《探究酒精或烟草浸出液对水蚤心率的影响》工具制作综述

董军

● 特色与亮点

《探究酒精或烟草浸出液对水蚤心率的影响》工具基于Flash平台制作，生动地模拟了实验的操作过程，达到了锻炼学生实验操作能力的目的，在结构层次上则遵循科学探究的一般过程，突出了探究式学习。它还能全程监控和记录学生的操作过程并及时反馈和纠正学生的错误操作，同时根据记录数据对学生的探究效果和学科素养做出客观评价，极大发挥出评价的激励作用。

● 设计意图

“探究酒精或烟草浸出液对水蚤心率的影响”是人教版八年级《生物》下册《选择健康的生活方式》中的科学探究内容。虽然教材中用大量的事实和数据来阐述不良生活方式对人体健康造成的影响，并引导学生选择健康的生活方式，远离吸烟饮酒等不良生活习惯，但是从教学实践来看，如果学生缺乏亲身体验，就不能彻底地扭转他们的错误观念。

该工具所展现的科学探究活动就是从具体的实践出发，通过学生亲自动手、亲身体验，让学生加深理解，充分认识到酒精或烟草等物质对生物体的有害影响，认识到选择健康生活方式的重要性，从而提升增进人体健康的紧迫感，为选择健康的生活方式打下良好的基础。同时培养学生的科学探究能力，使学生养成科学严谨的做事态度。

● 内容结构及设计思路

《探究酒精或烟草浸出液对水蚤心率的影响》工具整合了资料与说明、问题与假设、制定计划、实施计划、结果分析、得出结论和评价八个模块，每个模块又包含若干个子模块，这些模块的设计与生物科学探究的一般过程一致，它们环环相扣、相互支持和配合，共同完成模拟探究活动。

1.资料与说明

该模块阐述了生活方式病、水蚤等背景资料并配有操作说明，学生通过此模块加深了对课程内容的理解，熟悉了类似多媒体教学工具的操作。

2.问题与假设

该模块中预设了十几个关于酒精或烟草浸出液对水蚤心率影响的问题，它能引导学生根据自己的生活经验和兴趣选择要探究的问题并做出假设。当学生选择不同的问题后，此教学工具根据探究问题的不同，能够灵活地设置运行参数，创设不同的情境，满足学生的多种需求。

3.制定计划

该模块的作用是引导学生根据自己的想法设计探究方案。它包含“设计探究方法和步骤”、“ 设计数据收集表”两个子模块。即引导学生选择出正确的探究方法，排列出正确的实验操作顺序，同时设置实验的对照组和重复组，设计出数据收集表（如上页图1）。

4.实施计划

该模块包含“选择实验材料用具”和“开始实验”两个子模块。学生根据自己的实验设计进行实验材料用具的选择，然后开始实验。实验步骤遵循“设计探究方法和步骤”模块中的实验操作顺序，包括制作不同溶液浓度下的水蚤临时装片（如图2），在显微镜下观察水蚤心脏的跳动情况，计算10秒内水蚤心脏跳动的次数（如图3），将观察数据填入数据收集表（如图4）。

5.结果分析

该模块包括“查看数据表”、“计算平均数”、“绘制曲线图”和“绘制柱形图”等子模块（如下页图5）。用来帮助学生对收集到的数据进行处理，协助学生分析数据，引导学生思考酒精或烟草浸出液溶液浓度变化与水蚤心率变化的关系。

6.得出结论

在该模块中，学生可以处理数据、绘制曲线图和直方图，分析心率和溶液浓度的关系，并得出如下结论：酒精对水蚤心脏有麻醉作用，浓度越高心率越低，当酒精的体积比率达到20%可导致水蚤死亡；烟草浸出液对水蚤心率有促进作用，浓度越高心率越高。无论学生采用什么样的探究情境，最终的结论总是一致。

7.评价

该模块可以计算其他模块提供的数据信息，也可对学生各项表现进行评价。一是对探究过程、数据和结论的准确性打分，得出探究活动分，并根据分数对学生进行评价和激励。二是在探究活动得分的基础上，结合学生实验设计的严谨程度和操作的熟练程度进行打分，得出综合素质分，并根据分数奖励小红花。

8.小助手

该模块主要监控学生的操作过程并在屏幕的右下角弹出对话框与学生进行交流。目的是纠正学生的操作错误，指导学生正确学习，保证学生操作的顺利进行，同时记录学生的学习情况并向“评价”模块提供数据。

● 艺术布局

《探究酒精或烟草浸出液对水蚤心率的影响》工具在封面上放置了显微镜等实验用具，突出了实验探究的主题。内容版面的上方放置导航栏，下方放置信息提示、退出和重置按钮，同时右下角配合小助手提示，做到操作简单、层次鲜明，保证使用者头脑清楚、目的明确，利于形成整体概念。

该工具整体标准相对统一，前台界面与其他主流程序风格一致，做到色调素雅，颜色统一，简洁大方，突出简约美感，符合人的视觉心理。另外，每个画面中文字、图形等元素布局合理，颜色对比强烈，保证主要内容清晰和醒目，避免不必要的干扰，便于阅读与观察。

● 关键技术处理

《探究酒精或烟草浸出液对水蚤心率的影响》工具大量应用了ActionScript脚本语言。由源文件生成EXE和SWF两种格式的文件，其中EXE程序文件自带播放器，可自主运行，具有很强的可移植性，而SWF格式的文件十分小巧，易于整合到网页中，利于网络教学。

我在程序编写过程中充分应用了各种组件。例如，用MenuBar组件打造导航条；用TextArea组件显示和处理文本，用于信息的反馈与交流；用List组件、CheckBox组件和RadioButton组件创造一个可选择的任务情境，便于学生选择不同的探究途径，得出符合自己探究的结论；用Menu组件打造模拟实验的“材料用具箱”，用来管理和调用模拟实验的材料用具；用NumericStepper组件提供“数据记录表”的设计条件和“倒计时器”的计时方式；用Button组件打造模拟实验中的“物品回收处”和整个程序导航按钮。组件的使用不但简化了程序，而且有利于打造风格一致的程序界面。同时，我还大量使用原件构建模块化程序；使用数组收集和存储模拟实验中的数据；使用MovieClip类中的绘图的方法编写绘图程序，绘制数据收集表，将数据转换成曲线图和柱形图并保证图形随实验数据和参数的不同而自动发生变化；在评价模块通过对数据的数学和逻辑运算，与评价标准进行比对，得出评价结果并由动态文本框输出。

● 评价与反思

《探究酒精或烟草浸出液对水蚤心率的影响》工具交互性强，是真正的学件。它尊重学生的主体地位，鼓励学生自己动手、亲身体验，充分发挥主观能动性，让学生成为学习的主人。

该工具具有鲜活的生命。它能像真人一样监控记录学生的一举一动，如操作的规范性、数据的准确性、结论的正确性等，同时还能纠正学生在模拟探究过程中的失误。另外，它还具有完善的评价机制，不但能够对模拟探究的过程进行评价，还能够对学生的综合素质进行评价，从而激发学生学习的动力，这十分有利于学生的发展。

当然，该工具还有许多需要改进的方面。例如，创设更多的问题情境，使学生有更多的选择，建立数据库便于数据记录和查询，与远端服务器连接，增加远程监控功能，增加音效和语音提示功能，对程序代码进一步优化，使程序运行更流畅等。另外，它的教学效果还受硬件条件、学生信息技术水平的限制。

● 幕前幕后

炎热的夏季骄阳似火，第九届NOC活动决赛如火如荼地展开了，我怀着无比激动的心情一路走来，挥洒着辛酸的汗水，经历着艰苦的磨炼，享受着成功的喜悦。

相约石家庄，初次感触NOC活动风采便让我肃然起敬。它规模宏大，组织严密，有条不紊，一片生机勃勃、催人奋进的景象。我荣幸地参加了“多媒体教学工具评优”赛项，这个赛项本届才更名于此，可见大赛的与时俱进，其包容和豁达的胸怀令人钦佩。然而，比赛是残酷的，选手们个个摩拳擦掌、互不相让，又是几经磨难。我的身心早已疲惫，只有登上领奖台的那一刻，才如释重负，所有的辛劳烟消云散，任由喜悦的泪水流淌。

再回首，NOC活动是一场高水平的学术交流盛会，它为教师搭建了一个相互交流、相互学习的平台，没有亲身经历，你是无法感受到那里的学术氛围。赛场上，我惊叹选手的精湛技艺，聆听专家评委的精彩点评，时而兴奋、时而紧张，真是前所未有的精神享受。赛后交流会更是亮点多多，各路高手竞相发言、各抒己见，言语交锋、思想碰撞，激烈程度溢于言表，精彩之处更是让人茅塞顿开，思想境界不断升华。

这里蕴藏着一种精神，那就是拼搏、创新精神。它能激起人奋发向上的热情，每一位参赛者在这里都接受了一次精神洗礼。比赛期间，选手们参与的热情、孜孜以求的态度不断地感染着我。说来惭愧，在十几年的教学生涯中，我的教育理想早已迷失，教育热情已不复存在，然而此次活动给了我展示才华的机会，正是这次不寻常的经历，让我对自己有了新的认识。

衷心感谢你，NOC活动！

点评

《探究酒精或烟草浸出液对水蚤心率的影响》工具力求在教学中培养学生的科学探究能力、实验操作能力、数据处理和分析能力，提高学生学习的兴趣。同时本工具也能全程监控和记录学生的操作过程，及时反馈和纠正学生的错误操作，对学生的探究实验效果和个人科学探究素养与能力做出客观的评价。此多媒体教学工具强化了知识性、趣味性和艺术性相结合，突破了传统教学模式。个人认为本工具最大的亮点是数据收集表和结果分析表格。数据收集表在“制定计划”中，本模块的作用是引导学生根据自己的想法设计探究方案。它包含“设计探究方法和步骤”、“设计数据收集表”两个子模块。即引导学生选择出正确的探究方法，排列出正确的实验操作顺序，同时设置实验的对照组和重复组，设计出数据收集表，数据收集表充分显示了人性化和交互性设计。“结果分析”模块包括“查看数据表”、“计算平均数”、“绘制曲线图”和“绘制柱形图”等子模块。用来帮助学生对收集到的数据进行处理，协助学生分析数据，引导学生思考酒精或烟草浸出液溶液浓度变化与水蚤心率变化的关系。这两个模块直接体现了作者以学生为主的开放性的教学思想，利于学生从多角度以多种方式进行评价，培养学生的发散创新思维。最后的“评价”方式也比较好，对实验的全程进行评价，各阶段评价分值较合理。

但此工具也略有不足。一是开始的“资料与说明”部分值得商榷，这一部分都是实验前的文字资料，有必要在课件中大篇幅重现吗？二是“问题提出与假设”也是给学生限定了题目，事先制定几种方法让学生选择，感觉不够人性化、个性化，也许学生会有其他方法。三是交互性上还有需要改进的地方，“设计方法和步骤”这一环节做不好，下面的几个环节都不能做，这个课件的流程是线性的，“一夫当关，万夫莫开”，这种设计让使用者不能选择路径，不能调整进度，不是我们提倡的。四是“实验器材和用具”中个别图片不合适（如下图），实验用液体瓶上全部标注为酒精，这应该算是作者的疏漏。