数码显微互动教学系统在生物实验教学中的应用研究.pdf

数码显微互动教学系统在生物实验教学中的应用研究乔玄摘要：实验教学是高中生物教学的难点而数码显微互动教学系统的建立对提高实验教学质量和教学效率有很大的推动作用。“探究培养液中酵母菌种群数量的变化”探究实验涉及多种实验方法和实验能力的训练教师应在数码显微互动系统的平台上对传统教材实验方案进行改进和分析优化实验课程内容发挥信息技术的教育作用。关键词：生物教学;数码显微镜;互动教学;实验课;模型构建中图分类号：G633.91文献标志码：A文章编号：1008-3561（2020）18-0118-02数码显微互动系统是基于数台光学显微镜的图像采集和汇总显示系统使实验中涉及显微观察的部分有了重大的技术改革。数码显微互动教学系统已经越来越多地被引入到生物实验教学中如何科学合理地将数码显微互动教学系统与生物实验教学进行整合已成为教师亟须解决的问题。本文以“探究培养液中酵母菌种群数量的变化”实验为例论述在实验教学中对数码显微互动教学系统的应用策略。一、数码显微互动教学系统在生物实验教学中的应用背景生物是一门自然科学实验是其非常重要的研究方法和手段。很多高中生物学知识都是通过实验总结出来的通过实验教学可以培养学生观察、操作的基本技能促进学生严谨的科学态度和价值观的形成。因此实验对于生物的学习来说不仅是一种学习形式的变更和思维方式的训练更是为以后进行生物研究做良好的铺垫。新课程标准在实施和建议中明确指出应“加强和完善生物实验教学”。因此教师应该明确实验在生物教学中的地位。在信息技术时代新课标倡导将现代教育和通信技术应用于课堂教学。随着科学技术的发展与普及多样的信息技术手段也逐步进入了课堂为教学改革提供了有力的支持。但是相对于计算机、网络等技术的发展水平和进步的态势这些技术在生物教学领域的应用潜能尚未充分体现。数码显微互动实验室是以计算机网络技术为基础连接多台生物数码显微镜及其他辅助设备等建立的生物学实验教学系统。该系统的建立可使传统实验教学方式发生历史性转变对提高教学质量和教学效率有很大推动作用但是这种新技术在实验教学中的应用潜能还有待进一步开发。二、数码显微互动教学系统在生物实验教学中的应用策略探究培养液中酵母菌种群数量的变化选自人教版高中生物必修3第4章第2节“种群数量的变化”是其中的一个探究活动目的是让学生通过探究培养液中酵母菌种群的动态变化建立数学模型分析酵母菌种群变化规律。本节实验课涉及的实验内容较多其中重难点是显微镜计数操作以及模型构建的内容。基于数码显微教学互动系统平台的实验课极大地体现了现代化信息技术在实验教学中的优势：简单高效地监控教学实验过程的同时还可以直观呈现实验现象;通过对操作平台强大功能的开发探索了新的计数方法既解决了传统计数方法操作上的困难也培养了学生的创新精神;显微镜配备的平板电脑在课堂上引入了电子化数据分析方法极大地提高了课堂效率。下面谈谈如何利用数码显微互动教学系统开展生物实验教学。1.利用数码显微互动教学系统进行教学示范传统显微镜教学过程中最大的问题是教学示范难以完成实验结果不能够直观地呈现。使用传统显微镜无论是学生台还是教师台即使调试出酵母菌、计数室的清晰图像也无法保证每位学生及时观察教师也不可能逐个去检查每个小组的图像结果。数码显微互动系统控制的软件可提供清晰的多画面实时显示和丰富的交互手段在解决上述问题的同时还为实验教学带来了更大的便利。由于每台显微镜都配备平板电脑可以将显微镜下的微观视野实时呈现到平板电脑上学生不仅可以获得更直观的体验还可以拍摄图片进行录像极大地调动学习积极性。另外对于教师而言只需教师端的一台电脑就可以同时控制学生端多台数码显微镜的操作情况包括图像显示、捕捉和放大不仅可以把自己的图像传送给全体学生达到示教作用也可以把任意一名学生的图像推送到全体学生平板上进行示范。这样既增强了师生互动、生生互动也提高了课堂教学效率。2.利用数码显微互动教学系统进行微生物计数目前微生物计数最常用的就是利用血球计数板完成但血球计数板对学生来说是非常陌生的实验器材操作起来也特别困难。由于构成计数室方格网的线条加工得非常细、非常浅而且是没有颜色的所以学生在使用过程中往往要花费很长时间才能在显微镜下找到方格网并且还需要在这些方格网中进一步分辨、找到其中的计数室更是难上加难。而在预实验的时候几乎没有学生能独立找到这极大地影响了实验进度。为此教师查阅了很多文献反复实验在这种数字化显微镜教学系统的基础之上摸索出了一种更为快速简单的计数方法。在使用数码显微镜的过程中发现可以在实时成像模式上直接测量某一微观视野区域的面积。这项功能给教师很大启发：血球计数板与普通载玻片最大的区别在于计数室通过