课程应该具有鲜明的时代特点,它既要顺应时代发展对人力资源的要求,又要展示科学技术的进步。《基础教育课程改革纲要(试行)》要求:课程改革要“大力推进信息技术在教学过程中的普遍应用,促进信息技术与学科课程的整合”。现如今,科学技术飞速发展,教师应尝试将信息技术应用于教学,使其服务于课堂,用以优化教学过程,发展学生的信息素养能力。DIS(Digital Information System的简称,中文全称“数字信息化系统”)作为现代科技发展的产物,将其应用于课堂可体现信息技术与教学相整合,使学生在中学阶段,了解并学会使用现代技术设备,为学生进行科学探究提供强有力的技术支持。笔者在阅读大量文献后发现,国内关于数字化实验在生物学科上的研究相比化学、物理学科,研究数量少且研究范围小,主要集中于对传统实验的改进,缺乏促进DIS与生物教学有效整合的研究,因此本文的研究力求探讨如何发挥DIS的优势,将DIS与生物教学进行有效整合,研究结果如下:首先笔者基于文献研究、文本研究,发现部分传统实验存在仅局限于定性,而缺乏定量,某些实验材料存在安全隐患、实验操作繁琐等不足,而DIS作为信息技术的产物,可实现从定性到定量实验的转变,利于发展学生对于量的概念,以及可简化实验操作,优化实验材料等,有效弥补传统实验的不足。通过进一步对高中生物必修部分实验的分析,梳理出教材中适合借助DIS优化的实验有5个,分别为:通过模拟实验探究膜的透性;比较过氧化氢在不同条件下的分解;影响酶活性的条件;探究酵母菌细胞呼吸的方式;环境因素对光合作用强度的影响,以及可借助DIS拓展的实验有5个,分别为:葡萄糖和脂肪的能量对比;浓度与扩散的关系;影响过膜扩散速率的因素;温度对水分通过半透膜的速率的影响;细胞大小与物质运输的关系。然后,笔者在文献研究的基础上,总结概括出将DIS有效应用于生物教学的原则与策略,原则为:遵循生物学核心素养实施DIS的原则;将DIS作为学生认知工具的原则;最优化原则,策略为:注重实验前的预测;营造宽松愉悦的课堂氛围;注重实验结果的展示、交流与评价。并且笔者从以上10个实验中选取了6个实验,包括3个借助DIS优化的实验:通过模拟实验探究膜的透性;比较过氧化氢在不同条件下的分解;探究酵母菌细胞呼吸的方式,以及3个拓展实验:葡萄糖和脂肪的能量对比;浓度与扩散的关系;细胞大小与物质运输的关系。基于对该实验于教材中所处的地位、传统实验方法分析,并遵循上述所提出的原则与策略,笔者完成了针对该6个实验的实验与教学设计,希望今后能为一线教师开展生物数字化实验提供一定的参考价值。紧接着,为研究生物数字化实验对学生的影响,笔者基于研究理论以及上述所提出的原则与策略,进行了实践研究。以南京市某高中高一某社团的13名学生为研究对象,开展实施了借助DIS“探究酵母菌细胞呼吸的方式”的实验教学,基于自己对整堂课的课堂实录、反思,综合学生与教师访谈做一步分析,研究结果表明:生物数字化实验可以激发学生兴趣;促进学生间的表达、交流与合作;有助于学生理性思维的发展以及学生的概念学习。最后笔者基于文献研究以及实践反思,总结概括数字化实验的优势与不足,并通过举例进行论证,得出数字化实验的优势为:实时连续采集数据;微观现象可视化;化定性实验为定量实验;实验环境的开放性;学生进行探究实验的时长增加,其不足包括三个方面:DIS设备昂贵;传感器在技术上存在不足;传感器的维护与保存要求高。