网络数字显微互动支持下的“单细胞生物”观察

陈 慧

(广东省东莞中学初中部 523000)

初中生物学教学常伴有小实验，边做边学。大多数实验学生都能参与完成，但“单细胞生物”这一节实验虽然生动有趣，可实验材料较难找，许多学校就不开设此实验。即便找到草履虫，在普通光学显微镜下，也只能观察到形态和运动，较难看清草履虫的内部结构。通过数码显微镜和网络数字显微互动平台的结合，学生可在较大的屏幕下观察显微镜下的细微结构，还能拍照录像，便于资料保存。教师也能同步调用显微视频来进行教学，快速高效，大大节省实验时间。教师在“单细胞生物”一节教学中，尝试在网络数字显微互动平台的支持下，进行初中生物学实验的教学。

1 设计阶段

“单细胞生物”一节学习的教学目标为：说明单细胞生物可以独立完成生命活动，举例说出单细胞生物与人类的关系，使用显微镜观察草履虫，进一步强化显微镜操作技能。通过课前与学生的交流，了解到学生对“单细胞生物”的认识仅局限于字面上的理解——只有一个细胞的生物，对照教材也只能认识几种单细胞生物的形态，从未真正见过任何一种单细胞生物；学生可以较熟练地使用普通光学显微镜，却对数码显微镜闻所未闻。

通过教材分析和学情分析，进行该节课的教学设计：①通过“一滴水”实验来吸引学生：学生第一次从显微镜下认识到“原来一滴看似平淡的池塘水中，居然有那么多的小生命游来游去”，以此激发学生兴趣，导入新课；②图片展示常见单细胞生物：单细胞生物种类繁多，以草履虫为例了解它的形态结构，并引入“观察草履虫”实验环节；③以两位学生为小组，用数码显微镜观察草履虫，先低倍镜观察形态，再高倍镜观察结构，从宏观到微观，教师采用“边实验、边学和边讲解”的形式，实验中采取视频显微互动，体现“做中学”的课程新理念；④展示应激性视频：体现草履虫的生物特征；⑤总结单细胞生物与人类的关系，回归生活，情感教育。

2 准备阶段

2.1 材料准备和培养 草履虫在大城市里较难找到，需要重新采集与长时间的培养。教师试着在“淘宝”网上购买，并在草履虫培养液中滴加几滴牛奶，用于滋生细菌，供给草履虫食物。几天后，草履虫会大量繁殖。在培养瓶口上放置一张纸巾，既能保证氧气供给，又可避免受到污染，待用。

2.2 实验方法的改进 在实验玻片标本制作过程中，草履虫运动过快是实验中重点需要解决的问题。教材中是采用棉花纤维方法，经过多次实践认为学生较难控制好棉花纤维的用量，太多会影响观察，太少又不能限制草履虫的运动。因此，教师尝试用面粉糊的方法(将1.5 g小麦面粉放人100 mL水中,搅拌均匀,加热至沸腾,然后继续小火加热，5 min后,用流水迅速将混合物冷却至室温即可备用)。经过反复实践发现，面粉糊呈透明胶状，可有效地限制草履虫的运动，且不影响观察，还可观察到草履虫的旋转前进，食物泡的形成过程以及遇到淀粉粒后退的现象等，观察效果较好。

2.3 网络数字显微实验室 在科学馆工作人员的帮助下，课前熟悉设备与环境。还需在课前短时间内教会学生操作数码显微镜以及其他附属功能，如拍照和录像功能等。

3 实施阶段

3.1 “一滴水”实验来导入，初步体验显微课堂 ①提问：同学们，今天老师带来一瓶池塘水，大家猜猜一滴池塘水里面有什么？学生根据已有经验会答出“有微生物、单细胞生物……”等；②引入实验：大家一起动手让显微镜告诉我们实验答案；③显微互动：学生通过数码显微镜观察，在显微镜镜头里可以清晰地看到一些正在活动的单细胞生物(如小球藻)。教师点击立即调用显微视野来教学，让每位学生都能感受到微生物世界的奇妙。学生可拍下单细胞生物活动的照片或视频。

3.2 数码显微镜观察草履虫，进行显微互动学习 ①图片展示：用图片展示常见的单细胞生物，并引入“观察草履虫”实验；②进行“观察草履虫”实验：学生在阅读教材的基础上借助数码显微镜可看到草履虫的形态和内部结构，教师把学生的实验观察结果通过显微互动平台展示，逐步帮助学生建构和理解 “单细胞生物即只有一个细胞的生物”这一重要概念。从观察草履虫的运动(纤毛)、呼吸(表膜)、取食和消化(口沟、食物泡)、排泄(收集管、伸缩泡、表膜)、排遗(胞肛)和繁殖(分裂)等方面，突出结构与功能的联系。

3.3 拓展实验延伸探究活动，升华课外知识 草履虫的应激性实验是在教材的课后习题中出现，一般是以视频的形式呈现给学生。如果学生亲自制作玻片、观察并总结规律，这样亲身的实验经历效果更好。通过课外探究，升华学科知识点。拓展实验在数字网络显微互动的支持下，完全可以轻松地实现：①应激性实验：用草履虫的培养液制作成对照组和实验组玻片，在实验组的液滴一端放入少许食盐，将实验组和对照组分别放在数码显微镜下，观察草履虫的活动情况，并用数码显微镜录像功能记录；②单细胞生物与人类的关系：介绍草履虫具有污水净化的作用贴近生活，学生更感兴趣，也易于掌握；③情感教育：某些单细胞生物大量繁殖时可形成赤潮现象，危害农业，由此强调“从我做起，爱护环境”的情感教育。