生物的显微镜知识范文
时间:2023-11-22 17:56:27
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篇1
(宁德市计量所,宁德 352100)
摘要:目前我国传统的万能工具显微镜数量极大,很多企业,每个计量所、计量研究院至少有一台,该设备致使工作效率低下,因此急需对它进行技术改造和升级。数字式万能工具显微镜一个明显的标志就是读数的数字化,减少人工读数和计算,提高工作效率。应用计算机接口技术和信号处理的算法,对万能工具显微镜进行数字化改造,实现图像数据的自动采集和处理,大大地提高了工作效率,降低了人为手工操作的出错率和人眼读数带来的误差。在本文中我们将通过对我所目视式万能工具显微镜的数字化改造,实现其的数字化,降低设备更新的成本,提高工作效率,并对比改造前后测量结果准确性及不确定度评定,希望提高数据的准确性,对零件、试验筛的检测实现数字化,克服人眼读数带来的误差,提高计量测试工作的准确性和效率。
关键词 :万能工具显微镜;数字化改造;不确定度评定
中图分类号:TH742 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2015)17-0152-03
作者简介:陈洪峰(1986-),男,福建福鼎人,计量检定员,研究方向为计量检定。
0 引言
目视式万能工具显微镜是一种精确的二维坐标测量仪器,应用范围非常广泛,可以测量零件的长度、角度、螺纹等诸多几何量参数,是长度测量领域中使用最普遍的一种测试仪器,广泛应用于各类机械加工企业、计量行业的各种检测校准工作。但老式的设备在实际操作使用中,必须通过测量人员的眼睛使用物镜来观察,并且利用测微目镜进行定位对线,并使用光学读数系统进行读数,所以有更多的人为原因引起的误差,而且测量人员的劳动强度大,难以适应现代化生产的快节奏的要求。因此对老式的万能工具显微镜进行改造已迫在眉睫了。
近来,对宁德市计量所的老式万能工具显微镜进行数字化改造升级,实现其数字化,并保留光学读数系统,现在对改造前后万能工具显微镜测量示值误差进行分析以及不确定度进行评定与对比。
1 改造前后万能工具显微镜示值误差
依据中华人民共和国国家计量检定规程《工具显微镜检定规程》中“示值误差”的测量原理:将被检仪器的毫米刻度尺与二等标准玻璃线纹尺进行比较测量得到其各点误差值,分别用光学读数系统和光栅读数系统读数,读出移动前后的示值,将两个数值之差来得出最后的示值误差。
检定万能工具显微镜示值误差时,移动X轴或Y轴工作平台使玻璃线纹尺尽量靠近处于零位。然后将二等标准玻璃线纹尺放置在万分显工作台的中间位置上,尽量与工作台水平线平行或者垂直,其数值刻线面背着物镜。调整标准玻璃线纹尺,使标准玻璃线纹尺零边线处于目镜视场中的双线附近。然后微调万能工具显微镜的工作平台,使标准玻璃线纹尺“0”刻度与目镜中的刻线对准,并从光学读数装置上读数(数显的则按归零键)。然后依次移动工作平台25mm,使标准玻璃线纹尺的相应该刻线影像与目镜中的双线对准,并依次按读数装置上进行读数或直接读取数字显示的数值。每点均应进行4次重复测量,最后取其平均值作为该点的读数。万能工具显微镜示值误差的检定,不仅包括工作台正向行程示值误差的检定,还包括反行程示值误差的检定。(图1)
各点误差按公式(1)计算:
δi=(ai-a0)-Li(mm)(1)
式中:δi——被检点的误差值,mm;
ai,a0——分别为仪器受检点和起始点4次读数的平均值,mm;
Li——为标准玻璃尺所用的一段实际尺寸,mm。
根据以上方法,测得万能工具显微镜改造前后的校准结果如表1和表2所示。
由表1和表2校准结果可知,改造前后都未超过检定规程要求的不大于 (1+L/100)μm;L为被检玻璃线纹尺长度(mm)。数显部分的示值误差无论横向还是纵向都比光学部分偏小。
2 改造前后万能工具显微镜不确定度评定
2.1 测量方法
根据检定规程JJG56-2000《工具显微镜》,采用二等玻璃线纹尺,对横向50mm这个点进行示值误差校准,进行校准结果测量不确定度评定。
2.2 测量不确定度评定
2.2.1 测量不确定度有以下几个分量:
①万能工具显微镜的重复性测量对测量结果的影响;
②读数误差和瞄准误差对测量结果的影响;
③阿贝误差对测量结果的影响;
④玻璃线纹尺误差对测量结果的影响(为保证一般性,线纹尺未加修正值);
⑤温度误差对测量结果的影响。
2.2.2 测量标准不确定度各分量的计算
①万能工具显微镜的测量重复性不确定度分量u1。
用玻璃线纹尺对横向50mm点进行测量,在相同条件下,测量10次,采用A类不确定度评定方法,得到下表3所示数据,根据数据按公式(2)计算测量重复性引起的不确定分量u1。
由10次连续独立重复测量的数据计算出来的标准不确定度u1(A类不确定度),已包括了读数误差与瞄准误差对测量结果的影响,故不再对读数误差和瞄准误差引起的不确定度分量进行评定和合成。
②阿贝误差引起的不确定度分量u2。
二等玻璃刻度尺的高度为20mm,采用B类不确定度评定方法进行评定,阿贝误差的极限误差[1]为:
式中:L为被测工件的长度;H为被测工件的测量面高出平台玻璃面的距离,两者单位均为mm;所求得误差单位为μm。可知此量的区间半宽为0.25μm。假定服从均匀分布,得阿贝误差引起的不确定度分量为:
③玻璃线纹尺误差引起的不确定度分量u3。
由JJG73-2005《高等别线纹尺》检定规程知:
二等玻璃线纹尺U95=(0.14+1.0L)μm,
式中:L为被测长度,m。
采用B类不确定度评定方法进行评定,可得半峰宽U=0.14+0.05=0.19μm,得玻璃线纹尺误差引起的不确定度分量为:
2.4 扩展不确定度
对于一般精度的测量,取k=2,相应的置信概率为95%,则扩展不确定度为:
U=kuc=2×0.37=0.74μm≈1μm(光学)
U=kuc=2×0.35=0.70μm≈1μm(数显)
5、测量结果表示
万能工具显微镜在50mm处的测量结果为:
x=50.002,(U=1μm,k=2)(光学)
x=50.001,(U=1μm,k=2)(数显)
3 小结
本次改造后的万能工具显微镜,在综合精度方面有所提升,减少肉眼读数所带来的困扰,大大提高工作效率。这次改造还是非常成功的,完全符合日常工作的需求。
参考文献:
[1]费业泰.误差理论与数据处理[M].北京:机械工业出版社,1999:86-93.
篇2
关键词 显微镜 科学教育 实验教学
中图分类号 G633.91 文献标识码 B
综观中小学理科课程可知,显微镜原理与操作的教学地位及其特殊,具有不可替代的教育价值,主要体现在以下三个方面。
1 仪器操作教学的首选载体
这是显微镜教学的本体价值。由于价格低廉、结构简单、使用安全、维护简便等原因,在中小学阶段,显微镜是目前唯一的、能够做到学生人手一台的实验仪器。其他仪器,如生物学科的PCR仪、恒温培养箱等,虽然技术先进,却价格不菲,一般每个实验室只配备1~2台(甚至不配备),无法让每一名学生都得到充分的练习操作的机会,或如化学当中的各种实验装置,虽然价格低廉,却都是由各种玻璃器皿组装而成,不属于实验仪器的范畴、过于简单,教学的有效性大打折扣。更毋需提及电泳仪、灭菌器、离心机等存在安全隐患的实验仪器,无论教师还是学生,大多对其望而却步。在目前这样一个“教学载体一元化”的情况下,教师就必须充分利用显微镜教学的时间,不但要把显微镜本身的操作技巧教好、教会,还要深刻挖掘其教育内涵,站在概念教学的高度,将显微镜教学抽象到普遍的、仪器使用技术的层面,让学生在学会使用显微镜以后,对于其他的、未使用过的仪器,也能够在很短的时间内熟悉、熟练。亦即,显微镜教学不但要完成技术素养的任务,还要完成科学素养的任务;在让学生“学会使用”的同时,还要“学会学习”。
就显微镜部件的材质而言,显微镜可以分为光学部分(各种透镜、反射镜)和机械部分(各操作部位)两大部分;而就功能而言,又可分为观察、调节和辅助三个部分。故可用表1来展示融合了以上两种分类依据的、显微镜各个部件的分类。
在中学阶段,学生不需要深入透彻地了解仪器的细部构造,但将各部分视为“黑箱”,模块化地了解某种仪器以至任何事物的概貌,确实是一种学习能力与习惯的体现。这样一种由具体事实中提取概念,再以概念为指导认识新事物的过程,也是学生受用终身的学习方法。
2 科学研究方法的重要代表。
显微镜是人们观察和认识微观世界的重要工具,这一点在科学、尤其在生物学当中尤为突出。随着人们认识世界的水平逐渐深入,肉眼的、直观的感知,已经体现出明显的缺点。出于对事物本质组成及属性认知的渴望,人们研究并制造了显微镜。
在小学阶段,显微镜大多还是被用来观察“细微”的事物,如花粉粒、蝴蝶翅膀、番茄果肉等。这些观察大多还是为了激发学生认识自然、认识微观世界的兴趣,并且“细微”的定义也并不准确,还没有以细胞、组织、器官等严格的生物尺度划分来界定观察的对象。但是,从酸奶为什么会酸、人为什么会感冒、饭前便后为什么要洗手等一系列的小故事当中,学生已经能够建立这样一个概念:即显微镜是观察微观世界的重要工具,人类的生存与发展离不开它。
整个中学阶段,这样的小故事、以及由此建构的关于显微镜技术重要性的概念比比皆是、不断深化,所不同的只是更加规范化、更加深入。如初中阶段,开始观察洋葱表皮、人体口腔上皮细胞,开始观察小肠绒毛以及金鱼尾部的毛细血管。这些都不是简单的观察,而是对细胞、组织、器官乃至个体的、生命不同研究层次的认识。又如,在高中阶段开始观察DNA及RNA的分布,观察叶绿体、线粒体的形态。这不但将显微镜观察深入到了亚细胞水平,而且这类实验有一个共性:对样品的处理。亦即,认识微观世界,只有显微镜是不够的,还要对样品进行特殊的处理,如染色、烘干等。在这一点上,其实高中阶段的显微镜技术与高校中的电子显微镜、荧光显微镜的原理是相通的,都是观察介质(光线或粒子流)与样品本身相互协调的问题。只有将这样的“相通之处”指出来,学生才可能整体把握人类的技术设计思想,从而产生创造力,显微镜作为科学教育的载体才有现实意义。然而,这样一个开启创造力源泉、领悟科学技术实质的契机,并没有被大多数教师所珍惜。其道理不言而喻:教师们普遍关注显微镜所显示的实验现象――现实一些说,就是教材上的、用于考试的知识。对于知识背后的思想,尚待挖掘。
3 学科知识融合的典型范例
显微镜应用于生物,却是依靠基础的数理思想设计的。在中学阶段,生物课上讲显微镜,物理课上也讲显微镜,那么二者的教育教学价值有何异同?可否相辅相成?最简单地,能不能在物理课上偏重于显微镜的成像原理(几何光学原理),而在生物课上偏重于应用(显微观察)?这样的问题越来越凸现,无论哪个学科的教师,都无法回避。因为在科学教育理念逐渐深入人心的今天,分科教学即使仍将长期存在,但每一学科的教师也不能指望单一学科能解决其教学中的所有问题。学生越来越“难对付”――在中学阶段,他们既懂生物,又懂物理――在一定的层次上,他们是全才,而教师是偏才。为什么向上推动载玻片,在视野中看到的却是样品向下移动?作为生物教师,只知道现象是不够的,如果不能用几何光学的成像原理给以解释,很容易就会被学生难倒。像这样学科交叉与融合的例子比比皆是。如眼的构造(生物与物理)、蛋白质(生物与化学)、环境保护(生物、化学、地理、物理)。最大程度地激发学生们的科学潜质是各个学科综合作用的结果,而学生将来解决科研、生产生活中的实际问题,更要依靠综合科学素养。显而易见,科学教育是学生科学素养发展的内在要求,但首先是对教师专业发展的时代性挑战。
但学科融合却远远不止知识的融合。比如通用技术,寻找技术设计的理想载体是目前通用技术教师所关注的问题。教科书上的自行车、板凳,或过于复杂、或过于简单,尚不完全适合于中学教学。笔者认为,在目前通用技术课程发展的“初级阶段”,既然没有找到技术设计的最佳载体,也就不必强求――不妨允许载体的“多元化”――从其他学科当中寻找一系列的载体。
比如,可以设计造型美观小巧、带开关的移动灯――单从物理或技术设计的角度上看,这个“工程”过于简单,没有任何教学价值――但如果考虑到这个移动灯是为了代替中小学显微镜中自然光源(即双面反光镜)而设计的、简易便携的电光源,意义就大不相同了。这样的一个简单改进,能够大大方便显微镜教学,甚至提高显微镜的档次,实为技术设计应用于具体学科领域的典范。由此还可以想见:能否将单目镜改为双目镜?能否加载一个可调节焦距的光学转接口,从而用自己的数码相机、手机就能进行显微拍摄?积少成多,就形成了一个“教学显微镜升级工具包”。单目、自然光源的显微镜,通过技术设计,变成了双目、电光源的高档显微镜,教学价值之大,成就感之大,不言而喻。
篇3
[关键词]初中生物 导课 设计
新课程强调学生自主、探究、合作学习,一个新的问题随之而来,如何将学生的注意力集中到知识探究中呢?笔者认为,导课的设计至关重要。对此,本文首先分析初中生物导课的特点,然后结合具体的教学案例就导课的设计进行分析。
一、初中生物导课的特点
1.激发学习的兴趣。导课的特点之一是能够有效激发学生的学习兴趣。对生物学而言,实验教学是生物教学的基础,因此我们在设计导课时应注重演示实验的应用或设置具有可探究性的问题,以激发学生探究的兴趣。与此同时,导课还能增强学生的情感体验,拉近学生与知识、生活与课本之间的距离,有效激发学生学习生物的兴趣。
2.促进交流与合作。能促进学生交流与合作是导课的另一大特点。因此,教师在设计导课时可以创设问题情境,也可以联系生活实例,给学生搭建多维交流、讨论的平台,从而使学生在交流的过程中生成新的问题,切人到新知识内容的学习与探究中。
二、初中生物导课的设计
1.理论知识教学的导课设计。对于理论知识教学的导课,教师应注重让学生在问题的引导下,与教师和同学进行充分的互动交流,从而促进学生的个性化发展,激发学生的生物学习兴趣。下面以《生物的特征》教学为例,就如何实施双维互动导课进行分析。
首先,展示草原美丽景色的图片导入。
师:大家有没有到过草原?下面我们一起欣赏几张草原上美丽的景的色图片。(点开PPT,一起欣赏图片,图片上的草原有碧蓝的天空、流动的白云、遍地开放的鲜花、绿草如茵的草原、悠闲取食的牛羊和精巧别致的毡房)
学生的注意力很快被吸引了过来,然后教师再抛出问题。
师:大家注意观察图片,看看你认识哪些生物?(不知不觉中切人了课题,学生从自己的生活经验出发,进行更为细致的观察与思考,然后交流汇报,达成共识:花草、树、牛羊等是生物)
新的问题随之而来,“为什么白云、毡房不是生物?”“生物具有怎样的特征?”
这样,师生共同融人“生物的特征”的研究中,而导人性的问题也是自主生成的,学生的探究欲望被有效激发,课堂探究由此展开。
[案例评析]借助多媒体给学生播放一些美丽的画面,能够给学生愉悦的感受,使学生的情感处于积极的状态,此时抛出问题让学生进行讨论和研究,学生顺着问题在情境中寻找,将自己所理解的生物知识运用到问题解决中,学生被带到了课堂探究中,而且兴趣盎然。
2.实验教学的导课设计。在实验教学中,我们教师大多将正确的实验做法、实验注意点先抛给学生,然后要求学生对照着进行练习与实践,这样的做法看似“高效”,实则学生的体验不足,学生对实验技能的掌握并不牢靠。怎么办?这就是我们实验课导课要做的事情。有效的实验导课应该让学生“动起来”,手、眼都要动起来,思维也要动起来。下面以“练习使用显微镜”为例进行分析。
首先,给学生提供显微镜,让学生自己摸索如何使用显微镜。在学生摸索的过程中,教师积极巡视,了解学生具体的情况。(在未学习之前,学生以学习小组为单位进行自主探究)
其次,由实验组长选派代表来展示本组显微镜的使用过程,其他组的同学观摩,并指出哪些地方操作存在不规范的行为。如果学生不能发现和指出问题,教师要及时予以提醒,尤其是在操作的薄弱环节和特别要注意的环节上。
最后,在学生对基本的实验操作有了一定的了解后,可通过导课引导学生进行交流与互动。
师:显微镜是做生物实验时比较常用的仪器,我们可以在显微镜中看到许多我们肉眼看不到的奇妙生命世界。如果让我们利用显微镜观察番茄果皮的结构,将番茄果实直接放在显微镜观察可以吗?
(有的学生认为可以,有的学生认为不可以。)
学生尝试将一个番茄果实放在显微镜下,发现并不能观察到果皮细胞。
篇4
初中生物实验教学实验步骤新一轮课程改革的目的,不仅是让学生掌握知识,更重要的是要让学生通过学习过程的体验和探索,获得终身学习的能力。生物学作为一门自然科学,很多结论都是建立在实验基础上的,通过实验教学能够使学生更好的了解自然规律,发现问题并得出结论。作为我们一线教育工作者,在教学中只有做到与时俱进,采取多种教学手段,充分利用好生物实验室,强化生物实验课教学,才能有效提高初中生物课教学质量。
一、让学生明确实验目的,激发学生学习动机
教育心理学告诉我们,合理的教学目标是学生采取行动的结果,而动机则是激励学生去行动的动力。学生明确了实验目的,自觉地产生“我要动手去实验”的内部动机,实验课教学效果就会达到预期的效果。但是从目前中学实际中学生物实验课教学情况来看,有个别学校对生物实验室的重视及开放程度不够及受“你讲我记式”的传统教学模式的影响,目前大部分学生接触生物实验较少。还有一部分学生认为,生物课的学习只要把概念和结果都记在脑子里,就是把生物课学好了,动不动手做实验都无所谓,缺乏对生物实验课教学正确的认识。有的学生认为上实验课只是好玩,缺乏正确的科学态度;有的学生认为生物课中考不考,所以学习目的和动机都不是十分明确,这些都给生物实验课教学带来了一定的困难。因此,实验前除要求学生明确教材上的实验目标以外,还要让学生明确该实验在生产生活等实际应用中的作用。如我在教学《显微镜使用〉一课时,先给学生讲关于医生对贫血和癌症等疾病的诊断常识,告诉学生医生在诊断时除通过看、问、查等方式以外,还要通过仪器化验手段,用显微镜、电子显微镜等高端仪器对病人患病部位的细胞组织等进行科学的病理诊断,最后才能敢于得出结论。如果不采用科学手段和设备,容易会给病人误诊,严重时会危及病人生命,造成患者精神和物质上不可弥补的损失。同时还给学生介绍显微镜在其它工、农、医学方面的广泛应用,以此来激发学生学习动机,树立科学的态度,提高学生学习显微镜的兴趣。
二、让学生掌握实验步骤,规范实验操作流程
实验步骤是学生动手规范操作的要领,只有理解掌握才能达到规范操作,实验才能获得成功。因此,在实验前,我经常指导学生预习整节内容,将实验步骤由繁化简,抓住每一步的关键词语串通于实验步骤之中。如教学显微镜使用过程中的“三个一”:(1)安放距桌边一掌(5~7cm);(2)对光要目(目镜)物(物镜)通光(通光孔、光源),光强用平面镜,光弱用凹面镜;(3)观察时标本对孔正中距离物镜一厘米,视野中出现标本颜色或杂质时观察目标即将到位,微调粗旋镜升降,细旋校象清晰,找不到目标时缓缓移动玻片标本等。教师要每规范操作一步,就给学生讲解该步的注意事项,同时让学生模仿操作一步,同时及时指导巡视,纠正学生错误的操作方法等。如让学生使用显微镜用左眼观察物体时闭着右眼的习惯,还有在转动转换器时,纠正扳物镜的错误操作习惯等。通过教师一步一步地认真指导和科学要求,学生才能很快对好光,顺利观察到实验标本在视野中的图象。同时教育学生养成良好的实验习惯,即用完显微镜擦干净外表,还有转动转换器,把物镜偏两旁,放回镜箱原处。
三、让学生学会观察实验现象
学生在实验过程中的规范操作是进行实验的基础,而对实验现象的认真观察是达到实验的目的、探索实验结果的关键。但在实际实验教学中发现,大部分学生在实验中往往重视操作过程,忽视了必要的观察和分析。如在解剖鲫鱼的实验教学过程中,很多学生认为解剖完了,实验就做完了。针对这一问题,我在实验前就做好实验指导,要求学生搞好预习,在实验时首先要准备好硬纸板,并在相应的位置写上鲫鱼各器官、系统的名称。然后在做解剖鲫鱼实验时,先让学生观察鱼的各种鳍在游泳中所起的作用,最后让学生按步骤规范操作解剖,将观察后的器官,系统解剖后放在硬纸板写好的相应位置上,并在实验指导的空白处填上相应的结构及功能。这样通过学生在课堂上积极的动手、动眼、动脑、观察和分析,培养了学生认真严谨的科学态度,使生在掌握知识的同时,学会了观察分析比较的方法。
四、让学生进行独立操作,及时考查实验教学效果
及时的考查和评比,更能有效激励学生认真上好生物实验课。我在具体教学中常常将学生所学过的知识进行科学的统筹,并做好知识的衔接,有效考查学生对实验仪器设备的综合运用能力。如让学生用显微镜观察植物细胞、探究种子成分、鲫鱼的解剖等。在指导学生了解植物的基本结构后,及时对学生利用显微镜观察植物细胞的实验进行综合考查,通过这个实验既考查了学生显微镜的使用,又考查了临时装片的制作,也考查了对细胞结构的认识,为后面的生物实验打下基础。我参照初中毕业生物实验考查《显微镜使用和临时装片制作》的方式及评分标准实施考查。结果学生有三分之一能在5分钟内完成,评90分以上;多数在8分钟内完成,评80分以上;极个别的学生在教师指导下完成的,评60分。这样通过实验考查,促使学生经常做到认真复习和温故,最终达到能够独立动手操作显微镜的能力。同时还对实验操作能力稍差的学生做到及时发现,加强个别指导,最后达到人人过关,人人掌握显微镜的使用技术要领,有效提高了学生动手操作实验的能力。
总之,通过几年来的生物实验课教学实践,使我深深地体会到,生物实验课教学在提高生物学科的教学质量中的促进作用。通过实验课教学,培养了学生认真学习生物科学的基本方法,激发了学生生物课学习的兴趣,培养了学生认真的科学态度,拓宽了学生的知识视野,全面提高了新课程背景下中学生物教学的质量和水平。
参考文献:
篇5
关键词:生物医学光电检测;交叉学科;教学模式;原理概念;创新思维
一教学体系的构建和优化
生物医学光电检测是应目前学校教学改革的需求,结合现今生物学、医学及光学等多门学科交叉融合发展的现状,而面向大学本科三年级学生开设的专业课程。该门课程涉及的内容相当广泛:综合了一般医学与生物学的检测技术——光学显微技术、电子显微技术、X射线影像检测技术、超声检测技术、核磁检测技术和太赫兹检测技术等;所呈现的内容新,处于自然科学研究领域的前沿:涵盖了包括近代物理学、化学、数学、生物学、医学和生物化学领域等的多项研究成果和最新进展;相关的参考资料如专业书籍、杂志和相关文章数量众多,内容丰富;与多种检测技术相关的检测仪器种类多,发展迅速,相应的教学内容具有一定的工程化技术化的特点;相比本系开设的其他专业课程如《波动光学》、《激光原理》、《信息光学》和《光通信技术》等,该门课程的开设时间较短。因此如何根据本门课程的特点,合理有效地开展教学工作,达到开阔学生的视野,加强学生对基本原理、概念的认知能力,提高学生对相关问题的思考能力和理解能力,培养学生工程化能力、多学科综合能力和创新思维能力的目的,就成为了本门课程的教学目标和重中之重。为此,笔者根据拟定的教学大纲和教学内容,进行了教学体系的构建和优化,内容包括教材的选取、教学内容的调整、教案的准备和教学要求的制定等。笔者首先进行了教材的筛选。在众多教材和参考书中,笔者选取了2014年清华大学出版社出版的,由黄国亮等主编的《生物医学检测技术与临床检验》[1](清华大学985名优教材)一书作为教材,另考虑到近年来激光技术与生物学技术的紧密结合,将1995年由湖南科学技术出版社出版的,由向洋编写的《激光生物学》[2]和2010年由中国农业科学技术出版社出版的,由段智英等编写的《激光生物学效应研究》[3]两本书中的部分章节选入作为补充教材。之后在教材内容的选取上,以生物医学检测技术和激光生物学技术为两大板块,进行了教学内容的调整和取舍:生物医学检测技术的主要教学内容包括多种成像检测技术和光谱检测技术;激光生物学技术的主要教学内容包括了激光工作原理及特性、激光生物学作用原理和激光的安全防护等。以这些内容为教学重点,做到教学体系的完整性和合理性。在此基础上,结合教材内容和相关的参考资料[4-13]准备手写教案,并同时进行多媒体教学课件的准备,完成教学前的准备工作。值得一提的是,在准备多媒体课件的过程中,笔者在网上搜集了大量的与该课程有关的图片、视频和PPT等,并对这些资料进行了分析、整理和整合,融入到自己所制作的课件中,力争做到课件信息量大、形象直观,让学生记忆深刻。在教学过程中,举出丰富的事例对学生进行知识点的讲解,并遵循知识点随机提问,进行课堂讨论,增加与学生的互动;向学生提出合理的学习要求:上课之前预习教材内相关章节内容,课堂记笔记,课后复习;积极思考课堂提问,认真完成课堂作业、课后作业,学有余力且对相关知识感兴趣的学生可参考笔者提供的参考资料收集相关内容进行学习。另外参考国外的教学方式,为了让学生了解平时学习的重要性,相应设计出了多元化的考查方式,将平时成绩在总成绩中所占的比例提高到了50%,平时成绩为上课点名、课堂提问、课堂测验和平时作业等成绩的加权平均,而期末考试成绩只占总成绩的50%,这从另外一方面也减轻了学生的考试压力,有助于增强学生学习的兴趣,提高学生学习的能动性。除此而外,笔者在课后收集学生对每堂课的教学反馈意见,实时调整教学中的部分内容,根据学生感兴趣的内容,查阅该领域该部分内容的最新进展,增加相应的教学量,提高教学质量,优化教学体系。总之,教学体系的构建和优化涵盖了教学活动中的所有环节,对于有效开展课堂教学非常重要。
二教学内容的选择和系统化
在教学体系的构建和优化中,教学内容的选择、教学内容的系统化是一个非常重要的部分。该门课程的内容广泛,参考资料丰富,如何有侧重地选取教学内容,保证教学内容的系统化有一定的难度,因此笔者在备课和教学的过程中,对该门课程的教学内容进行了精心的选择和安排,力争做到以教材为蓝本,突出教学重点,注重基本概念和基本原理的理解,注重光、机、电、软件的结合,注重检测技术和仪器运用的结合,注重工程化与技术化的结合,注重理论和实践的结合,实现教学内容完整性和系统性的统一。以显微技术一章为例,自从1665年胡克发表了用显微镜观察软木塞组织的微观结构以后,显微镜就与生物医学观察和检测密不可分了。以光学显微技术为代表的显微技术成为了生物医学光电检测技术的基础与核心内容,之后产生和应用的检测技术如电子显微技术,虽然在技术手段和方案上有所创新,但依然在重复利用或借鉴显微技术的基本原理和基本思想,因此笔者以显微技术为基础和切入点,向学生展示相关检测技术的原理。而在阐述显微镜的成像原理时,又着重介绍了显微镜性能评价参数如视角放大率、分辨率、有效放大率、光束限制和线视场,并从光学知识出发,分别对这几个参数进行了理论推导;通过数学推导让学生理解和掌握有关显微镜的基本问题,如为何高倍物镜比低倍物镜能观察到的物面范围要小;显微镜的分辨率与波长,与数值孔径有何关系;为何数值孔径要与放大倍率合理匹配,才能充分发挥显微镜的分辨能力等。对这些问题的理解都有助于学生今后正确地选取和使用显微镜,也有助于引导学生思考实验仪器的选择和其性能的关系,提高他们的分析能力和实践应用能力。在此基础上,笔者介绍了显微镜的制片技术和使用;之后,笔者对多种显微镜如荧光显微镜、暗视野显微镜、激光扫描共焦显微镜、相衬显微镜、金相显微镜、偏光显微镜、倒置显微镜及新型显微镜的原理进行了描述,并与普通显微镜原理的异同进行了比较。对于显微技术的发展历史、国内外主要显微镜生产厂家介绍等趣味性强和难度较低的内容则不作教学要求,留给学生自学,给予他们一定的空间开拓视野。这样的内容安排使学生轻松容易地掌握相关的知识,且对仪器的使用产生浓厚的兴趣,达到较好的教学效果。而后面章节的内容也正是基于同样的思路进行选择和安排的。正是由于对教学重点和难点的选择和合理安排,让笔者做到了课程内容的完整性和统一性,为之后教学方法的实施和教学手段的运用作了铺垫。
三教学方法的实施和教学手段的运用
好的教学方法和教学手段有助于推动教学工作的开展,有助于提高教学质量。2011年笔者进行了该门课程的申请和教学工作,由于当时缺乏经验,不知如何完成此项教学任务,故在一次偶然的机会中,向1996年诺贝尔物理学奖获得者、斯坦福大学物理系教授DouglasOsheroff请教了该门课程的教学问题,他告诉笔者一句话:“Startingtheclassfromthesimplethings.”他的这番话让笔者受益匪浅:教学就是要深入浅出,从简单的事物、事例出发,让学生对这门课程的内容有所了解,充满兴趣,借此引导学生进入该课程的学习。在之后的教学工作中,笔者始终秉持这种由浅入深,由简单到复杂的方式来帮助学生吸收知识,积极思考。以该门课程的引言部分为例,笔者首先向学生介绍此课程具有学科交叉、涉及专业广等特点,再将课程内容进行了归纳,课程的核心是“检测”二字,此课程着重解决两个问题:一是检测什么?二是如何检测?对于第一个问题,答案是物体形貌和特性表征;对于第二问题,答案是成像和成分分析。提纲挈领的表达让学生清晰地认识到课程的内容;之后从检测技术和激光生物学这两个板块,对课程的构架进行了框图表述,让学生直观地看出教学内容间的逻辑联系。在此之后,从学生最熟知的观察及成像出发,将课程内容引入。向学生提出一个看似简单却甚少有人思考的问题:“我们是如何观察到物体的?”学生经过思考后给出的答案不是非常全面,笔者就学生的回答做出了一定程度上的肯定,然后向学生抛出笔者自己总结出的观察物体的三个层次:看得到、看得清楚和看得舒服。言简意赅的答案引起了学生的热烈讨论,由此引出了学生对光特性探讨的热情。学生从光的波动性和粒子性回顾了他们的光学知识。之后,笔者又引导他们思考在物体太小和物体离人眼距离太远的情况下,如何观察物体的问题。认真思考的学生做出了回答:可用显微镜和望远镜来进行观察。在此基础上,引导学生根据透镜成像的规律分析对比放大镜、显微镜和望远镜成像的异同;然后顺利引出显微技术和其他生物医学检测技术的发展概况和应用实例,较好地完成了既定的教学任务。在整个教学过程中,笔者尽量做到由浅入深、循序渐进地引导学生对所学内容产生兴趣;在随机提问和自由讨论的轻松氛围中,让学生自然地做到了与教师的“教”与“学”的互动;通过图片、视频资料丰富的多媒体课件,让学生获取信息量大、直观生动的知识;结合在黑板上用粉笔推演公式的传统方式,以适中的速度让学生理清楚基本原理和相关公式的来龙去脉;根据学生感兴趣的知识点和目前的热点研究成果,实时调整部分教学内容,收集相关知识的最新进展,为学生补充知识,如教材中没有的太赫兹检测技术等,以达到扩展学生知识面,扩大学生视野的目的。总之,通过多样化的教学方法和有效的教学手段来培养学生的思考能力和理解能力,提高教学质量。
四总结
篇6
【案例1】“停车坐爱枫林晚,霜叶红于二月花”,从细胞知识来看,引起枫叶颜色变化的物质存在于:A.叶绿体B.细胞核C.液泡D.细胞壁。给出的标准答案是C(本题源于某市2012-2013学年度第一学期初四理科综合试卷生物学部分)
【商榷】按照定式思维,很容易让人想到叶片呈现出红色是花青素的原因,故而非常容易的答出和标准答案相同的结论。笔者认为解答该题的关键是要根据所掌握的细胞知识,从什么原因引起枫叶在不同季节颜色变化(由绿变红)入手进行分析,找到引起枫叶颜色变化的物质。首先叶片是绿色的,是因为枫叶叶肉细胞内叶绿体中含有大量的叶绿素,在正常情况下,叶绿素对绿光的吸收量非常少,几乎都反射出来了,使叶片呈现绿色。而到了秋天,温度变低,叶绿素不稳定,被逐渐分解,而失去了反射绿光的作用,而这时花青素的颜色就显现出来了。据此,本题的答案应该是A.叶绿体(含有叶绿体)和C.液泡(内有花青素)
【案例2】将100克绿豆种子种植在暗处,5天以后种子经过萌发发育成800克绿豆幼苗,在此过程中,绿豆体内的有机物变化是:A.增多B.减少C.先减少后增多D.不确定。给出的标准答案是B(来源同上)
【商榷】这道题是将100克绿豆种子培育成800克的绿豆芽(幼叶未长出)的过程中,绿豆中有机物的变化如下图所示,正确的是( )
■■
A B
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C D
一题的变形。该题主要考察的是植物种子萌发成绿豆芽(幼叶未长出)过程中,有机物被消耗利用一知识点。变形后的习题,多了一个场景就是暗处,似乎在告诉学生绿豆种子萌发长出了幼苗,由于没有光也不能光合作用,有机物也不能增多。但这里忽略了一个细节,【案例2】给出的100克绿豆种子,5天以后种子经过萌发发育成800克绿豆幼苗,似乎太快了吧,学生即使按照命题教师的设想去答题,也有牵强之感。
【案例3】下列哪项是植物细胞具有而动物细胞不具有的结构:A.细胞核、叶绿体B.细胞壁、液泡、叶绿体C.细胞质、液泡D.细胞膜、叶绿体。给出的标准答案是B(试题来源于某市2005年某课改实验区学业考试生物试题)
【商榷】从给出的答案来看,动物细胞中应该没有液泡,但从一些文献来看,动物细胞中时有液泡这一结构的,如中华人民共和国教育部制定的义务教育《生物学课程标准》(2011年版),在第三部分课程内容中二生物体的结构层次的重要概念中有这样的论述:“相比于动物细胞,植物细胞具有特俗的细胞结构,例如叶绿体和细胞壁。”朱正威、赵占良主编的普通高中课程标准试验教科书《生物1分子与细胞》有这样的描述:“液泡主要存在于植物细胞中,……”苏教版义务教育课程标准教科书《生物》七年级上册对这一问题是这样表述的:“人和动物细胞没有细胞壁,其细胞质中没有叶绿体和中央大液泡”。如果在编制的试题中强调动物细胞没有液泡是不科学的。
【案例4】用显微镜观察叶下表皮临时装片时,发现一气孔位于视野的右下方。要想使该气孔移至视野中央,装片应移向:A.左上方B.左下方C.右上方D.右下方。给出的标准答案是D(试题来源于某市2011中考生物试题)
篇7
早在公元前1世纪,人们就已经发现通过球形透明物体去观察微小物体时可以使其放大成像。后来有了放大镜、眼镜等光学器具。
1590年,荷兰和意大利的眼镜制造者在放大镜原理的基础上发明了显微镜。
光学显微镜分为单式和复式两种。单式显微镜的实质就是一台高倍放大镜,构造简单,呈正实像。
我们都知道,放大镜是根据光的折射原理制成的,中央较厚,边缘较薄的透镜。凸透镜对光线有会聚作用故又称聚光透镜。但是,它有一个致命的缺点,那就是它的焦距与透镜直径成正比,而焦距又与放大倍数成反比。也就是说,焦距越短,放大倍数越大,而透镜直径就越小。太小的的透镜在当时根本制造不出来。因此当时放大镜的放大倍数最多不过25倍。众所周知,体积较大的一些纤毛虫的长度也不过0.1毫米,放大25倍后也才2.5毫米大,它内部的细微结构就更看不清了。因此为了观察更多的细微物体,人们迫切需要一种更好的放大工具。
复式显微镜时代来了
1595年的一天,荷兰一位名叫詹森(H.Janssen)的少年,无意中把两片大小不同的凸透镜重叠在一起。当他把两个镜片移动至适当的距离时,发现很小的东西一下子被放大了好多倍。他把这个奇异的现象告诉了父亲,父子两人随即动起手来,做出了第一个复式显微镜。这台显微镜的镜筒大约长18英寸,直径约2英寸,两个镜头都是凸透镜,分别固定在镜筒的两端。物镜是一个只有一个凸面的单凸透镜,目镜是一个有两个凸面的双凸透镜。当这个显微镜的两个活动镜筒完全收拢时,它的放大倍数是3倍;当两个活动镜筒完全伸出时,它的放大倍数是10倍。
复式显微镜的出现是一项里程碑式的成就,我们今天所使用的光学生物显微镜就是由其发展而来的。
镜筒里的故事
英国物理学家胡克(Robert Hooke,1635~1703)的研究工作使显微术变得流行。1665年,胡克自己设计制造了一架由上下两块透镜组成的复式显微镜,观察了栎树皮的薄片,第一次描述了植物细胞的构造,并为这些蜂巢状的小室起名为“cellar”。细胞的英文“cell”即为他所定名,一直沿用至今。其实,他所观察到的只是纤维质的细胞壁,并非完整的活细胞,但这一发现开创了显微镜以后的发展方向。同年,他发表了《微观画集》一书,展示了他在显微镜底下看见的昆虫器官的精细图案。此外,他还对显微观察进行了最早的论述,并详尽无遗地说明了有效使用显微镜的方法。
胡克制造的显微镜是早期性能最出色的复式显微镜之一,它用一个半球形单透镜作为物镜,一个平凸透镜作为目镜。镜筒长6英寸,但可用一个附加的拉筒来加长。镜筒用螺丝装在一个可活动的环上,后者装在一个立架上。待察物体固定在一个从底座伸出的针状物上,并用一只灯照明,灯上附装有一个球形聚光器。胡克在显微镜中加入粗动和微动调焦机构、照明系统和承载标本片的工作台。这些部件经过不断改进,成为现代显微镜的基本组成部分。
最早把显微镜应用于生物医学领域的是意大利人马尔比基(Marcello Malpighi,1628~1694),他早期从事的工作是用显微镜研究青蛙的肺。1660年,他发现青蛙的肺里布满了复杂的血管网,这种结构使血液在肺内很容易将空气带走,而且正是这种血管网连接了肺动脉和肺静脉。后来,他又在蛙体的其他部位也发现了十分纤细的血管。尽管肉眼无法看见这些血管,但是它就是今日我们十分熟悉的毛细血管,正是它们将身体内部各处的动脉与静脉相连通。
马尔比基还用显微镜研究了蚕,他发现这种小动物有一个十分复杂的呼吸系统,用来呼吸的小管遍布全身。后来,他发现植物茎秆内也有这样的小管,这使他发明了比较解剖学方法。在大量观察的基础上,马尔比基提出呼吸器官的大小与有机体的完善程度成反比,有机体越低级,呼吸器官比例就越大。
此外,马尔比基还用显微镜发展了法布里修斯和哈维所开创的胚胎学研究,对小鸡在鸡蛋中的发育过程做了仔细的观察。
荷兰的业余科学家列文虎克( Avon Leeuwenhoek,1632~1723)为显微镜的发展和生物学的进步做出了重要贡献,他自幼没有接受过正规的科学教育,但对新奇事物充满强烈的兴趣。一次,他从朋友那里听说荷兰最大的城市阿姆斯特丹的眼镜店可以磨制放大镜,用放大镜可以把肉眼看不清的东西看得很清楚。他对这个神奇的放大镜充满了好奇心,但又因为价格太高而买不起。从此,他经常出入眼镜店,认真观察磨制镜片的工作,暗暗地学习着磨制镜片的技术。功夫不负苦心人,1665年列文虎克终于制成了一块直径只有0.3厘米的小透镜,把这块小透镜镶在架上,又在透镜下边装了一块铜板,上面钻了一个小孔,使光线从这里射进而反射出所观察的东西,就这样列文虎克的第一台显微镜研制成功了。几年后,他终于制出了能把物体放大300倍的显微镜。由于他没有多少光学知识,所以没能造出复式的显微镜,但是他的透镜放大倍率高,所以这种只用一个透镜的单显微镜也十分管用。在他的透镜下面出现了一个无比丰富复杂的世界,他使用这些显微镜观察到了许多动、植物的活细胞与原生动物。
篇8
一、实现书本和实验结合
空洞的生物理论陈述使学生感觉课堂乏味,教师往往将生物课当成文史类课程来上,只注重理论内容的讲解,只要求学生识记理论知识,完全忽视了实验证明的重要性。其实学生通过自己动手得来的和通过耳朵听到的知识是完全不一样的。没有实验教学,学生就没有探索和实践创新的机会,理论和实践就容易脱节。教师要创新教学模式,首先就要将书本基础理论知识的讲授和学生课程实验结合起来,在实验室进行实验。
例如,人教版初中生物第二章“练习使用显微镜”中。教师介绍显微镜是一把开启生物奇妙大门的钥匙,生物学中各种细胞的研究都依靠显微镜,因此学生对于显微镜的认识止步于书本上的图片是不够的,学生不但要接触显微镜,了解显微镜的构成,还要掌握显微镜的正确使用方法,以便学生进行各类探索。所以教师在教授这一章节时,实验课时是必不可少的。如果学校生物实验资源有限,教师可以将学生分成几个小组,小组共用一份实验资源,这也方便学生在实验过程中的交流。除了生物研究器材需要学生进行实验了解之外,一些生物基础理论也需要学生进行实验体会,自己动手获得实践经验。例如细胞核是由核膜、核孔、核仁、染色质组成的,为了让学生了解细胞核各组成部分的实际形态,教师安排实验课时,让学生利用洋葱表皮在显微镜下进行观察证实该理论。理论和实验的结合不但使学生感受到自然科学的严谨,也锻炼了学生的动手和实际操作能力。
二、激发学生的学习主动性
在创新生物教学课堂中,教师要更注重对学生学习主动性的培养,给学生更多独立思考和探索的时间。教师在教学时不要采取“竹筒倒豆子”式的教学形式,将教学内容一股脑地全部呈现在学生眼前。教师要设置情境,激发学生的好学心和求知欲,逐步引导学生自己去探索和发掘知识,这有利于学生创新能力的提高,培养学生对未知事物的探索精神。
例如,学习“生物圈的水循环”这节内容时,教师可以设置如下教案。首先教师设置课前导入,提问“你们知道天上下的雨到哪里去了吗?湖泊河流的水位线在夏天会下降,那些水又到哪里去了呢?你们知道自然界的水有哪几种存在的形式?降水总量和蒸发总量是一样多的吗?”问题导入后,学生进行交流探讨,接着,教师可以让学生表达自己的想法。在该过程中教师可以提出适当评论指导,在学生讨论完之后,揭晓正确答案“大自然的水有三种存在形式,气态、液态和固态,水也是由这三种形式实现循环的,大自然每年的水蒸发量和降水量是相等的”。在整个教过程中,学生是真正的主体,教师只是扮演一个引路人的角色,学生会在自己探索和学习的过程中不断发现问题,并在教师的帮助下解决问题,其学习主动性在这个教学模式下得到了充分的展现,学习的效率也有显著的提高。
三、将课本和生活联系起来
人是生活的主体,而研究人体构成是生物学科的一大主要板块,生物的研究成果也是为了服务于人类生活的。医学、工业、农业等领域都不能离开生物理论成就。因此,生物的学习离不开生活的经验,生活阅历的丰富有助于对生物基础理论的掌握。而且,将生物理论知识和丰富多彩的生活联系起来可以降低学生学习的难度,拉近自然学科和实际生活的距离,使学生产生浓厚的学习兴趣。
篇9
关键词:课堂教学 有效探究
中图分类号:G633.91 文献标识码: C 文章编号:1672-1578(2013)06-0171-01
生物学是研究生命现象和生命活动规律的科学,初中生物教材给学生展现的是丰富多彩的生命世界,大多数学生对生物学科有浓厚的兴趣。学生如何获得生物知识,以何种途径获得生物知识,而教师如何引导学生,达成教学目标,在提倡转变学生学习方式的课程教学改革中,探究性学习已经被越来越多的教师自觉地接受和重视并实施于课堂教学中。
1 新课程标准下课堂教学实施有效探究的涵义
1.1课堂教学的有效性
教育部课程改革专家余文森教授从专业的角度对课堂教学的有效性进行了阐述:“通俗地说,课堂教学的有效性是指通过课堂教学活动,学生在学业上有收获,有提高,有进步。具体表现在:学生在认知上,从不懂到懂,从少知到多知,从不会到会;在情感上,从不喜欢到喜欢,从不热爱到热爱,从不感兴趣到感兴趣。”而对于“课堂教学的有效性”有哪些标准?余教授认为,“课堂教学的有效性特征(或表现)可以列举很多,但最核心的一点是看学生是否愿意学、主动学以及怎么学、会不会学”。可见,每个学生都参与教学活动是实施有效教学的前提,学生有无进步或发展是教学有没有效益的唯一指标。
1.2有效探究
课堂实施有效探究的涵义是指创设有意义的学习和生活情景,让学生积极主动地发现问题,选择课题,设计方案,通过自主性探究,收集和处理信息,研究和讨论,求得问题解决,也让学生有更多的机会主动地体验探究过程,在知识的形成、建构、联系、应用过程中养成科学的态度,获得科学的方法,形成创新的意识,提高创新的能力,在“做科学”的探究实践中逐步形成终身学习的意识和能力。
2 初中生物课堂实例引导学生进行有效探究
在课堂教学中,有的教师侧重以学生自主探究为主,教师不过多干涉学生的探究活动,让学生在探究中体验科学研究方法和科学知识;有的教师注重引导,让学生在教师一步步指导下,先学有关理论,再进行探究活动。我校生物组决定利用许老师开一节“观察根毛”(苏教版七年级上册第64页)对外公开课的机会进行研讨。
2.1有效探究的情景过程
2.1.1集中议课
许老师首先先讲述自己的教学思路:本节课教学内容分为使用显微镜观察根尖的结构等三块,重点是对根尖结构的认识,通过观察根的玻片标本来获得根尖结构的知识。
议课时仲老师问:“观察根尖结构的教学顺序是组织学生先在显微镜下观察根尖结构呢?还是先观看多媒体上根尖结构,再在显微镜下观察玻片标本?”。许老师认为先让学生使用显微镜观察根尖结构,再通过教师讲解加深认识。郭老师(笔者)建议先通过多媒体观察根尖结构模式图,认识根尖四个区域。学生初认识根尖结构,辨别能力不强,第一次观察根尖结构玻片标本,很难有正确的认识。
通过讨论,大家的思路集中到是体现以学生为本,自主学习探究的思想还是以教师指导学生认知的思想为主。
2.1.2预设生成
在正式开公开课前,许老师先在一个班级试上,对于如何处理好预设生成,许老师采用投影仪播放根尖结构模式图,同时学生自己动手,操作显微镜,观察根尖结构玻片标本,识别四个区域;接着教师提问、引导学生观察各个区域细胞特点,完成学案上表格。
上完课后组内进行评课时认为总体设计还是成功的,但是时间安排不太好,前重后轻,同时介绍根尖结构时应有顶端向上,次序不要乱,显微镜的观察以一次为宜,不要两次观察。
2.1.3有效探究
通过试课,许老师采纳了大家的意见,对教学设计做了一定的修改。在正式开公开课时,许老师采用如下教学方案流程进行了有效探究:
学生用显微镜观察根尖结构――学生完成学案中的内容――教师提问、学生回答――教师引导学生观察――学生完成学生完成――教师小结。
2.2有效探究的实践效果
本节课,通过学生临场表现和反馈练习来看,学生掌握了根尖的结构,自主探究能了得以提高,动手操作能力也得到加强,显微镜基本操作绝大多数同学都会。培养了学生观察,操作,动手能力,通过小组合作,交流,培养了学生合作能力,促进了学生的情感交流。由于本节课的内容主要是通过实验观察,探究认知根尖的结构,并通过讨论交流归纳根尖各区域主要功能。准备充分,在类似班级进行试讲,发现问题及时纠正,精心策划,取得较好的教学效果。
3 课堂教学引导学生进行有效探究的反思评析
3.1开展有效探究活动,教师调动课堂气氛的能力是不可缺的
由于我国教育存在着教师主导课堂的传统,学生被动接受信息的情况比较明显,造成了学生自主学习能力不强,教师包办代替学生思考比较明显,所以开展学生自主探究活动感到比较困难,课堂气氛不活跃,这要依靠教师转变观念,尤其是临场的调度。课堂气氛活跃,有助于激发学生的思维,而沉闷的课堂气氛会导致学生思维消极。
3.2教师组织学生开展自主探究,必须考虑到学生的现有基础
本节课主要教学内容是观察根尖的结构,而观察根尖玻片标本就必须会显微镜的操作。许老师为了上好这节课,让学生在课前多操作显微镜,做到人人会基本操作。学生观察时两人一组显微镜,互相帮助,体现了小组合作学习的精神,最大限度的弥补了学生操作能力差的缺憾。如果教师不考虑学生现有实际能力,一味拔高,就会适得其反。
3.3科学探究活动的开展,离不开教师的引导
篇10
不管是高科技人才的培养,还是普通劳动者的培养,都必须从中小学开始,特别是初中实验教学更应是培养人才的摇篮。学生进入初中后的第一个实验就是学习使用显微镜,如果这第一次实验不能给学生以成功的喜悦,不仅后面的实验无法正常进行,更重要的是会影响到学生今后能否热爱科学,能否献身科学的问题,因此,为了让学生真正学会使用显微镜,我们对这部分内容的教学进行了多次探讨。我们认为,采取以电教手段引路,加强个别辅导的方法进行教学效果较好。
一、运用电教手段,让学生留下深刻的第一印象。
根据首因效应和前摄抑制原理,要想让学生顺利地学会使用显微镜,必须让学生对正确使用显微镜产生深刻的第一印象。如果一开始就让学生打开镜箱取出显微镜的话,则课堂纪律会难以控制,学生也很难真正学会。如果先讲后做,由于内容较多,学生自己动手的时间较少,也不易学会。如果辅以电教手段,则效果较好。方法是:上课时,先播放《显微镜构造和使用》的录像带,要求学生边看边想。几分钟的录像,给学生留下了深刻的第一印象,对使用方法和注意事项都能较好地掌握。有的学生说:“看了录像,好像自己也做了一遍。”
二、按部就班,扎实训练,突破难点。
在教学时发现,学生提取显微镜时,很容易不自觉地出现“单手提镜”的错误操作,可以先提问:“单手提镜有什么不好?”这样可以基本避免错误操作。
安装镜头时,很多同学会无意识地用手触摸镜片,对此,教师不能简单粗暴地批评,可以在提“为什么不能用手触摸镜片”和“怎样区分目镜和物镜”等问题时,通过讲清清道理,让学生明白:即使再干净的手指,也全分泌汗液和皮脂,会在镜片上留下指纹,甚至使镜片长霉,影响镜头的清晰度。
安装物镜是较细致的活,应先教师示范,然后让学生多训练几遍,熟能生巧。
对光时,可以提“几位同学围在一起为什么不能很好地对光”、“为什么要使光圈最大”等问题,让学生从理论上明白,有利于在操作中避免错误。
教学中发现许多同学之所以有标本却看不到,或看不清楚,是因为不会使用粗、细准焦螺旋和不会按一定顺序寻找目标。
对于不会使用粗、细准焦螺旋,可以先用显微投影仪显示一个模糊图像,然后让一位同学上讲台调节准焦螺旋,直到图像清晰,再介绍显微镜粗、细准焦螺旋的使用方法,并让学生反复训练,加上教师的个别指导,让学生看清图像,得到成功的喜悦。这样给今后的学习会很有好处。
对于不会按一定顺序寻找目标的问题更难办,而且我们在教学中还发现许多同学对标本与物像移动方向关系弄不清楚。由于学生不具备必要的光学知识,必须让学生通过实践来掌握。为了让一个班的全体同学都能较快地掌握,我们采取的方法仍然是使用电教手段辅助。在用显微投影仪投影清晰物像的情况下,请一位同学上讲台将位于视野边缘的某目标移到视野中央,此时,让同学们认真观察标本移动的方向,一般的同学都能仔细观察,并让该同学说出是朝哪个方向移动了标本,会更具有说服力。然后,教者在黑板上画一长方形,并说明代表玻片标本,边讲边用箭头标出玻片标本的移动方向与物像移动方向的关系。通过这些措施,加上必要的练习,同学们都能正确使用显微镜了。
三、动手实践,形成技能。