生物學顯微實驗現場直播教學嘗試

鄭金明

中學生物學教材中編排了不少需借助顯微鏡觀察的實驗，學生在顯微鏡下觀察時只能一人操作，孤立作戰，不僅缺乏實時交流，甚至難以找到既定的目標。為了解決這些實際問題，筆者在帶領學生做顯微實驗時借助攝像機和投影儀把顯微實驗視野中的動態物像展示在大屏幕上，通過讓學生直接觀看大屏幕進行直播教學嘗試，成效顯著。下面具體說明現場直播教學的實施過程。

1 直播原理

用肉眼觀察顯微鏡視野，信號只能輸入到大腦皮層，而攝像機可以捕捉顯微視野中的物像并通過AV線傳送到投影儀或其他媒體上，從而將微觀視野影像變成大屏幕視覺效果。

2 材料用具

微型攝像機或具有攝像功能的照相機、光學顯微鏡、自制連接底座或特制泡沫墊、AV線、投影儀、大屏幕及其它相關實驗用材料。

3 直播過程

3.1 組裝攝像顯微鏡

要對顯微實驗進行現場直播，首先要有能攝像的顯微鏡，但學校里一般沒有這樣的顯微鏡，所以只能自己動手組裝。筆者用木板和塑料管自制了一種連接底座（也可用一塊厚泡沫塑料制作一個有中央圓孔的墊子代替），先將底座或墊子固定在顯微鏡的鏡筒上，然后把攝像機扣立在連接底座或墊子上，讓攝像機鏡頭正好對準顯微鏡目鏡，這樣就組裝好了一架簡易的攝像顯微鏡。

3.2 連接投影儀

這一過程操作相對簡單，僅需要借助攝像機附配的“AV線”或S端子線，分別插入攝像機的輸出端口和投影儀的輸入端口，即可將攝像機與投影儀連接起來，攝像機拍攝的顯微影像也就通過投影儀展示在大屏幕上了。

3.3 觀察實驗現象

學生用顯微鏡做實驗一般都是分組進行，同時教師單獨設置一組示范實驗進行直播，學生在自我完成實驗的過程中可以對照示范實驗進行觀察并糾正，從而在最快時間找到既定目標。下面以“觀察植物細胞的質壁分離和復原”實驗為例來說明實施“現場直播”教學的過程。

3.3.1 制作洋蔥鱗片葉外表皮的臨時裝片

用刀片在洋蔥鱗片葉的表面劃一個小方塊，用鑷子撕取這一小塊洋蔥表皮，將它平展在載玻片中央的清水滴中，并蓋上蓋玻片。

此過程可以作為一種演示實驗直播給學生。制作臨時裝片前先把攝像機固定到三角支架上，鏡頭對準實驗操作臺，再用數據線連接攝像機和投影儀并開啟攝像機，教師在實驗臺上操作，學生從大屏幕上就可以觀察和學習臨時裝片的制作方法。

3.3.2 用低倍鏡觀察洋蔥鱗片葉表皮細胞

安放好顯微鏡并對好光，將制備好的臨時裝片放到載物臺上，調節粗準焦螺旋，當從目鏡里看到洋蔥鱗片葉外表皮細胞時，將攝像機小心地安放在顯微鏡上并打開攝像開關，通過調節顯微鏡的細準焦螺旋和攝像機變焦控制桿，使攝像機顯示屏出現清晰和大小適中的物像。此時在投影大屏幕上就可以直接看到洋蔥鱗片葉外表皮細胞處于充盈狀態，中央是一個紫色的大液泡，整個原生質層緊貼細胞壁。

3.3.3 觀察洋蔥表皮細胞的質壁分離

大約等待1 min，教師從蓋玻片的一側滴入質量濃度為0.3 g/mL的蔗糖溶液，在蓋玻片的另一側用吸水紙吸引。重復幾次，大約過3 min，從投影大屏幕上就可看到中央大液泡逐漸變小，原生質層開始從邊緣與細胞壁分離。5 min左右就可以看到原生質層與細胞壁完全分離開來。

3.3.4 觀察洋蔥表皮細胞質壁分離的復原

再等待約1 min，教師從蓋玻片的一側滴加清水，在另一側用吸水紙吸引。重復幾次，大約過3 min，從投影大屏幕上就可看到中央大液泡又逐漸變大，原生質層開始向細胞壁靠攏，5 min左右恢復原位。

在整個實驗過程中，教師要注意提醒學生隨時關注大屏幕，讓學生以此為參考和對照，不斷修正和完善自我操作過程，直到從自己的顯微視野中找到既定的觀察目標。

4 現場直播教學的優點

現場直播教學能借助投影儀把顯微鏡微觀視野中抽象的不易觀察的或局限于個人觀察的動態物像在大屏幕上展示出來，將其變成宏觀的現場直播。這不僅有利于學生對實驗進行個人觀看學習，也有利于他們對實驗進行集體探討，也有助于教師有針對性地指導教學。

此方法在實現現場直播的同時也對實驗過程進行錄像，錄制的實驗視頻可以被再度利用，實現資源共享。例如，借助多媒體設備在課堂上進行實驗前的學習指導或實驗后的復習鞏固；有些學校受實驗條件差或季節影響導致臨時不能取材而無法按時完成實驗，則可利用實驗視頻臨時替代實驗等。這從某種意義上來說不僅節省了實驗材料，也減輕了教師的工作負擔。

實踐證明：“現場直播”教學可以作為中學生物顯微實驗直觀教學的一種新模式，多年來，我校領導大力支持教學創新，同學科教師一直認同并嘗試使用這種方法進行相關實驗教學，學生的顯微實驗課也變得不再神秘。學生觀看大屏幕，會感覺清晰、直觀、新穎、輕松、容易接受，學習興趣自然高漲。與傳統的實驗教學方法相比能明顯提高實驗課堂教學效率，值得相關學科教師推廣和應用。