摘要:本文簡述初中生物實驗中應用交互式電子白板的作用,并借助具體教學案例,從創設豐富情境、立足生活實踐、提升互動質量、夯實知識基礎、優化評價反饋等五個方面,探究如何在初中生物實驗教學中應用交互式電子白板,為教師的教學設計提供新的思路。
關鍵詞:交互式電子白板;初中生物;實驗教學
《義務教育生物學課程標準(2022年版)》(以下簡稱“新課標”)在教學建議中提出“運用互聯網和數字設備,設計完成模擬實驗,進行虛擬仿真實驗,突破實驗材料、實驗時間和實驗設備的限制,減少學習活動對材料、場地和設備等條件的依賴”。交互式電子白板具有演示、實時投屏、虛擬實驗等豐富的功能,符合“新課標”中提出的要求。因此,教師應加強對交互式電子白板功能的探索,并尋找交互式電子白板與生物課程之間的銜接點,以便構建高質量生物課堂。
一、初中生物實驗教學中交互式電子白板發揮的作用
(一)有助于更新教師的教學觀念
在傳統的初中生物實驗教學中,學生尚未動手操作實驗,便可以結合理論知識預知實驗現象。這種方式違背了實驗教學的初衷,限制了實驗探究功能的充分發揮,致使學生喪失了對實驗的好奇心,其學習熱情自然會大打折扣,進而影響了實驗教學效果。交互式電子白板的運用,能改變教師的教學觀念,平衡理論教學與實驗教學之間的關系。教師可結合交互式電子白板中的功能,引導學生以全新的視角觀察生物實驗,從而有效提高課堂教學效率[1]。
(二)有助于打破時間、空間限制
演示實驗是初中生物實驗教學中的常見形式之一,多是由教師進行操作,學生坐在座位處觀察。這種教學模式下,學生容易遺漏實驗細節。將交互式電子白板應用于實驗教學,能有效解決這一問題。教師借助電子設備讓學生近距離觀察實驗的每個步驟,進而給予學生更豐富的學習體驗。
(三)有助于激發學生的創新意識
利用交互式電子白板輔助開展生物實驗,還能有效拓展學生的學習視野,培養學生的發散思維能力,有助于其創新意識的形成和發展。交互式電子白板有豐富的功能,包括演示、實時投屏、書寫、虛擬實驗、資源庫等,完全能夠滿足學生的個性化發展需求。當學生遇到抽象性強、難以理解的知識點時,教師可以使用交互式電子白板的虛擬實驗功能,對抽象的知識點進行直觀演示,并根據學生的理解情況,隨時調整教學節奏,讓知識講解緊扣實驗教學開展,助力學生形成創新意識[2]。
二、初中生物實驗教學中交互式電子白板的應用策略
隨著教育信息化的推進,雖然大部分學校已經配備了交互式電子白板設備,但因為各種原因,實際使用效率卻不盡如人意。對此,為了構建高效生物課堂,教師應結合教學實際需求,從多維度開展交互式電子白板在生物實驗中的應用策略研究。
(一)創設豐富情境,順利導入新課
情境式導入是生物教學中,教師常使用的一種教學方法,對課程開展效果有著直接影響。交互式電子白板的應用,可以直觀呈現與實驗相關的圖片、視頻資源,還可以支持教師利用屏幕開展演示實驗,讓學生更快沉浸到生物學習氛圍中,為其后續學習活動做鋪墊的同時,幫助其了解本課學習重點[3]。
以人教版初中生物七年級上冊第一單元第二章第一節“學習使用顯微鏡”課程教學為例,為了讓學生學會使用顯微鏡,并認識到細胞是生物體結構和功能的基本單位,教師可借助交互式電子白板創設情境,導入教學主題。
首先,教師利用交互式電子白板調整課堂教學順序,如先呈現單目顯微鏡的結構圖,讓學生觀察它的結構組成,并根據圖中的文字提示,了解每個部分的功能,助力學生掌握顯微鏡的結構和使用方法。
其次,教師結合教材中的內容,向學生講解單目顯微鏡的使用方法,讓學生在探究的基礎上理解理論知識。之后,教師再向學生呈現雙目顯微鏡的結構圖,讓學生類比遷移學習單目顯微鏡的經驗,主動探究雙目顯微鏡的結構和使用方法。
最后,教師圍繞情境布置練習任務,如要求學生觀察動植物玻片標本,即引導學生將要觀察的標本移動到視野中央,調焦直至觀察到清晰的物像。教師則要在學生觀察的過程中,利用交互式電子白板的實時投屏功能,指出其操作過程中存在的問題,從而規范學生的實驗操作步驟,提高學生對知識的掌握程度。
(二)立足生活實踐,培養科學思維
實驗是學生學習生物知識的重要途徑,但受到課時的限制,生物實驗課程數量被大幅壓縮。為了讓學生在有限的課時中收獲更多的知識,部分教師只能將一些實驗內容放在課下進行。由于生物學本就是立足于生活實踐的自然學科,教師的這種應對舉措具有較強的可行性,但美中不足的是,這種教學方式下教師對學生缺少有效的監督,以致無法保證實驗教學的效果。交互式電子白板的應用能完美解決這一問題。具體而言,教師指導學生基于小組合作的方式去探究實驗,并將實驗方案、過程、結果,用交互式電子白板的軟件記錄下來,并利用軟件內置的“同步”功能,與教師即時共享實驗成果。這種方式既便于教師指導學生學習,又有助于學生在實驗中發展科學思維和探究能力[4]。
以人教版初中生物七年級上冊第一單元第一章第一節“觀察周邊環境中的生物”課程教學為例,為了探究生態環境對植物的影響,教師可以設計“留心觀察生活,了解植物習性”的課下實踐活動。
首先,教師借助微課視頻為學生創設情境和任務,如先展示公園中生機勃勃的植物圖片,再設置問題:“環境中影響植物正常生長的因素有哪些?”“能否對影響植物生長的因素進行分類?”讓學生在問題的驅動下展開討論與探索。通過這個過程,學生能夠發現:陽光、土壤、水分、空氣、溫度、雜草、蜘蛛、瓢蟲等都會對植物的生長產生影響;影響植物生長的因素可以分為生物因素和非生物因素兩種,等等。
其次,教師鼓勵學生組成課后實驗探究小組,選擇公園中的一種植物進行觀察。教師要向學生強調,在觀察過程中要留心植物的高度、形態和生長環境,基于此,讓學生將其與另一種植物進行觀察和對比,分析它們之間的共同點和不同點。此外,教師還可要求學生結合情境中討論的結果,完成觀察記錄表。觀察記錄表中應當寫清楚觀察時間、觀察地點、天氣情況、植物名稱、特征、周邊環境等關鍵信息,并上傳到交互式電子白板之中。最后,教師要認真查閱學生在表格中填寫的內容,指出其中的錯誤和不足,并利用交互式電子白板的資源庫功能,選取適當的資料拓寬學生的知識視野,讓學生在實踐中發展科學思維。
(三)提升互動質量,助力知識建構
在新知講解環節中,有效的互動可以提高學生對知識的理解程度,而交互式電子白板的運用則能提高師生互動、生生互動的質量。交互式電子白板中有很多適合教學的軟件,如虛擬實驗室,教師可以利用軟件的各種功能,利用圖像、聲音或游戲等方式,吸引學生主動與教師、同學交流,從而提高其參與實驗的積極性,進而幫助學生完成知識建構。
以人教版初中生物七年級上冊第一單元第三章綜合實踐項目“制作細胞模型”教學為例,為了讓學生深入了解細胞模型結構,教師可利用交互式電子白板的虛擬實驗功能,引導學生在互動中開展實驗。首先,教師應利用交互式電子白板直觀展示各種細胞器的3D圖像,引導學生辨識這些細胞器的名稱、功能,并通過問答互動的方式,簡要說明它們在細胞中的哪個位置,與哪些細胞器相鄰,讓學生在動手操作實驗前,先對細胞模型形成感性的認知。其次,教師可要求學生以小組為單位,以分工合作的方式制訂實驗方案,這一過程中,學生可以結合感性認知完成設計,并與小組成員討論,對實驗設計進行優化。最后,教師利用交互式電子白板的虛擬實驗功能,通過移動、繪制等步驟,組建一個細胞模型,再鼓勵各小組將細胞模型制作成果打印出來,對比教師制作的模型,找出其中的錯誤和不足,從而對細胞結構形成正確的認知。
(四)夯實知識基礎,有效構建知識
有效的生物實驗教學離不開強化和鞏固。無論是在知識學習中,還是動手操作中,如果教師不對知識進行強調,必然會加快學生的遺忘速度。傳統實驗教學多是由教師先進行演示,再由學生動手操作,但部分實驗器材體積較小,受到教室場地的限制,會影響部分學生的觀察,導致演示實驗淪為“聽說”實驗,間接影響實驗教學效果[5]。對此,教師應借助交互式電子白板建構知識,具體而言,教師可以在演示實驗中使用交互式電子白板的實時投影功能,放大實驗過程和最終結果,還可以在講解完知識點后,利用交互式電子白板的強調功能,幫助學生梳理知識點,以此來夯實學生的生物知識基礎。
以人教版初中生物七年級上冊第一單元第三章第四節“單細胞生物”課程教學為例,教師在實驗中借助顯微鏡指導學生觀察、分析草履蟲結構,探究其如何獨立完成各項生命活動,并引導學生結合所學知識分析單細胞生物對生態環境的利與弊。由于班級中學生人數眾多,教師可以借助交互式電子白板指導學生展開實驗,并對其進行個性化評價。在第一輪實驗中,教師可以將顯微鏡與屏幕投影相連,隨機邀請一名學生上臺操作演示,并指導其規范觀察草履蟲,同時,借助交互式電子白板呈現的影像,向其他學生指出其中的易錯步驟,并總結相關的經驗。在第二輪實驗中,教師可以鼓勵學生獨立完成對草履蟲的觀察。這種方式既可將教師從繁重的指導中解放出來,又能讓學生在實踐中完成知識的遷移與深化。在生物實驗教學環節結束后,教師可利用交互式電子白板為學生繪制思維導圖(如圖1所示),有序梳理本節課中的知識點,將零散知識聯結起來,搭建新的知識體系,讓學生形成“細胞是生物體結構和功能的基本單位”的生命觀念。
由此可見,在演示實驗和課堂總結環節,教師通過合理運用交互式電子白板的不同功能,能夠有效幫助學生夯實知識基礎,顯著提升課堂教學效果。
(五)注重評價反饋,加速課堂生成
教學評價是課堂教學有效性的最佳評價方式,也是學生自主查找學習薄弱點的重要環節,是教學中非常重要的一環。在教學評價中引入交互式電子白板能讓評價反饋更加客觀,從而推動高質量生物實驗課堂的生成。與傳統“測試+口述”的評價方式不同,交互式電子白板的展示功能、強調功能不僅有助于加深學生對生物知識的印象,還有助于實現課堂評價的創新。
以人教版初中生物七年級上冊第二單元第三章綜合實踐項目“利用細菌或真菌制作發酵食品”課程教學為例,首先,教師在課堂中講解“細菌或真菌發酵食品”的原理,鼓勵學生于課后完成食品發酵實驗,并將實驗步驟、過程和結果,以圖片或視頻的形式同步到線上。其次,教師結合學生同步到線上的數據進行評價,如某學生選擇“利用醋酸菌自制泡菜”卻失敗了,教師要結合實驗步驟和材料選擇展開分析,指出該學生實驗發酵失敗的根本原因是菌種選擇錯誤,供學生反思和改正。最后,教師利用交互式電子白板的展示功能,分別展示“發酵成功”和“發酵失敗”的兩個實驗數據,通過對比兩個實驗中的異同點,指出發酵失敗實驗中的錯誤和不足,讓學生在觀察和分析中認識到自身的不足。基于此,學生結合教師的評價,強化對知識的理解,并對自身的思維方式、實驗能力形成客觀的認知。
三、結束語
總的來說,要在初中生物實驗教學中高效率、高質量地應用交互式電子白板,教師應聯系生活實際為學生創設情境,完成實驗主題導入,再圍繞實驗展開師生互動,指導學生完成實驗方案設計、實踐操作、歸納總結等過程,助力學生科學思維模式的形成。值得注意的是,教師要充分發揮交互式電子白板的交互性、演示性等作用,并給予學生及時的指導,助力學生加強對生物實驗過程和技能的掌握。
作者單位:程玉梅 甘肅省慶陽市慶化學校
參考文獻
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