借助現(xiàn)代教學(xué)技術(shù) 提升生物實(shí)驗(yàn)質(zhì)效

李來續(xù)

對(duì)于初中生物學(xué)科來說，生物課堂教學(xué)不僅包括生物理論知識(shí)，還有生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)。具體來說，形式多樣的實(shí)驗(yàn)包括教師示范實(shí)驗(yàn)、學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)，還有環(huán)境調(diào)查實(shí)驗(yàn)，等等。實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果不僅決定著課堂教學(xué)質(zhì)量，而且還影響著學(xué)生生物科學(xué)素養(yǎng)的提升。但是由于條件的限制，一些實(shí)驗(yàn)，比如微觀實(shí)驗(yàn)，是無法通過現(xiàn)有的儀器進(jìn)行實(shí)際操作的，這或多或少制約了學(xué)生對(duì)其教學(xué)內(nèi)容的直觀理解。對(duì)此，教師可以通過現(xiàn)代教育技術(shù)手段，對(duì)其實(shí)驗(yàn)過程進(jìn)行改進(jìn)，或者模擬，在幫助學(xué)生理解教學(xué)內(nèi)容的同時(shí)，也能助力教師輕松教學(xué)。本文結(jié)合教學(xué)實(shí)際，在尊重學(xué)生主體地位的基礎(chǔ)上，談一談“借助現(xiàn)代教學(xué)技術(shù)，提升初中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)效”的體會(huì)，以供參考。

一、借助實(shí)物投影技術(shù)，增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)的真實(shí)性

生物教學(xué)內(nèi)容涉及生物宏觀與微觀方面的知識(shí)，對(duì)此進(jìn)行解析，必要的演示實(shí)驗(yàn)是必不可少的。通過演示實(shí)驗(yàn)，不僅可以讓學(xué)生獲得更為直觀的感性認(rèn)識(shí)，幫助他們更為準(zhǔn)確地理解和掌握相關(guān)生物概念與知識(shí);而且還能幫助他們發(fā)展觀察、分析等思維能力，助力科學(xué)核心素養(yǎng)形成。在課堂教學(xué)中，借助演示實(shí)驗(yàn)，不僅能夠突破相關(guān)教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)，而且還能激發(fā)學(xué)生興趣，幫助學(xué)生體驗(yàn)感知實(shí)驗(yàn)的真實(shí)性。

由于演示教學(xué)的局限性，比如，針對(duì)“草履蟲模型”以及“葉片結(jié)構(gòu)模型”等這一類的演示操作。由于涉及微觀世界，教師盡管能夠進(jìn)行操作，但在學(xué)生眼中只能看到教師的操作過程，無法直接感知實(shí)驗(yàn)結(jié)果;而讓全班學(xué)生輪流上臺(tái)觀察實(shí)驗(yàn)結(jié)果，既不現(xiàn)實(shí)也不符合課堂教學(xué)需要。如有可能，可以將這些微觀觀察結(jié)果或者演示過程，利用交互式電子白板的實(shí)物展臺(tái)功能展現(xiàn)到白板上面。這樣，學(xué)生坐在座位上也能清晰地感知和觀察教師的操作與實(shí)驗(yàn)結(jié)果了。

又如，針對(duì)《人體泌尿系統(tǒng)的組成》這一課的教學(xué)。由于人體的腎單位結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜，僅靠相關(guān)抽象知識(shí)或者教學(xué)掛圖，學(xué)生理解起來難度較大。通過交互式電子白板技術(shù)，從其存儲(chǔ)系統(tǒng)中調(diào)出相關(guān)圖片，然后用電子白板繪制相關(guān)結(jié)構(gòu)模式圖。通過師生互動(dòng)、人板互動(dòng)形式強(qiáng)化主動(dòng)參與，一來可以激發(fā)學(xué)生興趣，調(diào)動(dòng)他們的參與欲望;二來也能將其抽象化為具體生動(dòng)，幫助他們理解鞏固相關(guān)教學(xué)知識(shí)。

二、借助錄像技術(shù)，再現(xiàn)實(shí)驗(yàn)的模擬性

對(duì)于實(shí)驗(yàn)教學(xué)來說，演示實(shí)驗(yàn)通過實(shí)物投影技術(shù)只可以放大，而不能無限反復(fù)循環(huán)。但對(duì)于部分學(xué)生來說，并不全是只通過一遍觀察，就能徹底理解掌握。有的學(xué)生甚至需要兩遍、三遍，或者更多遍才能真正理解掌握，才能夠駕馭實(shí)驗(yàn)。而要讓教師不停地作演示實(shí)驗(yàn)也不太現(xiàn)實(shí)，更不科學(xué)。因而，如有必要，可以對(duì)演示實(shí)驗(yàn)通過錄像技術(shù)將其保存，或者制作成微課，讓學(xué)生根據(jù)需要隨時(shí)點(diǎn)開播放，進(jìn)行反復(fù)觀察，助力加深理解。

比如，針對(duì)《綠色植物是有機(jī)物的生產(chǎn)者》這一課中的演示實(shí)驗(yàn)“探究綠葉在光下制造有機(jī)物”。從內(nèi)容來看，較為枯燥乏味，學(xué)生不感興趣;教師直接講解，效果自然不佳。對(duì)此，最好的方式就是采取演示實(shí)驗(yàn)，以便給學(xué)生直觀體驗(yàn)。但由于光合作用演示實(shí)驗(yàn)時(shí)間較為漫長(zhǎng)，一般需要2～3天時(shí)間，加上天氣因素，還有用酒精溶解葉片有一定的危險(xiǎn)，因而，對(duì)此最好的方式就是不讓學(xué)生直接觀察，而是通過錄像技術(shù)將其實(shí)驗(yàn)過程制作成實(shí)驗(yàn)錄像。觀看實(shí)驗(yàn)錄像，讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到光在綠葉合成有機(jī)物中發(fā)揮了重要作用。這一錄像演示實(shí)驗(yàn)，可以通過調(diào)節(jié)控制播放時(shí)間，讓學(xué)生在課堂規(guī)定時(shí)間內(nèi)熟悉實(shí)驗(yàn)過程，了解實(shí)驗(yàn)原理與結(jié)果。學(xué)生也可以根據(jù)自己的需要，反復(fù)播放演示實(shí)驗(yàn)，以便最終理解掌握光合作用相關(guān)知識(shí)、概念與實(shí)驗(yàn)原理。這里教師需要注意的是，錄制實(shí)驗(yàn)一定要事先做好準(zhǔn)備，保證其在安全的情況下進(jìn)行。

三、借助數(shù)碼顯微技術(shù)，放大實(shí)驗(yàn)的科學(xué)性

數(shù)碼顯微技術(shù)，通俗地說就是將光學(xué)顯微鏡和先進(jìn)的光電轉(zhuǎn)換、液晶屏幕等技術(shù)有效結(jié)合在一起，屬于一種比較先進(jìn)的高科技教學(xué)。由于許多生物實(shí)驗(yàn)屬于微觀領(lǐng)域的觀察實(shí)驗(yàn)，過去大多靠雙眼觀察，不僅容易出現(xiàn)疏忽，而且還比較辛苦;而借助數(shù)碼顯微技術(shù)，卻能將傳統(tǒng)的雙眼觀察轉(zhuǎn)換為顯示器觀察。這樣，不僅可以放大觀察效果，而且還能將一人觀察擴(kuò)展為全班觀察，有效地增強(qiáng)了觀察效果。

比如《單細(xì)胞生物體》這一課的實(shí)驗(yàn)教學(xué)。雖然通過教學(xué)掛圖也能讓學(xué)生清晰感知草履蟲、酵母菌的形態(tài)結(jié)構(gòu)，但是那畢竟較為抽象，學(xué)生的理解往往停留在表面;即便通過顯微鏡觀察水滴，也只能觀察到大概，無法真實(shí)再現(xiàn)微觀世界;盡管進(jìn)行分組實(shí)驗(yàn)，但是學(xué)生觀察時(shí)間有限，只能觀察到相對(duì)靜止的狀態(tài)，無法再現(xiàn)其動(dòng)態(tài)。但是，通過數(shù)碼顯微技術(shù)卻不一樣，不僅再現(xiàn)了整個(gè)微觀動(dòng)態(tài)變化，而且還能讓其課堂教學(xué)充滿活力。把一滴水滴到載玻片上，將載玻片放到數(shù)碼顯微鏡下，然后通過大屏進(jìn)行觀察。這樣，不僅可以觀察到草履蟲、酵母菌的結(jié)構(gòu)，而且還能觀察到他們的動(dòng)態(tài)世界，即草履蟲的纖毛運(yùn)動(dòng)，還有小球藻、小動(dòng)物在捕食，等等。通過數(shù)碼顯微技術(shù)，學(xué)生就會(huì)看到“一水一世界”。他們?cè)隗@嘆中不僅加深了對(duì)相關(guān)知識(shí)點(diǎn)的理解，而且還能激發(fā)探究科學(xué)世界的興趣，同時(shí)也為其科學(xué)素養(yǎng)的提升進(jìn)一步奠定基礎(chǔ)。

四、借助多媒體技術(shù)，演示實(shí)驗(yàn)的生動(dòng)性

對(duì)于生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)來說，有些實(shí)驗(yàn)可以做，但有些實(shí)驗(yàn)僅憑現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)器材、實(shí)驗(yàn)條件是無法再現(xiàn)的。對(duì)此，教師可以借助多媒體技術(shù)，進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)。如果精通多媒體技術(shù)，可以自己設(shè)計(jì)制作Flash動(dòng)畫;或者利用教學(xué)資源，乃至通過網(wǎng)絡(luò)下載現(xiàn)有的動(dòng)畫資源，進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)，比如食物消化和吸收、細(xì)胞分裂，還有動(dòng)植物的生長(zhǎng)、血液循環(huán)等過程。模擬情境的運(yùn)用，能激起學(xué)生濃厚的認(rèn)知興趣和強(qiáng)烈的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)，從而有效突破難點(diǎn)。

以《尿液形成的過程》一課的教學(xué)為例。具體來說，需要講解“通過腎小球的過濾”和“經(jīng)過腎小管的重新吸收等”兩個(gè)主要的過程。血液先經(jīng)過過濾形成原尿，再經(jīng)過重新吸收才會(huì)形成尿液。血液、原尿、尿液三者演變的過程以及成分都比較復(fù)雜，如果僅靠教師口頭講解很難達(dá)到預(yù)想的效果。但是，通過動(dòng)畫卻能將這變化過程演示得清清楚楚。具體來說，可以用各種顏色、圈圈代表不同成分，比如紅色代表血細(xì)胞、黑色代表無機(jī)鹽，等等。當(dāng)動(dòng)畫視頻在演示“尿液形成的過程”時(shí)，不同顏色的圈圈從入球小動(dòng)脈進(jìn)入腎小球中，一部分圈圈就會(huì)經(jīng)過腎小囊過濾;接著在通過腎小管時(shí)，又有一部分不同顏色的圈圈被腎小管外面的毛細(xì)血管重新吸收;最后剩下的才會(huì)經(jīng)過腎小管流出，成為尿液。這樣一來，過去無法講解清楚的變化，卻能通過視頻動(dòng)畫生動(dòng)再現(xiàn)。

實(shí)踐證明，借助多媒體技術(shù)，不僅能讓課堂實(shí)驗(yàn)教學(xué)變得直觀形象、生動(dòng)有趣，而且還能突出重點(diǎn)、化解難點(diǎn)，幫助學(xué)生準(zhǔn)確把握教學(xué)內(nèi)容，助力教學(xué)精彩生成。

總而言之，對(duì)于生物這門科學(xué)性強(qiáng)的學(xué)科來說，實(shí)驗(yàn)教學(xué)極為重要，不僅幫助學(xué)生將其抽象概念、變化過程變得更為具體形象，而且還能激發(fā)學(xué)生興趣，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)。整合現(xiàn)代信息技術(shù)，充分借助實(shí)物投影、錄像、數(shù)碼顯微以及多媒體技術(shù)，讓其實(shí)驗(yàn)教學(xué)變得豐富多彩、科學(xué)有趣，在推促實(shí)驗(yàn)教學(xué)生成精彩的同時(shí)，有效提升其科學(xué)核心素養(yǎng)。

（作者單位：甘肅省張掖市甘州區(qū)梁家墩鎮(zhèn)中心學(xué)校）

（責(zé)任編輯 曉寒）