楊菲菲

【內(nèi)容摘要】本文以數(shù)碼顯微互動(dòng)教學(xué)系統(tǒng)作為研究對(duì)象，探究數(shù)碼顯微系統(tǒng)在中學(xué)生物教學(xué)實(shí)踐中的具體應(yīng)用過(guò)程。致力于解決當(dāng)前高中生物實(shí)驗(yàn)過(guò)程中師生互動(dòng)障礙的問(wèn)題，改善實(shí)驗(yàn)效率低下的現(xiàn)狀，在提高實(shí)驗(yàn)成功體驗(yàn)中促進(jìn)學(xué)生態(tài)度與能力的相應(yīng)變化。

【關(guān)鍵詞】數(shù)碼顯微互動(dòng)系統(tǒng) 中學(xué)生物實(shí)驗(yàn) 教學(xué)研究

前言

生物教學(xué)中開(kāi)展學(xué)生實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，通過(guò)教師的引導(dǎo)，旨在教會(huì)學(xué)生客觀地觀察和描述生物現(xiàn)象，設(shè)計(jì)可行的實(shí)驗(yàn)方案，學(xué)會(huì)解釋實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象等，提升科學(xué)探究的能力。數(shù)碼顯微互動(dòng)教學(xué)系統(tǒng)與飛速發(fā)展的信息技術(shù)相結(jié)合，形成了互動(dòng)式形態(tài)教學(xué)網(wǎng)絡(luò)教室，在生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)中能夠起到巨大的促進(jìn)作用。自數(shù)碼顯微互動(dòng)實(shí)驗(yàn)室在我校建成以來(lái)，對(duì)我校生物實(shí)驗(yàn)的深入開(kāi)展起到了很大的推動(dòng)作用，本文就人教版新課標(biāo)高中教科書(shū)《必修一：分子與細(xì)胞》中的“植物細(xì)胞的吸水和失水”實(shí)驗(yàn)教學(xué)案例進(jìn)行相關(guān)討論。

一、以往實(shí)驗(yàn)開(kāi)展時(shí)遇到的問(wèn)題

“植物細(xì)胞的吸水和失水”實(shí)驗(yàn)，以洋蔥鱗片葉紫色外表皮作材料，質(zhì)量濃度為0.3g/mL的無(wú)色蔗糖溶液與清水作試劑，先后完成正常狀態(tài)、質(zhì)壁分離及其復(fù)原的操作與觀察。要完成好該實(shí)驗(yàn)存在以下這幾個(gè)問(wèn)題：

1.實(shí)驗(yàn)涉及動(dòng)態(tài)的過(guò)程，教師對(duì)學(xué)生每一步的指導(dǎo)具有一定難度。本實(shí)驗(yàn)在清晰觀察到洋蔥表皮細(xì)胞正常狀態(tài)后，再依次將溶液環(huán)境替換為蔗糖溶液和清水，觀察細(xì)胞的質(zhì)壁分離和質(zhì)壁分離復(fù)原現(xiàn)象。實(shí)驗(yàn)是在上一個(gè)現(xiàn)象的完成的基礎(chǔ)上才能進(jìn)行下一步的操作。課堂上學(xué)生們都是新手，難免出錯(cuò)，在親歷實(shí)驗(yàn)過(guò)程時(shí)，中間某一步失敗，接著下面的實(shí)驗(yàn)就無(wú)法完成操作。對(duì)造成實(shí)驗(yàn)失誤操作的原因教師無(wú)法實(shí)時(shí)監(jiān)控，也不能及時(shí)給予指導(dǎo)和分析。

2.實(shí)驗(yàn)結(jié)果多樣化呈現(xiàn)，課堂上學(xué)生的問(wèn)題層出不窮。受季節(jié)不同，購(gòu)買(mǎi)洋蔥批次不同，學(xué)生選取的材料部位不同等原因影響，每個(gè)同學(xué)的結(jié)果都可能會(huì)有很大的差異。假如學(xué)生做出的結(jié)果與教師開(kāi)始呈現(xiàn)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象不一致，其內(nèi)心就會(huì)存在疑問(wèn)。對(duì)于一些特殊的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，更是課堂的重要生成資源，值得師生進(jìn)行共同討論。在傳統(tǒng)顯微設(shè)備下，由于教師和學(xué)生不能同時(shí)觀察到物像，因此只能通過(guò)教師的語(yǔ)言表達(dá)能力和學(xué)生的理解能力相配合，很多時(shí)候教師指東，學(xué)生看西，無(wú)法將遭遇的具體情況和問(wèn)題解釋清楚。

3.課堂效率不高，秩序存在一定的混亂性。傳統(tǒng)生物實(shí)驗(yàn)室里，教師在整個(gè)課堂上要充當(dāng)多面手，既要解釋學(xué)生臨場(chǎng)出現(xiàn)的諸多問(wèn)題，找出失誤原因，同時(shí)還要指導(dǎo)部分學(xué)生具體的操作，往往顧此失彼，課堂的效率很難得到保證。

4.學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)課的結(jié)果評(píng)價(jià)不高。由于實(shí)驗(yàn)儀器有限，實(shí)驗(yàn)通常分小組進(jìn)行。操作上的問(wèn)題耽誤時(shí)間，就會(huì)出現(xiàn)下列諸多情況：有的同學(xué)沒(méi)有能夠充分操作，有的同學(xué)因?yàn)槟承┰蜃罱K不能完成實(shí)驗(yàn)，有的對(duì)要觀察的現(xiàn)象沒(méi)有明確的認(rèn)識(shí)，有的因?yàn)閷?dǎo)致失敗的原因得不到解決而沮喪。相當(dāng)部分學(xué)生感覺(jué)做實(shí)驗(yàn)只是走個(gè)“形式”。

二、數(shù)碼顯微互動(dòng)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)解決的問(wèn)題

1.針對(duì)實(shí)驗(yàn)的動(dòng)態(tài)特征，預(yù)設(shè)成功案例作為參考。數(shù)碼顯微鏡具有顯微攝像功能，把觀察到的顯微效果保存下來(lái)，形成圖文文件，教師先展示課前制作的作品，一步步預(yù)設(shè)好目標(biāo)，引導(dǎo)學(xué)生最大可能的成功完成實(shí)驗(yàn)。

2.降低操作難度，促進(jìn)合作學(xué)習(xí)。數(shù)碼顯微鏡將鏡頭下的圖像通過(guò)配備的顯示屏預(yù)覽，增加了觀察的清晰度，降低了學(xué)生對(duì)顯微鏡的調(diào)試難度。通過(guò)顯示屏實(shí)現(xiàn)了多人同時(shí)觀察，每個(gè)同學(xué)都能夠清晰的看到物像，進(jìn)行分析討論。改變了以往小組內(nèi)“一個(gè)人操作，一群人無(wú)事可做”的狀況。討論也可以由教師發(fā)起，跨組進(jìn)行，最大程度的實(shí)現(xiàn)了合作學(xué)習(xí)。

3.方便實(shí)時(shí)監(jiān)控，充分利用課堂生成資源。數(shù)碼顯微互動(dòng)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了學(xué)生顯微鏡與教師電腦主機(jī)的連接，非常方便的實(shí)現(xiàn)了師生間的互動(dòng)，教師在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中可以實(shí)時(shí)監(jiān)控多個(gè)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)過(guò)程，對(duì)于優(yōu)秀的學(xué)生作品可以展現(xiàn)給全班同學(xué)共享，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題也能夠給學(xué)生及時(shí)指導(dǎo)，防止錯(cuò)誤操作對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響，對(duì)于失敗的實(shí)驗(yàn)，可以給學(xué)生充分的解釋。

4.實(shí)驗(yàn)結(jié)果的可儲(chǔ)存性極大提高了學(xué)生做實(shí)驗(yàn)的興趣。數(shù)碼顯微鏡能捕捉豐富多彩的靜態(tài)圖像與動(dòng)態(tài)視頻，將其保存在儲(chǔ)存卡上，學(xué)生需要的話，可以帶走自己的實(shí)驗(yàn)成果，極大提高了學(xué)生積極完成實(shí)驗(yàn)的興趣。

三、數(shù)碼顯微互動(dòng)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)在教學(xué)中的創(chuàng)新

數(shù)碼顯微互動(dòng)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)提高了課堂效率，課堂上用了25min就完成了實(shí)驗(yàn)過(guò)程，為教師安排拓展性實(shí)驗(yàn)爭(zhēng)取了時(shí)間。完成課內(nèi)實(shí)驗(yàn)后，教師還鼓勵(lì)學(xué)生利用相同的實(shí)驗(yàn)原理，根據(jù)自己的興趣自行設(shè)計(jì)完成一些課外實(shí)驗(yàn)。

課堂的再探究不僅可以加深學(xué)生對(duì)植物細(xì)胞吸水和失水知識(shí)的理解，而且還使學(xué)生掌握探究實(shí)驗(yàn)的思想及一般流程，啟迪了學(xué)生思維的同時(shí)提高了學(xué)生的觀察、比較、分析和綜合判斷能力，而且豐富了教學(xué)內(nèi)容，培養(yǎng)了學(xué)生的科學(xué)探究態(tài)度，讓學(xué)生在新情境中分析和解釋實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，為課后深入討論相關(guān)問(wèn)題提供了鮮活的材料。

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（作者單位：江蘇省泰州中學(xué)）