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利用智能手机构建显微镜交互式教学的设计与研究

2021-07-11何黎

新课程·上旬 2021年12期
关键词:智能手机

摘 要:介绍了利用智能手机设计和实施显微镜交互式实验课的过程。特点在于:方便构建、实施简单、成像清晰、便于存储、方便研究。

关键词:智能手机;交互式课堂;显微镜实验教学

生物学科教学过程中势必要通过实验验证和探究,高中生物教学内容中呈现微观世界知识面纱的最有效办法就是利用显微镜实施实验教学,通过镜下物像的呈现完成教学目标。近年来,随着科技的发展和实验仪器的更新,教学设备有了很好的发展,但就欠发达地区实施显微镜教学还依赖陈旧低端的显微镜,之前的单目显微镜本身存在装片夹持移动不便调节等问题,给实验过程中学生观察物像带来不便,具体体现在学生看不到物像,看到后不能准确辨别,得不到实时指导等问题。鉴于此,笔者尝试利用智能手机实施显微镜成像装置,并利用智能手机上的App实施手机间图像共享,来实施交互式学习模式构建,取得了较好效果。

一、利用智能手机构建显微镜交互式实验课

1.智能手机

实施实验的智能手机(学生手机及教师手机)均为安卓系统。

2.手机App

实验用手机在实施实验前均安装“向日葵远程控制”软件。

3.手机支架

本文实施实验用显微镜支架采购自淘宝网,支架前端结构套在显微镜目镜上,支架平面放置手机。

4.普通光学显微镜

本文实施实验教学用显微镜系单目显微镜,型号为:XSP-02(400倍)。

二、构建显微镜手机成像装置

现将显微镜手机支架镜筒端和显微镜目镜相套并拧紧,再安放装片,调节显微镜至图像清晰,再在手机支架上放置手机,摄像头对准目镜至物像在手机上呈现。物像呈现后可实施镜下物像在手机画面的放大、图像存储等。

三、显微镜交互式课堂构建

在需要同步的实验手机上事先安装向日葵远程协助App并注册,再将需要控制其他手机的智能手机打开软件,设置连接码,将连接码公布给被控制端的手机上,被控制端手机通过连接码实施共享,这样教师持控制端手机,学生持被控制端手机,被控制端手机和显微镜相连,并打开摄像头,此时,控制端手机上就出现被控制端手机画面,实现了手机图像共享,教师就可实现对学生显微镜下物像的观看,并实施指导。反过来,学生持控制端手机,教师持被控制端手机,可实施学生观看教师显微镜下物像的实时画面。这种基于智能手机构建的显微镜交互式课堂很好地实现了交互式学习过程。

四、显微镜交互式学习方式的优点

1.解决了学生因观察不当找不到物像的窘境

科任教师在显微镜实验课教学中均发现有很多学生找不到镜下物像,究其原因不是操作问题,而是控制眼睛观察时恰恰找不到镜下物像,此时如果采用显示器展现镜下物像就可解决这一问题,但因学校资金问题,实施实验的显微镜较为老旧,无法实现上述过程。鉴于此,笔者将智能手机连接在显微镜上,可解决上述问题实施教学。

2.实现交流互动,便于实施探究

笔者在实施实验课教学时发现,有很多物像学生识别不准,此时教师就需要到学生显微镜上观察并询问,学生和教师对同一物像不能共同可视探究,如果采用手机构建交互式学习,这一困境就可以解决。只要教师和学生手机互联就实现了图像共视,对学生遇到的问题教师就可以很方便地进行指导了。

3.便于保存,方便科学研究

利用智能手机的拍照和视频录制功能,方便对镜下物像进行存储,存储后的图像可方便日后研究学习所用。

五、利用智能手机构建显微镜交互式学习的意义

1.实现对实验器材的拓展

受经济条件制约,欠发达地区学校受资金限制,在实验仪器的配备数量上不足,且仪器也跟不上时代步伐,仪器陈旧且数字化程度极低,这样就造成学生實验学习参与度不足的局面,学生实验操作技能达不到课标要求。为此,笔者利用智能手机构建上述实验课交互式学习环境,实现了学生共享实验图像,实现了学生探究实验过程,有效提升了实验教学质量。

2.实现教学模式的转变

传统课堂教学以行政班为单元实施教学,课程要在班级中统一进行,学生的学习均由科任教师决定,而基于智能手机等媒体工具构建的交互式学习环境突破了传统授课模式的束缚,实现了学习的便利性,无论课前自主预习还是课上共同学习以及课后复习均显得自由方便。所以,笔者认为新课改下的学习任务应该强调的是知识的传递,应该更多地实施基于移动学习的探究式学习模式转变。

3.实现学习方式的转型

传统行政班传授新知属于被动学习,而探究式教学属于主动学习。基于智能手机等终端媒体工具实施学习,可实现师生、生生互动分享知识形成过程,通过探究分享实现知识的生成过程,使学习效率不断提高。

4.实现学习时空转变

传统行政班授课制中,学生学习过程受时间和空间的限制。而基于智能手机等媒体工具构建的交互式学习环境则不受时空限制,完全实现了自主自由学习,同时可拓展到任何地方。另外,不同学生对同一材料或者同一学生对不同材料的阅读理解时间不同,那就对学习时空要求不一,鉴于此,笔者认为学生依据自身条件,利用好碎片化时间进行学习可有效提高学习成绩,实现有效学习。

总之,在新课标实施及教育新理念的冲击下,师生要不断创新探索,利用新技术手段、新工艺途径、新方法,结合身边工具,实施教学活动,这样可以解决学校仪器不足、仪器使用不便等问题,重要的是能培养学生创新意识、学习兴趣等,为学生落实好学科核心素养渗透工作,全面实施课堂有效教学。

参考文献:

张锐. USB免驱动视频头显微数码成像系统构建及其应用[J].生物学通报,2013(4): 59-60.

注:本文系2020年度白银市“十三五”教育科学规划课题“利用手机等媒体工具构建生物显微镜实验交互式教学的实践与研究”(课题编号:BY[2020]G361)的研究成果。

作者简介:何黎(1985—),女,甘肃白银人,职称:一级教师,就职于甘肃省白银市会宁县第五中学,研究方向:高中生物教学。

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