数码显微镜的应用

近年来，随着课程改革在学校的深入实施，教学设备也发生了很大的变化，实验室配备了数码显微镜、DIS传感器、电子白板、自带光源的学生用显微镜等现代化教学设备，这些设备的使用大大提高了课堂教学的效率，对教师的课堂教学有极大的促进作用。经过系列培训后我进行了《科学》六年级第一学期第三章中的《细胞的结构》一课的教学，由于利用了数码显微镜这一新设备进行了不同与以往的教学设计，结果非常明显地改进了课堂教学，顺利解决了以前在显微镜这部分内容教学过程中学生缺乏有效观察和直观判断的问题。尤其在制作临时装片和观察装片这两部分内容的教学时，显示了其无法取代的优越性。

通常学生第一次制作临时装片，由于没有实践的经验经常会碰到很多实验操作上的问题。很多学生虽然是按照教师的要求进行操作，但还是没有成功，或是学生的操作可能这一次因为偶然的因素成功了， 可实际上他并不知道成功的关键在哪，所以很可能下一次同样的操作就会是失败的。教师只能通过逐个观察才能发现学生可能存在的问题，因此Zui理想的教学方法就是教师观察每一个学生的具体操作。但由于学生人数比较多，由于时间的限制，教师在课堂上根本不可能去观察所有学生的装片制作情况，就可能会认为学生在显微镜下观察到了洋葱的表皮细胞，他就掌握了制作临时装片的技能。同时，学生只能观察到自己显微镜视野中的物像，由于刚刚接触显微镜的使用，操作很不熟练，对细胞的结构又不熟悉，很可能观察到的是错误的图像。教师要发现和纠正这些错误，就必须检查每一组学生的观察结果，可是又很难在一堂课上关注到每一个学生。这些都是我们在以前的教学中很难避免的问题。 现在有了数码显微镜，就有办法对这些问题细加研究，及时解决，大大提高了课堂教学的有效性。教师可以将自己完成的装片放在数码显微镜下投影出来，每一个同学都能通过屏幕看到教师数码显微镜中的物像，加之数码显微镜还能使用图像比较功能，利用现场拍摄的学生装片，将图片投影出来进行比较，学生可以很清晰地了解自 己及同伴在实际操作过程中的问题。这样上课，学生学习起来就很有兴趣，注意力也非常集中，同时避免了教师由于忙于解决某些学生在实际操作中产生的问题而造成其他学生无事可干，注意力涣散，影响整个课堂纪律的情况发生；也可以将原先要一组组去解决的共性问题集中在一起解决， 可以节约大量的教师到每一组中去检查临时装片制作效果的时间，大大提高了课堂的教学效率。
在《细胞的结构》一课的设计不断修改的过程中，我逐渐明确了一个观点，要利用好数码显微镜来进行教学，就要在课堂上要充分发挥它的优势，即它的直观性。由此，我改变了原先的设计，将本节课学习的其中一个重点放在对临时装片制作错误的原因分析上，通过这一过程使学生学会制作临时装片的技能和巩固显微镜的使用技巧。因此，我在教学设计中增加了使用显微镜观察和制作装片过程中发生的常见问题的探讨环节。探讨的问题一共有三个：一是如何在显微镜的视野中得到理想的物像； 二是让学生观察，分析装片物像不清晰的原因是什么；三是如何减少气泡产生或减少气泡对观察效果的影响。从实际的教学情况来看效果不错。因为本来学生只能是观察到自己显微镜视野中的物像，加上又是第一次观察细胞，对细胞结构不熟悉，所以只要是看到了一点东西就会认为是细胞。原本要纠正这个错误，教师得检查每一组的显微镜，非常花时间，现在教师只要把自己完成的装片放在数码显微镜下，学生比较就知道对错了。然后教师再指导全体学生如何使用显微镜观察，包括装片应该放在载物台的什么部位，怎样调节粗、细准焦螺旋。操作的效果使每一学生都能通过屏幕看到，明显提高了教学的效率。第二个问题也是如此，在以前的教学中，教师只能对操作有错误的同学做个别指导，也可以在讲解Il缶时装片怎样制作的时候提醒一下，可是没在显微镜下观察到两层或几层细胞叠在一起是什么样子的学生其实还是没有什么概念的，如果有下一次操作，难免还会犯错。现在就不一样了，数码显微镜一用，每个学生都通过屏幕看到洋葱的两层表皮叠在一起在显微镜下是什么样的。学生很直观地看到了表皮重叠、曲边等装片制作中的常见问题，印象就会很深刻，下次操作的时候就会注意这一点，即便制作装片的时候没有把表皮展平，当他在显微镜下观察到这一现象的时候，也能马上意识到错误原因所在，就能很快改进。第三个问题，装片中有气泡的产生也是常见的问题。 通常我们是在讲解临时装片制作的过程时先提醒学生如何避免这种情况的发生。可是学生也不知道显微镜下的气泡是什么样的，理解得就不会深刻，甚至还会在用显微镜进行观察时，把气泡当成是细胞。在数码显微镜的应用下这个问题也能迎刃而解， 学生可以很清楚地看到，当教师用解剖针轻轻敲击盖玻片的时候，气泡发生了位移和变形，而且同时观察到一种解决这个问题的简便操作方法——移动玻片，寻找合适的观察区域。
通过这节课的教学，我强烈地体会到数码显微镜这一新设备的引入和应用对课堂教学的帮助，由于它的直观性，它确实大大提高了课堂教学的效率，就像俗语说的“ 百闻不如一见”，教师的语言描述再详细， 再精确都不如学生通过自己的眼睛看到的获得的信息量大，获得的信息准确度高。数码显微镜在科学课堂上的使用使学生的学习变得直观、容易理解和掌握了。另外，数码显微镜的使用也改变了传统的课堂教学模式。教师的角色从单纯的讲授知识转变为教学的设计者、学生活动的组织者、学生获得知识的引导者。原先临时装片的制作要领和显微镜的观察事项仅能由教师口头述，现在可以将错误操作的结果展示出来，由学生来分析错误的原因，帮助学生充分感知知识，理解知识。使学生有机会主动地参与、发现、探究知识，使学生从被动的学习转变为自主的学习，大大提高了学生的注意力和学习兴趣。
这实在是在科学课的学习中非常有用的设备。所以，随着科学技术的不断发展， 随着新技术和新设备不断地进入校园和课堂，教师理应不断学习，学习新的技术， 掌握新的技术，然后应用新的技术。从我个人的使用情况说，由于一开始对软件的使用不熟悉，确实花了一点时间，不过， 在请教了技术人员不断练习，熟练之后觉得操作其实也并不复杂，还是容易学习和掌握的。
我想在今后的课堂教学设计中，我还会继续研究数码显微镜在教学的应用。因为通过仔细研究教材，我发现在有关循环系统、细胞结构、呼吸系统内容的教学中都可以有效应用数码显微镜，从而能更好地为教学服务。另外，DIS传感器、电子白板等现代化教学设备也都已进入课堂，作为教师，还要继续学习这些先进的设备如何使用，更好地提高课堂教学效率。