Flash模拟仿真实验在生物课堂中的应用优势分析——以《木槿标本制作》为例

☆刘 艳

（西北师范大学教育技术与传播学院，甘肃兰州 730070）

Flash模拟仿真实验在生物课堂中的应用优势分析
——以《木槿标本制作》为例

☆刘 艳

（西北师范大学教育技术与传播学院，甘肃兰州 730070）

一、前言

随着教育信息化的不断深入，如何更好地优化教学过程、使信息技术和课程真正整合在一起便显得尤为重要。生物课堂由于其教学内容的特殊性，往往需要做大量的实验。传统的教学方式是教师在讲台上做演示，学生在下面观察，观察完后学生分成小组动手做实验。但对于偏远山区一些条件不好的学校，器材条件严重不足，另外有些实验本身具有危险性、不可重复性，且教师在实验室操作演示时，由于空间的限制学生无法细致地观察到实验的过程，这样学生在认识上的模糊就可能会导致独立操作实验的失败。还有些实验材料的采集工作非常困难，重复的实验操作也会造成大量人力、物力、财力的耗费，由于时间和教学经费的限制，实验教学的目标就难以实现。[1]为了突破这些难题，西北师范大学教育技术与传播学院配合该校生命科学学院针对初中生物教材开发了一套模拟仿真实验。此套多媒体仿真实验能够提供形象逼真的实验器材和实验材料，生动地模拟实验操作过程，成为实验教学的一种扩展。[2]笔者藉以此套实验中《木槿标本制作》一课为例，浅析一下模拟仿真实验在生物课堂中的应用优势。

二、基于情境化的模拟仿真实验《木槿标本制作》的教学设计案例

笔者以模拟仿真课件《木槿标本制作》这一课为例，针对“农远工程”设计一节在模式二环境下基于资源的教学过程。在实验器材缺少的情况下，将模拟仿真实验巧妙的和生物课堂结合起来，让学生在虚拟的仿真实验里就可以锻炼动手能力，培养探究精神和小组协作能力，发展多元智能。

（一）教学目标的分析

通过对《木槿标本制作》这一节实验课的分析，我们发现教学目标是掌握木槿标本的制作过程、方法，并了解制作过程中应注意的一些问题。

知识与技能——学习木槿标本制作的基本方法；在观察实验过程中，提高发现问题、提出问题、表达和交流的科学探究能力；发展学生的协作能力、实践能力。

过程与方法——通过教师演播实验过程，让学生学会运用观察、实验、比较、分类、归纳、概括等方法分析解决问题；通过对实验过程的操作，激发学生学习的主动性和探究意识。

情感态度与价值观——让学生乐于探索生物的奥秘，培养学生一定的探索精神和科学的价值观。

（二）实验的重点和难点

实验重点：木槿标本制作的方法，及在实验过程中让学生养成细心观察、爱思考、主动探究科学的习惯。

实验难点：在给木槿穿纸时不要弄伤木槿的茎。

（三）教学方法

利用演播法、小组协作学习法，创设情景，结合演示实验，充分调动学生的积极性。

（四）教学过程

1.创设情境，导入新课

（1）由教师让大家看一组漂亮的花朵的图片、视频，播放一组有关花朵的诗歌，进入花朵世界的情境中。

（2）教师再播放一组花的标本的图片、视频，展示标本的魅力，他们不仅可以保存美丽的风姿，也可以为植物研究所用。学生沉浸在美丽的花朵标本世界里，对花的标本的视频和图片表现出兴趣。

（3）结合视频图片材料，对学生进行分组，让大家在学习标本制作之前先讨论，你所知道的标本制作是怎样的呢？根据教师的提问，学生分小组讨论，大家踊跃发言。

2.利用模拟仿真实验演示实验过程

（1）教师打开植物模拟仿真实验的主界面（如图1），点击＜木槿标本制作＞按钮。播放《木槿标本制作》的模拟仿真实验课件（如图2），在木槿标本制作界面上共有四个部分：实验准备、实验步骤、实验视频、模拟实验。

图1

图2

（2）在实验开始时首先要认识实验目的、实验器材。教师点击＜实验准备＞按钮（如图3）让学生通过文字了解实验器材；教师点击＜实验步骤＞按钮（如图4），介绍实验步骤；然后点击＜实验视频＞按钮，有详细的木槿花标本制作的视频，从采花开始到制作成标本的全过程。教师在播放视频的同时，向学生重点介绍实验器材、详解实验步骤以及应该注意的问题。让学生在观看教师展示模拟仿真实验的过程中，分小组记下实验步骤。观看之后，看哪一组的同学记得牢、记得准确。

图3

图4

（3）在学生观看视频之后，开始动手操作整个实验，首先，教师点击＜模拟实验＞按钮（如图5），带领学生观看操作步骤。在模拟实验部分，以课件界面为实验平台，通过点击界面上的实物进行一步步的操作（且实验该进行哪一步都会用红色箭头提示）。在模拟实验界面的左边部分，有实验注意的事项。鼠标点击实验开始，左上角红箭头表示实验的第一步，将40cm×29cm白色台纸平整地放在桌面上（如图6）。点击＜台纸＞，台纸便会铺于模拟实验界面上（如图7）。以此类推直到实验的最后一个步骤（如图8）。在此操作过程中，有需要注意的地方在课件的左上方会提示出来。在模拟实验阶段，教师在演示操作的过程中，点出需要注意的地方，提出思考问题，让学生带着问题观察实验过程。

图5

图6

图7

图8

3.学生分组动手演示实验

教师演示之后，解答学生提出的问题。然后请各小组学生选出代表，上讲台来演示实验过程，比一比哪个小组演示得又快又正确。此阶段学生处于兴奋状态，感受制作标本的乐趣。在各小组上台演示的过程中，班级气氛热烈，小组的凝聚力、学生的实践操作能力和小组协作能力得到充分发挥。

4.教师进行实验总结

小组代表演示完毕后，教师给予评价、纠正和鼓励。通过教师的点评，学生分析本小组操作过程中出现的失误和问题，得出正确的结论，通过教师的评价进行学习反思。在借助模拟仿真实验进行教学的过程中，教师不只是课堂的主导者也是学生主动学习的辅助者，在良好的情景环境下，学生通过情感、兴趣参与，很容易进入学习内容中去，增进了教师与学生、学生与学生之间的交流，并全面提高了学生们的动手操作能力。在条件好的环境下，学生还可将模拟仿真实验带到家里去自学，或是反复练习。

三、模拟仿真实验在生物教学中的优势

通过对“基于情境化的模拟仿真实验《木槿标本制作》的教学案例”的分析与介绍，我们可以看到，模拟仿真实验在生物教学中具有多方面的优势，主要体现在以下几个方面：

(1)有利于发展多元智能。美国加德纳教授的“多元智能理论”认为每一种智力的锻炼都是通过具体的动手、技能和兴趣来实现的。每个孩子都是一个潜在的天才儿童，只是经常表现为不同的方式，对于一个孩子的发展最重要、最有用的教育方法是帮助他寻找到一个使他的才能可以尽情施展的地方，在那里他可以满意而能干。[3]如《木槿标本制作》所示，一般来说，模拟仿真实验是将文字、图片、动画、视频、声音、多种信息组合在一起的，生动逼真地模拟实验操作过程，学生在这样的环境下有利于发展自身的多元智能。

（2）有利于知识记忆的牢固性。如案例所示模拟仿真实验里的每一课都是一个完整的实验过程，每一部分可重复观看，且便于携带，学生有不明白的地方可随时播放观看，模拟仿真实验的这种可重复的特点，有利于知识记忆的牢固性。

（3）有利于教学情境的创设。创设学习情境有利于激发学生的学习兴趣。兴趣是学生主动学习、积极参与教学活动的一种内在驱动力,是影响学生学习自觉性、积极性的最直接因素。[4]在生物课堂上借助于模拟仿真实验有利于情境的创设，让学生在体验情境中激发情感，提高兴趣，积极参与，融入课堂学习。

（4）有利于学生的自主学习。新课改强调“一切为了学生”。学生学习知识是接受的过程，更是发现的过程、创造的过程。所以，在课堂教学中，最好的方法就是引导学生自己去发现，主动去探究。[5]案例中模拟仿真实验的独立性，可以让学生随时随地进行学习，有利于学生进行自主的学习。

（5）突破空间限制。学生在观察教师实验时，常常由于种种原因并不能全方位地观察到整个实验过程，加上有些实验的变化过程，肉眼无法看到。模拟仿真实验细化了整个实验过程，且有些肉眼不易看到的细节突出出来，可以让学生更全面地观察实验，得到科学的结果。

（6）节约材料资源。在实际的实验中，有些实验材料的采集工作非常困难，且材料贵重，由于时间和教学经费的限制，重复的实验操作也会造成大量人力、物力、财力的耗费，所以模拟仿真实验这种可重复性能让学生反复观看，不仅节约了资源，更省时省力。

四、总结

本文通过《木槿标本制作》的课堂实验为例，展示了模拟仿真实验在生物课堂中的使用过程。从案例中可以看出，模拟仿真实验引入生物教学，突破了传统的因为缺少器材而缺乏实验知识的这一难题，有利于实现教育的公平性；突破了因为多媒体的广泛使用导致师生互动和情感交流机会减少这一难点，这节课从一开始就是师生在交流，生生在互动，突破了以多媒体教学取代直观教学导致学生实践能力培养的缺失。[6]课堂上，学生有大量的时间动手进行实践操作，这样可以让所有学生亲身体验实验过程，完全掌握实验技巧和实验内容。另外，根据自身特点，学生们也可以对实验过程重现或者重复实验，充分发挥多媒体教学的优势,取得了预期的生物实验教学效果。因此，模拟仿真实验在生物课堂中的应用是值得提倡的，可以很好地实现与课堂的整合，推动教育现代化的实现。

[1][2]高原,杨改学.生物标本制作多媒体仿真实验课件的设计与开发[J].现代教育技术,2008,(10).

[3]孔晓珊.多元智能理论下的教学模式初探[J].北京教育,2002,(07).[4]慕晓如.课堂教学情境化的价值与理论依据[J].大连教育学院学报,2006,(09).

[5]翁提云.创设多媒体教学情境 引导学生自主合作学习[J].海峡科学,2009,(08).

[6]代晓莹,吴志华.生物多媒体教学存在的四个问题[J].中小学实验与装备,2008,(02).

[编辑：刘少颖]