尝试多媒体技术引导探究生物实验教学.doc

尝试多媒体技术引导探究生物实验教学张佩敏（江苏张家港高级中学 215600）生物学是一门以实验为基础的自然科学，实验对于巩固知识，培养学生科学素质，开发创新能力具有重要意义。如何加强实验教学，切实培养学生探究能力，这是生物教师长期以来教改的课题。当前，信息技术与学科课程的整合，为学生的学习和发展提供丰富多彩的教学环境和良好的学习平台。运用多媒体技术为学生提供一个建构主义的学习环境，在教师的帮助下，充分体现学生的自主参与意识，达到对知识的意义建构。笔者运用多媒体技术引导探究实验“观察植物细胞的质壁分离与复原”，取得了良好的效果。1 用多媒体引导探究实验教学的基本思路 按过去常规教学，该实验往往是在内容讲完以后才做，是一个验证性的观察实验。我将它改进为探究性的实验，借助多媒体优势，充分利用一定的材料（紫色洋葱鳞片叶、黑藻等）、药品（30%KN03溶液，10%、30%、50%浓度的蔗糖溶液等）、仪器设备（显微镜），引导学生研究性地学习，整个教学过程如下图。教师：目标分析 任务呈现 教学组织、指导、咨询 交流任务设计 评价 反馈学生： 实施发现 自主学习、创新设计 以上教学模式的构建有两条主线，即方法主线和知识主线，重视教学过程和方法培养，而不仅是重视教学结果。学生的能力培养是在获取知识的过程中进行的，不仅让学生知道“是什么”和“为什么”，更重视学生参与“怎么样”，即怎样研究，怎么样探索知识和方法的形成过程。2 用多媒体进行引导探究实验教学的基本环节21 提出实验目标观察植物细胞的质壁分离与复原实验，其主要目的是学生通过动手实验操作和观察现象，获得细胞失水和吸水与环境溶液浓度关系的感性认识，理解一个成熟的植物细胞就是一个典型的渗透系统，以及影响细胞渗透吸水的内外条件。实验开始前，利用多媒体向学生展示实验的目的、提出实验要解决的问题等。根据实验目标设计一组问题：渗透装置必须具备哪些条件？成熟的植物细胞哪些地方具有渗透装置的条件？用30%蔗糖溶液浸润洋葱表皮细胞，显微镜观察细胞发生了怎样的变化？再用清水处理，细胞又会发生什么现象？学生了解了实验目的，就能有的放矢地开始探究实验。22 引导发现问题，进行创造思维用多媒体展示实验的操作步骤（是一个视频和音频的教学软件），指出用紫色洋葱表皮作实验材料，应怎样选材、取材。做实验时，常遇到的几种情况及其处理，如多层细胞重叠，视野模糊不清；临时装片中出现大量的小气泡等，这样扫清障碍，就可以提高实验效率。在了解实验的程序和方法的基础上，学生就可根据多媒体创设的实验情境，抓住实验的某些环节，主动的去发现问题。如为什么要自始至终观察同一个细胞（起码是同一区域的细胞）？不遵循这个原则还能够保证实验的客观性吗？为什么用紫色的表皮？能否用其他材料替代？用干枯的表皮做实验，结果如何？为什么蔗糖溶液浓度要求是30%呢？蔗糖溶液浓度如果由30%增大至50%洋葱表皮细胞会不会加快发生质壁分离现象？能不能用其它物质的溶液代替蔗糖溶液呢？教师不能只作简单的解释，而应鼓励和启发他们进行实验探索。23 提供、选择和利用学习资源，探究发现结果学生根据自己提出的问题、结合现有的知识经验、或搜集现有资料，试图建立某种假设，然后利用实验室的各种材料、药品等进行探究、逻辑推理或论证。做实验时，教师尽可能地预见性地多做准备：如各种材料、不同的化学药品，利用多媒体电脑组建一个关于植物细胞的质壁分离与复原实验的相关资源库，提供可查询的相关教学网站和主页等，如在百度网中输入关键词“植物细胞 质壁分离和复原”就可以得到很多资料。如表实验指导/lfl/实验4.htm质壁分离与复原-flash:9000/zg/zgjyc/bf/kejian/swf/fenli.swf渗透作用:9000/zg/zgjyc/bf/kejian/swf/sentou.swf物质的运输方式:9000/zg/zgjyc/bf/kejian/swf/yunsu.swf学科教学（高中）：/jsjx/gzpd/xkjx/g2sw/g2sw10/unit02/jxjy.htm微课件质壁分离及复原（模拟实验）清华同方多媒体教育教学素材库实验探究/yjy/lw13.htm实验改进/tyweb/syjx/zbflhfy.htm实验取材/zxswx/lunwenku/19992/27.htm学生获取了相关信息资源，结合自己原有的认识经验，就可对自己提出的问题进行假设、逻辑推理、分析判断，通过实验探究，发现结果。如利用实验室材料和自己的设想，动手配制一系列不同浓度的蔗糖溶液，再逐一进行实验观察。实践发现蔗糖溶液浓度过高，质壁分离现象迅速、明显，但不能恢复植物细胞原来的状态；蔗糖溶液浓度过低，植物细胞的质壁分离现象不明显；同时会得到洋葱表皮细胞发生质壁分离的临界浓度，教师引导学生思考这个临界浓度与洋葱细胞液的浓度有什么关系?如何测定洋葱细胞液的浓度？用KNO溶液代替30%蔗糖溶液，镜检时观察到质壁分离，但过一段时间后，又会发生质壁分离复原现象，这是为什么？教师可引导学生从物质通过细胞膜出入细胞的几种方式来理解。这样通过学生的质疑，然后探究性地自己动手进行实验，学生肯定会为自己的这些发现而兴奋不已。24 讨论交流，拓展延伸学生从自主探究学习中获得的认识，可能是局部的或不完全的，教师在教学过程中巡视收集学生探究学习的各种情况，供师生间进行交流和讨论。在交流和讨论过程中，学生对观察、实验结果的分析、对概念和原理的认识，将更趋向于准确、完整和深化，在提高了学生思维的深度和广度同时，也促进了他们创造性思维的发展。交流和讨论后，围绕知识结构进行归纳整理和拓展训练。引导学生讨论：（1）质壁分离与复原实验可用来说明细胞的哪些特征？（2）将紫色洋葱磷片叶表皮细胞分别浸入到不同浓度的蔗糖溶液中，观察各叶片表皮细胞质壁分离及复原的情况，结果如下：溶液浓度（g/mL）0.030.040.050.100.300.50质壁分离时间（秒）不发生不发生240602212质壁分离复原情况能能能不能提出下列问题：紫色洋葱磷片叶表皮细胞液浓度约为：_。最适合本实验的蔗糖溶液浓度为：_。将紫色洋葱磷片叶表皮细胞分别浸入浓度为0.05g/mL的蔗糖溶液、葡萄糖溶液、氯化钠溶液中，短时间内_使质壁分离发生的速度最快。原因是：_。在此实验中细胞的含水量对质壁分离速度影响较为明显。细胞含水量与质壁分离速度呈_比关系，外界溶液浓度一定时，细胞含水量越高，质壁分离速度越_。这些实践活动的总结，让学生尽量释放自己的思维过程，教师不宜过早裁判。这样，学生从事实中理解成熟的植物细胞相当于一个渗透系统，只有保持它的完整性和生命力，才能体现它的生命现象，只要运用正确合理的方法，就能达到实验预测的目的，让学生学会尊重科学，遵照客观规律办事。3 用多媒体进行引导探究实验教学的几点体会31 有利于激发学生的学习兴趣和创新意识 多媒体技术可以模拟、放大肉眼难以观察的实验现象和过程，如质壁分离及复原模拟实验。一方面，图文声像并用，信息呈现方式多样，能调节学生的多种感官刺激、吸引学生注意力。另一方面，根据实验需要，有针对性地用多媒体突出某些过程，使抽象的理论知识具体、简明，让学生更能全神贯注的观察实验结果，并理论联系实际。32 有利于扩展教学内容基于网络的多媒体，有利于学生搜集资料，在探究学习中获取新知。利用多媒体技术和网络技术相结合，在网络管理平台的支持下，学生可共享教师精心设计制作好的多媒体实验课件、也可查询或访问有关互联网站。这样为学生快捷地搜集资料提供了有利条件，增加和拓宽了学生获得信息、加工信息和交互信息的能力，有利于在探究学习中获取新知。33 增加了对现代教育的认识 信息社会使知识的创造、存储、学习和利用方式发生了革命性的变化，音像影视技术、计算机技术等在教育领域广泛应用；多媒体教学完全改变