聚焦显微视界呈现助推核心素养发展

俞庆育 孙锡英

观察和实验是学生学习生物的基本方法，对培养学生多种能力、实事求是的科学态度，激发学习兴趣有不可代替的作用。初中生的观察、动手实验能力较强，但观察时常常仅满足于新奇的现象，目的性、计划性和自觉性较差。在显微镜观察实验中，如果缺乏有效的结果展示和評价监测，实验教学很难达成预设的效果。教师在教学中如能将学生观察的显微视界有效地呈现，并适当点评，则能有效监测学生实验操作的规范性，培养学生实事求是的科学态度，全面助推学生生物学学科核心素养的发展。

1显微视界呈现的常用方法

1.1数码显微镜

数码显微镜又叫视频显微镜，是将显微镜看到的实物图像通过数模转换，使其成像在显微镜自带的屏幕上或计算机上。根据数据显示的方式，可分为自带屏幕数码显微镜和采用计算机显示的数码显微镜两大类。

实验教学中采用计算机显示的数码显微镜则需搭配计算机进行频显，操作较麻烦;自带屏幕数码显微镜更有利于学生显微视界呈现，并可随时对镜下视界进行抓拍和录像。但相对光学显微镜来说数码显微镜价格昂贵，一般学校实验室配备困难较大。

1.2光学显微镜+电子目镜

显微镜电子目镜也称数字目镜，是专门为普通光学显微镜图像数字化而开发设计的，具有安装简便，通用性强、使用成本低廉、功能齐全、简单易用等特点。该显微镜的安装只需要2个步骤：①取下原有的显微镜目镜，②插入电子目镜替换原有目镜。

电子目镜可通过USB线将显微镜下的图像输送至电脑进行实时显示，并可以随时抓拍图像、录像、测量长度、角度、弧度、矩形面积及周长、不规则图形面积及周长、细胞计数、色彩分割、伪彩色还原、虚拟3D、图像边缘识别、光点测量及部分PS图像处理功能。电子目镜比较适合教师演示教学，相比数码显微镜价格比较优惠，但使用时需搭配电脑，不方便进行学生分组实验。

1.3光学显微镜+手机+同屏软件

随着科技的发展，智能手机不断更新，功能越来越强大，拍照、摄像十分清晰，甚至有些手机具有延时摄影等功能。各种手机APP也层出不穷，只要善于发现、研究，都能应用于教学。

手机摄像头对准显微镜目镜就能拍出清晰的显微界，教师只要利用同屏软件（如希沃授课助手），就可将手机拍摄的照片直接呈现到电脑上。此种呈现方式直观、方便，不需要大量资金投入，是一种非常简单有效的教学辅助手段，普通乡村学校也能开展实施，是目前教学中采用较多的一种显微视界呈现手段。

2显微视界呈现对生物学学科核心素养发展的意义

生物学学科核心素养指个体在面对复杂的、不确定的现实生活情境时，综合运用学科观念、方法、知识与技能解决实际问题所表现出来的必备品格与关键能力。显微视界呈现对学生学科素养发展有着积极的推动和提升作用。

2.1呈现示例视界，规范训练操作技能

规范的操作不仅是观察效果的基本保障，也是学生实验素养的重要组成。显微镜观察实验操作的规范性，仅靠文字陈述不利于学生理解，直观的图片示例更易解决问题。

例如，有些实验观察要求视野亮度适宜，不能太亮，对于刚学会基本操作步骤的学生来说，什么样亮度算适宜，很难把握。此时，教师通过调节好的显微镜观察视界进行示例呈现，就可简明扼要地让学生明确视野的亮度调控，不仅有效提高了实验效率和学生实验的规范性，也提升了学生实验操作技能。

2.2呈现群体现象，敦促培养学习习惯

学生的群体现象往往能反映学生学习过程中存在的问题，学习中的问题只有通过及时反馈、分析，才能得到解决，帮助学生完成有效的学习。

例如，在显微镜观察实验中，有些学生学习态度不端正，对自己要求不严格、操作不规范，甚至存在蒙混过关的现象，往往仅限于“看见”，对于视界下呈现的是否是真正的观察对象（如把气泡当成细胞）、视野是否清晰根本不在意或无法正确甄别，无法达成预期观察效果。教师可对此类不规范的现象进行观察视界呈现展示，要求学生对之进行阐释说明，以此敦促学生端正学习态度，形成良好的学习习惯。

2.3呈现优秀成果，激发整体学习激情

形象生动的图片较文字更具直观性，而学生亲手制作、观察的显微视界照片比书本图示更“真实”。教学过程中，教师对巡查中发现的优秀显微视界进行呈现展示。通过教师对图片的分析，不仅可有效阐释相关知识要点，而且能发挥榜样的引领作用，激发其他学生的学习动力，提高班级整体学习效率。

例如，在观察洋葱鳞片叶表皮细胞临时装片实验中，书本结构图虽然清晰，但和许多学生显微镜下观察的存在一定差异（跟学生取材、染色等有关）。此时，教师如果仅以书本图例为参考阐述细胞结构，对学生来说，不够真实生动。但如果以学生自己亲手制作、亲眼观察到的视界进行阐释，肯定更具说服力和可信度。教师的肯定悦纳和自我成就感，潜移默化间激发学生的学习激情，为学生学习产生源源不断的动力来源。

2.4呈现真实视界，塑造严谨求实态度

科学态度是科学素养的一个重要方面，是科学精神的具体体现。严谨细致的科学作风、实事求是的科学态度是学生获得知识、发展能力的重要保证，也是科学探究的基本科学素养。学生制作、观察的临时装片，都是科学探究过程中最真实的原始资料。即使显微镜下观察的视界与书本材料有不相符合，教师也要让学生不能轻易否认实验事实，要敢于呈现实验结果，认真分析导致差异原因，寻找存在的问题或操作中的不当之处，从而塑造学生严谨求实的科学态度。

例如，在观察植物细胞有丝分裂实验时，很多学生无法正确观察到处于各个分裂时期的细胞，所以无法对各时期的细胞数进行统计，非常不利于学生理解分裂间期和分裂期的关系。或者观察的细胞与教科书提供的图片差异较大，学生也不敢提出异议，长此以往，容易导致信心缺失，学习热情退却。面对此类情况，教师就应对真实视界进行呈现，引导学生通过观察分析是取材错误，还是解离失败，认真总结实验过程中的问题，敢于面对失败，以严谨的态度进行探究，实事求是寻找科学真理。

显微视界呈现不仅有利于学生理解和掌握生物学知识，而且有助于促进学生智力和能力的发展、提高对生物的学习热情、形成严谨求实的科学态度。中学生物教师应充分发掘身边的教学资源，勇于探索新的教学手段和教学方式，加强对学生科学素质的培养，提高学生生物学科素养。