تحولات سریع فناوری در دهه‌های اخیر، نظام‌های آموزشی را با ضرورت بازنگری در شیوه‌های سنتی یاددهی–یادگیری مواجه ساخته است. درس زیست‌شناسی در دوره دوم متوسطه، به‌دلیل ماهیت مفهومی، انتزاعی و چندسطحی خود، بیش از بسیاری از دروس نیازمند بهره‌گیری از رویکردها و ابزارهای نوین آموزشی است. هدف از این مقاله، بررسی نقش و کارکرد فناوری‌های نوین آموزشی از جمله آموزش الکترونیکی، یادگیری ترکیبی، هوش مصنوعی، واقعیت مجازی و افزوده، آزمایشگاه‌های مجازی و بازی‌وارسازی در بهبود فرآیند آموزش زیست‌شناسی دوره دوم متوسطه است. نتایج بررسی پژوهش‌های پیشین نشان می‌دهد که استفاده هدفمند از این فناوری‌ها می‌تواند موجب ارتقای یادگیری مفهومی، افزایش انگیزش تحصیلی، تقویت تفکر علمی و کاهش یادگیری حافظه‌محور در دانش‌آموزان شود. با این حال، تحقق این اهداف مستلزم فراهم‌سازی زیرساخت‌های فناورانه، توانمندسازی حرفه‌ای معلمان و طراحی آموزشی مبتنی بر اهداف برنامه درسی است.