運用計算機(jī)輔助生物實驗教學(xué)設(shè)計的途徑和方法淺探

馬麗麗

我校相關(guān)課題研究的實踐表明，教師在生物實驗教學(xué)過程中利用計算機(jī)輔助教學(xué)，會使學(xué)生在實驗過程中遇到的問題明顯減少，可激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)生物的動機(jī)和興趣，有利于克服整個實驗過程十分呆板，缺乏生動性和趣味性等問題。

一、生物實驗的哪些內(nèi)容適合運用計算機(jī)輔助教學(xué)設(shè)計

（一）認(rèn)識生物實驗器材，可運用計算機(jī)輔助

教師在生物實驗中如果僅靠實物和手繪圖、掛圖來講解生物結(jié)構(gòu)，會讓學(xué)生難以了解其構(gòu)造、原理及使用方法；而利用計算機(jī)輔助講解，問題就好解決了。如在講解“顯微鏡的使用”實驗時，教師就可以利用多媒體展示顯微鏡各部分的立體結(jié)構(gòu)；學(xué)生觀察后，對如何使用顯微鏡就會有較清晰而深刻的認(rèn)識。

（二）培養(yǎng)學(xué)生規(guī)范操作實驗的習(xí)慣，可運用計算機(jī)輔助

在實驗教學(xué)中，教師如果只進(jìn)行講解或演示實驗器材的操作方法、實驗操作步驟，就無法培養(yǎng)學(xué)生規(guī)范的操作習(xí)慣。如在“檢測生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質(zhì)”實驗中，部分學(xué)生因為看不清教師的示范操作或者注意力不集中，在實際操作過程中就會出現(xiàn)一些不規(guī)范的動作，如將試管直接放到酒精燈的火焰上加熱，雙縮脲試劑A液和B液加入試管的順序顛倒等。而教師運用多媒體技術(shù)顯示操作規(guī)范，利用錄像等播放實驗過程，就能使學(xué)生明確實驗操作步驟，避免多犯錯誤。

（三）實驗前展示步驟，實驗后展示結(jié)果，可運用計算機(jī)輔助

傳統(tǒng)的實驗課教學(xué)，因時間與條件的限制，不便于給學(xué)生講清楚；即使板書清楚，也不利于指導(dǎo)學(xué)生實驗。因此，教師可運用多媒體課件輔助教學(xué)。教師可在實驗前指導(dǎo)學(xué)生閱讀實驗內(nèi)容，使其掌握實驗?zāi)康暮筒僮饕I(lǐng)，理解實驗原理；實驗中利用板書、圖示或動畫展示實驗步驟及各種現(xiàn)象，并對其進(jìn)行質(zhì)疑，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行探究性實驗，觀察實驗結(jié)果；實驗結(jié)束后指導(dǎo)學(xué)生交流總結(jié)實驗，根據(jù)實驗填寫實驗報告。

（四）無條件完成的實驗，可用計算機(jī)輔助

對于因為學(xué)校條件的限制而無法操作的實驗，或是對學(xué)生的安全有威脅的實驗，或是太微觀、太宏觀的實驗，可用計算機(jī)輔助完成。例如，可設(shè)計輔助“觀察植物細(xì)胞的質(zhì)壁分離和復(fù)原”實驗的教學(xué)課件。再如，生物實驗有的要求時間長，不能在一節(jié)課內(nèi)完成；有的實驗不能在實驗室內(nèi)完成，如孟德爾的遺傳實驗等，教師也可把它們的實驗過程以動畫或影片的形式濃縮在一個短短的課件中；還有的實驗科技含量很高，一般的中學(xué)沒有硬件條件支持學(xué)生完成，如PCR擴(kuò)增等，教師也可將實驗過程制成多媒體動畫或影片，展示給學(xué)生，讓學(xué)生對實驗有更多了解。

二、對生物實驗運用計算機(jī)輔助教學(xué)設(shè)計的策略

（一）利用計算機(jī)輔助課件創(chuàng)設(shè)情景

計算機(jī)輔助課件能夠提供界面友好、形象直觀的交互式學(xué)習(xí)環(huán)境和圖文聲像并茂的多種感官綜合刺激，還能按超文本方式組織各種教學(xué)信息。比如在教學(xué)“細(xì)胞的結(jié)構(gòu)與功能”時，教師可設(shè)計這樣的多媒體課件：在打開多媒體課件時，一個細(xì)胞跳出來，它會自我介紹自己的名字，它是哪個母體下的細(xì)胞，細(xì)胞將自己全身上下展現(xiàn)了一遍，而且講述自己喜歡什么，討厭什么，在什么情況下能傳輸，什么情況下不能傳輸?shù)?。這樣的計算機(jī)輔助課件使學(xué)生事先被帶入實驗情境，產(chǎn)生雙重記憶，使實驗變得更加有價值。

（二）利用計算機(jī)輔助課件提供直觀材料

計算機(jī)輔助技術(shù)的應(yīng)用，可以提高學(xué)生感受事物的質(zhì)量，讓學(xué)生獲得更生動直觀的事物形象。它可以變抽象為具體，變靜態(tài)為動態(tài)，將微觀過程加以宏觀模擬，把宏大場景作微觀處理，使瞬間變慢，歷史重現(xiàn)，化枯燥為生動，圖文聲像并茂，調(diào)動學(xué)生多種感官參與，為學(xué)生自主探究提供充足的感性材料，使學(xué)生能在最短時間內(nèi)達(dá)到探究的目標(biāo)，切實提高教學(xué)質(zhì)量。

（三）利用計算機(jī)輔助課件進(jìn)行當(dāng)堂考核

計算機(jī)輔助課件可以很好地幫助教師完成“評價”這個環(huán)節(jié)的教學(xué)。如在完成“減數(shù)分裂和有性生殖細(xì)胞的形成”的教學(xué)后，教師可以用多媒體課件展示克隆與克隆動物技術(shù)發(fā)展史、受精的過程，加強(qiáng)學(xué)生應(yīng)用所學(xué)知識解決實際問題能力的培養(yǎng)，加深學(xué)生的印象，拓寬學(xué)生的知識面。此外，教師還可以精心設(shè)計一些形成性練習(xí)，在教學(xué)結(jié)束后讓學(xué)生進(jìn)行思考作答，進(jìn)一步鞏固學(xué)生自主探究的效果，使學(xué)生分析問題和解決問題的能力得以鍛煉。

三、計算機(jī)輔助生物實驗教學(xué)設(shè)計應(yīng)注意的問題

（一）嚴(yán)格教學(xué)設(shè)計，確保實驗科學(xué)準(zhǔn)確

教師在運用計算機(jī)展示客觀存在的生物時，一定要注意真實性。植物和動物的照片一定要使用實物照；對于微觀的生物現(xiàn)象，需要采用放大的模型，并要配有實物照或顯微攝影照片。因此，在進(jìn)行計算機(jī)輔助實驗教學(xué)設(shè)計過程中，要使用恰當(dāng)?shù)膶嶒瀮x器、實驗材料和實驗方法，使演示效果更加有效、明顯。對可能出現(xiàn)的影響實驗的因素或不同的實驗結(jié)果，要充分估計，全面考慮，并讓學(xué)生用科學(xué)的態(tài)度分析其原因，確保實驗的科學(xué)準(zhǔn)確。

（二）計算機(jī)輔助實驗內(nèi)容要適量

要防止多媒體成為代替教師向?qū)W生灌輸知識的機(jī)器，把學(xué)生當(dāng)成接受信息的機(jī)器，課件播放時間要適度，避免學(xué)生產(chǎn)生疲勞感。教師可以邊播放課件邊講解示范，深化學(xué)生對知識的理解。

（三）結(jié)合其他媒體，提高實驗綜合效率

實際上，計算機(jī)輔助只對某種特定的實驗教學(xué)有效，它并非全能媒體。要把板書、幻燈、投影、模型、標(biāo)本、電教設(shè)備等結(jié)合起來，充分發(fā)揮計算機(jī)的輔助作用，相互補(bǔ)充，取長補(bǔ)短，提高實驗教學(xué)的綜合效率。

（四）恰當(dāng)使用，不要讓計算機(jī)輔助代替實驗

對于大多數(shù)學(xué)生能夠親自動手操作完成的實驗，就不宜采用計算機(jī)輔助來代替。如果用計算機(jī)完全代替學(xué)生實驗操作，那么學(xué)生便會產(chǎn)生惰性，他們的操作技能、合作意識、學(xué)習(xí)興趣等就無法培養(yǎng)，違背了實驗教學(xué)的初衷。

運用計算機(jī)輔助生物實驗教學(xué)設(shè)計，可以解決實驗教學(xué)的許多問題，同時也能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，促進(jìn)實驗教學(xué)的順利進(jìn)行，提高教學(xué)效率。