“電子書包”在初中生物學實驗教學中的應用

楊筱曼

(江蘇省南京師范大學附屬中學新城初級中學 210019)

本文結合教學實踐，淺談“電子書包”在初中生物學實驗教學中的開發(fā)與應用。

1 采集實驗材料，將實驗記錄多樣化

生物學實驗需要大量的實驗材料，大多數(shù)實驗材料是由實驗教師準備的，有些實驗也可讓學生參與實驗材料的準備和采集。利用“電子書包”便攜的拍照和錄制視頻功能，學生可用圖文采集的形式，豐富實驗材料的準備形式，為進一步開展相關實驗的觀察奠定基礎。同時，豐富的圖片或視頻資源也可在學生的實驗記錄中有所體現(xiàn)，改變以往單一的文本實驗記錄的形式，更好地實現(xiàn)以生為本、師生互動。也激發(fā)了學生參與實驗、完成實驗記錄的積極性和熱情度。

例如，在蘇教版教材(下同)七(上)“生物與環(huán)境的關系”一節(jié)中，要求開展“影響鼠婦分布的非生物因素”的探究性實驗，教師布置學生提前去周圍環(huán)境中尋找鼠婦，同時要求用“電子書包”的拍照功能，拍攝發(fā)現(xiàn)鼠婦的周圍環(huán)境和生活狀態(tài)等圖片信息。一方面可在課堂上開展探究實驗時展示交流，并進一步引導學生提出相關的問題；另一方面，在最終的實驗記錄上，學生可以利用自己采集的鼠婦圖片，完成圖文并茂的實驗報告。

又如，在“植物種子的萌發(fā)”一節(jié)中，可利用“電子書包”開展觀察實驗，要求學生以蕓豆種子為觀察材料，對照教材上“大豆種子的結構示意圖”，自學種子的結構。教師除了發(fā)給學生蕓豆種子實物以外，還可以利用“電子書包”中蕓豆種子外形和剖面的圖片，與學生手中的實物相對照。學生在解剖種子之后，在平板電腦上用不同顏色標注蕓豆種子內(nèi)部的結構，并標注名稱。每人再從黑豆、紅豆、豌豆和花生中任選一種，用同樣的解剖和觀察方法，觀察其結構并完成記錄。最終，利用“電子書包”的現(xiàn)場投影功能，展示部分有代表性的繪制過程及結果。如用不同顏色的“筆”標注或涂色等，供師生共同分析和評價。

2 豐富實驗設計，將思維過程可視化

平時的探究性實驗教學，會受到諸多因素的限制。在有限的課堂時間里，教師往往較難全面地了解到每一位學生的實驗情況和結果反饋，也較難了解每一位學生的探究思維過程并開展有針對性的評價。利用“電子書包”則可隨時查閱批注，現(xiàn)場投影具有的師生互動功能，能在開展探究性學習時發(fā)揮有效的作用。

例如，在教材八(上)“生物圈中的各種生態(tài)系統(tǒng)”一節(jié)中，教師設計了“影響生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的因素”探究實驗。要求學生利用“電子書包”設計生態(tài)瓶，使之成為一個完整的、人工封閉的生態(tài)系統(tǒng)，并使小魚存活的時間盡可能地延長。學生可利用“電子書包”進行生態(tài)瓶的繪制，教師對學生的繪制過程進行實時監(jiān)控，了解其探究思維的過程并及時批注。也可將學生繪制過程中出現(xiàn)的問題進行現(xiàn)場投影，再展示不同學生的設計結果，然后師生共同分析評價。

有些探究或觀察實驗由于實驗材料不易獲得的原因，在實際的教學中較難開展，其實有條件的學校可適當?shù)匾胄畔⒓夹g進行虛擬實驗，借助“電子書包”的虛擬環(huán)境可很好地解決這一矛盾。

例如，在教材八(上)“動物的運動依賴于一定的結構”一節(jié)中，“觀察脊椎動物的運動系統(tǒng)”可借助“電子書包”將相關的圖文資料發(fā)到每一位學生的平板電腦上，包括豬骨骼的實物圖和人屈肘伸肘的肌肉示意圖等。學生可在平板電腦上進行分析運動時肌肉變化的虛擬實驗等，教師則進行實時監(jiān)控，有效地了解學生的思維誤區(qū)和困惑點。

3 分析實驗數(shù)據(jù)，將實驗結果數(shù)字化

在實驗教學中，學生常缺乏對數(shù)據(jù)的處理意識和分析能力。而“電子書包”具有較強的數(shù)據(jù)處理功能，可利用平板電腦的數(shù)據(jù)處理和生成等功能，對學生實驗過程中的數(shù)據(jù)進行及時地自動統(tǒng)計和分析，增強學生對實驗結果的定量處理意識。同時，教師可根據(jù)學生的數(shù)據(jù)結果，較為清晰地了解到學生的實驗情況，真正做到以學生為主體，實現(xiàn)“面向全體學生”的理念。

例如，教材七(上)“生物與環(huán)境的關系”一節(jié)中 “影響鼠婦分布的非生物因素”探究實驗，需要學生在即時觀察和記錄鼠婦在5 min內(nèi)的活動變化，記錄鼠婦每分鐘在“陰暗”與“光亮”處的數(shù)量。各小組可在各自的“電子書包”上進行數(shù)據(jù)的記錄，然后及時上傳到教師的平板電腦上。教師利用平板電腦的數(shù)據(jù)統(tǒng)計功能，快速地匯總并統(tǒng)計好全班各小組的數(shù)據(jù)，求得平均值后在全班開展數(shù)據(jù)的分析。此外，教師還可在自己的平板電腦上記錄下各個班級的實驗數(shù)據(jù)，再匯總?cè)昙壍臄?shù)據(jù)分析后展示給學生，增強學生對實驗數(shù)據(jù)分析的意識，并掌握一定的數(shù)據(jù)分析方法。

對數(shù)據(jù)的處理和分析功能，也適用于其他同類型的實驗探究教學，如七(上)“植物種子的萌發(fā)”一節(jié)中“種子萌發(fā)需要的外界條件”實驗、八(下)“遠離煙酒”一節(jié)中“酒精對水蚤心率的影響”等實驗。同時，也適用于課堂調(diào)查類的一些數(shù)據(jù)處理，如七(下)“人體的神經(jīng)調(diào)節(jié)”一節(jié)中“調(diào)查每天的睡眠時間”實驗、八(下)“人的性狀和遺傳”一節(jié)中“調(diào)查人體常見的遺傳性狀”實驗和“人的性別決定”一節(jié)中“生男生女的奧秘”實驗等。

4 拓展課外實驗，將實驗教學立體化

很多初中生物學實驗，較難在一節(jié)課上完成，需要學生提前或是課后繼續(xù)開展相關的實驗觀察和研究。平時的教學一直忽視課外實驗的拓展，即使開展也會比較難以監(jiān)控和評價。多數(shù)教師常采用的方法是讓學生把課后的實驗結果整理后，寫成實驗報告上交，或制作成多媒體課件進行展示，容易忽視過程性的管理和評價。而利用“電子書包”的實時互動，教師可以更好地監(jiān)控學生課外的實驗過程，及時發(fā)現(xiàn)問題，及時解決問題，使實驗教學向課外延伸，真正實現(xiàn)教學的立體化。

例如，在“生物圈中的各種生態(tài)系統(tǒng)”一節(jié)的課外拓展實驗中，布置學生自制小型的生態(tài)系統(tǒng)，然后利用“電子書包”的拍照和記錄功能，圖文并茂地展示每天對自制生態(tài)瓶的觀察和記錄過程，要每天發(fā)送給教師。教師可以監(jiān)控到每一位學生的觀察記錄過程，如果實驗失敗，師生可以及時共同分析問題出在哪里，教師批注評價后再發(fā)給學生。

優(yōu)秀的實驗觀察記錄可保存在教師平板電腦上，再發(fā)送給全體學生學習觀看，將實驗教學有效地拓展到課后，也豐富學生的課外作業(yè)形式。在實驗完成之后，學生也擁有了一份完整的實驗過程記錄，便于今后進一步研究分析或整理展示。

教材中的其他實驗也可借助“電子書包”，實現(xiàn)實驗教學向課外拓展和延伸。

例如，初中生物學教材七(上)“植物種子的萌發(fā)”一節(jié)中 “種子萌發(fā)需要的外界條件”探究實驗，不僅可以在課堂教學中要求學生利用“電子書包”開展實驗設計，還可以布置學生根據(jù)自己的實驗設計在課后開展為期一周的種子萌發(fā)實驗，每天拍照記錄數(shù)據(jù)上傳，教師及時進行指導和評價。同類實驗還有七(下)“關注生物圈——環(huán)境在惡化”一節(jié)中 “模擬酸雨影響植物種子的萌發(fā)”探究實驗、“保護生物圈——從自身做起”一節(jié)中 “生活垃圾分類處理的必要性”探究實驗、八(下)“源遠流長的發(fā)酵技術”一節(jié)中 “釀制酒釀”探究實驗和“食品保存”一節(jié)中 “食物腐敗的主要原因”探究實驗等。