Flash模擬仿真實驗在生物課堂中的應(yīng)用優(yōu)勢分析
——以《木槿標(biāo)本制作》為例

☆劉 艷

（西北師范大學(xué)教育技術(shù)與傳播學(xué)院，甘肅蘭州 730070）

Flash模擬仿真實驗在生物課堂中的應(yīng)用優(yōu)勢分析
——以《木槿標(biāo)本制作》為例

☆劉 艷

（西北師范大學(xué)教育技術(shù)與傳播學(xué)院，甘肅蘭州 730070）

一、前言

隨著教育信息化的不斷深入，如何更好地優(yōu)化教學(xué)過程、使信息技術(shù)和課程真正整合在一起便顯得尤為重要。生物課堂由于其教學(xué)內(nèi)容的特殊性，往往需要做大量的實驗。傳統(tǒng)的教學(xué)方式是教師在講臺上做演示，學(xué)生在下面觀察，觀察完后學(xué)生分成小組動手做實驗。但對于偏遠山區(qū)一些條件不好的學(xué)校，器材條件嚴(yán)重不足，另外有些實驗本身具有危險性、不可重復(fù)性，且教師在實驗室操作演示時，由于空間的限制學(xué)生無法細致地觀察到實驗的過程，這樣學(xué)生在認(rèn)識上的模糊就可能會導(dǎo)致獨立操作實驗的失敗。還有些實驗材料的采集工作非常困難，重復(fù)的實驗操作也會造成大量人力、物力、財力的耗費，由于時間和教學(xué)經(jīng)費的限制，實驗教學(xué)的目標(biāo)就難以實現(xiàn)。[1]為了突破這些難題，西北師范大學(xué)教育技術(shù)與傳播學(xué)院配合該校生命科學(xué)學(xué)院針對初中生物教材開發(fā)了一套模擬仿真實驗。此套多媒體仿真實驗?zāi)軌蛱峁┬蜗蟊普娴膶嶒炂鞑暮蛯嶒灢牧希鷦拥啬M實驗操作過程，成為實驗教學(xué)的一種擴展。[2]筆者藉以此套實驗中《木槿標(biāo)本制作》一課為例，淺析一下模擬仿真實驗在生物課堂中的應(yīng)用優(yōu)勢。

二、基于情境化的模擬仿真實驗《木槿標(biāo)本制作》的教學(xué)設(shè)計案例

筆者以模擬仿真課件《木槿標(biāo)本制作》這一課為例，針對“農(nóng)遠工程”設(shè)計一節(jié)在模式二環(huán)境下基于資源的教學(xué)過程。在實驗器材缺少的情況下，將模擬仿真實驗巧妙的和生物課堂結(jié)合起來，讓學(xué)生在虛擬的仿真實驗里就可以鍛煉動手能力，培養(yǎng)探究精神和小組協(xié)作能力，發(fā)展多元智能。

（一）教學(xué)目標(biāo)的分析

通過對《木槿標(biāo)本制作》這一節(jié)實驗課的分析，我們發(fā)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)是掌握木槿標(biāo)本的制作過程、方法，并了解制作過程中應(yīng)注意的一些問題。

知識與技能——學(xué)習(xí)木槿標(biāo)本制作的基本方法；在觀察實驗過程中，提高發(fā)現(xiàn)問題、提出問題、表達和交流的科學(xué)探究能力；發(fā)展學(xué)生的協(xié)作能力、實踐能力。

過程與方法——通過教師演播實驗過程，讓學(xué)生學(xué)會運用觀察、實驗、比較、分類、歸納、概括等方法分析解決問題；通過對實驗過程的操作，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和探究意識。

情感態(tài)度與價值觀——讓學(xué)生樂于探索生物的奧秘，培養(yǎng)學(xué)生一定的探索精神和科學(xué)的價值觀。

（二）實驗的重點和難點

實驗重點：木槿標(biāo)本制作的方法，及在實驗過程中讓學(xué)生養(yǎng)成細心觀察、愛思考、主動探究科學(xué)的習(xí)慣。

實驗難點：在給木槿穿紙時不要弄傷木槿的莖。

（三）教學(xué)方法

利用演播法、小組協(xié)作學(xué)習(xí)法，創(chuàng)設(shè)情景，結(jié)合演示實驗，充分調(diào)動學(xué)生的積極性。

（四）教學(xué)過程

1.創(chuàng)設(shè)情境，導(dǎo)入新課

（1）由教師讓大家看一組漂亮的花朵的圖片、視頻，播放一組有關(guān)花朵的詩歌，進入花朵世界的情境中。

（2）教師再播放一組花的標(biāo)本的圖片、視頻，展示標(biāo)本的魅力，他們不僅可以保存美麗的風(fēng)姿，也可以為植物研究所用。學(xué)生沉浸在美麗的花朵標(biāo)本世界里，對花的標(biāo)本的視頻和圖片表現(xiàn)出興趣。

（3）結(jié)合視頻圖片材料，對學(xué)生進行分組，讓大家在學(xué)習(xí)標(biāo)本制作之前先討論，你所知道的標(biāo)本制作是怎樣的呢？根據(jù)教師的提問，學(xué)生分小組討論，大家踴躍發(fā)言。

2.利用模擬仿真實驗演示實驗過程

（1）教師打開植物模擬仿真實驗的主界面（如圖1），點擊＜木槿標(biāo)本制作＞按鈕。播放《木槿標(biāo)本制作》的模擬仿真實驗課件（如圖2），在木槿標(biāo)本制作界面上共有四個部分：實驗準(zhǔn)備、實驗步驟、實驗視頻、模擬實驗。

圖1

圖2

（2）在實驗開始時首先要認(rèn)識實驗?zāi)康摹嶒炂鞑?。教師點擊＜實驗準(zhǔn)備＞按鈕（如圖3）讓學(xué)生通過文字了解實驗器材；教師點擊＜實驗步驟＞按鈕（如圖4），介紹實驗步驟；然后點擊＜實驗視頻＞按鈕，有詳細的木槿花標(biāo)本制作的視頻，從采花開始到制作成標(biāo)本的全過程。教師在播放視頻的同時，向?qū)W生重點介紹實驗器材、詳解實驗步驟以及應(yīng)該注意的問題。讓學(xué)生在觀看教師展示模擬仿真實驗的過程中，分小組記下實驗步驟。觀看之后，看哪一組的同學(xué)記得牢、記得準(zhǔn)確。

圖3

圖4

（3）在學(xué)生觀看視頻之后，開始動手操作整個實驗，首先，教師點擊＜模擬實驗＞按鈕（如圖5），帶領(lǐng)學(xué)生觀看操作步驟。在模擬實驗部分，以課件界面為實驗平臺，通過點擊界面上的實物進行一步步的操作（且實驗該進行哪一步都會用紅色箭頭提示）。在模擬實驗界面的左邊部分，有實驗注意的事項。鼠標(biāo)點擊實驗開始，左上角紅箭頭表示實驗的第一步，將40cm×29cm白色臺紙平整地放在桌面上（如圖6）。點擊＜臺紙＞，臺紙便會鋪于模擬實驗界面上（如圖7）。以此類推直到實驗的最后一個步驟（如圖8）。在此操作過程中，有需要注意的地方在課件的左上方會提示出來。在模擬實驗階段，教師在演示操作的過程中，點出需要注意的地方，提出思考問題，讓學(xué)生帶著問題觀察實驗過程。

圖5

圖6

圖7

圖8

3.學(xué)生分組動手演示實驗

教師演示之后，解答學(xué)生提出的問題。然后請各小組學(xué)生選出代表，上講臺來演示實驗過程，比一比哪個小組演示得又快又正確。此階段學(xué)生處于興奮狀態(tài)，感受制作標(biāo)本的樂趣。在各小組上臺演示的過程中，班級氣氛熱烈，小組的凝聚力、學(xué)生的實踐操作能力和小組協(xié)作能力得到充分發(fā)揮。

4.教師進行實驗總結(jié)

小組代表演示完畢后，教師給予評價、糾正和鼓勵。通過教師的點評，學(xué)生分析本小組操作過程中出現(xiàn)的失誤和問題，得出正確的結(jié)論，通過教師的評價進行學(xué)習(xí)反思。在借助模擬仿真實驗進行教學(xué)的過程中，教師不只是課堂的主導(dǎo)者也是學(xué)生主動學(xué)習(xí)的輔助者，在良好的情景環(huán)境下，學(xué)生通過情感、興趣參與，很容易進入學(xué)習(xí)內(nèi)容中去，增進了教師與學(xué)生、學(xué)生與學(xué)生之間的交流，并全面提高了學(xué)生們的動手操作能力。在條件好的環(huán)境下，學(xué)生還可將模擬仿真實驗帶到家里去自學(xué)，或是反復(fù)練習(xí)。

三、模擬仿真實驗在生物教學(xué)中的優(yōu)勢

通過對“基于情境化的模擬仿真實驗《木槿標(biāo)本制作》的教學(xué)案例”的分析與介紹，我們可以看到，模擬仿真實驗在生物教學(xué)中具有多方面的優(yōu)勢，主要體現(xiàn)在以下幾個方面：

(1)有利于發(fā)展多元智能。美國加德納教授的“多元智能理論”認(rèn)為每一種智力的鍛煉都是通過具體的動手、技能和興趣來實現(xiàn)的。每個孩子都是一個潛在的天才兒童，只是經(jīng)常表現(xiàn)為不同的方式，對于一個孩子的發(fā)展最重要、最有用的教育方法是幫助他尋找到一個使他的才能可以盡情施展的地方，在那里他可以滿意而能干。[3]如《木槿標(biāo)本制作》所示，一般來說，模擬仿真實驗是將文字、圖片、動畫、視頻、聲音、多種信息組合在一起的，生動逼真地模擬實驗操作過程，學(xué)生在這樣的環(huán)境下有利于發(fā)展自身的多元智能。

（2）有利于知識記憶的牢固性。如案例所示模擬仿真實驗里的每一課都是一個完整的實驗過程，每一部分可重復(fù)觀看，且便于攜帶，學(xué)生有不明白的地方可隨時播放觀看，模擬仿真實驗的這種可重復(fù)的特點，有利于知識記憶的牢固性。

（3）有利于教學(xué)情境的創(chuàng)設(shè)。創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)情境有利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。興趣是學(xué)生主動學(xué)習(xí)、積極參與教學(xué)活動的一種內(nèi)在驅(qū)動力,是影響學(xué)生學(xué)習(xí)自覺性、積極性的最直接因素。[4]在生物課堂上借助于模擬仿真實驗有利于情境的創(chuàng)設(shè)，讓學(xué)生在體驗情境中激發(fā)情感，提高興趣，積極參與，融入課堂學(xué)習(xí)。

（4）有利于學(xué)生的自主學(xué)習(xí)。新課改強調(diào)“一切為了學(xué)生”。學(xué)生學(xué)習(xí)知識是接受的過程，更是發(fā)現(xiàn)的過程、創(chuàng)造的過程。所以，在課堂教學(xué)中，最好的方法就是引導(dǎo)學(xué)生自己去發(fā)現(xiàn)，主動去探究。[5]案例中模擬仿真實驗的獨立性，可以讓學(xué)生隨時隨地進行學(xué)習(xí)，有利于學(xué)生進行自主的學(xué)習(xí)。

（5）突破空間限制。學(xué)生在觀察教師實驗時，常常由于種種原因并不能全方位地觀察到整個實驗過程，加上有些實驗的變化過程，肉眼無法看到。模擬仿真實驗細化了整個實驗過程，且有些肉眼不易看到的細節(jié)突出出來，可以讓學(xué)生更全面地觀察實驗，得到科學(xué)的結(jié)果。

（6）節(jié)約材料資源。在實際的實驗中，有些實驗材料的采集工作非常困難，且材料貴重，由于時間和教學(xué)經(jīng)費的限制，重復(fù)的實驗操作也會造成大量人力、物力、財力的耗費，所以模擬仿真實驗這種可重復(fù)性能讓學(xué)生反復(fù)觀看，不僅節(jié)約了資源，更省時省力。

四、總結(jié)

本文通過《木槿標(biāo)本制作》的課堂實驗為例，展示了模擬仿真實驗在生物課堂中的使用過程。從案例中可以看出，模擬仿真實驗引入生物教學(xué)，突破了傳統(tǒng)的因為缺少器材而缺乏實驗知識的這一難題，有利于實現(xiàn)教育的公平性；突破了因為多媒體的廣泛使用導(dǎo)致師生互動和情感交流機會減少這一難點，這節(jié)課從一開始就是師生在交流，生生在互動，突破了以多媒體教學(xué)取代直觀教學(xué)導(dǎo)致學(xué)生實踐能力培養(yǎng)的缺失。[6]課堂上，學(xué)生有大量的時間動手進行實踐操作，這樣可以讓所有學(xué)生親身體驗實驗過程，完全掌握實驗技巧和實驗內(nèi)容。另外，根據(jù)自身特點，學(xué)生們也可以對實驗過程重現(xiàn)或者重復(fù)實驗，充分發(fā)揮多媒體教學(xué)的優(yōu)勢,取得了預(yù)期的生物實驗教學(xué)效果。因此，模擬仿真實驗在生物課堂中的應(yīng)用是值得提倡的，可以很好地實現(xiàn)與課堂的整合，推動教育現(xiàn)代化的實現(xiàn)。

[1][2]高原,楊改學(xué).生物標(biāo)本制作多媒體仿真實驗課件的設(shè)計與開發(fā)[J].現(xiàn)代教育技術(shù),2008,(10).

[3]孔曉珊.多元智能理論下的教學(xué)模式初探[J].北京教育,2002,(07).[4]慕曉如.課堂教學(xué)情境化的價值與理論依據(jù)[J].大連教育學(xué)院學(xué)報,2006,(09).

[5]翁提云.創(chuàng)設(shè)多媒體教學(xué)情境 引導(dǎo)學(xué)生自主合作學(xué)習(xí)[J].海峽科學(xué),2009,(08).

[6]代曉瑩,吳志華.生物多媒體教學(xué)存在的四個問題[J].中小學(xué)實驗與裝備,2008,(02).

[編輯：劉少穎]