陳宏冬

【摘 要】目前，許多中學實驗室里都購置了一些現(xiàn)代化的實驗儀器，然而這些儀器往往是被束之高閣，很少發(fā)揮其應(yīng)有的作用。本文以數(shù)碼生物顯微鏡在高中生物實驗中的應(yīng)用為例，談?wù)勗谛畔⒓夹g(shù)環(huán)境下，如何最大限度地發(fā)揮現(xiàn)代化實驗儀器的作用，從而實現(xiàn)信息技術(shù)與中學實驗課程的有效整合。

【關(guān)鍵詞】信息技術(shù)；數(shù)碼生物顯微鏡；實驗教學

隨著社會經(jīng)濟迅速發(fā)展，各級政府對教育的投入也在不斷增加，辦學條件有了明顯改善。目前，許多中學實驗室里都添置了一些現(xiàn)代化的實驗儀器，然而這些儀器大多數(shù)是長期擺放在櫥窗里，只是在有人參觀、考察時才得以體現(xiàn)其“價值”。這些價值不菲的儀器有著強大的功能，如果利用的好，能很好地彌補傳統(tǒng)實驗教學的不足，提高實驗教學的效果。本文以數(shù)碼生物顯微鏡在高中生物實驗教學中的運用為例，談?wù)勗谛畔⒓夹g(shù)環(huán)境下，如何最大限度地發(fā)揮現(xiàn)代化實驗儀器的作用，從而實現(xiàn)信息技術(shù)與中學實驗課程的有效整合。

一、數(shù)碼生物顯微鏡簡介

數(shù)碼生物顯微鏡是由生物顯微鏡主機+顯微鏡攝像頭+數(shù)碼顯微鏡接口+計算機組合而成的。數(shù)碼生物顯微鏡主要用來觀察生物切片、生物細胞、細菌以及活體組織培養(yǎng)等的觀察和研究，同時可以觀察其他透明或者半透明物體以及粉末、細小顆粒等物體。在顯微鏡中看到的實物圖像通過數(shù)模轉(zhuǎn)換，使其成像在計算機上。數(shù)碼生物顯微鏡是將精銳的光學顯微鏡技術(shù)、先進的光電轉(zhuǎn)換技術(shù)、液晶屏幕技術(shù)完美地結(jié)合在一起而開發(fā)研制成功的一種高科技產(chǎn)品。

二、數(shù)碼生物顯微鏡在高中生物實驗教學中的運用

1.觀察多種多樣的細胞

用顯微鏡觀察細胞的結(jié)構(gòu)是中學階段需要掌握的重要實驗操作技能。在實際教學中，學生的積極性很高，但由于動手能力較差，再加上普通的光學顯微鏡成像質(zhì)量不高，最終學生觀察的圖像往往是模糊不清。數(shù)碼生物顯微鏡通過“光電圖像轉(zhuǎn)換裝置”獲得的圖像可達到35萬/130萬/300萬像素，圖像清晰、線條細膩、色彩逼真，更便于學生觀察。

數(shù)碼生物顯微鏡不僅能更清楚地觀察物體，還具有十字定位測量功能。十字線還可隨觀察物體顏色的變換而更改線條的顏色，這不僅便于教師對學生的指導(dǎo)，還可對微觀物體大小進行測量，進而實現(xiàn)微觀物體量化呈現(xiàn)。

2.探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化

高中生物學課程標準“穩(wěn)態(tài)與環(huán)境”模塊將“探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的動態(tài)變化”列為活動建議。人教版和蘇教版教材都安排了這一活動，但是在一些細節(jié)問題上，如酵母菌的抽樣檢測中的觀察和計數(shù)，兩個版本教材中的描述都不太具體，且缺乏直觀的圖解。如果利用好數(shù)碼生物顯微鏡，就可以為學生增加一些直觀的素材。教師可以在班級同學分組做這個實驗前，親自帶領(lǐng)幾位實驗技能較好的同學先做一下。實驗過程中每隔24小時利用血球計數(shù)板和數(shù)碼生物顯微鏡進行抽樣檢測，調(diào)查酵母菌的種群數(shù)量。每次調(diào)查時在顯微鏡下找到一個理想的目標位置后進行拍攝，并對拍攝圖片進行儲存及處理，這不僅可以作為實驗的數(shù)據(jù)進行對比，還能永久的保存下來作為一份有價值的教學資源，將來需要時可很方便地實現(xiàn)再現(xiàn)與共享。

3.觀察黑藻細胞的細胞質(zhì)流動

活細胞中的細胞質(zhì)處于不斷流動的狀態(tài)，觀察這一生命現(xiàn)象，可讓學生認識到生命是運動的。觀察細胞質(zhì)的流動常以新鮮的黑藻為材料，用細胞質(zhì)基質(zhì)中的葉綠體的運動作為標志。在實驗課上，我們可以用普通的光學顯微鏡觀察黑藻的細胞質(zhì)流動。然而，實際教學中發(fā)現(xiàn)，效果往往不太理想，很多同學觀察不到細胞質(zhì)流動，特別是陰天、低溫時做實驗。針對這種情況，教師可以事先準備典型的示范裝片，使用數(shù)碼生物顯微鏡的錄像功能來彌補。這種教師演示的視頻資源可以重復(fù)使用，既可以讓學生能看到細胞質(zhì)快速流動的真實狀況，也減輕了教師在不同教學班重復(fù)演示的負擔。教師還可以增加錄制不同條件下黑藻細胞質(zhì)流動視頻讓學生觀看、比較。這一做法，可以讓學生認識到細胞質(zhì)流動不僅是客觀存在的，流動速度還是可變的。

4.構(gòu)建互動式實驗教學系統(tǒng)

傳統(tǒng)生物實驗教學中存在的一些問題，大致有以下幾點：師生之間、同學之間缺乏交流與互動；現(xiàn)有的光學顯微鏡功能單一，教學內(nèi)容局限性大；教師的指導(dǎo)都是個別的，也無法同時觀察到全班同學的實驗進展與現(xiàn)象等。

將普通生物實驗室（或機房、語音室）重新改造，進行網(wǎng)絡(luò)布線，把計算機、數(shù)碼生物顯微鏡、光電圖像轉(zhuǎn)換裝置等設(shè)備進行組網(wǎng)。然后，在教師機、學生機上安裝各種應(yīng)用軟件（顯微圖像處理分析軟件、互動網(wǎng)絡(luò)教學軟件等） 即可構(gòu)建起互動式實驗教學系統(tǒng)。教師只需通過自己的教師電腦就可以查看全班學生的顯微鏡畫面，學生也可以通過自己的學生電腦觀察老師的演示操作，這使教學更直觀、更方便。師生之間借助多向多媒體互動系統(tǒng)進行隨意交流，教師與學生實現(xiàn)全面互動，使溝通更快捷、有效。如配上投影機，增加一些多媒體中控設(shè)備，就可以實現(xiàn)多媒體教學。

總之，信息技術(shù)引發(fā)的新的教學模式正在改變傳統(tǒng)的教學觀念?，F(xiàn)代信息技術(shù)的發(fā)展，為中學生物實驗教學的發(fā)展提供了廣闊空間，亦為我們解決傳統(tǒng)實驗教學中的許多難題提供了技術(shù)條件。充分利用現(xiàn)代教學手段，把多媒體和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)有機地整合到中學生物實驗教學中去，可以優(yōu)化實驗過程，拓寬實驗教學渠道，大大提高實驗教學的效果。信息技術(shù)與實驗課程的整合是一項很有意義的工作，需要更多的老師積極參與，并真誠的投身到這場探索之中。

（作者單位：江蘇省宿遷中學）