借助現代教學技術 提升生物實驗質效

李來續

對于初中生物學科來說，生物課堂教學不僅包括生物理論知識，還有生物實驗教學。具體來說，形式多樣的實驗包括教師示范實驗、學生分組實驗，還有環境調查實驗，等等。實驗教學效果不僅決定著課堂教學質量，而且還影響著學生生物科學素養的提升。但是由于條件的限制，一些實驗，比如微觀實驗，是無法通過現有的儀器進行實際操作的，這或多或少制約了學生對其教學內容的直觀理解。對此，教師可以通過現代教育技術手段，對其實驗過程進行改進，或者模擬，在幫助學生理解教學內容的同時，也能助力教師輕松教學。本文結合教學實際，在尊重學生主體地位的基礎上，談一談“借助現代教學技術，提升初中生物實驗教學質效”的體會，以供參考。

一、借助實物投影技術，增強實驗的真實性

生物教學內容涉及生物宏觀與微觀方面的知識，對此進行解析，必要的演示實驗是必不可少的。通過演示實驗，不僅可以讓學生獲得更為直觀的感性認識，幫助他們更為準確地理解和掌握相關生物概念與知識;而且還能幫助他們發展觀察、分析等思維能力，助力科學核心素養形成。在課堂教學中，借助演示實驗，不僅能夠突破相關教學重點與難點，而且還能激發學生興趣，幫助學生體驗感知實驗的真實性。

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

又如，針對《人體泌尿系統的組成》這一課的教學。由于人體的腎單位結構相對復雜，僅靠相關抽象知識或者教學掛圖，學生理解起來難度較大。通過交互式電子白板技術，從其存儲系統中調出相關圖片，然后用電子白板繪制相關結構模式圖。通過師生互動、人板互動形式強化主動參與，一來可以激發學生興趣，調動他們的參與欲望;二來也能將其抽象化為具體生動，幫助他們理解鞏固相關教學知識。

二、借助錄像技術，再現實驗的模擬性

對于實驗教學來說，演示實驗通過實物投影技術只可以放大，而不能無限反復循環。但對于部分學生來說，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，才能夠駕馭實驗。而要讓教師不停地作演示實驗也不太現實，更不科學。因而，如有必要，可以對演示實驗通過錄像技術將其保存，或者制作成微課，讓學生根據需要隨時點開播放，進行反復觀察，助力加深理解。

比如，針對《綠色植物是有機物的生產者》這一課中的演示實驗“探究綠葉在光下制造有機物”。從內容來看，較為枯燥乏味，學生不感興趣;教師直接講解，效果自然不佳。對此，最好的方式就是采取演示實驗，以便給學生直觀體驗。但由于光合作用演示實驗時間較為漫長，一般需要2～3天時間，加上天氣因素，還有用酒精溶解葉片有一定的危險，因而，對此最好的方式就是不讓學生直接觀察，而是通過錄像技術將其實驗過程制作成實驗錄像。觀看實驗錄像，讓學生認識到光在綠葉合成有機物中發揮了重要作用。這一錄像演示實驗，可以通過調節控制播放時間，讓學生在課堂規定時間內熟悉實驗過程，了解實驗原理與結果。學生也可以根據自己的需要，反復播放演示實驗，以便最終理解掌握光合作用相關知識、概念與實驗原理。這里教師需要注意的是，錄制實驗一定要事先做好準備，保證其在安全的情況下進行。

三、借助數碼顯微技術，放大實驗的科學性

數碼顯微技術，通俗地說就是將光學顯微鏡和先進的光電轉換、液晶屏幕等技術有效結合在一起，屬于一種比較先進的高科技教學。由于許多生物實驗屬于微觀領域的觀察實驗，過去大多靠雙眼觀察，不僅容易出現疏忽，而且還比較辛苦;而借助數碼顯微技術，卻能將傳統的雙眼觀察轉換為顯示器觀察。這樣，不僅可以放大觀察效果，而且還能將一人觀察擴展為全班觀察，有效地增強了觀察效果。

比如《單細胞生物體》這一課的實驗教學。雖然通過教學掛圖也能讓學生清晰感知草履蟲、酵母菌的形態結構，但是那畢竟較為抽象，學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，無法真實再現微觀世界;盡管進行分組實驗，但是學生觀察時間有限，只能觀察到相對靜止的狀態，無法再現其動態。但是，通過數碼顯微技術卻不一樣，不僅再現了整個微觀動態變化，而且還能讓其課堂教學充滿活力。把一滴水滴到載玻片上，將載玻片放到數碼顯微鏡下，然后通過大屏進行觀察。這樣，不僅可以觀察到草履蟲、酵母菌的結構，而且還能觀察到他們的動態世界，即草履蟲的纖毛運動，還有小球藻、小動物在捕食，等等。通過數碼顯微技術，學生就會看到“一水一世界”。他們在驚嘆中不僅加深了對相關知識點的理解，而且還能激發探究科學世界的興趣，同時也為其科學素養的提升進一步奠定基礎。

四、借助多媒體技術，演示實驗的生動性

對于生物實驗教學來說，有些實驗可以做，但有些實驗僅憑現有的實驗器材、實驗條件是無法再現的。對此，教師可以借助多媒體技術，進行模擬實驗。如果精通多媒體技術，可以自己設計制作Flash動畫;或者利用教學資源，乃至通過網絡下載現有的動畫資源，進行模擬實驗，比如食物消化和吸收、細胞分裂，還有動植物的生長、血液循環等過程。模擬情境的運用，能激起學生濃厚的認知興趣和強烈的學習動機，從而有效突破難點。

以《尿液形成的過程》一課的教學為例。具體來說，需要講解“通過腎小球的過濾”和“經過腎小管的重新吸收等”兩個主要的過程。血液先經過過濾形成原尿，再經過重新吸收才會形成尿液。血液、原尿、尿液三者演變的過程以及成分都比較復雜，如果僅靠教師口頭講解很難達到預想的效果。但是，通過動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，比如紅色代表血細胞、黑色代表無機鹽，等等。當動畫視頻在演示“尿液形成的過程”時，不同顏色的圈圈從入球小動脈進入腎小球中，一部分圈圈就會經過腎小囊過濾;接著在通過腎小管時，又有一部分不同顏色的圈圈被腎小管外面的毛細血管重新吸收;最后剩下的才會經過腎小管流出，成為尿液。這樣一來，過去無法講解清楚的變化，卻能通過視頻動畫生動再現。

實踐證明，借助多媒體技術，不僅能讓課堂實驗教學變得直觀形象、生動有趣，而且還能突出重點、化解難點，幫助學生準確把握教學內容，助力教學精彩生成。

總而言之，對于生物這門科學性強的學科來說，實驗教學極為重要，不僅幫助學生將其抽象概念、變化過程變得更為具體形象，而且還能激發學生興趣，培養學生科學素養。整合現代信息技術，充分借助實物投影、錄像、數碼顯微以及多媒體技術，讓其實驗教學變得豐富多彩、科學有趣，在推促實驗教學生成精彩的同時，有效提升其科學核心素養。

（作者單位：甘肅省張掖市甘州區梁家墩鎮中心學校）

（責任編輯 曉寒）