運(yùn)用計(jì)算機(jī)輔助生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)的途徑和方法淺探

馬麗麗

我校相關(guān)課題研究的實(shí)踐表明，教師在生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中利用計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)，會(huì)使學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中遇到的問(wèn)題明顯減少，可激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)生物的動(dòng)機(jī)和興趣，有利于克服整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程十分呆板，缺乏生動(dòng)性和趣味性等問(wèn)題。

一、生物實(shí)驗(yàn)的哪些內(nèi)容適合運(yùn)用計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)設(shè)計(jì)

（一）認(rèn)識(shí)生物實(shí)驗(yàn)器材，可運(yùn)用計(jì)算機(jī)輔助

教師在生物實(shí)驗(yàn)中如果僅靠實(shí)物和手繪圖、掛圖來(lái)講解生物結(jié)構(gòu)，會(huì)讓學(xué)生難以了解其構(gòu)造、原理及使用方法；而利用計(jì)算機(jī)輔助講解，問(wèn)題就好解決了。如在講解“顯微鏡的使用”實(shí)驗(yàn)時(shí)，教師就可以利用多媒體展示顯微鏡各部分的立體結(jié)構(gòu)；學(xué)生觀察后，對(duì)如何使用顯微鏡就會(huì)有較清晰而深刻的認(rèn)識(shí)。

（二）培養(yǎng)學(xué)生規(guī)范操作實(shí)驗(yàn)的習(xí)慣，可運(yùn)用計(jì)算機(jī)輔助

在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師如果只進(jìn)行講解或演示實(shí)驗(yàn)器材的操作方法、實(shí)驗(yàn)操作步驟，就無(wú)法培養(yǎng)學(xué)生規(guī)范的操作習(xí)慣。如在“檢測(cè)生物組織中的糖類(lèi)、脂肪和蛋白質(zhì)”實(shí)驗(yàn)中，部分學(xué)生因?yàn)榭床磺褰處煹氖痉恫僮骰蛘咦⒁饬Σ患校趯?shí)際操作過(guò)程中就會(huì)出現(xiàn)一些不規(guī)范的動(dòng)作，如將試管直接放到酒精燈的火焰上加熱，雙縮脲試劑A液和B液加入試管的順序顛倒等。而教師運(yùn)用多媒體技術(shù)顯示操作規(guī)范，利用錄像等播放實(shí)驗(yàn)過(guò)程，就能使學(xué)生明確實(shí)驗(yàn)操作步驟，避免多犯錯(cuò)誤。

（三）實(shí)驗(yàn)前展示步驟，實(shí)驗(yàn)后展示結(jié)果，可運(yùn)用計(jì)算機(jī)輔助

傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)課教學(xué)，因時(shí)間與條件的限制，不便于給學(xué)生講清楚；即使板書(shū)清楚，也不利于指導(dǎo)學(xué)生實(shí)驗(yàn)。因此，教師可運(yùn)用多媒體課件輔助教學(xué)。教師可在實(shí)驗(yàn)前指導(dǎo)學(xué)生閱讀實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，使其掌握實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮筒僮饕I(lǐng)，理解實(shí)驗(yàn)原理；實(shí)驗(yàn)中利用板書(shū)、圖示或動(dòng)畫(huà)展示實(shí)驗(yàn)步驟及各種現(xiàn)象，并對(duì)其進(jìn)行質(zhì)疑，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行探究性實(shí)驗(yàn)，觀察實(shí)驗(yàn)結(jié)果；實(shí)驗(yàn)結(jié)束后指導(dǎo)學(xué)生交流總結(jié)實(shí)驗(yàn)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)填寫(xiě)實(shí)驗(yàn)報(bào)告。

（四）無(wú)條件完成的實(shí)驗(yàn)，可用計(jì)算機(jī)輔助

對(duì)于因?yàn)閷W(xué)校條件的限制而無(wú)法操作的實(shí)驗(yàn)，或是對(duì)學(xué)生的安全有威脅的實(shí)驗(yàn)，或是太微觀、太宏觀的實(shí)驗(yàn)，可用計(jì)算機(jī)輔助完成。例如，可設(shè)計(jì)輔助“觀察植物細(xì)胞的質(zhì)壁分離和復(fù)原”實(shí)驗(yàn)的教學(xué)課件。再如，生物實(shí)驗(yàn)有的要求時(shí)間長(zhǎng)，不能在一節(jié)課內(nèi)完成；有的實(shí)驗(yàn)不能在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)完成，如孟德?tīng)柕倪z傳實(shí)驗(yàn)等，教師也可把它們的實(shí)驗(yàn)過(guò)程以動(dòng)畫(huà)或影片的形式濃縮在一個(gè)短短的課件中；還有的實(shí)驗(yàn)科技含量很高，一般的中學(xué)沒(méi)有硬件條件支持學(xué)生完成，如PCR擴(kuò)增等，教師也可將實(shí)驗(yàn)過(guò)程制成多媒體動(dòng)畫(huà)或影片，展示給學(xué)生，讓學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)有更多了解。

二、對(duì)生物實(shí)驗(yàn)運(yùn)用計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)設(shè)計(jì)的策略

（一）利用計(jì)算機(jī)輔助課件創(chuàng)設(shè)情景

計(jì)算機(jī)輔助課件能夠提供界面友好、形象直觀的交互式學(xué)習(xí)環(huán)境和圖文聲像并茂的多種感官綜合刺激，還能按超文本方式組織各種教學(xué)信息。比如在教學(xué)“細(xì)胞的結(jié)構(gòu)與功能”時(shí)，教師可設(shè)計(jì)這樣的多媒體課件：在打開(kāi)多媒體課件時(shí)，一個(gè)細(xì)胞跳出來(lái)，它會(huì)自我介紹自己的名字，它是哪個(gè)母體下的細(xì)胞，細(xì)胞將自己全身上下展現(xiàn)了一遍，而且講述自己喜歡什么，討厭什么，在什么情況下能傳輸，什么情況下不能傳輸?shù)取＿@樣的計(jì)算機(jī)輔助課件使學(xué)生事先被帶入實(shí)驗(yàn)情境，產(chǎn)生雙重記憶，使實(shí)驗(yàn)變得更加有價(jià)值。

（二）利用計(jì)算機(jī)輔助課件提供直觀材料

計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)的應(yīng)用，可以提高學(xué)生感受事物的質(zhì)量，讓學(xué)生獲得更生動(dòng)直觀的事物形象。它可以變抽象為具體，變靜態(tài)為動(dòng)態(tài)，將微觀過(guò)程加以宏觀模擬，把宏大場(chǎng)景作微觀處理，使瞬間變慢，歷史重現(xiàn)，化枯燥為生動(dòng)，圖文聲像并茂，調(diào)動(dòng)學(xué)生多種感官參與，為學(xué)生自主探究提供充足的感性材料，使學(xué)生能在最短時(shí)間內(nèi)達(dá)到探究的目標(biāo)，切實(shí)提高教學(xué)質(zhì)量。

（三）利用計(jì)算機(jī)輔助課件進(jìn)行當(dāng)堂考核

計(jì)算機(jī)輔助課件可以很好地幫助教師完成“評(píng)價(jià)”這個(gè)環(huán)節(jié)的教學(xué)。如在完成“減數(shù)分裂和有性生殖細(xì)胞的形成”的教學(xué)后，教師可以用多媒體課件展示克隆與克隆動(dòng)物技術(shù)發(fā)展史、受精的過(guò)程，加強(qiáng)學(xué)生應(yīng)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題能力的培養(yǎng)，加深學(xué)生的印象，拓寬學(xué)生的知識(shí)面。此外，教師還可以精心設(shè)計(jì)一些形成性練習(xí)，在教學(xué)結(jié)束后讓學(xué)生進(jìn)行思考作答，進(jìn)一步鞏固學(xué)生自主探究的效果，使學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力得以鍛煉。

三、計(jì)算機(jī)輔助生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)應(yīng)注意的問(wèn)題

（一）嚴(yán)格教學(xué)設(shè)計(jì)，確保實(shí)驗(yàn)科學(xué)準(zhǔn)確

教師在運(yùn)用計(jì)算機(jī)展示客觀存在的生物時(shí)，一定要注意真實(shí)性。植物和動(dòng)物的照片一定要使用實(shí)物照；對(duì)于微觀的生物現(xiàn)象，需要采用放大的模型，并要配有實(shí)物照或顯微攝影照片。因此，在進(jìn)行計(jì)算機(jī)輔助實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)過(guò)程中，要使用恰當(dāng)?shù)膶?shí)驗(yàn)儀器、實(shí)驗(yàn)材料和實(shí)驗(yàn)方法，使演示效果更加有效、明顯。對(duì)可能出現(xiàn)的影響實(shí)驗(yàn)的因素或不同的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，要充分估計(jì)，全面考慮，并讓學(xué)生用科學(xué)的態(tài)度分析其原因，確保實(shí)驗(yàn)的科學(xué)準(zhǔn)確。

（二）計(jì)算機(jī)輔助實(shí)驗(yàn)內(nèi)容要適量

要防止多媒體成為代替教師向?qū)W生灌輸知識(shí)的機(jī)器，把學(xué)生當(dāng)成接受信息的機(jī)器，課件播放時(shí)間要適度，避免學(xué)生產(chǎn)生疲勞感。教師可以邊播放課件邊講解示范，深化學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解。

（三）結(jié)合其他媒體，提高實(shí)驗(yàn)綜合效率

實(shí)際上，計(jì)算機(jī)輔助只對(duì)某種特定的實(shí)驗(yàn)教學(xué)有效，它并非全能媒體。要把板書(shū)、幻燈、投影、模型、標(biāo)本、電教設(shè)備等結(jié)合起來(lái)，充分發(fā)揮計(jì)算機(jī)的輔助作用，相互補(bǔ)充，取長(zhǎng)補(bǔ)短，提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)的綜合效率。

（四）恰當(dāng)使用，不要讓計(jì)算機(jī)輔助代替實(shí)驗(yàn)

對(duì)于大多數(shù)學(xué)生能夠親自動(dòng)手操作完成的實(shí)驗(yàn)，就不宜采用計(jì)算機(jī)輔助來(lái)代替。如果用計(jì)算機(jī)完全代替學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作，那么學(xué)生便會(huì)產(chǎn)生惰性，他們的操作技能、合作意識(shí)、學(xué)習(xí)興趣等就無(wú)法培養(yǎng)，違背了實(shí)驗(yàn)教學(xué)的初衷。

運(yùn)用計(jì)算機(jī)輔助生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)，可以解決實(shí)驗(yàn)教學(xué)的許多問(wèn)題，同時(shí)也能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，促進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的順利進(jìn)行，提高教學(xué)效率。