多媒體在生物實驗教學中的應用

蔡軍+馬義

創新型社會需要創新型人才，實驗教學是提高學生科學素養、促進學生學習方式轉變和激發學生學習興趣、培養學生創新能力的重要方式，因此，在高中生物教學中必須高度重視實驗教學。但調查表明，盡管大多數生物教師十分明確實驗教學的目的，但實際的實驗教學完成情況及教學效果卻不盡如人意。

隨著社會的發展，我們已經進入了信息化時代，多媒體技術已經廣泛地應用于教學領域，教師通過多媒體可以非常形象直觀地講述清楚傳統課程上很難描述的課程內容，學生也可以更形象地去理解和掌握相應教學內容。因此，多媒體技術的發展為解決生物實驗教學中的問題、提高實驗教學效果提供了新的途徑。

1.高中生物實驗教學存在的問題分析

（1）硬件嚴重不足。由于本地區學校財力、物力等因素影響，大多數學校實驗室和實驗器材遠遠達不到教學需求。生物實驗室缺乏，生物實驗設備老化，損壞嚴重。大多數學校只有一個生物實驗室，儀器室和實驗準備室共用。

（2）實驗員業務素質較低。實驗員的素質和責任心的高低，是能否完成實驗教學的關鍵。然而大多數學校缺乏實驗員，而且基本上都沒有經過培訓，人員也都是即將退休的老教師。他們的專業知識比較缺乏，基本的實驗技能也不熟練。

（3）任課教師做實驗的積極性不高。在目前的模式下，任課教師的教學具有很強的高考功利性，為應試而教，為應試而學，“做”生物實驗還不如教師“講”實驗、學生“聽”實驗和“背”實驗的效果好。

2.多媒體教學的特點

（1）圖文聲像并茂，直觀高效。在教學過程中運用文本、圖形、聲音、動畫、視頻等多種媒體信息，能夠給學生提供多種感官的綜合刺激，可以大大提高教學過程中的直觀性，從而使學生對學習產生濃厚的興趣，增強學生的學習主動性，通過更為直觀的刺激縮短學生對新知識的學習接受時間。

（2）信息資源豐富，擴大學生的知識面。多媒體教學可以創設大量的多媒體信息和資料，在授課過程當中合理運用，大大優化教學效果。如在專業課的教學當中，任課教師可到專業現場拍攝提取圖片影音資料，還可以把最新的設備和工藝方法等通過多媒體手段展現于課堂上，使學生在課堂中就能夠很好地了解、掌握本行業的實際情況和最新動向，這樣也就大大拓展了學生的生物知識面。

（3）降低教師的備課難度，授課的便利性突出。任課教師可以合理利用各種教學手段制作一套完整的課件。通過不斷完善和改進，課件能夠被重復使用。另外，多媒體教學能夠與各種外部設備掛接，實現數據交換、監視控制等多種功能，這樣不僅能夠提高教學效果，還可以有效降低教師的工作強度。

（4）因材施教，實現個性化教學。多媒體技術可以實現信息的點對點傳播，教師可以根據學生情況向一個或多個學生傳遞特定信息，學生同樣可以選擇、檢索信息。利用多媒體個性化的特點，教師可以為學生訂制個性化的教學方案，實現因材施教。

3.多媒體在實驗教學中的應用

（1）利用多媒體技術，使抽象問題直觀化。高中生物學知識中有些實驗現象、實驗過程過于抽象，教師僅僅用語言描述很難讓學生在大腦中形成清晰的概念。有的實驗因人為的處理，實驗對象失去了活性，無法真實再現其動態變化過程，致使學生不能體驗和領悟生物的真實情況，造成思維上的障礙。教師運用多媒體技術輔助教學，動態模擬生物真實情景，把抽象的規律和概念形象化，化靜態為動態，化微觀為宏觀，這樣展示生物連續的動態變化過程，既清晰又形象，使學生體驗到實驗中無法觀察的現象，有利于學生對實驗現象、實驗過程的觀察和分析，收到了較好的教學效果。

“觀察植物根尖細胞的有絲分裂”實驗由于解離液使根尖細胞失去活性，在顯微鏡下只能觀察到停留在某個時期的細胞，而不能看到連續的分裂過程。這樣學生可能會認為有絲分裂就是這些不同時期細胞組成的，而不能準確把握細胞分裂過程中連續的動態變化。這時教師應充分利用多媒體資源，讓學生觀看細胞分裂的模擬動畫，去體會一個植物細胞或動物細胞在有絲分裂過程中各種結構的變化。如染色體的變化，從間期細絲狀的染色質到前期縮短變粗、散亂分布的染色體，接著是中期染色體規則地排列在赤道板上，然后是后期的染色體著絲點分裂、姐妹染色單體分離，染色體數目加倍，最后是末期染色體變細變長重新變為染色質狀態。同樣，核膜、核仁等結構的周期性變化也可運用動畫演示出來。通過形象而簡潔的動畫讓學生理解有絲分裂的動態變化過程。通過利用多媒體技術，引導學生更好地觀察實驗現象，加深學生對實驗的過程理解，有利于培養學生的創造性思維。

（2）利用多媒體培養學生的實驗設計能力。在實驗教學中，鼓勵學生利用多媒體資源，收集與實驗相關的資料，設計實驗方案，一方面可以豐富學生的感性認識，啟發學生積極思維；另一方面可培養學生發現問題、探究問題的積極性。如在生態系統實驗中，讓學生觀看網絡上的相關視頻，讓學生對種類繁多、五彩繽紛的動、植物世界有充分了解，從而引入課題。這樣可以激發學生的求知欲，使他們產生強烈的探究欲望，提高學習積極性。

探究性實驗是2017年高考命題的重點，同時，開展探究性實驗是培養學生發現問題、解決問題能力的重要手段。讓學生利用多媒體手段，搜集多視角的材料和相關背景信息，進而引導學生依據相關信息提出值得研究的問題，通過小組合作提出實驗設計方案，進行科學探究。例如，在“探究生長素類似物促進扦插枝條生根的最適濃度”實驗中，利用互聯網上的大量相關知識背景，在事實依據的基礎上提出問題，自己設計實驗進行探究，既可訓練學生的動手操作技能，又可培養學生的創新能力。同時，各組可以將自己的實驗方案、實驗過程通過多媒體展示，進行對比分析，討論實驗設計優、缺點，結合實際條件，對自己的實驗方案進行改進和優化，掌握實驗設計的基本技能。

（3）利用多媒體技術直觀高效地進行生物學實驗復習。生物實驗是高考命題的一項重要的內容，但由于受時間和條件的限制，如果用常規手段進行復習，讓學生把考試大綱中所有要求掌握的實驗全部重做進行復習是不可能的。這時，充分利用多媒體技術，利用電腦模擬實驗，或者播放演示實驗視頻，能有效提高課堂教學質量，還有利于學生比較、加深理解，高效地完成實驗復習。例如，教師通過播放演示實驗視頻，在播放過程中講解實驗中的注意事項，喚起學生對舊知識的記憶，以及播放一些應用不同實驗方法的實驗視頻進行對比，在對比分析的過程中，加強對學生科學思維能力的培養。

（4）利用多媒體技術對實驗教學的效果進行反饋和評價。對課堂教學效果的評價始終是課堂教學的重要環節，教師要根據學生實驗基礎，通過攝像技術，將學生的實驗操作過程以視頻或圖片的形式展示在大屏幕上，讓學生以小組形式開展討論，分析實驗操作是否規范、實驗結果是否正確。這與傳統的實驗相比，既直觀又生動，同時可培養學生分析問題的能力，激發學生的發散思維。教師還可以利用互聯網平臺展示學生實驗結果，課下同學之間可以依據不同的實驗結果，分析產生的原因，進行討論，發表自己的不同見解。因此，多媒體技術的應用使對教學效果的檢測評價更簡潔高效。如觀察植物的質壁分離實驗，教師可通過課件展示學生做的實驗效果圖片和實驗操作過程的視頻，讓學生理解實驗現象與實驗操作間的關系，以及規范實驗操作的重要性，有利于學生掌握植物細胞質壁分離及復原的過程和特點，培養學生的觀察興趣。

總之，中學生物實驗中合理運用多媒體技術，能有效提高實驗教學質量，增強生物實驗教學的直觀性，有效提高實驗教學質量，培養學生的觀察能力和科學思維，并讓學生逐步養成科學探究的能力。但是，不能因為使用多媒體而削弱實驗教學，多媒體在實驗教學中只能起到輔助作用，教師應堅持以實驗為基礎的教學原則，豐富教學模式，保證教學過程中以教師為主導、學生為主體的教學理念的實施。

（作者單位：蔡 軍 河南省信陽市九中春華分校；馬 義 河南省信陽市第一高級中學）