摘 要:介紹了利用智能手機設(shè)計和實施顯微鏡交互式實驗課的過程。特點在于:方便構(gòu)建、實施簡單、成像清晰、便于存儲、方便研究。
關(guān)鍵詞:智能手機;交互式課堂;顯微鏡實驗教學(xué)
生物學(xué)科教學(xué)過程中勢必要通過實驗驗證和探究,高中生物教學(xué)內(nèi)容中呈現(xiàn)微觀世界知識面紗的最有效辦法就是利用顯微鏡實施實驗教學(xué),通過鏡下物像的呈現(xiàn)完成教學(xué)目標(biāo)。近年來,隨著科技的發(fā)展和實驗儀器的更新,教學(xué)設(shè)備有了很好的發(fā)展,但就欠發(fā)達地區(qū)實施顯微鏡教學(xué)還依賴陳舊低端的顯微鏡,之前的單目顯微鏡本身存在裝片夾持移動不便調(diào)節(jié)等問題,給實驗過程中學(xué)生觀察物像帶來不便,具體體現(xiàn)在學(xué)生看不到物像,看到后不能準(zhǔn)確辨別,得不到實時指導(dǎo)等問題。鑒于此,筆者嘗試?yán)弥悄苁謾C實施顯微鏡成像裝置,并利用智能手機上的App實施手機間圖像共享,來實施交互式學(xué)習(xí)模式構(gòu)建,取得了較好效果。
一、利用智能手機構(gòu)建顯微鏡交互式實驗課
1.智能手機
實施實驗的智能手機(學(xué)生手機及教師手機)均為安卓系統(tǒng)。
2.手機App
實驗用手機在實施實驗前均安裝“向日葵遠程控制”軟件。
3.手機支架
本文實施實驗用顯微鏡支架采購自淘寶網(wǎng),支架前端結(jié)構(gòu)套在顯微鏡目鏡上,支架平面放置手機。
4.普通光學(xué)顯微鏡
本文實施實驗教學(xué)用顯微鏡系單目顯微鏡,型號為:XSP-02(400倍)。
二、構(gòu)建顯微鏡手機成像裝置
現(xiàn)將顯微鏡手機支架鏡筒端和顯微鏡目鏡相套并擰緊,再安放裝片,調(diào)節(jié)顯微鏡至圖像清晰,再在手機支架上放置手機,攝像頭對準(zhǔn)目鏡至物像在手機上呈現(xiàn)。物像呈現(xiàn)后可實施鏡下物像在手機畫面的放大、圖像存儲等。
三、顯微鏡交互式課堂構(gòu)建
在需要同步的實驗手機上事先安裝向日葵遠程協(xié)助App并注冊,再將需要控制其他手機的智能手機打開軟件,設(shè)置連接碼,將連接碼公布給被控制端的手機上,被控制端手機通過連接碼實施共享,這樣教師持控制端手機,學(xué)生持被控制端手機,被控制端手機和顯微鏡相連,并打開攝像頭,此時,控制端手機上就出現(xiàn)被控制端手機畫面,實現(xiàn)了手機圖像共享,教師就可實現(xiàn)對學(xué)生顯微鏡下物像的觀看,并實施指導(dǎo)。反過來,學(xué)生持控制端手機,教師持被控制端手機,可實施學(xué)生觀看教師顯微鏡下物像的實時畫面。這種基于智能手機構(gòu)建的顯微鏡交互式課堂很好地實現(xiàn)了交互式學(xué)習(xí)過程。
四、顯微鏡交互式學(xué)習(xí)方式的優(yōu)點
1.解決了學(xué)生因觀察不當(dāng)找不到物像的窘境
科任教師在顯微鏡實驗課教學(xué)中均發(fā)現(xiàn)有很多學(xué)生找不到鏡下物像,究其原因不是操作問題,而是控制眼睛觀察時恰恰找不到鏡下物像,此時如果采用顯示器展現(xiàn)鏡下物像就可解決這一問題,但因?qū)W校資金問題,實施實驗的顯微鏡較為老舊,無法實現(xiàn)上述過程。鑒于此,筆者將智能手機連接在顯微鏡上,可解決上述問題實施教學(xué)。
2.實現(xiàn)交流互動,便于實施探究
筆者在實施實驗課教學(xué)時發(fā)現(xiàn),有很多物像學(xué)生識別不準(zhǔn),此時教師就需要到學(xué)生顯微鏡上觀察并詢問,學(xué)生和教師對同一物像不能共同可視探究,如果采用手機構(gòu)建交互式學(xué)習(xí),這一困境就可以解決。只要教師和學(xué)生手機互聯(lián)就實現(xiàn)了圖像共視,對學(xué)生遇到的問題教師就可以很方便地進行指導(dǎo)了。
3.便于保存,方便科學(xué)研究
利用智能手機的拍照和視頻錄制功能,方便對鏡下物像進行存儲,存儲后的圖像可方便日后研究學(xué)習(xí)所用。
五、利用智能手機構(gòu)建顯微鏡交互式學(xué)習(xí)的意義
1.實現(xiàn)對實驗器材的拓展
受經(jīng)濟條件制約,欠發(fā)達地區(qū)學(xué)校受資金限制,在實驗儀器的配備數(shù)量上不足,且儀器也跟不上時代步伐,儀器陳舊且數(shù)字化程度極低,這樣就造成學(xué)生實驗學(xué)習(xí)參與度不足的局面,學(xué)生實驗操作技能達不到課標(biāo)要求。為此,筆者利用智能手機構(gòu)建上述實驗課交互式學(xué)習(xí)環(huán)境,實現(xiàn)了學(xué)生共享實驗圖像,實現(xiàn)了學(xué)生探究實驗過程,有效提升了實驗教學(xué)質(zhì)量。
2.實現(xiàn)教學(xué)模式的轉(zhuǎn)變
傳統(tǒng)課堂教學(xué)以行政班為單元實施教學(xué),課程要在班級中統(tǒng)一進行,學(xué)生的學(xué)習(xí)均由科任教師決定,而基于智能手機等媒體工具構(gòu)建的交互式學(xué)習(xí)環(huán)境突破了傳統(tǒng)授課模式的束縛,實現(xiàn)了學(xué)習(xí)的便利性,無論課前自主預(yù)習(xí)還是課上共同學(xué)習(xí)以及課后復(fù)習(xí)均顯得自由方便。所以,筆者認(rèn)為新課改下的學(xué)習(xí)任務(wù)應(yīng)該強調(diào)的是知識的傳遞,應(yīng)該更多地實施基于移動學(xué)習(xí)的探究式學(xué)習(xí)模式轉(zhuǎn)變。
3.實現(xiàn)學(xué)習(xí)方式的轉(zhuǎn)型
傳統(tǒng)行政班傳授新知屬于被動學(xué)習(xí),而探究式教學(xué)屬于主動學(xué)習(xí)。基于智能手機等終端媒體工具實施學(xué)習(xí),可實現(xiàn)師生、生生互動分享知識形成過程,通過探究分享實現(xiàn)知識的生成過程,使學(xué)習(xí)效率不斷提高。
4.實現(xiàn)學(xué)習(xí)時空轉(zhuǎn)變
傳統(tǒng)行政班授課制中,學(xué)生學(xué)習(xí)過程受時間和空間的限制。而基于智能手機等媒體工具構(gòu)建的交互式學(xué)習(xí)環(huán)境則不受時空限制,完全實現(xiàn)了自主自由學(xué)習(xí),同時可拓展到任何地方。另外,不同學(xué)生對同一材料或者同一學(xué)生對不同材料的閱讀理解時間不同,那就對學(xué)習(xí)時空要求不一,鑒于此,筆者認(rèn)為學(xué)生依據(jù)自身條件,利用好碎片化時間進行學(xué)習(xí)可有效提高學(xué)習(xí)成績,實現(xiàn)有效學(xué)習(xí)。
總之,在新課標(biāo)實施及教育新理念的沖擊下,師生要不斷創(chuàng)新探索,利用新技術(shù)手段、新工藝途徑、新方法,結(jié)合身邊工具,實施教學(xué)活動,這樣可以解決學(xué)校儀器不足、儀器使用不便等問題,重要的是能培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識、學(xué)習(xí)興趣等,為學(xué)生落實好學(xué)科核心素養(yǎng)滲透工作,全面實施課堂有效教學(xué)。
參考文獻:
張銳. USB免驅(qū)動視頻頭顯微數(shù)碼成像系統(tǒng)構(gòu)建及其應(yīng)用[J].生物學(xué)通報,2013(4): 59-60.
注:本文系2020年度白銀市“十三五”教育科學(xué)規(guī)劃課題“利用手機等媒體工具構(gòu)建生物顯微鏡實驗交互式教學(xué)的實踐與研究”(課題編號:BY[2020]G361)的研究成果。
作者簡介:何黎(1985—),女,甘肅白銀人,職稱:一級教師,就職于甘肅省白銀市會寧縣第五中學(xué),研究方向:高中生物教學(xué)。