利用信息技術提高初中生物學實驗教學的有效性

郭艷菊（天津市濱海新區大港海濱第四學校天津300272）

目前初中生物學實驗教學存在諸多問題，例如實驗開出率低，以演示實驗代替探究實驗，以講實驗代替做實驗，這與新課程的理念是相違背的，不利于培養學生的創新能力。如何提高初中生物學探究實驗教學的有效性？筆者根據多年的教學經驗，認為可將信息技術與生物學實驗深度融合，信息技術具有可交互性、實時性、可共享性、可模擬性等特點，這些優勢為生物學實驗教學提供了必要的保證。充分將信息技術應用于生物學實驗教學，可激發學生的學習興趣，提高創新能力，實現生物學實驗教學的有效性。

1 制作微課視頻

1.1 展示實驗細節，增強演示實驗的效果有些生物學實驗是需要教師演示的，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、調整角度等問題浪費時間，因此可將實驗的操作過程剪輯制作成微課視頻，在課上播放，既節省時間，又能增強實驗的可見度，還能隨時暫停強調實驗的細節，提高實驗教學的有效性。

1.2 再現或模擬實驗過程有的生物學實驗需時較長，有的是微觀實驗，還有一些實驗因季節問題材料不易取得,有的實驗難度較大,教師可利用信息技術將這些探究實驗過程制作成微課，對實驗過程進行形象直觀演示，幫助學生加深理解實驗過程，提高教學效果，這對提高生物學實驗教學質量是有利的。例如“探究酒精或煙草浸出液對水蚤心率的影響”實驗，是8年級最后一個探究實驗，在天津能找到水蚤的時間是5月底，此時學生已經會考完畢，筆者將此實驗安排在課時較多的7年級進行，并將此過程制作成微課，8年級學習時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驗制作成flash動畫，既提高了學生的學習興趣，激發求知欲，又使抽象的實驗形象化。此外，教師可利用功能鍵進行任意播放、分解，直至取得較好的教學效果。

2 利用信息技術即時指導與評價

學生對顯微鏡的使用充滿了新鮮與好奇，對于顯微鏡下呈現的顯微圖像，學生總以為觀察到物像就是實驗成功了，至于看到的是什么,學生并不太關心，怎樣將顯微世界呈現在學生面前，幫助學生理解知識?可在連網情況下，用電腦和手機登錄同一個QQ，教師用智能手機將學生在顯微鏡下觀察到的物像進行拍照或錄像，將照片或視頻發送至“我的電腦”，屏幕上就能立刻顯示影像。筆者也經常利用懿文德軟件,采用手機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行標注、比較。例如教師將拍到的水蚤錄像、小魚尾鰭內血液的流動錄像發送至大屏幕上,用筆標出跳動的心臟、3種血管，便于學生觀察并學會如何對水蚤心跳進行計數、如何分辨3種血管（圖1）。又如教師將各組學生制作的葉橫切顯微圖像發送至大屏幕，學生對照教材辨認葉片每個部分的結構，理論聯系實際。通過這種方法還可進行小組間的實驗效果比賽,激發學生的競爭意識，培養學生的小組合作能力及嚴謹的科學態度。有條件的學校可建立數碼互動實驗室，便于教師演示、適時監控指導，每個學生均能得到教師的單獨指導，便于師生進行良好互動，對觀察的目標進行討論；也便于展示和保存學生的實驗結果；便于學生小組合作學習、自主學習，能極大地發揮學生學習的主動性，體現現代課堂的教學理念。

圖1 水蚤

3 利用信息技術增強實驗分析的直觀性

有的生物學實驗需要當堂測量數據并分析得出結論。傳統的數據處理方法是在紙上記錄、計算、繪圖，費時較多，不利于提高教學效率。利用信息技術，教師可讓學生分組將實驗數據輸入Excel表，根據需要輸出柱形圖或折線圖等，其直觀性強，可實現數據的快速采集、處理和分析，并即時得出結論。若發現數據出入較大，可當場及時補測，教師可當場評價學生的實驗數據，培養學生嚴謹的科學態度，實現實驗教學的有效性。例如“酒精或煙草浸出液對水蚤心率的影響”實驗，課前將Excel表設置好計算公式，實驗時學生將實驗數據填入表1、表2中的同時即顯示折線圖，學生立刻能分析出酒精、煙草浸出液對水蚤心率的影響，從而使學生理解要遠離煙酒，學會健康的生活。又例如“精子與卵細胞的隨機結合”實驗，學生將精子與卵細胞隨機結合情況的10組數據輸入電腦，會立刻顯示性別比，學生便能明白生男、生女的機會大致相等的道理。

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

對初中學生來說有些生物學實驗不太好理解，教師可制作互動軟件，幫助學生理解實驗。例如“綠葉在光下制造有機物”實驗，學生對實驗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驗的互動軟件。首先采用倒推的方法幫助學生理解實驗原理，大屏幕上先后出示問題：1）如何證明綠葉產生了淀粉？2）葉片本身是綠色的，對實驗有沒有影響？3）如何脫色？4）如何證明葉片中的淀粉是在光下產生的還是葉片原來就有的……在學生明白了實驗原理后，讓學生在白板上操作，利用拖拽的方法將儀器、材料等進行組裝，演示該實驗的操作過程、目的及實驗現象，課下讓學生在實驗室開放的時間完成該實驗。這樣既簡單又在有限的時間內增大了學生的思維容量，從而提高學生的實驗設計能力。

4 利用信息技術實現資源共享

許多初中生物學實驗耗時較長，例如“探究種子萌發的環境條件”“探究綠葉在光下制造有機物”等；初中生物學實驗多，但課時少，又因為空間限制，給學生探索創新的機會較少，這在一定程度上限制了學生的能力發展。教師可讓學生分組，在課下完成實驗，讓學生按照自己的意愿自主選擇實驗材料、自行設計實驗，可以是重做教材上的探究實驗，也可以改進教材實驗，還可進行小課題研究，在探究實驗或小課題研究中隨時記錄、拍照、錄像，并將這些資料通過學習平臺實現共享。現在大多數學校都選擇了學生學習平臺，學生擁有自己的學習空間，也有群體空間可互動交流。筆者為本校學生選擇了樂教樂學平臺，學生將實驗的視頻、照片、文本發送至小組、班級、學校或者教師，便于大家就實驗進行討論，教師也可及時給予指導。此外，師生還可將自己制作的實驗微課發送至平臺，便于平臺上所有有需求的人進行借鑒，從而為實驗教學提供了更廣闊的領域。沒有學習平臺的學校也可通過微信、QQ等方式實現。這種方式利于學生主動參與學習，并自主控制，提高學生設計實驗的能力，變被動學習為主動學習，實現實驗教學的有效性。

雖然信息技術在指導實驗教學方面有諸多的優勢，但也有學者認為“人們更應該使教育回歸生活，重視現實生活教育，面對面的教育是永遠不可消滅的”。因此，用信息技術完全取代實驗教學,讓學生只通過觀察視頻和動畫而不是親自動手做實驗的方法是不可取的。

［1］陳華杰.新課程背景下提高初中生物學實驗教學有效性的策略研究.上海：華東師范大學碩士學位論文,2009.

［2］劉連芳.信息技術在初中生物教學中的應用.濱海教研,2015（1）:35.

［3］鐘永江,鐘紹春,尹桂萍,等.用信息技術“點亮”物理實驗:信息技術與物理實驗課程整合的方法研究.中國信息技術教育,2009(1):46.