教学过程中一个环节、一个步骤、一段过程……，这样状态下的课堂教学，就成为一种整合状态，它所达到的效果是我们所追求的课堂教学效果，此刻很难说是教学还是信息技术在起决定性作用，因为它们之间不分彼此，已经完全融为一体，也就整合在一起了。

（三）信息技术在生物课堂教学中的应用1.将微观世界或宏观现象通过视频、动画、声音、图片等形式展现在学生面前，加强了教学的直观性，激发学生学习的兴趣，有利于揭示事物本质，使抽象事物具体化。同时运用信息技术还可以刺激学生的视、听、看等多种感官，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。2.关注全体、分层教学、因材施教，从而激发学生学习兴趣，改变学生对学习的倦怠心理，提高学习效率。例如：在学生做题时，可以运用PPT打出不同难度的题，教师通过活动让不同层次的学生参与其中，这样既关注了全体，又达到了分层教学，同时也照顾了学困生的自尊心，起到了一举两得的作用。

二、在实践中发现的一些问题

在信息技术与生物学科整合的实践过程中，我有过困惑，总结过经验教训，主要表现在以下几个方面：

（一）在课堂教学中不能盲目突出信息技术在实际教学中，不能片面追求效果的最优化，不分课型、内容，不顾实际教学需要，盲目使用各种媒体。信息技术只是一种教学工具或教学手段，如果利用得当，它就可以推动教学改革，提高教学质量；如果没有正确认识信息技术，那么素材、课件等就会变为教师的“电灌”工具。我们如果片面夸大信息技术的效果，排斥传统的教学手段和方法，如以电子板书替代传统板书，或是本应使用实物、模型、挂图等常规教具的情况下，一味使用多媒体技术，就会搞得学生视觉疲劳，失去了观看的兴趣。长此以往，不但会影响信息技术的使用效果，而且还会事倍功半。因此，我们在使用信息技术时，应注意时间长短适中，信息适量，媒体搭配合理、有序、适当，而且要根据不同年龄特点的学生及教学内容需要选择不同的信息技术手段，内容、设计上不应过于花哨，以免分散学生的注意力。

（二）使用信息技术时，应处理好教师、学生、教材的关系“教师是主导，学生是主体”。我想，不论在传统的教学模式中还是在信息技术环境下，都不能忽视教师的主导作用和学生的主体地位。在新型的课堂教学中学生应在教师的引导下适当地通过各种媒介进行自主探究、合作交流、主动质疑等来提高判断事物、解决问题的能力，培养良好的思维习惯。同时教师也能对课堂收放自如，只有这样才能达到信息技术与课程整合高效性。但大家要注意的是在使用信息技术时不能忽视教材，脱离教材，因为教材承载了当节课的教学内容、学习任务。

一、信息技术与生物教学整合的障碍性问题

要想实现信息技术与生物教学的有效整合，要求教师投入大量的时间和精力挖掘备整合课程资源，这必然会给本来就辛苦备课，疲于奔命批改作业的教师带来更大的压力。同时，学校还必须投入大量的人力、物力、财力，构建校园信息化平台，建设信息技术教师队伍等。教师教得辛苦，教学辅助部门配合得辛苦，学生学的效果也不尽如人意，投入和产出不成比例，往往高投入的背后是很低的收益，这导致许多教师也不愿意进行整合。

二、解决信息技术与生物教学整合问题的办法

1．明确整合的意义，确立正确方向

信息技术与生物教学整合的意义在于利用信息技术把枯燥、复杂、抽象的生物学知识生动、活泼、具体地呈递出来，创造一种新型的教学环境去启发学生的思维，减轻学生的学习负担，提高学生的学习兴趣，从而达到提高教学效率的目的。教师必须明确信息技术与生物教学整合的意义，以确立正确的整合方向。

2．加强理论学习，将整合落实

在信息技术与生物教学的整合过程中，要充分加强教法、教育心理学、教学论等理论的学习指导，把这些教学理论融入信息技术与生物教学的整合过程中，依据建构主义学习理论，结合生物学科的特点，构建易于实现生物教学与信息技术整合的新型教学模式。

3．结合生物学特点，进行科学整合

摘 要：探究式教学是一种理念，更是一种教学方式，应该贯穿在教学过程的始终。用信息加工理论指导课堂教学，从而引导学生在文本探究过程中主动运用信息加工策略进行思维探究，把学习变成一个不断处理信息、形成生物知识网络并用来解决问题的内化过程。

关键词：信息加工 探究 教学策略

随着认知学习理论的发展，人们越来越认识到，学习是一个不断处理信息、形成知识网络并用来解决问题的内化过程。有效的学习者应当是一个积极的信息加工工作者、解释者和综合者，能使用各种不同的策略来存储和提取信息。

探究性学习既是生物新课标倡导的理念，也是新课标规定的教学内容。高中生物课堂教学中更多的是文本探究活动方式，主要以资料收集处理、逻辑推理或方案设计为呈现方式，通过开拓学生的思维来渗透探究的理念。

一、文本探究的信息流程

教学过程中，对于文本类教学内容，教师利用各种信息来源设计丰富的探究素材，并在此基础上设问质疑。这些资料在学习整合过程中就变成了数字化的信息资源，学生可以基于问题展开文本探究。

1.指导自学，提取感知信息

学生通过阅读、分析知识及其结构特点，进行信息的提取，寻找主干信息，感知变化的主线和最佳突破方案。如，学习有丝分裂和减数分裂就要提取出其变化的主干信息，即染色体的规律性变化。学生通过画关键词和重点句，捕捉关键信息，感悟知识的内涵，培养熟练接收信息的能力。

一、信息技术与中学生物教学整合的优势

1.信息技术能形象地研究生命现象和生物的活动规律

信息技术在中学教学中的应用，使教学内容呈现出更多样的方式，在教学过程中实行视觉和听觉的有效结合，突破了古板的教学方式，例如，我们可以把心脏制造成跳动的动态节奏；“动脉血”用鲜红色表示，“静脉血”用暗红色表示，“血液”的流动方向用“红细胞”的运动代表；毛细血管制作成动画来响应机体循环中各种物质的交换过程，和血液颜色在与气体交换后的变化形式。这样，我们会更好地向学生展示“心脏”跳动的频率，“血液”流动的方向，“动脉血”和“静脉血”的转变过程，学生会在他们的头脑中留下深刻的烙印，加上学生的仔细观察和认真思考，学生一定会更快地体会到血液循环的途径和重要意义，一定可以收获到意想不到的结果。

2.信息技术教学能实现生物教学中微观向宏观的转变

微观性在中学生物学中是一个重要的特性。如，细胞是生命中最基本的单位，这节就讲述了细胞的结构和功能；细胞的繁衍和分化；癌变和衰老等一切关于微观生物学的实质，但其微观性较强，学生在学习过程中会有很大的阻碍，也让初学者很难迈出这第一步门槛，造成很多学生对生物学失去了兴趣。传统的教学是以老师的语言叙述、板书的描写、模型的展示来对学生进行教学，逼迫学生重复记忆学习，使学生产生了厌烦的情绪。我们运用信息技术就可以解决这方面的问题。例如，利用多媒体讲述“细胞器———系统内的分工与合作”这节内容效果会大大不同，通过色彩形象的细胞亚显微结构整体演示，在学生的脑海中形成了整体的印象，之后演示细胞质基质部分闪动方式和颜色的体现，这样可以使学生对细胞质基质和细胞器更好地区分开。接着逐一对细胞器进行逐一的扩大和特写，通过学生的仔细观察、认真的感知和自主探究的过程掌握了各个细胞器的结构和功能。

3.对生物实验进行模拟，从而达到教学质量的提高生物学中离不开生物实验，在实验中，学生可以亲身经历科学研究的基本过程，这对学生理解和掌握所学知识起到了重要的作用。通过实验还可以提高学生的动手能力、创新能力、互相交流的能力等。但是实际的教学中，实验经常会被许多方面的条件制约导致无法实施。这样教师只能借助教材空讲实验，学生也只能勉强地熟记实验的过程，学生的学习质量可想而知。现在信息技术走进教学，为中学生物实验提供了宽阔的空间，也解决了技术条件不足的问题。

二、信息技术教学在中学生物教学中存在的缺点与不足

现在，培养学生的动手能力是当今素质教育和创新教育的必抓内容，要勤于动手，不应一味地依靠现在的教育科技，这样会对我们的动手能力和创新意识形成阻碍。课中教师注视电脑屏幕的时间多于与学生交流的时间，再加上教室的灰暗光线导致学生不能清楚地辨别教师的表情、眼神、手势等，影响了教学的质量。另外一些抽象、微观的语言很难叙述问题，信息技术不能很好地表示清楚，毕竟计算机只是创造环境让人们交流、分享隐形知识。因此信息技术与传统教学相结合，相互补充，选优取之，才能获得更好的结果。