優(yōu)化高中生命科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的實(shí)證研究

1、優(yōu)化高中生命科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的實(shí)證研究上海市南洋模范中學(xué) 安梅【摘要】 實(shí)驗(yàn)教學(xué)是高中生命科學(xué)教學(xué)中的重要環(huán)節(jié)，合理運(yùn)用顯微數(shù)碼互動(dòng)系統(tǒng)能在一定程度上克服傳統(tǒng)生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)的局限性，研究表明，運(yùn)用該系統(tǒng)在提高課堂效率，增加師生溝通、實(shí)現(xiàn)資源共享，推動(dòng)高中生命科學(xué)基礎(chǔ)型、拓展型、研究型三類(lèi)課程發(fā)展等方面發(fā)揮了積極的作用，提升了高中生命科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的質(zhì)量，并帶來(lái)實(shí)驗(yàn)教學(xué)觀念上的更新。 【關(guān)鍵詞】 顯微數(shù)碼互動(dòng)系統(tǒng) 優(yōu)化 高中生命科學(xué)實(shí)驗(yàn)1研究背景11高中生命科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要性實(shí)驗(yàn)教學(xué)是高中生命科學(xué)教學(xué)中一個(gè)重要環(huán)節(jié)，是理論聯(lián)系實(shí)際，培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題能力和強(qiáng)化理論知識(shí)，增強(qiáng)

2、形態(tài)概念的重要手段，其學(xué)習(xí)的過(guò)程重在觀察實(shí)踐。使用顯微鏡進(jìn)行微觀觀察是實(shí)驗(yàn)教學(xué)中普遍使用的教學(xué)模式和環(huán)節(jié)，是高中生命科學(xué)教學(xué)不可缺少的內(nèi)容，也是使學(xué)生通向微觀世界的重要窗口。實(shí)驗(yàn)教學(xué)可以加深學(xué)生對(duì)理論知識(shí)點(diǎn)的理解與記憶，還可以培養(yǎng)學(xué)生較強(qiáng)的動(dòng)手能力、科學(xué)思維能力及創(chuàng)新能力，提高學(xué)生的抽象思維、邏輯思維及綜合分析能力，極大地激發(fā)學(xué)生濃厚的學(xué)習(xí)興趣和強(qiáng)烈的求知欲，挖掘了學(xué)生體內(nèi)蘊(yùn)藏的巨大潛力，使學(xué)生變被動(dòng)學(xué)習(xí)為主動(dòng)學(xué)習(xí)，為今后的學(xué)習(xí)和科學(xué)研究打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。在深化教學(xué)改革的新形勢(shì)下，如何在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的觀察、分析、思維和動(dòng)手能力，促進(jìn)學(xué)生綜合素質(zhì)的提高，已成為當(dāng)前高中生命科學(xué)教學(xué)改革工作的重

3、點(diǎn)。12傳統(tǒng)生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)存在的問(wèn)題高中生命科學(xué)的大部分實(shí)驗(yàn)課都離不開(kāi)顯微鏡的使用。但目前在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中所使用的顯微鏡大多品牌雜、質(zhì)量差，急需更新?，F(xiàn)有顯微鏡的功能和質(zhì)量遠(yuǎn)不能適應(yīng)和滿足現(xiàn)代高中生命科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)工作的需要，使目前傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)存在以下幾個(gè)方面的問(wèn)題。121課堂效率方面在課堂時(shí)間內(nèi)，教師上課相當(dāng)吃力，除了負(fù)責(zé)主場(chǎng)教學(xué)外，在所剩不多的時(shí)間內(nèi)，由于顯微鏡使用的特殊性和個(gè)體性，如學(xué)生有問(wèn)題，老師就得走到學(xué)生座位上進(jìn)行單獨(dú)指導(dǎo)，但其他同學(xué)就無(wú)法了解；如果有許多同學(xué)提問(wèn)，你一言，我一語(yǔ)，老師根本來(lái)不及回答問(wèn)題；經(jīng)常發(fā)生學(xué)生排隊(duì)等老師回答問(wèn)題的情況。有些同學(xué)等不及，也就不提問(wèn)了。教師只能指導(dǎo)有限的

4、幾個(gè)學(xué)生，大部分的學(xué)生不能得到有效而及時(shí)的輔導(dǎo)。傳統(tǒng)顯微鏡功能的限制也嚴(yán)重限制了教學(xué)的內(nèi)容。學(xué)生在每一次課堂教學(xué)中，只能觀察到有限的幾種材料的微觀圖像，內(nèi)容的局限性使課堂效率不盡如人意。122師生溝通方面在課堂上，學(xué)生們各自使用自己的顯微鏡，孤立地做各自的操作，單獨(dú)觀察自己的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，看不到老師或其他同學(xué)的實(shí)驗(yàn)過(guò)程。一方面教師不能夠及時(shí)掌握學(xué)生所觀察的內(nèi)容，使得教師不得不經(jīng)常重復(fù)回答不同學(xué)生提出的相似問(wèn)題，另一方面教師們?cè)趯?shí)驗(yàn)課中忙于對(duì)學(xué)生的個(gè)別指導(dǎo)，常行走于發(fā)生問(wèn)題的學(xué)生們中。對(duì)于不提問(wèn)題的學(xué)生，教師無(wú)法了解他們是否都觀察到正確的部位。由于教師與學(xué)生及學(xué)生之間的溝通和交流受到時(shí)間、空間的限制

5、，使學(xué)生不能得到最多的收獲。123資源共享方面資源無(wú)法共享也是傳統(tǒng)顯微鏡教學(xué)中的一大弊病。由于在傳統(tǒng)微觀教學(xué)實(shí)驗(yàn)中，不能實(shí)現(xiàn)圖像的遠(yuǎn)距離傳送和儲(chǔ)存，一些好的材料、好的現(xiàn)象和好的結(jié)果只能局限于某一次實(shí)驗(yàn)課或某一個(gè)實(shí)驗(yàn)室中，而無(wú)法在另外的時(shí)間或不同的實(shí)驗(yàn)中再現(xiàn)，更談不上校際資源共享。從經(jīng)濟(jì)上考慮，在傳統(tǒng)的顯微鏡教學(xué)中，有限的資金不能合理有效地用于不同的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中。某些觀察性實(shí)驗(yàn)由于材料昂貴而不得不取消。2研究對(duì)象和內(nèi)容21設(shè)備與教學(xué)環(huán)境.顯微數(shù)碼互動(dòng)系統(tǒng)顯微數(shù)碼互動(dòng)系統(tǒng)是通過(guò)使用新型的教學(xué)設(shè)備來(lái)推行一種全新的教學(xué)理念。這一系統(tǒng)將傳統(tǒng)的由教師個(gè)別地手把手地教學(xué)生用顯微鏡進(jìn)行微觀形態(tài)觀察，變?yōu)閹熒?dòng)

6、的、圖像共享的、高效率的教學(xué)體系。系統(tǒng)由數(shù)碼顯微鏡系統(tǒng)、圖像處理系統(tǒng)、語(yǔ)音問(wèn)答系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)、多媒體投影機(jī)系統(tǒng)等組成。我校數(shù)碼互動(dòng)實(shí)驗(yàn)室由1臺(tái)教師數(shù)碼顯微鏡連接25臺(tái)學(xué)生數(shù)碼顯微鏡組成數(shù)碼顯微鏡系統(tǒng)，教師鏡和學(xué)生鏡下的圖像均可經(jīng)圖像處理系統(tǒng)實(shí)時(shí)傳輸?shù)浇處煻说碾娔X顯示器上，并通過(guò)多媒體投影機(jī)系統(tǒng)投影到大屏幕上。每臺(tái)數(shù)碼顯微鏡內(nèi)置有亮度可調(diào)的LED指針，可指向顯微鏡下畫(huà)面的任意位置，便于討論。語(yǔ)音問(wèn)答系統(tǒng)提供了全通話、師生對(duì)講、學(xué)生示范、分組討論四種模式便于師生之間的交流。學(xué)生端還設(shè)有拍照按鍵，學(xué)生可將需要的鏡下圖像拍攝下來(lái)并保存。此系統(tǒng)通過(guò)微機(jī)和網(wǎng)絡(luò)的作用，還能存貯所獲得的生物圖像信息，并

7、與網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)連接，實(shí)現(xiàn)圖像和資訊的異地實(shí)時(shí)共享。這種迅速發(fā)展的綜合性信息技術(shù)，為教育現(xiàn)代化提供了全方位的技術(shù)支持，使教育教學(xué)手段產(chǎn)生了深刻的變革。22研究?jī)?nèi)容針對(duì)高中生命科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)踐，基礎(chǔ)型課程方面選取上海市南洋模范中學(xué)高二2班46人，高二3班45人為樣本，著重了解顯微數(shù)碼互動(dòng)系統(tǒng)對(duì)基礎(chǔ)型實(shí)驗(yàn)教學(xué)課堂效果、師生互動(dòng)、資源共享方面產(chǎn)生的影響，探明學(xué)生在知識(shí)、技能、情感態(tài)度、探究能力、學(xué)科理解等方面的情況變化，并以案例分析的形式研究顯微數(shù)碼互動(dòng)系統(tǒng)對(duì)拓展型校本課程的建設(shè)和研究型課題小組研究中所起的作用。 3研究過(guò)程我校有生命科學(xué)實(shí)驗(yàn)室有兩間，一為數(shù)碼互動(dòng)實(shí)驗(yàn)室，一為傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室，筆者在不同實(shí)驗(yàn)室內(nèi)

8、分別對(duì)實(shí)驗(yàn)班和對(duì)照班按大綱要求進(jìn)行基礎(chǔ)型實(shí)驗(yàn)教學(xué)，并在數(shù)碼互動(dòng)實(shí)驗(yàn)室開(kāi)設(shè)拓展課和開(kāi)展課題研究。經(jīng)過(guò)一年的教學(xué)實(shí)踐，在查閱文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，自編“高中生命科學(xué)實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)情況調(diào)查問(wèn)卷”進(jìn)行調(diào)查，學(xué)生問(wèn)卷共發(fā)放91份，回收有效問(wèn)卷91份，有效回收率為100%，其中實(shí)驗(yàn)班45人，對(duì)照班46人；男生41人，女生50人。31 “問(wèn)卷”的信度和效度檢驗(yàn)311信度分析用SPSS11.0對(duì)“高中生命科學(xué)實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)情況調(diào)查問(wèn)卷”的指標(biāo)進(jìn)行分析，其內(nèi)在一致性信度alpha=0.8966,說(shuō)明各個(gè)指標(biāo)之間內(nèi)在一致性較高。312效度分析 表1 問(wèn)卷各分指標(biāo)與問(wèn)卷總分的內(nèi)容效度課堂效果知識(shí)技能情感態(tài)度探究能力學(xué)科理解師生互動(dòng)資源

9、共享相關(guān)系數(shù).8921*.7784*.7405*.6831*.8407*.6734*.8996 *.8915 *P值0.0000.0000.0000.0000.0000.0000.0000.000問(wèn)卷各指標(biāo)得分與總分的相關(guān)系數(shù)見(jiàn)表1，在0.01的水平上均達(dá)到了極其顯著水平，說(shuō)明該問(wèn)卷具有較高的內(nèi)容效度。32 高中生命科學(xué)實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)情況的現(xiàn)狀分析321問(wèn)卷各分指標(biāo)基本統(tǒng)計(jì)量（見(jiàn)表2）表2 各分指標(biāo)的描述性統(tǒng)計(jì)樣本量均數(shù)最大值最小值極差標(biāo)準(zhǔn)差變異系數(shù)課堂效果9127.803316174.13714.9%知識(shí)917.389361.36418.5%技能9114.20186122.27216.0%情感態(tài)度

10、9114.97188102.30215.5%探究能力9125.983315183.95215.2%學(xué)科理解9113.19186122.25017.1%師生互動(dòng)9143.015117346.26014.6%資源共享9119.07248163.69619.4%總分91165.602019510621.44212.9%圖1 生物實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)情況總分直方圖（含正態(tài)分布曲線）322實(shí)驗(yàn)對(duì)象在各分指標(biāo)上差異顯著性比較（見(jiàn)表3）表3 各分指標(biāo)實(shí)驗(yàn)班和對(duì)照班顯著性差異檢驗(yàn)樣本量人數(shù)平均值標(biāo)準(zhǔn)差T值P值課堂效果實(shí)驗(yàn)班4529.733.1074.945.000對(duì)照班4625.914.173知識(shí)實(shí)驗(yàn)班458.041.1

11、075.175.000對(duì)照班466.741.290技能實(shí)驗(yàn)班4514.932.1783.209.002對(duì)照班4613.482.147情感態(tài)度實(shí)驗(yàn)班4515.822.0593.751.000對(duì)照班4614.132.237探究能力實(shí)驗(yàn)班4527.403.5573.615.000對(duì)照班4624.593.856學(xué)科理解實(shí)驗(yàn)班4514.291.7535.261.000對(duì)照班4612.112.173師生互動(dòng)實(shí)驗(yàn)班4546.115.4865.339.000對(duì)照班4639.985.471資源共享實(shí)驗(yàn)班4521.333.2687.264.000對(duì)照班4616.852.590總分實(shí)驗(yàn)班45177.4918.167

12、6.233.000對(duì)照班46153.9817.817表3數(shù)據(jù)顯示：實(shí)驗(yàn)班和對(duì)照班在課堂效果、知識(shí)、技能、情感態(tài)度、探究能力、學(xué)科理解、師生互動(dòng)、資源共享上得分的進(jìn)行平均數(shù)差異顯著性檢驗(yàn)，T值分別為4.945、5.175、3.209、3.751、3.615、5.261、5.339、7.264、6.233，所有的P<0.01，這說(shuō)明實(shí)驗(yàn)班和對(duì)照班在以上各分指標(biāo)上得分差異極其顯著，實(shí)驗(yàn)班在各方面均明顯優(yōu)于對(duì)照班。4研究結(jié)果和分析41優(yōu)化生命科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果411對(duì)基礎(chǔ)型教學(xué)實(shí)效性的全面提高4111改進(jìn)教學(xué)手段提高堂效率運(yùn)用顯微數(shù)碼互動(dòng)系統(tǒng)，改進(jìn)了教學(xué)手段，提高了學(xué)生對(duì)生物實(shí)驗(yàn)課的總體評(píng)價(jià)，生物

13、實(shí)驗(yàn)課自然有序，調(diào)控有力，學(xué)生注意力集中，學(xué)習(xí)興趣濃厚，促進(jìn)了對(duì)實(shí)驗(yàn)的知識(shí)和操作技能的掌握，同學(xué)間合作互助，對(duì)執(zhí)教老師的喜歡和信任使學(xué)生對(duì)生物實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)方式感到滿意，自身價(jià)值也得到了展示。通過(guò)該系統(tǒng)，教師可把觀察的裝片中的圖象利用計(jì)算機(jī)的軟件系統(tǒng)即時(shí)投影到屏幕上，比如顫藻和水綿的觀察中，教師將染色后水綿的細(xì)胞核呈現(xiàn)出來(lái)可以學(xué)生使學(xué)生更容易在自己的顯微鏡里觀察到實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。教師利用真實(shí)圖像講解，示教效果理想。教師在主控臺(tái)微機(jī)顯著屏上可隨時(shí)觀察到每一位學(xué)生的鏡下圖像，比如“植物細(xì)胞分化的觀察”，教師可以知道學(xué)生看的具體結(jié)構(gòu)，可隨時(shí)采取有針對(duì)性的調(diào)控方法進(jìn)行指導(dǎo)，使學(xué)生能正確區(qū)分根冠、分生區(qū)、伸長(zhǎng)區(qū)

14、和成熟區(qū)的細(xì)胞。教師隨時(shí)掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，使指導(dǎo)有很強(qiáng)的針對(duì)性。學(xué)生可以利用“作業(yè)提交”功能將自己在鏡下找到的典型的照片提交給教師，還可以利用這套系統(tǒng)的“圖像處理”功能將照片上的典型結(jié)構(gòu)和細(xì)胞標(biāo)記，教師還可以通過(guò)“文件分發(fā)”功能，將最典型的照片發(fā)給每一個(gè)學(xué)生機(jī)，可以更有效地檢驗(yàn)學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。這樣學(xué)生對(duì)于剛學(xué)過(guò)的知識(shí)內(nèi)容總能夠及時(shí)弄懂。在運(yùn)用顯微數(shù)碼互動(dòng)系統(tǒng)的過(guò)程中，學(xué)生熟練掌握了使用各種實(shí)驗(yàn)儀器的技能，采集培養(yǎng)和處理實(shí)驗(yàn)材料的技能，制作裝片和徒手切片的技能，繪圖記錄和分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果的技能，課堂上老師布置動(dòng)手操作時(shí)，每次都能做的很好。這種成功的體驗(yàn)使學(xué)生對(duì)自己動(dòng)手做實(shí)驗(yàn)充滿信心，愿意和實(shí)驗(yàn)室的

15、設(shè)備打交道，在實(shí)驗(yàn)課上精神振奮，愉快樂(lè)觀，激發(fā)了他們學(xué)習(xí)的興趣和獲取思維成果的欲望，從而促使他們積極主動(dòng)地參與到學(xué)習(xí)過(guò)程中去。這樣上課時(shí)學(xué)生自覺(jué)支配自己的活動(dòng)，減少了教師在課堂秩序管理上投放的精力，指導(dǎo)力量加強(qiáng)了。學(xué)生積極運(yùn)用多種感官觀察出事物的特征，把已學(xué)到的知識(shí)技能去發(fā)現(xiàn)分析實(shí)際問(wèn)題；對(duì)于不能觀察到實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象時(shí)，也能很快知道自己錯(cuò)誤原因，并能獨(dú)立訂正。做實(shí)驗(yàn)時(shí)，遇到難題后，總是先認(rèn)真思考，實(shí)在不會(huì)再請(qǐng)教別人；在學(xué)習(xí)過(guò)程中，能主動(dòng)提出問(wèn)題并努力設(shè)法解決、實(shí)驗(yàn)課上思維活躍，學(xué)生的提問(wèn)有一定深度，他們既不輕信別人的觀點(diǎn)，也不一味固執(zhí)已見(jiàn)。實(shí)驗(yàn)課的學(xué)習(xí)方式留給學(xué)生足夠的自主探究空間，有利于學(xué)生形成生

16、物體結(jié)構(gòu)和功能、局部與整體、多樣性與共同性相統(tǒng)一的世界觀，更加有利于學(xué)生養(yǎng)成求實(shí)、質(zhì)疑、創(chuàng)新和勇于實(shí)踐的科學(xué)精神和科學(xué)態(tài)度。運(yùn)用顯微數(shù)碼互動(dòng)系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)，使學(xué)生充分理解生命科學(xué)的學(xué)科特點(diǎn)，即通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)獲得和理解生物學(xué)概念。同學(xué)感到通過(guò)實(shí)驗(yàn)觀察過(guò)的現(xiàn)象能記住，抽象的內(nèi)容也能理解，化難為易，學(xué)生不認(rèn)同實(shí)驗(yàn)之前教師應(yīng)該告訴正確的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，愿意自己親自探索，這有助于辯證唯物主義自然觀的形成，有助于學(xué)生對(duì)科學(xué)過(guò)程和本質(zhì)的理解。學(xué)習(xí)是一個(gè)主動(dòng)建構(gòu)知識(shí)、發(fā)展能力、形成正確的情感態(tài)度與價(jià)值觀的過(guò)程。先進(jìn)的教學(xué)手段使這一過(guò)程在高中生命科學(xué)實(shí)驗(yàn)課上有了更充實(shí)的內(nèi)涵。4112提高互動(dòng)效率增強(qiáng)溝通靈活的語(yǔ)言教學(xué)模式

17、和全面的圖像數(shù)據(jù)共享，實(shí)現(xiàn)了在同一時(shí)間、同一界面師生的高效溝通，避免了由于師生換位觀察而可能造成的觀察和理解上的錯(cuò)位，學(xué)生可以通過(guò)顯微鏡下的光標(biāo)指針對(duì)圖像中某一不懂的細(xì)胞或組織進(jìn)行標(biāo)記，通過(guò)“呼叫”對(duì)教師進(jìn)行提問(wèn)。教師根據(jù)問(wèn)題的普遍性或特殊性可以選擇對(duì)單個(gè)學(xué)生進(jìn)行“師生對(duì)話”或選擇“全通話”對(duì)全班學(xué)生進(jìn)行指導(dǎo)和講解，這樣教師不用走動(dòng)就能指導(dǎo)學(xué)生，十分方便地進(jìn)行相互交流；教師也可以選擇學(xué)生中某個(gè)做得比較好的顯微鏡下的圖像，進(jìn)行講解和分析。如“洋蔥根尖有絲分裂的觀察”實(shí)驗(yàn)，對(duì)中期和后期細(xì)胞的分辨，學(xué)生常常說(shuō)看得頭昏腦脹也找不到，這時(shí)如果把某個(gè)學(xué)生找到中期或后期的細(xì)胞通過(guò)“學(xué)生示范”投影到屏幕上展示

18、給其他學(xué)生看，他們照著這個(gè)特征去尋找，往往就可以很快發(fā)現(xiàn)目標(biāo)，這種做法不但縮短了學(xué)生的尋找時(shí)間，而且提高了他們的學(xué)習(xí)熱情和效率，也把教師從體力疲憊中解放出來(lái)。使教師對(duì)每一個(gè)學(xué)生實(shí)驗(yàn)情況都能給予密切關(guān)注，學(xué)生感到教師愿意與他們進(jìn)行積極交流、教師能經(jīng)常性給予學(xué)生激勵(lì)性支持，教師對(duì)實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)問(wèn)題的講解，注重啟發(fā)，思維點(diǎn)撥到位，對(duì)學(xué)生很有幫助，學(xué)生在學(xué)習(xí)中遇到困難會(huì)及時(shí)向教師提出，教師對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程出現(xiàn)的問(wèn)題的適時(shí)輔導(dǎo)使學(xué)生感到教師的關(guān)心，教師定期總結(jié)作業(yè)中出現(xiàn)的有代表性的問(wèn)題，對(duì)每個(gè)人的作業(yè)給出寬容和鼓勵(lì)的評(píng)語(yǔ)和建議，及時(shí)調(diào)整教學(xué)適合學(xué)生個(gè)體的學(xué)習(xí)風(fēng)格，用恰當(dāng)?shù)姆椒ㄒ龑?dǎo)學(xué)生間的互相評(píng)價(jià)和激勵(lì)，激發(fā)自

19、信，所以學(xué)習(xí)有熱情，學(xué)生隨時(shí)隨地與教師進(jìn)行交流，不受時(shí)空限制，選擇自己喜歡的方式與教師交流。課堂上以教師為首席的師生平等關(guān)系是高效溝通的基礎(chǔ)，而顯微數(shù)碼互動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)用豐富了師生互動(dòng)的內(nèi)容，教師通過(guò)情感交流提高學(xué)生參與交互的興趣和熱情，學(xué)生的積極參與程度有利于學(xué)生的動(dòng)機(jī)持續(xù)性，從而能順利實(shí)現(xiàn)因材施教和滿足個(gè)性化學(xué)習(xí)，充分體現(xiàn)“以學(xué)生為中心，以學(xué)生發(fā)展為中心”的理念。4113積累教學(xué)資源實(shí)現(xiàn)共享利用顯微數(shù)碼互動(dòng)教學(xué)系統(tǒng)，教師可隨時(shí)通過(guò)教師顯微鏡給同學(xué)示教，也可隨時(shí)反映某一學(xué)生鏡下非常典型的結(jié)構(gòu)及特殊的現(xiàn)象通過(guò)投影儀投放到屏幕上展示給全班同學(xué)，尤其對(duì)不容易見(jiàn)到的特殊現(xiàn)象或典型結(jié)構(gòu)還可拍照攝像，以備隨

20、時(shí)調(diào)出使用，理論上幾乎每個(gè)學(xué)生切片中有意義的結(jié)構(gòu)都可供全體同學(xué)觀察，從而實(shí)現(xiàn)了資源共享，大大提高了學(xué)習(xí)效率。通過(guò)顯微數(shù)碼互動(dòng)教學(xué)系統(tǒng)可選擇自己喜歡的方式隨時(shí)隨地與同學(xué)進(jìn)行交流，表達(dá)自己的想法并傾聽(tīng)他人的觀點(diǎn)，同學(xué)相互補(bǔ)充，拓展思維，互相幫助，能按進(jìn)度完成任務(wù)，同學(xué)因?yàn)榉窒砑w的智慧和經(jīng)驗(yàn)而提高了水平。由于學(xué)生鏡圖像和教師鏡圖像均可上傳至微機(jī)，因此教師可通過(guò)操作微機(jī)對(duì)任一臺(tái)顯微鏡上傳來(lái)的圖像進(jìn)行捕捉、照相、處理和保存。更重要的是教師在實(shí)驗(yàn)課教學(xué)過(guò)程中對(duì)不容易見(jiàn)到的結(jié)構(gòu)、典型結(jié)構(gòu)及某些特殊現(xiàn)象可隨時(shí)捕捉、照相、攝影，經(jīng)過(guò)處理后保存在電腦中，從而在教學(xué)過(guò)程中不斷儲(chǔ)備和豐富教學(xué)資料，并可將之用到后續(xù)的

21、教學(xué)中去。比如“質(zhì)壁分離及復(fù)原”的動(dòng)態(tài)變化的過(guò)程成為學(xué)生深刻的記憶，經(jīng)年累月的蓄積必定形成豐富的教學(xué)資源，以前的實(shí)驗(yàn)資料數(shù)據(jù)庫(kù)給學(xué)生提供了有益的參考，多種類(lèi)型的學(xué)習(xí)資源激發(fā)了學(xué)生的求知欲，對(duì)促進(jìn)教學(xué)質(zhì)量的提高大有裨益。各種渠道來(lái)源信息的充分利用，在培養(yǎng)學(xué)生收集和處理科學(xué)信息的能力、獲取新知識(shí)的能力、分析和解決問(wèn)題的能力以及交流與合作的能力等的同時(shí)，突出創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的培養(yǎng)。從而使學(xué)生理解科學(xué)、技術(shù)與社會(huì)的相互關(guān)系，理解科學(xué)的本質(zhì)并形成科學(xué)的態(tài)度和價(jià)值觀，真正體現(xiàn)二期課改的精神。412對(duì)拓展型實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)性的有力促進(jìn)案例1趣味生物實(shí)驗(yàn)探究拓展型校本課程三年前從講義開(kāi)始，現(xiàn)已形成包含實(shí)驗(yàn)報(bào)告在內(nèi)的

22、校本教材，可在12-15課時(shí)內(nèi)完成，內(nèi)容包括徒手切片觀察植物組織細(xì)胞、血液涂片的制作、不同濃度的溶液對(duì)動(dòng)物細(xì)胞形態(tài)的影響、單細(xì)胞動(dòng)物（草履蟲(chóng)）的應(yīng)激性反應(yīng)、酵母菌的培養(yǎng)和觀察、生活中的霉菌的培養(yǎng)和觀察等等，每個(gè)實(shí)驗(yàn)后面除了有對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察形成的實(shí)驗(yàn)報(bào)告的要求，還有對(duì)實(shí)驗(yàn)的總結(jié)和提升，比如通過(guò)實(shí)驗(yàn)引發(fā)的進(jìn)一步思考，新的提問(wèn)和解決途徑，最大的收獲和與同學(xué)合作學(xué)習(xí)的情況等等，最后，要求學(xué)生根據(jù)在生物實(shí)驗(yàn)拓展課中所學(xué)的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)原理和實(shí)驗(yàn)操作方法，獨(dú)立設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，探究自己生活和學(xué)習(xí)中感興趣的或感到困惑的、同時(shí)需要在生物實(shí)驗(yàn)室里才能解決的一些問(wèn)題。經(jīng)集中討論，分析其可行性和可操作性，結(jié)合學(xué)生所學(xué)的知識(shí)

23、和學(xué)校的實(shí)際情況，確定最終課題。學(xué)生的成績(jī)由學(xué)生的課堂表現(xiàn)，實(shí)驗(yàn)報(bào)告，實(shí)驗(yàn)總結(jié)和實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)等等方面進(jìn)行綜合評(píng)定。利用顯微數(shù)碼互動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行拓展型校本課程的開(kāi)發(fā)，開(kāi)辟了高中生命科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)新領(lǐng)域。拓展課上常見(jiàn)的實(shí)驗(yàn)由于運(yùn)用顯微數(shù)碼互動(dòng)系統(tǒng)，不僅使學(xué)生體驗(yàn)到先進(jìn)技術(shù)的魅力，更能體驗(yàn)到先進(jìn)技術(shù)對(duì)學(xué)習(xí)的支持作用。不僅切片涂片等生物的傳統(tǒng)技能能得到很好的落實(shí)，還解決了原來(lái)無(wú)法克服的困難，比如生物作圖作為高中生命科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的較高要求，在拓展課上落實(shí)的時(shí)候，很多同學(xué)難以在一課時(shí)內(nèi)完成一幅作品，他們可以將圖象拍攝下來(lái)，在一個(gè)半到兩個(gè)課時(shí)內(nèi)完成，這樣的安排適合繪圖技術(shù)熟練程度不同的同學(xué)都能認(rèn)真仔細(xì)地完成任務(wù)。

24、又如同學(xué)在對(duì)原核生物顫藻攝像過(guò)程，發(fā)現(xiàn)了不停扭動(dòng)的原生動(dòng)物，在欣喜之余，自行設(shè)計(jì)了“原生動(dòng)物的觀察與分類(lèi)實(shí)驗(yàn)”，既滿足了學(xué)生的好奇心和求知欲，又激發(fā)了學(xué)生的創(chuàng)新熱情。413對(duì)研究型活動(dòng)過(guò)程性的合理完善 案例2 課題研究“校園菌落的初步研究尋找校園最臟的角落”小組首先進(jìn)行微生物實(shí)驗(yàn)基本操作訓(xùn)練，然后就積極開(kāi)展課題研究，他們?cè)谛@多個(gè)角落取樣，采用平板菌落記數(shù)法，需將等待測(cè)驗(yàn)的菌液進(jìn)行一系列的梯度稀釋后培養(yǎng)，觀察記錄，并利用顯微數(shù)碼互動(dòng)系統(tǒng)對(duì)微觀材料進(jìn)行長(zhǎng)度、面積、周長(zhǎng)、半徑等的專(zhuān)業(yè)測(cè)量導(dǎo)出數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)表等，這些工作對(duì)涉及此學(xué)習(xí)領(lǐng)域不深、能力相對(duì)不足的高中學(xué)生而言，一步到位是有一定難度的，工作量大，不

25、是一位同學(xué)利用一個(gè)中午休息或一個(gè)下午能完成的，而且由于學(xué)業(yè)比較繁重，也不能保證每天抽出固定時(shí)間進(jìn)行課題研究。在教師指導(dǎo)下，學(xué)生運(yùn)用顯微數(shù)碼互動(dòng)系統(tǒng)強(qiáng)大的記錄儲(chǔ)存化解了這一困難。研究過(guò)程歷時(shí)6個(gè)月，由于每位同學(xué)的時(shí)間進(jìn)度和工作成果都一目了然，避免了任務(wù)分配不合理、遇事相互推諉，缺乏責(zé)任心的現(xiàn)象發(fā)生，強(qiáng)化了合作意識(shí)，提高了合作能力。生命科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)把“倡導(dǎo)探究性學(xué)習(xí)”作為新的課程理念之一，通過(guò)探究性學(xué)習(xí)，使學(xué)生的學(xué)習(xí)過(guò)程成為一個(gè)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的過(guò)程，成為暴露學(xué)生各種疑難、困難、障礙和矛盾的過(guò)程，成為展示學(xué)生的聰明才智、獨(dú)特個(gè)性、創(chuàng)新成果的過(guò)程。從高中研究型課程和生物學(xué)科對(duì)學(xué)生探究學(xué)習(xí)

26、的要求來(lái)看，無(wú)論是實(shí)驗(yàn)材料的選擇、控制變量的選定、對(duì)照實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)以及數(shù)據(jù)的收集、處理都要科學(xué)合理，才能使最后實(shí)驗(yàn)的結(jié)果正確、得出的結(jié)論科學(xué)。顯微數(shù)碼互動(dòng)系統(tǒng)對(duì)數(shù)據(jù)處理功能確保數(shù)據(jù)的可靠性、有效性、充分性、典型性，再經(jīng)過(guò)學(xué)生運(yùn)用科學(xué)的方法對(duì)資料進(jìn)行分析提煉而獲得的科學(xué)的結(jié)論，既重過(guò)程又重結(jié)果，過(guò)程與結(jié)果相結(jié)合，學(xué)生在課題研究的過(guò)程中實(shí)現(xiàn)了對(duì)探究性學(xué)習(xí)的正確理解。42更新生命科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)觀念顯微數(shù)碼互動(dòng)系統(tǒng)有著傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)無(wú)法比擬的優(yōu)勢(shì)，極大改善了實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)條件，對(duì)提高教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效率起了很大的推動(dòng)作用，使教師進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革成為可能。教師在更新實(shí)驗(yàn)教學(xué)觀念，探索新的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式時(shí)，應(yīng)該注意以

27、下三個(gè)方面：421突出基本技能教學(xué)顯微鏡操作技術(shù)、臨時(shí)玻片標(biāo)本的制作、徒手切片法、壓片法、撕片法是高中生命科學(xué)實(shí)驗(yàn)的基本技能，教師應(yīng)從提高學(xué)生動(dòng)手的積極性，培養(yǎng)學(xué)生樂(lè)于實(shí)踐的習(xí)慣入手，加強(qiáng)學(xué)生動(dòng)手能力的培養(yǎng)，提高對(duì)動(dòng)手能力訓(xùn)練的要求，把培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力做為主要課程目標(biāo)。改革實(shí)驗(yàn)課成績(jī)?cè)u(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，讓動(dòng)手能力成為實(shí)驗(yàn)課成績(jī)?cè)u(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)的重點(diǎn)內(nèi)容。422突出培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立實(shí)驗(yàn)?zāi)芰υ诮探o學(xué)生基本技能的基礎(chǔ)上，讓學(xué)生獨(dú)立自主的實(shí)施實(shí)驗(yàn)，其中包括鼓勵(lì)學(xué)生改革常規(guī)實(shí)驗(yàn)步驟，增減某些實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，讓學(xué)生有更大的發(fā)揮，從而使學(xué)生能發(fā)揮更大的獨(dú)立自主性，使他們?cè)趯?shí)驗(yàn)中有更多的思考，有更多發(fā)現(xiàn)問(wèn)題的機(jī)會(huì)，和更多獨(dú)立自主解決問(wèn)題

28、的機(jī)會(huì)，從而培養(yǎng)學(xué)生學(xué)會(huì)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、解決問(wèn)題，獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)任務(wù)的能力。423突出培養(yǎng)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?jīng)常布置設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的作業(yè)，讓學(xué)生在老師的指導(dǎo)下課下設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)課，并每學(xué)期至少給學(xué)生提供一次實(shí)驗(yàn)課，實(shí)施其自行設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)。讓學(xué)生在實(shí)施自行設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)中，找到自已在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方面的不足，為下次設(shè)計(jì)更合理的實(shí)驗(yàn)打下基礎(chǔ)。5討論顯微數(shù)碼互動(dòng)系統(tǒng)將現(xiàn)代信息技術(shù)手段融入了傳統(tǒng)的教學(xué)中，能將示教、觀察、提問(wèn)、討論、考試等各個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)有機(jī)地結(jié)合在一起，大大優(yōu)化了高中生命科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，是生命科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式的一大變革。由于這一系統(tǒng)在高中生命科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中運(yùn)用時(shí)間不長(zhǎng)，課程資源庫(kù)儲(chǔ)備不夠豐富，各教學(xué)環(huán)節(jié)的結(jié)合也有待完善。因

29、此，筆者提出以下發(fā)展性思考和建議：51調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性共建課程資源庫(kù)教師要通過(guò)精心設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，使學(xué)生在完成作業(yè)的同時(shí)也積累了高質(zhì)量的課程資料。教師還要利用課外時(shí)間進(jìn)行多種實(shí)驗(yàn)材料和方法的嘗試并記錄保存，成為課程資源庫(kù)的重要組成部分。52形成三大類(lèi)型課程的系列校本課程根據(jù)高中生命科學(xué)基礎(chǔ)型、拓展型、研究型三類(lèi)課程的教學(xué)目的、教學(xué)要求和學(xué)校的辦學(xué)目標(biāo)、學(xué)生特點(diǎn)的不同，設(shè)計(jì)不同的教學(xué)方案，并通過(guò)教學(xué)實(shí)踐不斷完善，使各教學(xué)環(huán)節(jié)有效結(jié)合起來(lái)，形成一套受到學(xué)生喜愛(ài)的內(nèi)容豐富的校本課程。【參考文獻(xiàn)】1 周 伊，成小利，張潤(rùn)岐等 . 顯微數(shù)碼互動(dòng)系統(tǒng)在病理學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用 J 現(xiàn)代醫(yī)藥衛(wèi)生 2005 ， 21 （ 20 ）： 2879-2880 2 張耀杰、張秉義、子思敏等 顯微數(shù)碼互動(dòng)系統(tǒng)開(kāi)創(chuàng)形態(tài)實(shí)驗(yàn)教學(xué)新模式 J 西北醫(yī)學(xué)教育 2004 ， 12 （ 5 ）： 427-428; 3 王國(guó)強(qiáng). 多元化開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)的創(chuàng)新與實(shí)踐J. 黑龍江高教探索，