郭艷菊(天津市濱海新區(qū)大港海濱第四學(xué)校天津300272)
目前初中生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)存在諸多問題,例如實(shí)驗(yàn)開出率低,以演示實(shí)驗(yàn)代替探究實(shí)驗(yàn),以講實(shí)驗(yàn)代替做實(shí)驗(yàn),這與新課程的理念是相違背的,不利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。如何提高初中生物學(xué)探究實(shí)驗(yàn)教學(xué)的有效性?筆者根據(jù)多年的教學(xué)經(jīng)驗(yàn),認(rèn)為可將信息技術(shù)與生物學(xué)實(shí)驗(yàn)深度融合,信息技術(shù)具有可交互性、實(shí)時(shí)性、可共享性、可模擬性等特點(diǎn),這些優(yōu)勢為生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)提供了必要的保證。充分將信息技術(shù)應(yīng)用于生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué),可激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,提高創(chuàng)新能力,實(shí)現(xiàn)生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的有效性。
1.1 展示實(shí)驗(yàn)細(xì)節(jié),增強(qiáng)演示實(shí)驗(yàn)的效果有些生物學(xué)實(shí)驗(yàn)是需要教師演示的,例如洋蔥鱗片葉表皮的撕取,葉的橫切片的制作等,以往有2種做法:一是教師在講臺上演示,可見度低,只有前幾排的學(xué)生能看到;二是利用展臺演示,可見度高,但在操作過程中會因擺放儀器、調(diào)整角度等問題浪費(fèi)時(shí)間,因此可將實(shí)驗(yàn)的操作過程剪輯制作成微課視頻,在課上播放,既節(jié)省時(shí)間,又能增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)的可見度,還能隨時(shí)暫停強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)的細(xì)節(jié),提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)的有效性。
1.2 再現(xiàn)或模擬實(shí)驗(yàn)過程有的生物學(xué)實(shí)驗(yàn)需時(shí)較長,有的是微觀實(shí)驗(yàn),還有一些實(shí)驗(yàn)因季節(jié)問題材料不易取得,有的實(shí)驗(yàn)難度較大,教師可利用信息技術(shù)將這些探究實(shí)驗(yàn)過程制作成微課,對實(shí)驗(yàn)過程進(jìn)行形象直觀演示,幫助學(xué)生加深理解實(shí)驗(yàn)過程,提高教學(xué)效果,這對提高生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量是有利的。例如“探究酒精或煙草浸出液對水蚤心率的影響”實(shí)驗(yàn),是8年級最后一個(gè)探究實(shí)驗(yàn),在天津能找到水蚤的時(shí)間是5月底,此時(shí)學(xué)生已經(jīng)會考完畢,筆者將此實(shí)驗(yàn)安排在課時(shí)較多的7年級進(jìn)行,并將此過程制作成微課,8年級學(xué)習(xí)時(shí)再播放視頻加深理解,效果很好。又如將“螞蟻的通訊”“蜜蜂的舞蹈”、巴斯德的鵝頸瓶等實(shí)驗(yàn)制作成flash動畫,既提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,激發(fā)求知欲,又使抽象的實(shí)驗(yàn)形象化。此外,教師可利用功能鍵進(jìn)行任意播放、分解,直至取得較好的教學(xué)效果。
學(xué)生對顯微鏡的使用充滿了新鮮與好奇,對于顯微鏡下呈現(xiàn)的顯微圖像,學(xué)生總以為觀察到物像就是實(shí)驗(yàn)成功了,至于看到的是什么,學(xué)生并不太關(guān)心,怎樣將顯微世界呈現(xiàn)在學(xué)生面前,幫助學(xué)生理解知識?可在連網(wǎng)情況下,用電腦和手機(jī)登錄同一個(gè)QQ,教師用智能手機(jī)將學(xué)生在顯微鏡下觀察到的物像進(jìn)行拍照或錄像,將照片或視頻發(fā)送至“我的電腦”,屏幕上就能立刻顯示影像。筆者也經(jīng)常利用懿文德軟件,采用手機(jī)APP功能,將拍攝的圖片、視頻秒傳至屏幕上,利用懿文德的編輯功能對影像進(jìn)行標(biāo)注、比較。例如教師將拍到的水蚤錄像、小魚尾鰭內(nèi)血液的流動錄像發(fā)送至大屏幕上,用筆標(biāo)出跳動的心臟、3種血管,便于學(xué)生觀察并學(xué)會如何對水蚤心跳進(jìn)行計(jì)數(shù)、如何分辨3種血管(圖1)。又如教師將各組學(xué)生制作的葉橫切顯微圖像發(fā)送至大屏幕,學(xué)生對照教材辨認(rèn)葉片每個(gè)部分的結(jié)構(gòu),理論聯(lián)系實(shí)際。通過這種方法還可進(jìn)行小組間的實(shí)驗(yàn)效果比賽,激發(fā)學(xué)生的競爭意識,培養(yǎng)學(xué)生的小組合作能力及嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。有條件的學(xué)校可建立數(shù)碼互動實(shí)驗(yàn)室,便于教師演示、適時(shí)監(jiān)控指導(dǎo),每個(gè)學(xué)生均能得到教師的單獨(dú)指導(dǎo),便于師生進(jìn)行良好互動,對觀察的目標(biāo)進(jìn)行討論;也便于展示和保存學(xué)生的實(shí)驗(yàn)結(jié)果;便于學(xué)生小組合作學(xué)習(xí)、自主學(xué)習(xí),能極大地發(fā)揮學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性,體現(xiàn)現(xiàn)代課堂的教學(xué)理念。
圖1 水蚤
有的生物學(xué)實(shí)驗(yàn)需要當(dāng)堂測量數(shù)據(jù)并分析得出結(jié)論。傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理方法是在紙上記錄、計(jì)算、繪圖,費(fèi)時(shí)較多,不利于提高教學(xué)效率。利用信息技術(shù),教師可讓學(xué)生分組將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)輸入Excel表,根據(jù)需要輸出柱形圖或折線圖等,其直觀性強(qiáng),可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的快速采集、處理和分析,并即時(shí)得出結(jié)論。若發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)出入較大,可當(dāng)場及時(shí)補(bǔ)測,教師可當(dāng)場評價(jià)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度,實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的有效性。例如“酒精或煙草浸出液對水蚤心率的影響”實(shí)驗(yàn),課前將Excel表設(shè)置好計(jì)算公式,實(shí)驗(yàn)時(shí)學(xué)生將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)填入表1、表2中的同時(shí)即顯示折線圖,學(xué)生立刻能分析出酒精、煙草浸出液對水蚤心率的影響,從而使學(xué)生理解要遠(yuǎn)離煙酒,學(xué)會健康的生活。又例如“精子與卵細(xì)胞的隨機(jī)結(jié)合”實(shí)驗(yàn),學(xué)生將精子與卵細(xì)胞隨機(jī)結(jié)合情況的10組數(shù)據(jù)輸入電腦,會立刻顯示性別比,學(xué)生便能明白生男、生女的機(jī)會大致相等的道理。
表1 酒精或煙草浸出液對水蚤心率影響的記錄表
表2 酒精對水蚤心率的影響
對初中學(xué)生來說有些生物學(xué)實(shí)驗(yàn)不太好理解,教師可制作互動軟件,幫助學(xué)生理解實(shí)驗(yàn)。例如“綠葉在光下制造有機(jī)物”實(shí)驗(yàn),學(xué)生對實(shí)驗(yàn)為什么要這樣操作并不理解,筆者用懿文德軟件制作了該實(shí)驗(yàn)的互動軟件。首先采用倒推的方法幫助學(xué)生理解實(shí)驗(yàn)原理,大屏幕上先后出示問題:1)如何證明綠葉產(chǎn)生了淀粉?2)葉片本身是綠色的,對實(shí)驗(yàn)有沒有影響?3)如何脫色?4)如何證明葉片中的淀粉是在光下產(chǎn)生的還是葉片原來就有的……在學(xué)生明白了實(shí)驗(yàn)原理后,讓學(xué)生在白板上操作,利用拖拽的方法將儀器、材料等進(jìn)行組裝,演示該實(shí)驗(yàn)的操作過程、目的及實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,課下讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)室開放的時(shí)間完成該實(shí)驗(yàn)。這樣既簡單又在有限的時(shí)間內(nèi)增大了學(xué)生的思維容量,從而提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力。
許多初中生物學(xué)實(shí)驗(yàn)耗時(shí)較長,例如“探究種子萌發(fā)的環(huán)境條件”“探究綠葉在光下制造有機(jī)物”等;初中生物學(xué)實(shí)驗(yàn)多,但課時(shí)少,又因?yàn)榭臻g限制,給學(xué)生探索創(chuàng)新的機(jī)會較少,這在一定程度上限制了學(xué)生的能力發(fā)展。教師可讓學(xué)生分組,在課下完成實(shí)驗(yàn),讓學(xué)生按照自己的意愿自主選擇實(shí)驗(yàn)材料、自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),可以是重做教材上的探究實(shí)驗(yàn),也可以改進(jìn)教材實(shí)驗(yàn),還可進(jìn)行小課題研究,在探究實(shí)驗(yàn)或小課題研究中隨時(shí)記錄、拍照、錄像,并將這些資料通過學(xué)習(xí)平臺實(shí)現(xiàn)共享?,F(xiàn)在大多數(shù)學(xué)校都選擇了學(xué)生學(xué)習(xí)平臺,學(xué)生擁有自己的學(xué)習(xí)空間,也有群體空間可互動交流。筆者為本校學(xué)生選擇了樂教樂學(xué)平臺,學(xué)生將實(shí)驗(yàn)的視頻、照片、文本發(fā)送至小組、班級、學(xué)?;蛘呓處?,便于大家就實(shí)驗(yàn)進(jìn)行討論,教師也可及時(shí)給予指導(dǎo)。此外,師生還可將自己制作的實(shí)驗(yàn)微課發(fā)送至平臺,便于平臺上所有有需求的人進(jìn)行借鑒,從而為實(shí)驗(yàn)教學(xué)提供了更廣闊的領(lǐng)域。沒有學(xué)習(xí)平臺的學(xué)校也可通過微信、QQ等方式實(shí)現(xiàn)。這種方式利于學(xué)生主動參與學(xué)習(xí),并自主控制,提高學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的能力,變被動學(xué)習(xí)為主動學(xué)習(xí),實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的有效性。
雖然信息技術(shù)在指導(dǎo)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方面有諸多的優(yōu)勢,但也有學(xué)者認(rèn)為“人們更應(yīng)該使教育回歸生活,重視現(xiàn)實(shí)生活教育,面對面的教育是永遠(yuǎn)不可消滅的”。因此,用信息技術(shù)完全取代實(shí)驗(yàn)教學(xué),讓學(xué)生只通過觀察視頻和動畫而不是親自動手做實(shí)驗(yàn)的方法是不可取的。
[1]陳華杰.新課程背景下提高初中生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)有效性的策略研究.上海:華東師范大學(xué)碩士學(xué)位論文,2009.
[2]劉連芳.信息技術(shù)在初中生物教學(xué)中的應(yīng)用.濱海教研,2015(1):35.
[3]鐘永江,鐘紹春,尹桂萍,等.用信息技術(shù)“點(diǎn)亮”物理實(shí)驗(yàn):信息技術(shù)與物理實(shí)驗(yàn)課程整合的方法研究.中國信息技術(shù)教育,2009(1):46.