生物學(xué)顯微實驗現(xiàn)場直播教學(xué)嘗試

鄭金明

中學(xué)生物學(xué)教材中編排了不少需借助顯微鏡觀察的實驗，學(xué)生在顯微鏡下觀察時只能一人操作，孤立作戰(zhàn)，不僅缺乏實時交流，甚至難以找到既定的目標(biāo)。為了解決這些實際問題，筆者在帶領(lǐng)學(xué)生做顯微實驗時借助攝像機和投影儀把顯微實驗視野中的動態(tài)物像展示在大屏幕上，通過讓學(xué)生直接觀看大屏幕進(jìn)行直播教學(xué)嘗試，成效顯著。下面具體說明現(xiàn)場直播教學(xué)的實施過程。

1 直播原理

用肉眼觀察顯微鏡視野，信號只能輸入到大腦皮層，而攝像機可以捕捉顯微視野中的物像并通過AV線傳送到投影儀或其他媒體上，從而將微觀視野影像變成大屏幕視覺效果。

2 材料用具

微型攝像機或具有攝像功能的照相機、光學(xué)顯微鏡、自制連接底座或特制泡沫墊、AV線、投影儀、大屏幕及其它相關(guān)實驗用材料。

3 直播過程

3.1 組裝攝像顯微鏡

要對顯微實驗進(jìn)行現(xiàn)場直播，首先要有能攝像的顯微鏡，但學(xué)校里一般沒有這樣的顯微鏡，所以只能自己動手組裝。筆者用木板和塑料管自制了一種連接底座（也可用一塊厚泡沫塑料制作一個有中央圓孔的墊子代替），先將底座或墊子固定在顯微鏡的鏡筒上，然后把攝像機扣立在連接底座或墊子上，讓攝像機鏡頭正好對準(zhǔn)顯微鏡目鏡，這樣就組裝好了一架簡易的攝像顯微鏡。

3.2 連接投影儀

這一過程操作相對簡單，僅需要借助攝像機附配的“AV線”或S端子線，分別插入攝像機的輸出端口和投影儀的輸入端口，即可將攝像機與投影儀連接起來，攝像機拍攝的顯微影像也就通過投影儀展示在大屏幕上了。

3.3 觀察實驗現(xiàn)象

學(xué)生用顯微鏡做實驗一般都是分組進(jìn)行，同時教師單獨設(shè)置一組示范實驗進(jìn)行直播，學(xué)生在自我完成實驗的過程中可以對照示范實驗進(jìn)行觀察并糾正，從而在最快時間找到既定目標(biāo)。下面以“觀察植物細(xì)胞的質(zhì)壁分離和復(fù)原”實驗為例來說明實施“現(xiàn)場直播”教學(xué)的過程。

3.3.1 制作洋蔥鱗片葉外表皮的臨時裝片

用刀片在洋蔥鱗片葉的表面劃一個小方塊，用鑷子撕取這一小塊洋蔥表皮，將它平展在載玻片中央的清水滴中，并蓋上蓋玻片。

此過程可以作為一種演示實驗直播給學(xué)生。制作臨時裝片前先把攝像機固定到三角支架上，鏡頭對準(zhǔn)實驗操作臺，再用數(shù)據(jù)線連接攝像機和投影儀并開啟攝像機，教師在實驗臺上操作，學(xué)生從大屏幕上就可以觀察和學(xué)習(xí)臨時裝片的制作方法。

3.3.2 用低倍鏡觀察洋蔥鱗片葉表皮細(xì)胞

安放好顯微鏡并對好光，將制備好的臨時裝片放到載物臺上，調(diào)節(jié)粗準(zhǔn)焦螺旋，當(dāng)從目鏡里看到洋蔥鱗片葉外表皮細(xì)胞時，將攝像機小心地安放在顯微鏡上并打開攝像開關(guān)，通過調(diào)節(jié)顯微鏡的細(xì)準(zhǔn)焦螺旋和攝像機變焦控制桿，使攝像機顯示屏出現(xiàn)清晰和大小適中的物像。此時在投影大屏幕上就可以直接看到洋蔥鱗片葉外表皮細(xì)胞處于充盈狀態(tài)，中央是一個紫色的大液泡，整個原生質(zhì)層緊貼細(xì)胞壁。

3.3.3 觀察洋蔥表皮細(xì)胞的質(zhì)壁分離

大約等待1 min，教師從蓋玻片的一側(cè)滴入質(zhì)量濃度為0.3 g/mL的蔗糖溶液，在蓋玻片的另一側(cè)用吸水紙吸引。重復(fù)幾次，大約過3 min，從投影大屏幕上就可看到中央大液泡逐漸變小，原生質(zhì)層開始從邊緣與細(xì)胞壁分離。5 min左右就可以看到原生質(zhì)層與細(xì)胞壁完全分離開來。

3.3.4 觀察洋蔥表皮細(xì)胞質(zhì)壁分離的復(fù)原

再等待約1 min，教師從蓋玻片的一側(cè)滴加清水，在另一側(cè)用吸水紙吸引。重復(fù)幾次，大約過3 min，從投影大屏幕上就可看到中央大液泡又逐漸變大，原生質(zhì)層開始向細(xì)胞壁靠攏，5 min左右恢復(fù)原位。

在整個實驗過程中，教師要注意提醒學(xué)生隨時關(guān)注大屏幕，讓學(xué)生以此為參考和對照，不斷修正和完善自我操作過程，直到從自己的顯微視野中找到既定的觀察目標(biāo)。

4 現(xiàn)場直播教學(xué)的優(yōu)點

現(xiàn)場直播教學(xué)能借助投影儀把顯微鏡微觀視野中抽象的不易觀察的或局限于個人觀察的動態(tài)物像在大屏幕上展示出來，將其變成宏觀的現(xiàn)場直播。這不僅有利于學(xué)生對實驗進(jìn)行個人觀看學(xué)習(xí)，也有利于他們對實驗進(jìn)行集體探討，也有助于教師有針對性地指導(dǎo)教學(xué)。

此方法在實現(xiàn)現(xiàn)場直播的同時也對實驗過程進(jìn)行錄像，錄制的實驗視頻可以被再度利用，實現(xiàn)資源共享。例如，借助多媒體設(shè)備在課堂上進(jìn)行實驗前的學(xué)習(xí)指導(dǎo)或?qū)嶒灪蟮膹?fù)習(xí)鞏固；有些學(xué)校受實驗條件差或季節(jié)影響導(dǎo)致臨時不能取材而無法按時完成實驗，則可利用實驗視頻臨時替代實驗等。這從某種意義上來說不僅節(jié)省了實驗材料，也減輕了教師的工作負(fù)擔(dān)。

實踐證明：“現(xiàn)場直播”教學(xué)可以作為中學(xué)生物顯微實驗直觀教學(xué)的一種新模式，多年來，我校領(lǐng)導(dǎo)大力支持教學(xué)創(chuàng)新，同學(xué)科教師一直認(rèn)同并嘗試使用這種方法進(jìn)行相關(guān)實驗教學(xué)，學(xué)生的顯微實驗課也變得不再神秘。學(xué)生觀看大屏幕，會感覺清晰、直觀、新穎、輕松、容易接受，學(xué)習(xí)興趣自然高漲。與傳統(tǒng)的實驗教學(xué)方法相比能明顯提高實驗課堂教學(xué)效率，值得相關(guān)學(xué)科教師推廣和應(yīng)用。