淺談數字顯微鏡在生物實驗教學中的應用

馬成

摘 要：數字顯微鏡能很好地解決傳統顯微鏡操作課中教學上的重、難點，將親自制作的臨時玻片標本通過現代多媒體投影至大屏幕上，讓學生能直觀地、正確地了解細胞及一些平常的生理現象，如小魚尾鰭的血液流動等；提升了中學生實驗的積極性；培養了中學生的實驗興趣及實事求是的科學精神。

關鍵詞：數字顯微鏡；生物實驗教學；細胞；小魚尾鰭血液流動

顯微鏡的使用是初中階段生物學科的一個重點，學好顯微

鏡，對于學習理論知識，對于以后的生物研究都大有益處。然而，傳統的教學模式無非是教師在講臺上演示，學生在座位上對照所要觀察的結構圖操作顯微鏡觀察。如此，學生的操作步驟都規范了，但是老師要求觀察的結構或現象學生也許觀察得不正確，這對于學生在感性層面上認知生物會有偏差，導致結構和名稱不能一一對應。因此，如何使學生正確觀察實際的生物結構和現象變得尤為重要。本學期，出于對這個問題的考慮，學校為生物教師引進了一臺數字顯微鏡，很好地解決了該問題。

數字顯微鏡，顧名思義，是與電腦連接的，能將在顯微鏡視野內觀察到的結構或現象通過軟件顯示在電腦的顯示器上，使得觀察到的結構或現象更加清晰，而且可以讓多人同時觀看。有了數字顯微鏡的參與，我的生物實驗課更加受到學生的喜愛，我能更好地調動學生實驗的積極性。接下來我就淺談一下數字顯微鏡對生物實驗課的促進方面。

一、數字顯微鏡能夠為學生清晰地展示細胞結構及生理活動

在初中生物實驗中，要求最高的莫過于制作一張臨時裝片，并且用顯微鏡觀察植物細胞或人和動物的細胞。對于學生來說，制作的過程并不是很難，絕大多數的學生能夠規范地做出一張臨時裝片，但是，接下來觀察的時候問題就凸現出來了。

1.學生在制作的過程中不能百分之百地不產生氣泡，面臨的首要難題就是區別細胞和氣泡，以前，我們都是先描述細胞和氣泡的差異——細胞的周圍很薄，近似透明，而氣泡的周圍由于光線折射、反射等現象而變得很暗，然后，在黑板上畫出示意圖，雖然老師覺得已經為學生講述得很清楚，但是學生在真正操作中卻仍然難以區分。而使用了數字顯微鏡后，就能將細胞和氣泡在電腦上同時顯示出來，再投到投影儀上，學生一目了然，此后，學生很少會將氣泡和細胞搞混。（另附圖片）

2.學生在視野內觀察到許多物體的結構，容易將雜質和細胞搞混，如果僅僅讓學生對照著書本上的圖區分，由于書上的圖都是亞顯微結構，學生觀察到的與書本上畫的大相徑庭，不敢肯定看到的是否正確，因此一節實驗課要用幾乎20分鐘的時間去解釋為什么書上的跟實際的不一樣，耗費了太多時間，有些重要的內容不能當場為學生解決，拖到下節課再講學生就沒有多大的印象了。現在，由于我通過數字顯微鏡給學生看到的就是他們所做的，兩者之間無差異（最大的差異就是臨時裝片制作的好壞，但是大部分學生的臨時制作水平已經合格，這里的差異就比較少了），學生可以對照投影儀上顯示的結構來尋找自己裝片中相似的結構，提高了正確率，更好地掌握理論方面的知識。（另附圖片）

3.在初中教材中，有一個實驗非常重要，但是難度也相當大，就是《魚尾鰭的血液流動》，要求學生在觀察的基礎上，找到動脈、靜脈和毛細血管，其中，毛細血管由于比較細，學生不容易和其他兩種血管區別，因此，運用數字顯微鏡可以清楚地展示給學生看那些單個細胞流動的血管就是毛細血管，而且流動的方向和速度都可以看得很清楚，對于學生理解循環系統這章內容幫助非常大。

二、數字顯微鏡的使用能間接提高學生的科學文化素養

在生物實驗中，有一項基本的要求就是畫出自己在顯微鏡下觀察的結構，由于之前對所觀察的結構認識不到位，畫細胞結構圖的時候學生往往是運用美術的功底，將課本上彩色的圖片畫出來。這就缺乏了科學實驗實事求是的精神，畫的并不是看到的，添油加醋，畫蛇添足。現在，數字顯微鏡參與到課堂教學中，使得由于技術原因導致裝片做得不好，觀察不清楚的問題得以很好的解決。學生可以參考數字顯微鏡投影出來的結構，增加了真實性和科學性。

三、提高學生實驗的積極性

由于數字顯微鏡所對應的軟件具有拍照和攝像功能，因此我在課上經常鼓勵學生，如果做得好的學生，可以將自己制作的臨時裝片放在數字顯微鏡下拍照，相片可洗出來，留作紀念或者張貼在實驗室展覽，增強了學生做實驗，并且是做好實驗的興趣。因此，在課上，學生做實驗的態度比以往積極、認真的多。

總而言之，若要提高學生的顯微鏡操作水平，正確地觀察生物的顯微結構，防止學生在學習生物的起步階段對生物知識產生偏差，就要注重在實驗課中傳輸給學生正確的、真實的信息，而數字顯微鏡的使用，能夠很好地彌補傳統顯微鏡教授的不足，使學生的科學素養得以提升，為以后的生物實驗打下堅實的基礎。

參考文獻：

[1]姜科聲.SOLO在顯微鏡技能教學中的應用[J].實驗研究與探索，2008.

[2]孫洪敏.優化實驗教學 培養創新能力[J].生物學教學，2006.

編輯 馬燕萍