董軍

● 特色與亮點

《探究酒精或煙草浸出液對水蚤心率的影響》工具基于Flash平臺制作，生動地模擬了實驗的操作過程，達到了鍛煉學生實驗操作能力的目的，在結(jié)構(gòu)層次上則遵循科學探究的一般過程，突出了探究式學習。它還能全程監(jiān)控和記錄學生的操作過程并及時反饋和糾正學生的錯誤操作，同時根據(jù)記錄數(shù)據(jù)對學生的探究效果和學科素養(yǎng)做出客觀評價，極大發(fā)揮出評價的激勵作用。

● 設計意圖

“探究酒精或煙草浸出液對水蚤心率的影響”是人教版八年級《生物》下冊《選擇健康的生活方式》中的科學探究內(nèi)容。雖然教材中用大量的事實和數(shù)據(jù)來闡述不良生活方式對人體健康造成的影響，并引導學生選擇健康的生活方式，遠離吸煙飲酒等不良生活習慣，但是從教學實踐來看，如果學生缺乏親身體驗，就不能徹底地扭轉(zhuǎn)他們的錯誤觀念。

該工具所展現(xiàn)的科學探究活動就是從具體的實踐出發(fā)，通過學生親自動手、親身體驗，讓學生加深理解，充分認識到酒精或煙草等物質(zhì)對生物體的有害影響，認識到選擇健康生活方式的重要性，從而提升增進人體健康的緊迫感，為選擇健康的生活方式打下良好的基礎。同時培養(yǎng)學生的科學探究能力，使學生養(yǎng)成科學嚴謹?shù)淖鍪聭B(tài)度。

● 內(nèi)容結(jié)構(gòu)及設計思路

《探究酒精或煙草浸出液對水蚤心率的影響》工具整合了資料與說明、問題與假設、制定計劃、實施計劃、結(jié)果分析、得出結(jié)論和評價八個模塊，每個模塊又包含若干個子模塊，這些模塊的設計與生物科學探究的一般過程一致，它們環(huán)環(huán)相扣、相互支持和配合，共同完成模擬探究活動。

1.資料與說明

該模塊闡述了生活方式病、水蚤等背景資料并配有操作說明，學生通過此模塊加深了對課程內(nèi)容的理解，熟悉了類似多媒體教學工具的操作。

2.問題與假設

該模塊中預設了十幾個關于酒精或煙草浸出液對水蚤心率影響的問題，它能引導學生根據(jù)自己的生活經(jīng)驗和興趣選擇要探究的問題并做出假設。當學生選擇不同的問題后，此教學工具根據(jù)探究問題的不同，能夠靈活地設置運行參數(shù)，創(chuàng)設不同的情境，滿足學生的多種需求。

3.制定計劃

該模塊的作用是引導學生根據(jù)自己的想法設計探究方案。它包含“設計探究方法和步驟”、“ 設計數(shù)據(jù)收集表”兩個子模塊。即引導學生選擇出正確的探究方法，排列出正確的實驗操作順序，同時設置實驗的對照組和重復組，設計出數(shù)據(jù)收集表（如上頁圖1）。

4.實施計劃

該模塊包含“選擇實驗材料用具”和“開始實驗”兩個子模塊。學生根據(jù)自己的實驗設計進行實驗材料用具的選擇，然后開始實驗。實驗步驟遵循“設計探究方法和步驟”模塊中的實驗操作順序，包括制作不同溶液濃度下的水蚤臨時裝片（如圖2），在顯微鏡下觀察水蚤心臟的跳動情況，計算10秒內(nèi)水蚤心臟跳動的次數(shù)（如圖3），將觀察數(shù)據(jù)填入數(shù)據(jù)收集表（如圖4）。

5.結(jié)果分析

該模塊包括“查看數(shù)據(jù)表”、“計算平均數(shù)”、“繪制曲線圖”和“繪制柱形圖”等子模塊（如下頁圖5）。用來幫助學生對收集到的數(shù)據(jù)進行處理，協(xié)助學生分析數(shù)據(jù)，引導學生思考酒精或煙草浸出液溶液濃度變化與水蚤心率變化的關系。

6.得出結(jié)論

在該模塊中，學生可以處理數(shù)據(jù)、繪制曲線圖和直方圖，分析心率和溶液濃度的關系，并得出如下結(jié)論：酒精對水蚤心臟有麻醉作用，濃度越高心率越低，當酒精的體積比率達到20%可導致水蚤死亡；煙草浸出液對水蚤心率有促進作用，濃度越高心率越高。無論學生采用什么樣的探究情境，最終的結(jié)論總是一致。

7.評價

該模塊可以計算其他模塊提供的數(shù)據(jù)信息，也可對學生各項表現(xiàn)進行評價。一是對探究過程、數(shù)據(jù)和結(jié)論的準確性打分，得出探究活動分，并根據(jù)分數(shù)對學生進行評價和激勵。二是在探究活動得分的基礎上，結(jié)合學生實驗設計的嚴謹程度和操作的熟練程度進行打分，得出綜合素質(zhì)分，并根據(jù)分數(shù)獎勵小紅花。

8.小助手

該模塊主要監(jiān)控學生的操作過程并在屏幕的右下角彈出對話框與學生進行交流。目的是糾正學生的操作錯誤，指導學生正確學習，保證學生操作的順利進行，同時記錄學生的學習情況并向“評價”模塊提供數(shù)據(jù)。

● 藝術布局

《探究酒精或煙草浸出液對水蚤心率的影響》工具在封面上放置了顯微鏡等實驗用具，突出了實驗探究的主題。內(nèi)容版面的上方放置導航欄，下方放置信息提示、退出和重置按鈕，同時右下角配合小助手提示，做到操作簡單、層次鮮明，保證使用者頭腦清楚、目的明確，利于形成整體概念。

該工具整體標準相對統(tǒng)一，前臺界面與其他主流程序風格一致，做到色調(diào)素雅，顏色統(tǒng)一，簡潔大方，突出簡約美感，符合人的視覺心理。另外，每個畫面中文字、圖形等元素布局合理，顏色對比強烈，保證主要內(nèi)容清晰和醒目，避免不必要的干擾，便于閱讀與觀察。

● 關鍵技術處理

《探究酒精或煙草浸出液對水蚤心率的影響》工具大量應用了ActionScript腳本語言。由源文件生成EXE和SWF兩種格式的文件，其中EXE程序文件自帶播放器，可自主運行，具有很強的可移植性，而SWF格式的文件十分小巧，易于整合到網(wǎng)頁中，利于網(wǎng)絡教學。

我在程序編寫過程中充分應用了各種組件。例如，用MenuBar組件打造導航條；用TextArea組件顯示和處理文本，用于信息的反饋與交流；用List組件、CheckBox組件和RadioButton組件創(chuàng)造一個可選擇的任務情境，便于學生選擇不同的探究途徑，得出符合自己探究的結(jié)論；用Menu組件打造模擬實驗的“材料用具箱”，用來管理和調(diào)用模擬實驗的材料用具；用NumericStepper組件提供“數(shù)據(jù)記錄表”的設計條件和“倒計時器”的計時方式；用Button組件打造模擬實驗中的“物品回收處”和整個程序?qū)Ш桨粹o。組件的使用不但簡化了程序，而且有利于打造風格一致的程序界面。同時，我還大量使用原件構(gòu)建模塊化程序；使用數(shù)組收集和存儲模擬實驗中的數(shù)據(jù)；使用MovieClip類中的繪圖的方法編寫繪圖程序，繪制數(shù)據(jù)收集表，將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成曲線圖和柱形圖并保證圖形隨實驗數(shù)據(jù)和參數(shù)的不同而自動發(fā)生變化；在評價模塊通過對數(shù)據(jù)的數(shù)學和邏輯運算，與評價標準進行比對，得出評價結(jié)果并由動態(tài)文本框輸出。

● 評價與反思

《探究酒精或煙草浸出液對水蚤心率的影響》工具交互性強，是真正的學件。它尊重學生的主體地位，鼓勵學生自己動手、親身體驗，充分發(fā)揮主觀能動性，讓學生成為學習的主人。

該工具具有鮮活的生命。它能像真人一樣監(jiān)控記錄學生的一舉一動，如操作的規(guī)范性、數(shù)據(jù)的準確性、結(jié)論的正確性等，同時還能糾正學生在模擬探究過程中的失誤。另外，它還具有完善的評價機制，不但能夠?qū)δM探究的過程進行評價，還能夠?qū)W生的綜合素質(zhì)進行評價，從而激發(fā)學生學習的動力，這十分有利于學生的發(fā)展。

當然，該工具還有許多需要改進的方面。例如，創(chuàng)設更多的問題情境，使學生有更多的選擇，建立數(shù)據(jù)庫便于數(shù)據(jù)記錄和查詢，與遠端服務器連接，增加遠程監(jiān)控功能，增加音效和語音提示功能，對程序代碼進一步優(yōu)化，使程序運行更流暢等。另外，它的教學效果還受硬件條件、學生信息技術水平的限制。

● 幕前幕后

炎熱的夏季驕陽似火，第九屆NOC活動決賽如火如荼地展開了，我懷著無比激動的心情一路走來，揮灑著辛酸的汗水，經(jīng)歷著艱苦的磨煉，享受著成功的喜悅。

相約石家莊，初次感觸NOC活動風采便讓我肅然起敬。它規(guī)模宏大，組織嚴密，有條不紊，一片生機勃勃、催人奮進的景象。我榮幸地參加了“多媒體教學工具評優(yōu)”賽項，這個賽項本屆才更名于此，可見大賽的與時俱進，其包容和豁達的胸懷令人欽佩。然而，比賽是殘酷的，選手們個個摩拳擦掌、互不相讓，又是幾經(jīng)磨難。我的身心早已疲憊，只有登上領獎臺的那一刻，才如釋重負，所有的辛勞煙消云散，任由喜悅的淚水流淌。

再回首，NOC活動是一場高水平的學術交流盛會，它為教師搭建了一個相互交流、相互學習的平臺，沒有親身經(jīng)歷，你是無法感受到那里的學術氛圍。賽場上，我驚嘆選手的精湛技藝，聆聽專家評委的精彩點評，時而興奮、時而緊張，真是前所未有的精神享受。賽后交流會更是亮點多多，各路高手競相發(fā)言、各抒己見，言語交鋒、思想碰撞，激烈程度溢于言表，精彩之處更是讓人茅塞頓開，思想境界不斷升華。

這里蘊藏著一種精神，那就是拼搏、創(chuàng)新精神。它能激起人奮發(fā)向上的熱情，每一位參賽者在這里都接受了一次精神洗禮。比賽期間，選手們參與的熱情、孜孜以求的態(tài)度不斷地感染著我。說來慚愧，在十幾年的教學生涯中，我的教育理想早已迷失，教育熱情已不復存在，然而此次活動給了我展示才華的機會，正是這次不尋常的經(jīng)歷，讓我對自己有了新的認識。

衷心感謝你，NOC活動！

點評

《探究酒精或煙草浸出液對水蚤心率的影響》工具力求在教學中培養(yǎng)學生的科學探究能力、實驗操作能力、數(shù)據(jù)處理和分析能力，提高學生學習的興趣。同時本工具也能全程監(jiān)控和記錄學生的操作過程，及時反饋和糾正學生的錯誤操作，對學生的探究實驗效果和個人科學探究素養(yǎng)與能力做出客觀的評價。此多媒體教學工具強化了知識性、趣味性和藝術性相結(jié)合，突破了傳統(tǒng)教學模式。個人認為本工具最大的亮點是數(shù)據(jù)收集表和結(jié)果分析表格。數(shù)據(jù)收集表在“制定計劃”中，本模塊的作用是引導學生根據(jù)自己的想法設計探究方案。它包含“設計探究方法和步驟”、“設計數(shù)據(jù)收集表”兩個子模塊。即引導學生選擇出正確的探究方法，排列出正確的實驗操作順序，同時設置實驗的對照組和重復組，設計出數(shù)據(jù)收集表，數(shù)據(jù)收集表充分顯示了人性化和交互性設計?！敖Y(jié)果分析”模塊包括“查看數(shù)據(jù)表”、“計算平均數(shù)”、“繪制曲線圖”和“繪制柱形圖”等子模塊。用來幫助學生對收集到的數(shù)據(jù)進行處理，協(xié)助學生分析數(shù)據(jù)，引導學生思考酒精或煙草浸出液溶液濃度變化與水蚤心率變化的關系。這兩個模塊直接體現(xiàn)了作者以學生為主的開放性的教學思想，利于學生從多角度以多種方式進行評價，培養(yǎng)學生的發(fā)散創(chuàng)新思維。最后的“評價”方式也比較好，對實驗的全程進行評價，各階段評價分值較合理。

但此工具也略有不足。一是開始的“資料與說明”部分值得商榷，這一部分都是實驗前的文字資料，有必要在課件中大篇幅重現(xiàn)嗎？二是“問題提出與假設”也是給學生限定了題目，事先制定幾種方法讓學生選擇，感覺不夠人性化、個性化，也許學生會有其他方法。三是交互性上還有需要改進的地方，“設計方法和步驟”這一環(huán)節(jié)做不好，下面的幾個環(huán)節(jié)都不能做，這個課件的流程是線性的，“一夫當關，萬夫莫開”，這種設計讓使用者不能選擇路徑，不能調(diào)整進度，不是我們提倡的。四是“實驗器材和用具”中個別圖片不合適（如下圖），實驗用液體瓶上全部標注為酒精，這應該算是作者的疏漏。