淺談數(shù)字顯微鏡在生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用

馬成

摘 要：數(shù)字顯微鏡能很好地解決傳統(tǒng)顯微鏡操作課中教學(xué)上的重、難點(diǎn)，將親自制作的臨時(shí)玻片標(biāo)本通過(guò)現(xiàn)代多媒體投影至大屏幕上，讓學(xué)生能直觀地、正確地了解細(xì)胞及一些平常的生理現(xiàn)象，如小魚(yú)尾鰭的血液流動(dòng)等；提升了中學(xué)生實(shí)驗(yàn)的積極性；培養(yǎng)了中學(xué)生的實(shí)驗(yàn)興趣及實(shí)事求是的科學(xué)精神。

關(guān)鍵詞：數(shù)字顯微鏡；生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)；細(xì)胞；小魚(yú)尾鰭血液流動(dòng)

顯微鏡的使用是初中階段生物學(xué)科的一個(gè)重點(diǎn)，學(xué)好顯微

鏡，對(duì)于學(xué)習(xí)理論知識(shí)，對(duì)于以后的生物研究都大有益處。然而，傳統(tǒng)的教學(xué)模式無(wú)非是教師在講臺(tái)上演示，學(xué)生在座位上對(duì)照所要觀察的結(jié)構(gòu)圖操作顯微鏡觀察。如此，學(xué)生的操作步驟都規(guī)范了，但是老師要求觀察的結(jié)構(gòu)或現(xiàn)象學(xué)生也許觀察得不正確，這對(duì)于學(xué)生在感性層面上認(rèn)知生物會(huì)有偏差，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)和名稱不能一一對(duì)應(yīng)。因此，如何使學(xué)生正確觀察實(shí)際的生物結(jié)構(gòu)和現(xiàn)象變得尤為重要。本學(xué)期，出于對(duì)這個(gè)問(wèn)題的考慮，學(xué)校為生物教師引進(jìn)了一臺(tái)數(shù)字顯微鏡，很好地解決了該問(wèn)題。

數(shù)字顯微鏡，顧名思義，是與電腦連接的，能將在顯微鏡視野內(nèi)觀察到的結(jié)構(gòu)或現(xiàn)象通過(guò)軟件顯示在電腦的顯示器上，使得觀察到的結(jié)構(gòu)或現(xiàn)象更加清晰，而且可以讓多人同時(shí)觀看。有了數(shù)字顯微鏡的參與，我的生物實(shí)驗(yàn)課更加受到學(xué)生的喜愛(ài)，我能更好地調(diào)動(dòng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)的積極性。接下來(lái)我就淺談一下數(shù)字顯微鏡對(duì)生物實(shí)驗(yàn)課的促進(jìn)方面。

一、數(shù)字顯微鏡能夠?yàn)閷W(xué)生清晰地展示細(xì)胞結(jié)構(gòu)及生理活動(dòng)

在初中生物實(shí)驗(yàn)中，要求最高的莫過(guò)于制作一張臨時(shí)裝片，并且用顯微鏡觀察植物細(xì)胞或人和動(dòng)物的細(xì)胞。對(duì)于學(xué)生來(lái)說(shuō)，制作的過(guò)程并不是很難，絕大多數(shù)的學(xué)生能夠規(guī)范地做出一張臨時(shí)裝片，但是，接下來(lái)觀察的時(shí)候問(wèn)題就凸現(xiàn)出來(lái)了。

1.學(xué)生在制作的過(guò)程中不能百分之百地不產(chǎn)生氣泡，面臨的首要難題就是區(qū)別細(xì)胞和氣泡，以前，我們都是先描述細(xì)胞和氣泡的差異——細(xì)胞的周圍很薄，近似透明，而氣泡的周圍由于光線折射、反射等現(xiàn)象而變得很暗，然后，在黑板上畫(huà)出示意圖，雖然老師覺(jué)得已經(jīng)為學(xué)生講述得很清楚，但是學(xué)生在真正操作中卻仍然難以區(qū)分。而使用了數(shù)字顯微鏡后，就能將細(xì)胞和氣泡在電腦上同時(shí)顯示出來(lái)，再投到投影儀上，學(xué)生一目了然，此后，學(xué)生很少會(huì)將氣泡和細(xì)胞搞混。（另附圖片）

2.學(xué)生在視野內(nèi)觀察到許多物體的結(jié)構(gòu)，容易將雜質(zhì)和細(xì)胞搞混，如果僅僅讓學(xué)生對(duì)照著書(shū)本上的圖區(qū)分，由于書(shū)上的圖都是亞顯微結(jié)構(gòu)，學(xué)生觀察到的與書(shū)本上畫(huà)的大相徑庭，不敢肯定看到的是否正確，因此一節(jié)實(shí)驗(yàn)課要用幾乎20分鐘的時(shí)間去解釋為什么書(shū)上的跟實(shí)際的不一樣，耗費(fèi)了太多時(shí)間，有些重要的內(nèi)容不能當(dāng)場(chǎng)為學(xué)生解決，拖到下節(jié)課再講學(xué)生就沒(méi)有多大的印象了。現(xiàn)在，由于我通過(guò)數(shù)字顯微鏡給學(xué)生看到的就是他們所做的，兩者之間無(wú)差異（最大的差異就是臨時(shí)裝片制作的好壞，但是大部分學(xué)生的臨時(shí)制作水平已經(jīng)合格，這里的差異就比較少了），學(xué)生可以對(duì)照投影儀上顯示的結(jié)構(gòu)來(lái)尋找自己裝片中相似的結(jié)構(gòu)，提高了正確率，更好地掌握理論方面的知識(shí)。（另附圖片）

3.在初中教材中，有一個(gè)實(shí)驗(yàn)非常重要，但是難度也相當(dāng)大，就是《魚(yú)尾鰭的血液流動(dòng)》，要求學(xué)生在觀察的基礎(chǔ)上，找到動(dòng)脈、靜脈和毛細(xì)血管，其中，毛細(xì)血管由于比較細(xì)，學(xué)生不容易和其他兩種血管區(qū)別，因此，運(yùn)用數(shù)字顯微鏡可以清楚地展示給學(xué)生看那些單個(gè)細(xì)胞流動(dòng)的血管就是毛細(xì)血管，而且流動(dòng)的方向和速度都可以看得很清楚，對(duì)于學(xué)生理解循環(huán)系統(tǒng)這章內(nèi)容幫助非常大。

二、數(shù)字顯微鏡的使用能間接提高學(xué)生的科學(xué)文化素養(yǎng)

在生物實(shí)驗(yàn)中，有一項(xiàng)基本的要求就是畫(huà)出自己在顯微鏡下觀察的結(jié)構(gòu)，由于之前對(duì)所觀察的結(jié)構(gòu)認(rèn)識(shí)不到位，畫(huà)細(xì)胞結(jié)構(gòu)圖的時(shí)候?qū)W生往往是運(yùn)用美術(shù)的功底，將課本上彩色的圖片畫(huà)出來(lái)。這就缺乏了科學(xué)實(shí)驗(yàn)實(shí)事求是的精神，畫(huà)的并不是看到的，添油加醋，畫(huà)蛇添足?，F(xiàn)在，數(shù)字顯微鏡參與到課堂教學(xué)中，使得由于技術(shù)原因?qū)е卵b片做得不好，觀察不清楚的問(wèn)題得以很好的解決。學(xué)生可以參考數(shù)字顯微鏡投影出來(lái)的結(jié)構(gòu)，增加了真實(shí)性和科學(xué)性。

三、提高學(xué)生實(shí)驗(yàn)的積極性

由于數(shù)字顯微鏡所對(duì)應(yīng)的軟件具有拍照和攝像功能，因此我在課上經(jīng)常鼓勵(lì)學(xué)生，如果做得好的學(xué)生，可以將自己制作的臨時(shí)裝片放在數(shù)字顯微鏡下拍照，相片可洗出來(lái)，留作紀(jì)念或者張貼在實(shí)驗(yàn)室展覽，增強(qiáng)了學(xué)生做實(shí)驗(yàn)，并且是做好實(shí)驗(yàn)的興趣。因此，在課上，學(xué)生做實(shí)驗(yàn)的態(tài)度比以往積極、認(rèn)真的多。

總而言之，若要提高學(xué)生的顯微鏡操作水平，正確地觀察生物的顯微結(jié)構(gòu)，防止學(xué)生在學(xué)習(xí)生物的起步階段對(duì)生物知識(shí)產(chǎn)生偏差，就要注重在實(shí)驗(yàn)課中傳輸給學(xué)生正確的、真實(shí)的信息，而數(shù)字顯微鏡的使用，能夠很好地彌補(bǔ)傳統(tǒng)顯微鏡教授的不足，使學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)得以提升，為以后的生物實(shí)驗(yàn)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)：

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編輯 馬燕萍