期待数字化与生物学教学实现“细胞融合”

谭永平

我们生活在数字时代，数字技术已经深度嵌入我们的生活，改变着我们的生存方式和生活方式，也在深刻影响着我们的教材开发和课堂教学。生物学教学将在数字时代绽放别样的光彩。

第一，数字技术可以突破时空限制为生物学教学生动地再现生命世界。生命现象和生命活动规律用数字化方式来展示，可以突破教室的时空限制，精彩再现原本遥远、抽象的生命现象，甚至可以为学生的学习提供胜似身临其境的鲜活场景。生物学的教学内容包括众多的事实、现象、概念、原理、规律等，对于学生的认知水平来说，有的知识内容所属尺度过于微观（如分子水平）或过于宏大（如生物圈水平），有的过程过于短暂（如光合作用、呼吸作用过程）或过于漫长（如进化历程），生物学里还普遍存在着复杂的网络状因果关系（如群落内物种之间的相互依赖和制衡、植物激素调節的协同与拮抗）。这些事实与现象，传统的教学方式难以形象、动态地再现，而数字资源则可以通过对时间、空间的缩放，动态再现过于微观、过于宏大、过于久远、过于缓慢的生物学事实与现象，从而帮助学生更好地认识它们，进而形成生物学概念、把握原理和规律。传统生物学教学手段的瓶颈，正是数字资源融入的切入点。数字技术融入生物学教学，可以让生物学教学真正“活”起来。数字化的生命世界，会成为数字世界最亮丽的风景，数字化教学也将在生物学教学中展现其独特的魅力。

第二，数字化可以提高生物学实验教学的有效性。实验教学一直是生物学教学的难点，并且“难”的关键在实验教学的组织，包括操作示范、过程指导、结果分享和评价等。生物学实验教学中合理运用数字化手段，可以为实验教学全过程提供前所未有的便利，使得实验教学的难度下降、有效性提升。例如，数码显微镜、传感器等新技术和新产品能帮助师生轻松地实时记录原先难以观察记录的实验现象，还可以更加直观地呈现观察实验结果，将原先定性的实验结果定量化。

第三，数字技术可以更便利地连接生命科学历史与学生的现实生活，为学生概念建构和迁移运用创设真实情境。数字技术的运用，可以高效、生动地还原生物学发展史上知识形成过程中的一系列观察和实验，再现知识的形成过程。数字技术可以很便利地将生产、生活中与生物学有关的现象引入课堂教学，使得小小的教室能连接无边的自然界和社会生活。因此，数字化可以为生物学教学创设生动的学习情境，为知识迁移应用于新的情境提供支撑。科学思维、态度责任等素养也可以在情境化的学习中得到发展。

数字化教学在其他学科展现出来的优势在生物学教学中也同样存在。例如，数字化教学通过多样的刺激可以保持学生的注意力，数字技术支撑的测评可以即时反馈与指导，等等。对于生物学教学来说，无论是教师的教，还是学生的学，都可以从数字化教学中获得更好的支持，从而真正实现“让教学更生动、 让学习更有效、让成长更全面”。

现代生物技术中，细胞融合技术可以实现跨物种的遗传信息有机整合从而获得杂种优势，在教育领域，生物学教学也可以与“数字”实现“跨物种的细胞融合”，进一步助力生物学教学实现学科育人功能。

（作者系人民教育出版社课程教材研究所生物课程教材研究开发中心主任、编审，中国教育学会生物学教学专业委员会秘书长）