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(湖南省石门县第五中学 湖南石门 415308)
摘 要:很多中学由于条件限制,实验教学成了生物学教学最薄弱的一环.将现代信息技术应用于生物实验教学中,能解决生物实验教学中存在的很多问题.本文阐述了投影、录像、放像、计算机多媒体技术和网络技术等在中学生物实验教学中的应用途径.
关键词:现代信息技术 中学生物实验教学 应用实践
中图分类号:G633.91 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2011)05(c)-0143-02
生物学是一门以实验为基础的自然科学.根据中学生物学新课标规定的培养目标,教学内容增加了实验的类型和数量,还安排了若干个研究性课题.但很多中学由于条件限制,实验教学成了生物学教学最薄弱的一环.将现代信息技术应用于生物实验教学中,能解决生物实验教学中存在的很多问题,必将对中学生物学新课改产生深远的影响.现代信息教学技术,一般包括摄影、实物投影、录像、放像、计算机多媒体技术和网络技术等方面.
1.投影技术在生物实验教学中的应用
生物课的演示实验,其目的是通过实验让全体学生观察到生物现象和生命过程,从而提高学生对生物的学习积极性和参与程度,并培养学生观察能力,也为引出课题、问题,进行讨论、探索、发现创造条件.为了提高演示实验的可见度,传统的方法一般是采用放大实验仪器,抬高实验装置,巡回展示实验结果等.然而实验仪器的放大是有限的,巡回展示实验结果又浪费时间,且有些现象由于不明显而难以观察到,以至影响教学效果.采用投影技术,可克服上述缺陷,大大提高演示实验的效果.投影技术主要是对实验现象进行放大,克服演示实验可见度小的缺陷,使学生能清楚地观察到实验现象,特别是一些细小的、不易观察到的实验现象,从而很好地达到演示实验的目的.
2.录像、放像技术在生物实验教学中的应用
在有些实验无法在课堂教学环境或实验室中完成的情况下,教师可以布置学生利用课余时间完成,采用数码摄像机等仪器记录整个实验过程.通过摄像、剪辑技术,对实验全过程进行加工,既能提供实验全过程,又突出重要的实验现象,同时也不失实验的真实性.例如,高中生物《选修1》中的制作腐乳和泡菜等实验,让学生回家亲自动手做腐乳和泡菜,定期拍摄实验过程和实验现象,然后把腐乳和泡菜带到课堂上展示,分享实验成果,有利于促进学生学习生物学情感的发展.另外,演示实验教学中,有些实验具有一定的危害性和危险性,在课堂上无法实施演示,借助于录像教学,既保证学生的安全,又保护环境,又达到良好的教学效果.对一些论文范文昂贵的实验、要求较多的操作技术或装置复杂的实验也可以借助教学录像来完成,满足学生对这些方面知识的要求.通过录像技术还可以对实验中的错误操作引起的危害进行真实再现,引起学生的重视.利用录像技术中的功能效应,还可提高演示实验的真实性,如:高速度或缓慢的摄像技术和放像的快、慢、倒等功能不仅能使学生缓慢地看到快速发生的实验想象,还能使学生快速地观察到缓慢发生的实验想象,让学生迅速感知易观察到的细节,提高学生观察的敏捷性,同时缩短了教学时间,提高了教学效益.
3.计算机多媒体技术在生物实验教学中的应用
相对于投影技术及录像、放像等技术而言,计算机多媒体技术在生物实验教学中的应用更具其广泛性.一般来说,主要体现在以下几方面.
3.1 创设实验情境
任何实验都是实验者有目的的观察活动,实验过程是实验者思维激发和碰撞的过程.在实验开始环节,教师可利用多媒体声、色、图、文等媒体信息渲染气氛,创设引人入胜的问题情境,启发学生的思维,引导学生严密地探究实验过程.例如,探究植物向性运动的实验,首先用多媒体播放植物的向光性、向地性、向水性等方面的图片,启发学生的思维.然后,学生以小组合作形式讨论实验方案,在得出可执行的实验方案后,进行实验探究,最后利用多媒体投影各小组汇报的讨论结果,共同评价.
3.2 分析实验理论
有许多实验必需进行理论分析,但自然学科中的很多规律是抽象的,学生在观察时,无法看到这些规律的变化和事物的演变,不利于学生对实验理论的理解.如:“植物细胞的吸水和失水”实验中,学生对植物细胞渗透作用原理很难理解,若将其设计成放大的微观动画,通过水分子和大分子颗粒进出半透膜的动画演示,让学生对单位时间内分子进出半透膜的数目多少有个直观印象,从而理解原理,会取得较好的教学效果.
3.3 学习实验内容
利用多媒体将固有的实验程序呈现给学生,学生按照实验程序,重复已有结论的实验过程,可帮助学生理解原理、掌握知识.如,观察植物细胞的有丝分裂实验:传统实验中在显微镜下很难看到整个分裂过程中所有的细胞,且是静态的,实验结果常常模棱两可.在这时利用多媒体课件演示,先让学生看看实验步骤和现象、结果及一次连续的有丝分裂动态变化过程,增强他们的感性认识,在此基础上进行实验,容易达到预期效果.
3.4 规范实验操作
在实验中,实验操作的规范程度,对实验的成功有决定性作用.对于程序性强的实验往往特别注重步骤的先后顺序和关键细节,否则就会前功尽弃.利用多媒体具有动态性、灵活性、可见度高的优势,可以使学生对整个实验程序的规范和重要细节都了如指掌,从而保证实验的正常进行和正确性,提高成功系数.例如,“认识和使用显微镜”的实验,学生一下子很难掌握各个部件名称和使用方法.教学中,先通过多媒体播放显微镜的结构和使用方法,学生对照实物逐个认识它的部件结构并随多媒体录像初步操作.巩固后再让学生按要求观察几种玻片标本,学生兴趣浓、操作规范,效果也很好.
3.5 再现经典实验
生物学发展的过程是科学家不断探索的过程,生物科学史上有许多伟大的发现和经典实验.在教学过程中,重现这些经典实验能使学生身临其境地体验科学家的发现历程,促使学生用辨证的目光、理性的思维学习生物学.如,学习光合作用时,教师通过动画再现普利斯特利、英格豪斯、梅耶、萨克斯、鲁宾和卡门的实验,可以让学生认识到生物学实验设计的巧妙和严密,思考生物学发展与物理学、化学的联系,讨论生物学发展与技术进步的联系,用历史、发展的眼光看待生物学的过去、现在和未来.
3.6 演示实验
教师课堂演示某些实验由于时间和条件的限制往往存在一定的难度,实验失败或者无法使全班同学清楚地观察实验现象,影响教学效果.因此在有限的资源下充分利用多媒体演示实验可有效地解决这些困难.例如,检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质的实验过程较为复杂,教师先采用演示实验强调实验操作要领和注意事项.又如,在学习“基因工程及其应用”这一节时,出于实验室条件的限制,教师可用计算机多媒体技术演示基因工程操作实验,使学生易于理解抽象的实验步骤.
3.7 模拟实验
对于课堂实验无法演示的宏观的、微观的、极快的、极慢的生物现象和生命过程,可应用多媒体进行逼真的模拟,从而突破时间及空间的束缚,将生物现象和过程生动形象地展现于学生眼前,使学生认识加强,理解透彻.如:噬菌体侵染细菌的实验,是要通过电子显微镜才能够观察到的,一般中学根本就没有这种条件,但我们可以使用多媒体系统进行模拟.软件技术可以模拟许多现有实验仪器无法做的实验或代替现有的一些实验仪器进行模拟实验,这样可以将复杂的问题简单化,将漫长或瞬间的生命过程变成可控的、有序的演示过程.
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3.8 评价实验教学
生物学实验教学评价具有诊断、导向、调节、激励等功能.以往的实验评价以实验报告、实验考试等终结性评价为主,如今可以将学生的实验成长档案袋、日常评价信息、研究性课题等进行电子化管理,建立实验教学电子评价系统进行实时评价.比如在实验过程中教师采用多媒体技术及时评价每个学生的表现,赏识每一个学生的进步.同时利用视频分析软件对实验课堂进行定性分析,师生能把握实验教学的整体情况,从而进行自我反思.
4.网络技术在生物实验教学中的应用
当今是网络化时代,网络技术的发展,为学生的自主学习提供了最丰富的信息资源,使学生可以不受时间、空间的限制,对有关实验问题进行探讨、推理,同时培养学生获取信息,分析、归纳、整理信息,运用信息解决问题的能力.基于In-ternet的网络教学,使学习者既可以进行个别化教学,又可以进行协作型学习,也可以将二者结合起来,另外还可以大规模地开展研究性学习.所以,这种方式应该是中学生物实验教学的新方向.例如,调查社会老龄化的相关问题、青少年中常见的免疫异常、当地自然群落中若干种生物的生态位等研究性课题时,学生就可以利用网络教室或家庭电脑自行搜集资料、设计实验方案和科学地选择实验方法,并将各自的方案和实验方法发表在电子平台或论坛上.每个同学可以就方案自由发表意见,一场好的交流胜过一个完美的方案.
最后,值得一提的是利用现代信息技术优化中学生物实验教学还需注意把握现代信息技术与生物学实验的关系.现代信息技术充其量只是一种辅助教学的工具,它应当为实验教学的目标和内容服务.只有适时适当地应用现代信息技术才会促进实验教学质量的提高,从而优化实验教学,起到事半功倍的效果.
参考文献
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总结：本论文是一篇免费优秀的关于实验学生论文范文资料，可用于相关论文写作参考。
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