对生物信息学的理解(6篇)
对生物信息学的理解篇1
关键词：生物信息学交叉学科学生培养
一、生物信息学的产生
生物学是一门古老的学科，在人类历史发展的长河中，人类从未停止过对生命奥秘的探索。人们逐渐认识到，虽然生物种类多种多样，但是它们的最基本分子却是相同的。DNA、RNA和蛋白质等分子构成了生命的基本单位，再由细胞到组织、器官，最后器官系统组成完整的生物体。
传统的生物学研究中，由于受到技术水平的限制，生物学家多采用低通量的生物实验方法，其研究对象通常是一个基因或者几个基因组成的通路。在这种情况下，实验后的简单观察就可以满足研究需要。随着生物研究的不断深入，积累了大量实验数据，人们不禁想到，如何把不同的实验结果整合起来？另一方面，随着生物技术的发展，大量新兴技术出现，产生了海量的数据。例如90年代兴起的基因芯片技术，单张芯片就可以测定成千上万个基因在某一状态下的表达情况。1990年启动的人类基因组计划更为生命科学的研究提供了海量的序列数据。面对如此多的数据，以前依靠生物实验研究单个或几个基因的方法很难再适用，生命科学、统计学、计算机科学和信息科学等若干学科的交叉学科――生物信息学应运而生。生物信息学以计算机、统计、模式识别等方法为手段，以生物数据为研究对象，通过对大量生物数据的储存、处理和分析，提取其中有意义的生物知识[1]，从而最终揭示蕴藏在核酸序列和蛋白质序列中的信息，对了解生命活动的基本规律出贡献。
二、生物信息学在生命科学研究中的作用
作为一门新兴的学科，大家对生物信息的作用并不十分明确。很多人认为生物信息学只是为实验科学服务。从广义上讲，这种说法也不无道理，但是生物信息学并不是实验科学的附属品，与生物实验一样，它也是解决生物问题的一种手段。为了解决生物问题，生物学家依靠的是实验台，生物信息学家依靠的是计算机。
在生命科学的发展过程中，以分子生物学的产生为界，可以分为传统生物学和现代生物学。传统生物学和现代生物学取得的成就为生命科学的发展做出了巨大贡献。人类基因组计划启动以来，人们一度认为只要把各种生物基因组的全部碱基排列顺序测定清楚，生命的遗传奥秘就会显露无余，但是真实的情况远不像想象的那样简单。人类的个体发育开始于一个单细胞受精卵，受精卵经过一系列的细胞分裂和分化，产生具有不同形态和功能的细胞，不同细胞之间相互作用构成各种组织和器官。虽然人类基因组中有两万多个基因，但是在单个细胞当中，同时起作用的基因往往是很少的。有些基因只在特定阶段起作用，有些基因只在特定组织起作用。只关心某个基因或蛋白的功能是不够的，因为在不同时空条件下，同一个基因或蛋白的功能可能不同。生物是一个复杂的系统，其表型和功能不仅体现于基因数量和序列的不同，更体现在基因、蛋白以及其他生物分子之间的相互作用之中。因此，把研究对象当成一个整体，系统地分析内部的相互关系尤其重要。但是无论是传统生物学还是现代生物学，都是一门实验学科，生物学的发展中缺乏一种系统思想。生物信息学可以从大量生物数据中提取有意义的生物知识，通过对已有数据的总结，进一步推测生物体的某些性质和变化趋势，生物信息学为大量生物数据的整合提供了可能，与生物实验一样，是生物研究中的一种重要途径。
三、生物信息学学生的培养
生物信息学是一门交叉学科，要求学生具有较好的分子生物学、计算机科学、数学和统计学素养，目前国内只有少数几个学校设立了生物信息学本科专业，大部分的学生都是进入研究生阶段才开始生物信息学的培养。在进入生物信息学专业前，本科阶段可能接受过计算机、统计学、信息学、生物学等某一方面的教育，但要进行生物信息学的研究，大多需要补充其他方面的知识。
生物信息学研究可以分为两类：第一，在深刻理解生物问题的基础上，利用计算技术解决生物问题，第二，为生物学家提供性能更好的方法（算法）。理工科背景学生的生物知识较少，但是对于各种计算方法的原理和使用非常熟悉，对于这类学生的培养，第二类问题比较适合他们入门。在生物信息领域，有很多经典的分类问题。这些问题已经明确了分类目标，并且大都有通用的数据集。但是这类工作也受到了生物学家的质疑，因为大部分工作都是把已有的经典算法用在生物数据上，由于对生物问题不够了解，最后成为只有做生物信息的人才看的方法。这也在一定程度上导致了部分生物学家对生物信息存在偏见，认为生物信息就是提出新算法，做一些数据库。要想真正让生物学家认识到生物信息学的重要性，就要以解决生物问题为根本出发点，即使是做预测方法，也要建立在解决生物问题的基础上。做出更好预测方法的关键是深入理解生物问题并抓住关键特征。举个例子，要把男生和女生分开，我们可以根据很多特征，比如身高、体重、头发长短，虽然大多数情况下来说，男生比女生高、比女生重、比女生头发短。但是只基于这些特征还是会造成很多的分类错误，因为这些特征不是男生女生差别的最根本因素。如果我们是根据性染色体来分，那正确率的提高就非常显著了。在预测问题中，利用五花八门的方法并不是关键，如何能够对生物问题深入了解并找到关键特征，才是最主要的。
作为一门新兴的学科，大家对生物信息的了解还很少，很多人对它的定位也不同。但既然是生物信息，就是先生物后信息，可见生物的重要性。所以，在生物信息的研究过程中，对生物问题只限于表面地理解，势必不能做出好的工作。只有对生物问题有了深入了解，才能发现其中的问题。能够找到值得做的问题，可以说工作已经成功了一大半。当然，解决问题过程中也会有很多困难，比如发现了值得研究的课题，但在解决的过程当中发现某些数据无法获得，或者某些技术超出了自己的能力范围。在这种情况下，可以首先想想有没有其它变通的办法可以解决问题，如果经过慎重的考虑都无法找到，就要果断的放弃。这里要强调一定要慎重考虑，不能遇到一点困难就放弃。
相比理工科背景的学生，生物背景的学生有着扎实的生物学知识基础。但是如果是从本科阶段直接进入生物信息学，由于还没有进行过实验操作，他们对生物问题的理解也很难非常深入。不管是理工科背景还是生物背景的学生，丰富的生物学知识都是进行好的生物信息学研究的前提。在培养学生时不可忽视对其基础生物学知识的传授和教育，并适当引导其对生物学问题的思考。生物学问题可以很大也可以很小。大的生物学问题任何一个懂得基础生物学知识的人都可以提出，但也是最难解决的，比如到底是什么改变使细胞恶变，自身免疫病是如何形成的，心血管病糖尿病等复杂疾病是如何发生的，为何有人容易生某种病而其他人不易感。小的生物学问题就是各自领域的具体研究课题，比如表观遗传学领域的DNA去甲基化酶是否存在，基因表达调控领域的转录起始频率是如何决定的，RNA领域的大量非编码RNA的作用，蛋白修饰领域新发现的修饰如何调控蛋白的功能等等。在脑中提出并试图思考一系列大大小小的生物学问题是对学生培养目标的第一步。这些问题的产生的前提是对生物学知识的熟悉掌握。然而在对学生培养的过程中没必要也不可能告诉他们所有的知识，生物学知识教育的原则是为他们打开门，当他们思考问题的时候知道去哪里找到相关的知识。
另一方面，只有生物学基础知识和问题是不够的。很多问题在生物信息学产生之前就存在了，传统的方法无法带给人们问题的答案。人们一直期待新的方法去理解和解决这些问题。生物信息学的产生无疑提供给人们另一种思考生物问题的方式，为一些经典问题的解决提供了可能。例如最近的大规模的肿瘤基因组测序和分析使我们发现了很多新的肿瘤相关基因[2]。对于生物背景的学生，在教学中要把这样的例子介绍给学生，生物背景的学生在理解信息学理论方面会存在困难。最初很难要求他们理解所有具体过程。但是至少要让他们知道这些方法的基本原理，还有在什么情况下使用。这样在以后的研究中遇到类似问题才能想到应该选择什么样的信息学工具去解决，在具体应用过程中加深对整个过程的理解。生物背景的学生如果想成为生物信息学专家，只会应用是不够的，补充一些计算机、统计、信息方面的基础知识是必不可少的。
生物信息学是一门仍处在快速发展之中的学科。还没有一本教材能够满足生物信息学教学的需要，生物信息学立足于分子生物学、模式识别、计算机科学与技术、数学和统计学等学科，所以学生要先对这些学科的基本概念和系统有一个较为全面和直观的认识，为日后的科研打下坚实的基础。另外，培养过程中要包括大量的实例介绍，对一些重要的应用还加以详细解剖，使得同学们不再仅掌握理论，而是能够学会如何在实际工作中灵活应用这些理论。在此基础之上，向同学们推荐一些最新的论文、期刊、参考读物和相关的学术报告，让同学们能够切身感受到学科发展的前沿，培养学生的创新能力。21世纪是生命科学的时代，也是信息科学的时代。生物信息学在这样的历史条件下产生并壮大，它作为多个领域的交叉新兴学科，对生命科学研究有着巨大的推动力。生物信息学是一门应用性非常强的学科，也是一门非常活跃的前沿学科，良好的教学效果必须以先进的内容体系为基础，我们应时刻注意以科研促进教学，教学科研相长，使教学研究达到更高的水平。
[参考文献]
[1]蒋彦等.基础生物信息学及应用[M].北京：清华大学出版社,2003
对生物信息学的理解篇2
关键词：信息技术；高中物理；教学课堂
随着科技的不断发展，计算机已经被广泛应用到了教育领域，越来越多的学校将信息技术作为了课堂教学的辅助手段。在高中物理教学中使用信息技术可以在向学生演示一些细微的、难以观察到的物理现象，这样可以使学生更容易吸收物理知识。下面笔者将谈谈在高中物理课堂中使用信息技术辅助教学的作用。
一、利用信息技术创设情境，活跃课堂气氛
为学生营造一个生动的、具体的学习环境，可以激发他们的学习积极性，活跃课堂教学氛围。在高中物理教学中，利用信息技术可以给学生创设一个物理情境，引导他们进入更好的学习状态。物理是一门抽象的、逻辑性较强的学科，但由于我国的教育机制缺失对学生逻辑能力开发的基础，就使得学生在学习物理时觉得吃力，甚至对物理学习望而生畏。所以，为了使学生容易接受物理知识，教师可以借助信息技术辅助教学，通过动画、图片和声音等多媒体技术为学生创设具体的、形象的情境，使学生既能听到语言，又能看到画面及所处环境，化虚为实，化枯燥的语言材料为生动形象的语境，使呆板的课堂教学变得活泼。这样，就会加深学生对知识的感知、领会、巩固、记忆和运用。
二、采用信息技术教学，改变了传统的教学模式
随着科学技术的发展，现在的学校教育模式已经发生了极大的改变。以往的物理中，教师教学只能通过黑板板书和讲述向学生传授知识。这样的教学模式相对于物理来说是枯燥乏味的，往往会使学生对物理课产生反感，达不到教学的理想效果。但是科技的发展为我们的课堂带来了新的教学手段，科学技术的发展已将信息技术带入课堂教学。
在高中物理课堂教学中，教师结合课程的教学内容，适当地将信息技术运用进来，有利于培养学生的理解力、记忆力、分析力等多种能力，为课堂教学素质化创造了有利条件。比如，教师指导学生通过利用多媒体有方向、有目的地查找与物理课程有关的知识，让学生自己去探究这些物理知识，自己去理解并运用这些物理概念。
三、运用信息技术可以使抽象的物理知识具体化
高中物理知识涉及很多的抽象概念，这些抽象的物理知识对心智还未完全成熟的高中生而言，是难以理解并接受的。比如力学中的万有引力定律、胡克定律和滑动摩擦力；功和能中的焦耳定律、电势能和重力势能；动量定理、动量守恒定律和动量与冲量的弹性碰撞等物理概念。这些抽象概念如果只是通过教师根据书本讲出来的话，不但使学生难以理解其中的物理原理，而且会大大降低学生的学习效率。如果教师在教学时借用信息技术把这些难点演示出来，那教学效果就会发生极大的改变了。通过多媒体演示，这些抽象物理概念和内容可以很直观地在演示屏幕上显现出来，可以让学生更容易理解其中的原理。比如，在讲解滑动摩擦力知识的时候，教师可以给学生播放滑动摩擦力的视频，并结合自己的讲解使学生增强对这部分物理知识的理解和掌握。
四、通过信息技术演示物理实验
在高中物理课堂中，实验演示是物理教学过程中一个不可或缺的环节，丰富多彩、生动有趣的实验是物理实验教学的特点，利用实验课不仅可以让学生记住某些相关结论、实验步骤，而更为重要的是能够使学生透彻理解并且完全掌握产生实验结论的过程。但是传统的物理教学模式，教师往往只要求学生发挥自己的想象力来理解实验现象。但是由于每个学生的想象力度不同，对实验现象的理解会有一定的偏差，这样教师就无法借助物理演示实验向学生准确地生传递知识，也不能达到预期的教学目标。但是如果我们现在将信息技术引入高中的物理课堂，通过多媒体技术演示物理实验，打造“真实”的物理实验，就可以使物理实验清楚地呈现在学生面前。例如，利用多媒体向学生展示牛顿由落到头上的苹果是如何与万有引力定律联系在一起的，整个模拟实验过程流畅、直观、明了，从而使学生对该实验有了一个清晰完整的认识。由此可知，通过信息技术与物理实验整合，可以突破常规实验仪器的局限性，所以我们应当充分发挥信息技术的特长，对那些难以观察到的、复杂困难的实验进行模拟和提供帮助，成为常规实验的补充，并把两者结合起来，使实验教学上升到一个新的层次，从而有助于学生发现规律、获得知识，提高他们的科学文化素质和实验技能水平。
五、利用信息技术激发并提高学生的自学能力
对生物信息学的理解篇3
关键词：信息素养；习题教学；化学教学
文章编号：1008-0546（2013）08-0020-03中图分类号：G632.41文献标识码：B
doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2013.08.007
信息是用文字、图形、声音、影像等形式来表示事物的各种属性和变化，人们通过处理自然或社会的不同信息来区别不同事物，从而认识和改造世界。21世纪是信息世纪，2000年1月，美国大学与研究图书馆协会标准委员会评议并通过了《高等教育信息素养能力标准》，为学生应该具备的信息素养提供了标准。信息素养作为当今人们所必须具备的素质，已经越来越受到各国教育界的关注和重视[1]。
一、信息素养的含义和要素
信息素养是一个含义广泛的概念，它不仅仅是信息技术能力和图书检索能力，而是综合性的信息问题解决能力，包括能够判断什么时候需要信息，懂得如何去获取信息、分析、评价和有效利用所获取的信息，并能够将所获取的信息用于实际问题的解决与创新。
信息素养包括以下几个要素[2]：
1.信息意识：指人对信息的感受与判断，是人对信息的敏感程度，具有较强信息意识的人在遇到问题时能够确定潜在的信息源，选定并获取所需要的信息。
2.信息认知：指人对信息的认识与看法，是人对信息的评估与掌握程度，是人们在获取了一定的信息后对信息进行的思考，包括对信息的判断、筛选、理解、分析、评价，将零散的信息整合成有逻辑性的系统组织。
3.信息应用：指人用信息来达成实际问题的解决，是人对信息的处理与利用能力。获取信息是手段，不是目的，人们通过对信息的捕捉识别、理解分析后，将有价值的信息进行加工处理，最终解决相应的问题，才是真正将信息的价值体现出来。
4.信息传递：指人将信息加工处理后对外界的表述过程，是人们表达信息的能力。
5.信息储备：指人的知识体系，人们将所掌握的信息从新角度、深层次进行加工，然后和自身已有的知识体系相结合，重新构建，进一步完善自己的知识体系。
6.信息道德：指在信息的获取、使用、创造和传播过程中应遵循的伦理规范。
二、习题教学中培养学生的信息素养
信息素养是理解、搜索、评估和使用信息的智能素养，教师在平时的化学教学中应联系课程特征，开发教学资源，将信息素养的教育融入到学生的课程学习中。在高中化学习题教学中，习题解答是用来巩固知识、拓展能力、训练思维、提升素养的常规方法，尤其是综合性试题能多方面考查和培养学生的素质。其中无机或有机推断题是一种常见的综合性试题，这类题型结构紧凑，但涉及知识面广，信息量大，推理性强，对解答的要求高。面对题目所提供的大量信息，学生应充分利用读题、审题、解题、答题和题后反思这一系列过程来学会捕捉、分析、利用、传达信息，逐步提升自己的信息素养。
1.读题——及时捕捉信息，培养信息意识
在推断题的解答中，有些学生之所以会认为难，正是因为信息意识较为薄弱，面对题目所提供的多个信息无从下手，不知道哪些信息可以利用。教师在平时解题指导中应帮助学生在读题时学会及时捕捉信息，找出显性条件，优先获取属于物质的特征结构或特征性质方面等较为明显的信息，从而获取解题的突破口。
2.审题——准确分析信息，整合信息认知
推断题是一种将大量信息分散隐藏在物质转化关系中的题型，这就需要学生具备良好的对信息的判断推理和分析评价能力。学生应充分审题，准确理解题目所提供信息，判断信息处理的优先级，分析题目的隐含条件，逐一突破，然后将已经获取的知识信息联系其相关的物质转化关系进行综合整理，从而全面掌握整个试题。
3.解题——正确处理信息，达成信息应用
推断题是考查学生的直觉思维能力、逻辑推理能力、知识迁移能力，这些也可属于学生对信息的处理和利用能力。学生在处理信息时应根据审题评估信息时得出的信息处理优先级，将比较明显的条件信息优先应用，然后再考虑题中的隐含条件信息，用前面得出的结论，综合分析理解题中所提供的信息进行解题，有些信息暂时得不出确定的结论，可以滞后考虑，等处理完更多的信息后利用顺推、逆推、猜想等方法将已有知识进行检索、推理、假设，与所获信息进行试探、比照、验证，逐渐将所获信息与曾有知识关联在一起，得出正确结论。
4.答题——合理表述信息，体现信息传递
在推断题的解答中，有些学生虽然推断出了所有物质及其转化关系，却在答题过程中失了分，究其原因，是因为推断题并非仅要求学生推测出各个物质就可，而是往往有更深层次的要求，要求学生回答出其中某些物质的性质和转化，这就需要学生进一步联系所学知识，得出相关结论，转换成新信息，合理阐述，规范表达，解决整个试题。
5.反思——积极构建信息，完善信息储备
推断题的解答对学生自身的知识体系要求比较高，所以当学生在解答完试题后，教师应指导学生学会反思，将本题新获得的信息和方法进行整理总结，融合到自己的知识库中，构建出一个更完善的体系。
[教学案例]下列框图中的字母分别代表一种常见的物质或其溶液，相互之间的转化关系如所示图1（部分产物及反应条件已略去）。已知A、B为气态单质，F是地壳中含量最多的金属元素的单质，E、H、I为氧化物，E为黑色固体，I为红棕色气体，M为红褐色沉淀。
请回答下列问题：
（1）B中所含元素位于周期表中第周期族。
（2）A在B中燃烧的现象是。
（3）D+EB的反应中，被氧化与被还原的物质的量之比是。
（4）G+JM的离子方程式是。
（5）Y受热分解的化学方程式是。
捕捉信息：全面了解题目，首先不应忽略题干给出的信息，此题题干给的信息较多，读题时可及时将敏感信息一一标出，比如F、M、I等物质可直接根据题中信息得出结论。
分析信息：将信息分解、评价，形成对信息的理解与认知。（过程见表一）
处理信息：先处理明显信息，再处理隐含信息，综合考虑，层层推进，逐一突破。（过程见表1）
表述信息：学生通过对信息的分析、处理已经得出相应结论，但并不是说此题已经解决，还需将所得出的结论联系已有知识，根据题目要求回答，在答题时注重对信息的表述，用规范的化学用语来解答试题。
答案：⑴三VIIA⑵产生苍白色火焰⑶2∶1
⑷3AlO2-+Fe3++6H2O=3Al（OH）3+Fe（OH）3
⑸4Fe（NO3）3■2Fe2O3+12NO2+3O2
构建信息：在完成此推断题后，学生应不断归纳总结，逐步掌握在无机推断题中可能出现的以下几方面信息：
1.有关物质结构的信息：包括分子结构、质子数、电子数等。
2.有关物质性质的信息：包括物理性质（颜色、状态、气味、溶解性、熔、沸点等）、化学性质（一些物质的特殊化学性质）。
3.有关物质反应的信息：包括特殊反应、反应的特征现象、反应的特殊量比关系等。
学生通过反思、整理，将其规律化与系统化，逐步构建出完善的知识体系，也从而提高自己的信息素养。
三、对信息素养培养的一些思考
信息素养的培养是现代教育不可忽视的重要内容，利用习题解答过程来提升学生的信息素养只是在教学中培养信息素养的一个方面。在教学中，教师应该对信息素养的培养有充分的理解与认识，利用各种资源和技术，从多方面来培养学生的信息素养。
1.信息素养的培养是一个长期发展的过程
学生信息素养的提高不是一蹴而就的，而是一个长期发展的过程。信息素养与终身学习是密切关联、互相影响的。信息素养是终身学习的基础，具有良好信息素养的人能够很快适应各种学科的学习，更好地掌握与应用信息来解决问题，而在终身学习的过程中也会进一步提高信息素养，所以，教师应指导学生树立长期发展信息素养的意识。
2.信息素养的培养是一个多元渗透的过程
信息素养的培养具有多种途径，除了在信息技术课程中提升学生的信息素养，还应把信息素养的精神和意图融合其它课程的特点，渗透在教学的各个方面，并且更应该从学校内的学习拓展到学校外的大环境中，使学生的信息素养得到全面的提升。
3.信息素养的培养是一个教学相长的过程
信息素养的提升不仅仅是学生的任务，也是教师的职责，只有教师的信息素养提高了，才有可能去培养学生的信息素养。教师在为学生创设信息素养学习的环境中，需要探索新的教学模式，和学生相互促进、共同提高，实现教学相长，全面提高信息素养。
参考文献
对生物信息学的理解篇4
信息素养作为一种高级的认知技能，同批判性思维、解决问题的能力一起，构成了学生进行知识创新和学会如何学习的基础。信息素养不仅是一定阶段的目标，而且是每个社会成员终生追求的目标，是信息时代每个社会成员的基本生存能力。信息技术教育不应停留在单独开设的信息技术教育课上，而应有机地融合到物理学科教学中去。在未来社会中，获取、选择、加工信息也将成为物理学科的一项基本能力。
高中物理教学的任务是通过对物理情境的探究，建立概念、理解规律，培养学生探究问题、解决问题的能力，以及对物理信息的查找、加工、利用等能力。因此，教师除了应该具有一般的物理能力外，还需要具有较高对物理信息进行处理与应用的能力。
高中物理教学与信息技术的整合就是在信息技术的支持下，在心理学学科教育等教育理论和学习理论的指导下，充分地利用现有设备和资源，培养高中生运用和处理信息的能力，并培养他们探究问题、协作学习、解决问题的能力，使之具有自主学习能力和合作精神。
物理教学中对学生信息素养的培养，有别于电脑技能的培训，主要通过物理教学与信息技术紧密结合的教学模式，让学生在潜移默化中提高信息素养。这种教学模式指的是以信息技术为认知工具，以物理学科为情景，以解决物理学习问题为动力，以培养学生的物理能力和信息素养为目标的一种教学模式。在这种教学模式下，教师根据教学目标对教材进行分析处理，决定用什么形式来呈现什么教学内容，并以课件或网页的形式呈现给学生，学生接受了学习任务以后，在教师的指导下，利用教师提供的资料（或自己查找的信息。）进行个别化和协作式相结合的自主学习，并利用信息技术完成任务。最后，师生一起评价、反馈物理教学是培养学生信息素养的载体，培养学生的信息素养要以提高物理教学质量为目的。
我设计的教学模式主要有以下几种：
1.通过网络课堂教学，培养运用基本信息工具的能力
当今，计算机多媒体和互联网已经成为拓展人类能力的创造性工具，运用基本信息工具的能力成为与读、写、算一样重要的新的终生有用的基本能力，成为学生创新和学会如何学习的基础。学生掌握信息技术的过程，既是一个动手实践的过程，又是一个认知创新的过程。比如一个学生利用已掌握的信息技术去完成一件作品、解决一个问题、进行一项学习、开展一项研究时，他需要开动脑筋，大胆想象，动手尝试，还需要与他人合作解决问题。这样就为培养学生的信息能力、探究学习能力、创新实践能力和合作学习能力提供了极好的途径。物理网络化课堂教学正是通过网上课堂教学，使学生在学习过程中自然而熟练地掌握一些基本的信息工具的使用能力。
2.与虚拟实验相结合
传统的课堂物理实验过程往往中途不能慢速演示或暂停，而计算机模拟实验却可以，例如：波的传播，LC电路充放电过程等，通过模拟实验，物理变化过程会变得清晰、明朗。与虚拟实验相结合，学生易于认识物理变化规律，提高学习效率，这种教学课件需要教师制作或应用别人制作课件内容实施。
3.与常用软件工具相结合处理实验数据
多组物理实验数据用笔算是常规处理方法，不少学生因为繁琐而不感兴趣，造成重物理实验过程而轻实验数据正确处理。通过Office组件Execl中定制公式处理验证牛顿第二定律实验数据，快速而简捷，同时利用该软件中的“图表选项”画出“XY散点图”，学生可进一步理解“M一定时a与F的关系”和“F一定时，a与l/M的关系”，从而轻松实效地验证牛顿第二定律。这种课程学生学习兴趣浓，讨论交流激烈，效果极佳。以下就是学生设计的验证牛顿第二定律的实验。
实验设计思想：以小车作为研究对象，通过在小车上增减砝码可以改变小车质量。在小车上拴一根细线，细线通过定滑轮挂一个小桶，小桶内可以放重物，小车受到的拉力大致是小桶及重物的重力，通过改变小桶及重物的重力来改变小车受到的拉力。
在研究小车的加速度a与拉力F及小车质量M的关系时，可先保持M一定，研究a与F的关系；再保持F一定，研究a与M的关系。这是物理学中常用的研究方法（即控制变量法）。
说明：小桶及重物的质量跟小车相比质量较小，因此细绳对小车的拉力近似等于小桶及重物所受的重力。
实验操作：
（1）加速度和力的关系（控制质量不变）
小车放在光滑的水平板上，小车的前端系上细绳，小车的后端系上穿过打点计时器的纸带，绳的另一端跨过定滑轮挂一个小桶，小桶里放有数量不等的砂子，使小车在拉力F作用下做匀加速运动。根据纸带求出小车的加速度a，控制质量M不变，改变小桶及重物的重力F、F、F，重复几次实验，求出小车的加速度a、a、a……
用Execl软件处理得到实验结论：对质量一定的物体，加速度跟作用在物体上的力成正比，即：a∝F。
（2）加速度和质量的关系（控制外力不变）
小车放在光滑的水平板上，小车的前端系上细绳，小车的后端系上穿过打点计时器的纸带，绳的另一端跨过定滑轮挂一个小桶，桶里放有一定数量的砂子，使小车在拉力F作用下做匀加速运动。
控制拉力F不变，根据纸带求出小车质量为M时的加速度a，改变小车质量M、M、M，重复几次实验，求出小车的加速度a、a、a……
用Execl软件处理得到实验结论：在相同的力作用下，物体的加速度跟物体的质量成反比，即：a∝1/M。
在此基础上总结出牛顿第二定律的内容：物体的加速度跟所受的合外力成正比，跟物体的质量成反比，加速度的方向与合外力的方向相同。即F＝ma。
4.与网络资源库相结合
这是指用存放于校园网中的资源库中的学习内容，进行网上学习、测验和考查。这种方法可取代传统的作业和考试方式，减轻教师出题、阅卷劳动强度，能使物理教师把精力集中在作业、试卷质量分析上，提高教学质量。
我运用以上模式，在物理教学中培养了学生的信息素养，学生的信息素养提高的同时，物理素养也得到了提高。将物理学科与信息技术整合，将培养学生的信息素养与物理学习中探索问题、分析问题、解决问题能力结合起来，提高了学生的物理素养和信息素养。学生真正由被动的知识接受者变为主动的探索者和个性化的学习者。
对生物信息学的理解篇5
1.1提供信息交流平台网络信息技术的应用，可以解决空间局限的问题，学生和老师都可以利用建立的高三物理复习网络平台进行交流。学生在课堂学习依靠老师，而课下，就缺乏相应的指导，无法保证学习的效率。网络平台的建立，使学生与学生、老师与老师、学生与老师之间可以的交流不再受到时间和空间的限制。学生们可以利用网络，将自己的问题提出来，由老师和其他学生来解答；而老师也可以通过解答学生的问题，了解学生的实际学习状况，对教育的实施有极大的帮助，同时老师之间还可以进行学术交流，提高问题解决的效率，还可以互相交流教学经验，为物理复习教学过程提供参考。
1.2资源共享不同的学校的老师和学生，对于高三物理的复习有不同的见解，同时手上的资料也不同。将自己的资料共享到网络上，同时下载其它学校的复习资源，可以提高复习资料的全面性，为复习进一步的提供保障。
2.信息技术运用的优点
2.1利于构建物理学习环境高考当中对于物理这科的考试，其主要的目的是考察学生的思维方式。学生只有具备处理实际问题的能力，对物理知识有了最直观的了解，在大脑当中可以模拟实际的物理过程，才能有一个优秀的成绩。但是，实际的教学过程当中，大多数的学生都是死记硬背的将物理原理和知识进行记忆，自身并没有对其进行一个详细的了解所以就会造成学生无法在考试当中对知识进行合理的转换，直接影响考试成绩。信息技术的应用，可以以一些生动的方式来展现物理学原理，加深学生对知识的记忆和理解，保证考生在考试当中可以灵活的应用每一个知识点。而整个信息技术在此过程当中，主要就是营造了一个良好的学习环境，便于学生对物理知识原理的理解。
2.2利于对知识的直观理解物理过程指物理模型在物理环境中的运动变化过程，正确分析物体运动变化过程是解决物理问题的基础、关键。高中物理注重对物理过程的分析，学生只有了解到物理的全过程，才能快速的解决物理问题，在高考当中取得好的成绩。要对物理过程有一个直观的了解，只依靠传统的教学模式是无法保证的，而信息技术的应用，极大的解决了这一问题。信息技术利用多媒体平台将物理过程通过图片、视频、PPT等方式输送给学生，学生通过观看以及教师的讲解，极易对其形成直观的了解。所以，信息技术对高三物理复习课的教学模式提供了改变的基础，保证了物理知识的传输。
2.3利于掌握物理实验高考物理当中，实验占的比重较大，学好实验有助于考生在高考当中取得好的成绩。物理试验，包含了物理原理和过程，原理的学习可以通过书本和老师的讲解，但是物理过程比较复杂，不能只依靠传统的教学方式进行学习。所以，信息技术的使用，拓宽了教学的方式，打破了传统的教学模式，有助于对物理实验的掌握。
3.结语
对生物信息学的理解篇6
关键词信息技术；初中生物；实验课程；作用分析
随着信息技术的不断发展，信息技术逐步应用到教育行业中。生物实验课程的知识具有抽象性，由于受到教学条件的限制，很多生物实验操作难以实现，而信息技术为生物实验操作提供了新的平台，为生物实验的开展提供了条件。因此，在初中生物实验课程中充分利用信息技术，能够优化生物实验教学效果、提高教学效率与质量。下面主要从多角度分析信息技术对初中生物实验教学的作用。
一、加强学生对微观运动的理解
在初中生物实验课程中，涉及到的微观知识比较多，例如动物细胞与植物细胞之间的区别、细胞内部的变化过程等等，对于这部分微观知识，仅仅靠教师的理论讲解，学生往往一知半解，缺乏直观的认识。即使教师在实验课程中利用显微镜等仪器进行实验操作，但是由于一些因素的限制，这类实验往往难以达到良好的教学效果，难以加深学生对知识的理解。例如在讲解叶绿体和细胞质流动过程、植物的有丝分裂等知识的时候，教师运用信息技术就能够有效地突破条件限制、优化教学效果。例如教师可以在实验过程中运用显微摄像与显微照相等技术，将实验过程拍摄下来，然后通过信息技术将拍摄的照片与视频制作成课件，在课堂上播放出来。这样有利于学生直观地了解细胞内部的微观运动，加深对这一知识的理解。学生还可以将自己的实验结果进行对比，这样能够进一步优化教学效果。在初中生物实验课程中，许多实验的原理都具有复杂性，学生通过实验只能了解实验的现象、条件与结果，而无法了解生物实验的原理。例如在讲解渗透作用与水分子流动实验中，学生只能观察到液面上升的现象及半透膜两侧的变化现象，却难以理解这一现象的由来。因此，教师可以利用信息技术来加以解决。教师可以将这一分子运动现象用Flash软件制作成动画进行演示，这样的演示效果比较直观，有助于学生对渗透原理的理解。
二、为实验观察提供便利
教师在初中生物实验过程中需要充分利用信息技术，这样能够为细微观察创造技术条件。例如在讲解观察植物细胞的质壁分离和复原这一生物实验时，教师可以在课前将植物细胞质壁分离的过程拍摄下来，然后制作成视频进行展示。教师还可以利用信息技术将植物细胞质壁分离的过程制作成动画。在实验课上，教师可以通过视频播放的形式进行演示，可以通过慢速度播放、定格等方法，让学生仔细观察。学生在细微观察的基础上，能够加深对实验变化过程的印象，能够有效地提高实验课堂教学效果与质量。例如在讲解某一动植物生长过程的知识时，往往需要耗费大量的时间，而利用信息技术则可以很好地解决这一问题。例如教师可以在实验场所安置摄像机，将动植物的变化过程拍摄下来，再运用信息技术对视频录像进行剪辑，在课堂上快速播放，这样能够在课堂上让学生全面地观察到实验的全过程。
三、降低生物实验教学难度
生物学的发展建立在生物实验的基础上，在初中生物教学过程中，往往要探究生物学家的实验研究过程，这对于培养学生的思维能力有着重要作用。由于教学条件、教学时间等因素的限制，在实验课堂上很难将每个实验都演示出来。教师要能够善于利用信息技术的模拟功能，来模拟经典的实验过程。例如在讲解生长素知识的时候，仅仅靠教师的黑板板书与口头讲述是难以将整个实验过程描述出来的，这一知识具有抽象性，学生理解起来有一定难度。教师在讲解这类知识的时候，就可以充分运用信息技术，可以将实验过程模拟化，编制成教学课件。教师在课件讲解过程中，要能够引导学生对实验现象进行预测与分析，这样能够将抽象的知识直观地表现出来，能够消除学生的思维、语言等障碍，从而降低学生的理解难度与教学难度。在初中生物实验教学中，运用计算机模拟技术能够使学生清楚地了解生物学家的研究过程，培养学生的科学思维，使学生掌握基本的科学研究方法，学生在这样的实验课堂学习过程中能够享受到自主探索的乐趣，能够使学生主动参与到生物实验课程学习中。
四、优化生物实验学习环境
互联网是一个巨大的信息资料库，能够为生物实验教学提供丰富的信息资料，能够为学生进行生物实验学习提供充足的资料。学生通过信息技术能够访问各地的生物实验教学网站，能够实现资源共享、增长知识。教师可以创建校园生物实验网，将相关实验研究资料、实验题材发表到网站上，学生可以根据网站内容进行自主实验探究。在自我探究实验过程中，学生在遇到难题时，可以通过信息技术上网查询资料，攻克难关。信息技术能够为初中生物教学提供信息资源援助，能够进一步优化生物实验的学习环境。另外，信息技术还能够加强师生之间的联系，师生可以通过信息技术来交流学习问题，能够提高学生的合作探究能力，最终提高生物实验教学质量与效率。
综上所述，在初中生物实验中运用信息技术，能够有效地降低教学难度，提高学生的学习兴趣，优化教学效率与质量。初中生物教师在实验课堂上要能够灵活运用信息技术，充分发挥信息技术的应用优势，为教育进步而努力。
参考文献：
[1]赵燕.现代教育技术在初中生物实验教学中的应用[J].中国教育技术装备，2011，32.