導語：如何才能寫好一篇生物的顯微鏡知識，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

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（寧德市計量所，寧德 352100）

摘要：目前我國傳統的萬能工具顯微鏡數量極大，很多企業，每個計量所、計量研究院至少有一臺，該設備致使工作效率低下，因此急需對它進行技術改造和升級。數字式萬能工具顯微鏡一個明顯的標志就是讀數的數字化，減少人工讀數和計算，提高工作效率。應用計算機接口技術和信號處理的算法，對萬能工具顯微鏡進行數字化改造，實現圖像數據的自動采集和處理，大大地提高了工作效率，降低了人為手工操作的出錯率和人眼讀數帶來的誤差。在本文中我們將通過對我所目視式萬能工具顯微鏡的數字化改造，實現其的數字化，降低設備更新的成本，提高工作效率，并對比改造前后測量結果準確性及不確定度評定，希望提高數據的準確性，對零件、試驗篩的檢測實現數字化，克服人眼讀數帶來的誤差，提高計量測試工作的準確性和效率。

關鍵詞 ：萬能工具顯微鏡；數字化改造；不確定度評定

中圖分類號：TH742 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2015）17-0152-03

作者簡介：陳洪峰（1986-），男，福建福鼎人，計量檢定員，研究方向為計量檢定。

0 引言

目視式萬能工具顯微鏡是一種精確的二維坐標測量儀器，應用范圍非常廣泛，可以測量零件的長度、角度、螺紋等諸多幾何量參數，是長度測量領域中使用最普遍的一種測試儀器，廣泛應用于各類機械加工企業、計量行業的各種檢測校準工作。但老式的設備在實際操作使用中，必須通過測量人員的眼睛使用物鏡來觀察，并且利用測微目鏡進行定位對線，并使用光學讀數系統進行讀數，所以有更多的人為原因引起的誤差，而且測量人員的勞動強度大，難以適應現代化生產的快節奏的要求。因此對老式的萬能工具顯微鏡進行改造已迫在眉睫了。

近來，對寧德市計量所的老式萬能工具顯微鏡進行數字化改造升級，實現其數字化，并保留光學讀數系統，現在對改造前后萬能工具顯微鏡測量示值誤差進行分析以及不確定度進行評定與對比。

1 改造前后萬能工具顯微鏡示值誤差

依據中華人民共和國國家計量檢定規程《工具顯微鏡檢定規程》中“示值誤差”的測量原理：將被檢儀器的毫米刻度尺與二等標準玻璃線紋尺進行比較測量得到其各點誤差值，分別用光學讀數系統和光柵讀數系統讀數，讀出移動前后的示值，將兩個數值之差來得出最后的示值誤差。

檢定萬能工具顯微鏡示值誤差時，移動X軸或Y軸工作平臺使玻璃線紋尺盡量靠近處于零位。然后將二等標準玻璃線紋尺放置在萬分顯工作臺的中間位置上，盡量與工作臺水平線平行或者垂直，其數值刻線面背著物鏡。調整標準玻璃線紋尺，使標準玻璃線紋尺零邊線處于目鏡視場中的雙線附近。然后微調萬能工具顯微鏡的工作平臺，使標準玻璃線紋尺“0”刻度與目鏡中的刻線對準，并從光學讀數裝置上讀數（數顯的則按歸零鍵）。然后依次移動工作平臺25mm，使標準玻璃線紋尺的相應該刻線影像與目鏡中的雙線對準，并依次按讀數裝置上進行讀數或直接讀取數字顯示的數值。每點均應進行4次重復測量，最后取其平均值作為該點的讀數。萬能工具顯微鏡示值誤差的檢定，不僅包括工作臺正向行程示值誤差的檢定，還包括反行程示值誤差的檢定。（圖1）

各點誤差按公式（1）計算:

δi=（ai-a0）-Li（mm）（1）

式中：δi——被檢點的誤差值，mm；

ai，a0——分別為儀器受檢點和起始點4次讀數的平均值，mm；

Li——為標準玻璃尺所用的一段實際尺寸，mm。

根據以上方法，測得萬能工具顯微鏡改造前后的校準結果如表1和表2所示。

由表1和表2校準結果可知，改造前后都未超過檢定規程要求的不大于 （1+L/100）μm；L為被檢玻璃線紋尺長度（mm）。數顯部分的示值誤差無論橫向還是縱向都比光學部分偏小。

2 改造前后萬能工具顯微鏡不確定度評定

2.1 測量方法

根據檢定規程JJG56-2000《工具顯微鏡》，采用二等玻璃線紋尺，對橫向50mm這個點進行示值誤差校準，進行校準結果測量不確定度評定。

2.2 測量不確定度評定

2.2.1 測量不確定度有以下幾個分量：

①萬能工具顯微鏡的重復性測量對測量結果的影響；

②讀數誤差和瞄準誤差對測量結果的影響；

③阿貝誤差對測量結果的影響；

④玻璃線紋尺誤差對測量結果的影響（為保證一般性，線紋尺未加修正值）；

⑤溫度誤差對測量結果的影響。

2.2.2 測量標準不確定度各分量的計算

①萬能工具顯微鏡的測量重復性不確定度分量u1。

用玻璃線紋尺對橫向50mm點進行測量，在相同條件下，測量10次，采用A類不確定度評定方法，得到下表3所示數據，根據數據按公式（2）計算測量重復性引起的不確定分量u1。

由10次連續獨立重復測量的數據計算出來的標準不確定度u1（A類不確定度），已包括了讀數誤差與瞄準誤差對測量結果的影響，故不再對讀數誤差和瞄準誤差引起的不確定度分量進行評定和合成。

②阿貝誤差引起的不確定度分量u2。

二等玻璃刻度尺的高度為20mm，采用B類不確定度評定方法進行評定，阿貝誤差的極限誤差[1]為：

式中：L為被測工件的長度；H為被測工件的測量面高出平臺玻璃面的距離，兩者單位均為mm；所求得誤差單位為μm。可知此量的區間半寬為0.25μm。假定服從均勻分布，得阿貝誤差引起的不確定度分量為：

③玻璃線紋尺誤差引起的不確定度分量u3。

由JJG73-2005《高等別線紋尺》檢定規程知：

二等玻璃線紋尺U95=（0.14+1.0L）μm，

式中：L為被測長度，m。

采用B類不確定度評定方法進行評定，可得半峰寬U=0.14+0.05=0.19μm，得玻璃線紋尺誤差引起的不確定度分量為：

2.4 擴展不確定度

對于一般精度的測量，取k=2，相應的置信概率為95%，則擴展不確定度為：

U=kuc=2×0.37=0.74μm≈1μm（光學）

U=kuc=2×0.35=0.70μm≈1μm（數顯）

5、測量結果表示

萬能工具顯微鏡在50mm處的測量結果為：

x=50.002，（U=1μm，k=2）（光學）

x=50.001，（U=1μm，k=2）（數顯）

3 小結

本次改造后的萬能工具顯微鏡，在綜合精度方面有所提升，減少肉眼讀數所帶來的困擾，大大提高工作效率。這次改造還是非常成功的，完全符合日常工作的需求。

參考文獻：

[1]費業泰.誤差理論與數據處理[M].北京：機械工業出版社，1999：86-93.

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關鍵詞　顯微鏡　科學教育　實驗教學

中圖分類號　G633.91　文獻標識碼　B

綜觀中小學理科課程可知，顯微鏡原理與操作的教學地位及其特殊，具有不可替代的教育價值，主要體現在以下三個方面。

1　儀器操作教學的首選載體

這是顯微鏡教學的本體價值。由于價格低廉、結構簡單、使用安全、維護簡便等原因，在中小學階段，顯微鏡是目前唯一的、能夠做到學生人手一臺的實驗儀器。其他儀器，如生物學科的PCR儀、恒溫培養箱等，雖然技術先進，卻價格不菲，一般每個實驗室只配備1～2臺(甚至不配備)，無法讓每一名學生都得到充分的練習操作的機會，或如化學當中的各種實驗裝置，雖然價格低廉，卻都是由各種玻璃器皿組裝而成，不屬于實驗儀器的范疇、過于簡單，教學的有效性大打折扣。更毋需提及電泳儀、滅菌器、離心機等存在安全隱患的實驗儀器，無論教師還是學生，大多對其望而卻步。在目前這樣一個“教學載體一元化”的情況下，教師就必須充分利用顯微鏡教學的時間，不但要把顯微鏡本身的操作技巧教好、教會，還要深刻挖掘其教育內涵，站在概念教學的高度，將顯微鏡教學抽象到普遍的、儀器使用技術的層面，讓學生在學會使用顯微鏡以后，對于其他的、未使用過的儀器，也能夠在很短的時間內熟悉、熟練。亦即，顯微鏡教學不但要完成技術素養的任務，還要完成科學素養的任務；在讓學生“學會使用”的同時，還要“學會學習”。

就顯微鏡部件的材質而言，顯微鏡可以分為光學部分(各種透鏡、反射鏡)和機械部分(各操作部位)兩大部分；而就功能而言，又可分為觀察、調節和輔助三個部分。故可用表1來展示融合了以上兩種分類依據的、顯微鏡各個部件的分類。

在中學階段，學生不需要深入透徹地了解儀器的細部構造，但將各部分視為“黑箱”，模塊化地了解某種儀器以至任何事物的概貌，確實是一種學習能力與習慣的體現。這樣一種由具體事實中提取概念，再以概念為指導認識新事物的過程，也是學生受用終身的學習方法。

2　科學研究方法的重要代表。

顯微鏡是人們觀察和認識微觀世界的重要工具，這一點在科學、尤其在生物學當中尤為突出。隨著人們認識世界的水平逐漸深入，肉眼的、直觀的感知，已經體現出明顯的缺點。出于對事物本質組成及屬性認知的渴望，人們研究并制造了顯微鏡。

在小學階段，顯微鏡大多還是被用來觀察“細微”的事物，如花粉粒、蝴蝶翅膀、番茄果肉等。這些觀察大多還是為了激發學生認識自然、認識微觀世界的興趣，并且“細微”的定義也并不準確，還沒有以細胞、組織、器官等嚴格的生物尺度劃分來界定觀察的對象。但是，從酸奶為什么會酸、人為什么會感冒、飯前便后為什么要洗手等一系列的小故事當中，學生已經能夠建立這樣一個概念：即顯微鏡是觀察微觀世界的重要工具，人類的生存與發展離不開它。

整個中學階段，這樣的小故事、以及由此建構的關于顯微鏡技術重要性的概念比比皆是、不斷深化，所不同的只是更加規范化、更加深入。如初中階段，開始觀察洋蔥表皮、人體口腔上皮細胞，開始觀察小腸絨毛以及金魚尾部的毛細血管。這些都不是簡單的觀察，而是對細胞、組織、器官乃至個體的、生命不同研究層次的認識。又如，在高中階段開始觀察DNA及RNA的分布，觀察葉綠體、線粒體的形態。這不但將顯微鏡觀察深入到了亞細胞水平，而且這類實驗有一個共性：對樣品的處理。亦即，認識微觀世界，只有顯微鏡是不夠的，還要對樣品進行特殊的處理，如染色、烘干等。在這一點上，其實高中階段的顯微鏡技術與高校中的電子顯微鏡、熒光顯微鏡的原理是相通的，都是觀察介質(光線或粒子流)與樣品本身相互協調的問題。只有將這樣的“相通之處”指出來，學生才可能整體把握人類的技術設計思想，從而產生創造力，顯微鏡作為科學教育的載體才有現實意義。然而，這樣一個開啟創造力源泉、領悟科學技術實質的契機，并沒有被大多數教師所珍惜。其道理不言而喻：教師們普遍關注顯微鏡所顯示的實驗現象――現實一些說，就是教材上的、用于考試的知識。對于知識背后的思想，尚待挖掘。

3　學科知識融合的典型范例

顯微鏡應用于生物，卻是依靠基礎的數理思想設計的。在中學階段，生物課上講顯微鏡，物理課上也講顯微鏡，那么二者的教育教學價值有何異同?可否相輔相成?最簡單地，能不能在物理課上偏重于顯微鏡的成像原理(幾何光學原理)，而在生物課上偏重于應用(顯微觀察)?這樣的問題越來越凸現，無論哪個學科的教師，都無法回避。因為在科學教育理念逐漸深入人心的今天，分科教學即使仍將長期存在，但每一學科的教師也不能指望單一學科能解決其教學中的所有問題。學生越來越“難對付”――在中學階段，他們既懂生物，又懂物理――在一定的層次上，他們是全才，而教師是偏才。為什么向上推動載玻片，在視野中看到的卻是樣品向下移動?作為生物教師，只知道現象是不夠的，如果不能用幾何光學的成像原理給以解釋，很容易就會被學生難倒。像這樣學科交叉與融合的例子比比皆是。如眼的構造(生物與物理)、蛋白質(生物與化學)、環境保護(生物、化學、地理、物理)。最大程度地激發學生們的科學潛質是各個學科綜合作用的結果，而學生將來解決科研、生產生活中的實際問題，更要依靠綜合科學素養。顯而易見，科學教育是學生科學素養發展的內在要求，但首先是對教師專業發展的時代性挑戰。

但學科融合卻遠遠不止知識的融合。比如通用技術，尋找技術設計的理想載體是目前通用技術教師所關注的問題。教科書上的自行車、板凳，或過于復雜、或過于簡單，尚不完全適合于中學教學。筆者認為，在目前通用技術課程發展的“初級階段”，既然沒有找到技術設計的最佳載體，也就不必強求――不妨允許載體的“多元化”――從其他學科當中尋找一系列的載體。

比如，可以設計造型美觀小巧、帶開關的移動燈――單從物理或技術設計的角度上看，這個“工程”過于簡單，沒有任何教學價值――但如果考慮到這個移動燈是為了代替中小學顯微鏡中自然光源(即雙面反光鏡)而設計的、簡易便攜的電光源，意義就大不相同了。這樣的一個簡單改進，能夠大大方便顯微鏡教學，甚至提高顯微鏡的檔次，實為技術設計應用于具體學科領域的典范。由此還可以想見：能否將單目鏡改為雙目鏡?能否加載一個可調節焦距的光學轉接口，從而用自己的數碼相機、手機就能進行顯微拍攝?積少成多，就形成了一個“教學顯微鏡升級工具包”。單目、自然光源的顯微鏡，通過技術設計，變成了雙目、電光源的高檔顯微鏡，教學價值之大，成就感之大，不言而喻。

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[關鍵詞]初中生物 導課 設計

新課程強調學生自主、探究、合作學習，一個新的問題隨之而來，如何將學生的注意力集中到知識探究中呢？筆者認為，導課的設計至關重要。對此，本文首先分析初中生物導課的特點，然后結合具體的教學案例就導課的設計進行分析。

一、初中生物導課的特點

1.激發學習的興趣。導課的特點之一是能夠有效激發學生的學習興趣。對生物學而言，實驗教學是生物教學的基礎，因此我們在設計導課時應注重演示實驗的應用或設置具有可探究性的問題，以激發學生探究的興趣。與此同時，導課還能增強學生的情感體驗，拉近學生與知識、生活與課本之間的距離，有效激發學生學習生物的興趣。

2.促進交流與合作。能促進學生交流與合作是導課的另一大特點。因此，教師在設計導課時可以創設問題情境，也可以聯系生活實例，給學生搭建多維交流、討論的平臺，從而使學生在交流的過程中生成新的問題，切人到新知識內容的學習與探究中。

二、初中生物導課的設計

1.理論知識教學的導課設計。對于理論知識教學的導課，教師應注重讓學生在問題的引導下，與教師和同學進行充分的互動交流，從而促進學生的個性化發展，激發學生的生物學習興趣。下面以《生物的特征》教學為例，就如何實施雙維互動導課進行分析。

首先，展示草原美麗景色的圖片導入。

師：大家有沒有到過草原？下面我們一起欣賞幾張草原上美麗的景的色圖片。（點開PPT，一起欣賞圖片，圖片上的草原有碧藍的天空、流動的白云、遍地開放的鮮花、綠草如茵的草原、悠閑取食的牛羊和精巧別致的氈房）

學生的注意力很快被吸引了過來，然后教師再拋出問題。

師：大家注意觀察圖片，看看你認識哪些生物？（不知不覺中切人了課題，學生從自己的生活經驗出發，進行更為細致的觀察與思考，然后交流匯報，達成共識：花草、樹、牛羊等是生物）

新的問題隨之而來，“為什么白云、氈房不是生物？”“生物具有怎樣的特征？”

這樣，師生共同融人“生物的特征”的研究中，而導人性的問題也是自主生成的，學生的探究欲望被有效激發，課堂探究由此展開。

[案例評析]借助多媒體給學生播放一些美麗的畫面，能夠給學生愉悅的感受，使學生的情感處于積極的狀態，此時拋出問題讓學生進行討論和研究，學生順著問題在情境中尋找，將自己所理解的生物知識運用到問題解決中，學生被帶到了課堂探究中，而且興趣盎然。

2.實驗教學的導課設計。在實驗教學中，我們教師大多將正確的實驗做法、實驗注意點先拋給學生，然后要求學生對照著進行練習與實踐，這樣的做法看似“高效”，實則學生的體驗不足，學生對實驗技能的掌握并不牢靠。怎么辦？這就是我們實驗課導課要做的事情。有效的實驗導課應該讓學生“動起來”，手、眼都要動起來，思維也要動起來。下面以“練習使用顯微鏡”為例進行分析。

首先，給學生提供顯微鏡，讓學生自己摸索如何使用顯微鏡。在學生摸索的過程中，教師積極巡視，了解學生具體的情況。（在未學習之前，學生以學習小組為單位進行自主探究）

其次，由實驗組長選派代表來展示本組顯微鏡的使用過程，其他組的同學觀摩，并指出哪些地方操作存在不規范的行為。如果學生不能發現和指出問題，教師要及時予以提醒，尤其是在操作的薄弱環節和特別要注意的環節上。

最后，在學生對基本的實驗操作有了一定的了解后，可通過導課引導學生進行交流與互動。

師：顯微鏡是做生物實驗時比較常用的儀器，我們可以在顯微鏡中看到許多我們肉眼看不到的奇妙生命世界。如果讓我們利用顯微鏡觀察番茄果皮的結構，將番茄果實直接放在顯微鏡觀察可以嗎？

（有的學生認為可以，有的學生認為不可以。）

學生嘗試將一個番茄果實放在顯微鏡下，發現并不能觀察到果皮細胞。

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初中生物實驗教學實驗步驟新一輪課程改革的目的，不僅是讓學生掌握知識，更重要的是要讓學生通過學習過程的體驗和探索，獲得終身學習的能力。生物學作為一門自然科學，很多結論都是建立在實驗基礎上的，通過實驗教學能夠使學生更好的了解自然規律，發現問題并得出結論。作為我們一線教育工作者，在教學中只有做到與時俱進，采取多種教學手段，充分利用好生物實驗室，強化生物實驗課教學，才能有效提高初中生物課教學質量。

一、讓學生明確實驗目的，激發學生學習動機

教育心理學告訴我們，合理的教學目標是學生采取行動的結果，而動機則是激勵學生去行動的動力。學生明確了實驗目的，自覺地產生“我要動手去實驗”的內部動機，實驗課教學效果就會達到預期的效果。但是從目前中學實際中學生物實驗課教學情況來看，有個別學校對生物實驗室的重視及開放程度不夠及受“你講我記式”的傳統教學模式的影響，目前大部分學生接觸生物實驗較少。還有一部分學生認為，生物課的學習只要把概念和結果都記在腦子里，就是把生物課學好了，動不動手做實驗都無所謂，缺乏對生物實驗課教學正確的認識。有的學生認為上實驗課只是好玩，缺乏正確的科學態度；有的學生認為生物課中考不考，所以學習目的和動機都不是十分明確，這些都給生物實驗課教學帶來了一定的困難。因此，實驗前除要求學生明確教材上的實驗目標以外，還要讓學生明確該實驗在生產生活等實際應用中的作用。如我在教學《顯微鏡使用〉一課時，先給學生講關于醫生對貧血和癌癥等疾病的診斷常識，告訴學生醫生在診斷時除通過看、問、查等方式以外，還要通過儀器化驗手段，用顯微鏡、電子顯微鏡等高端儀器對病人患病部位的細胞組織等進行科學的病理診斷，最后才能敢于得出結論。如果不采用科學手段和設備，容易會給病人誤診，嚴重時會危及病人生命，造成患者精神和物質上不可彌補的損失。同時還給學生介紹顯微鏡在其它工、農、醫學方面的廣泛應用，以此來激發學生學習動機，樹立科學的態度，提高學生學習顯微鏡的興趣。

二、讓學生掌握實驗步驟，規范實驗操作流程

實驗步驟是學生動手規范操作的要領，只有理解掌握才能達到規范操作，實驗才能獲得成功。因此，在實驗前，我經常指導學生預習整節內容，將實驗步驟由繁化簡，抓住每一步的關鍵詞語串通于實驗步驟之中。如教學顯微鏡使用過程中的“三個一”：（1）安放距桌邊一掌（5～7cm）；（2）對光要目（目鏡）物（物鏡）通光（通光孔、光源），光強用平面鏡，光弱用凹面鏡；（3）觀察時標本對孔正中距離物鏡一厘米，視野中出現標本顏色或雜質時觀察目標即將到位，微調粗旋鏡升降，細旋校象清晰，找不到目標時緩緩移動玻片標本等。教師要每規范操作一步，就給學生講解該步的注意事項，同時讓學生模仿操作一步，同時及時指導巡視，糾正學生錯誤的操作方法等。如讓學生使用顯微鏡用左眼觀察物體時閉著右眼的習慣，還有在轉動轉換器時，糾正扳物鏡的錯誤操作習慣等。通過教師一步一步地認真指導和科學要求，學生才能很快對好光，順利觀察到實驗標本在視野中的圖象。同時教育學生養成良好的實驗習慣，即用完顯微鏡擦干凈外表，還有轉動轉換器，把物鏡偏兩旁，放回鏡箱原處。

三、讓學生學會觀察實驗現象

學生在實驗過程中的規范操作是進行實驗的基礎，而對實驗現象的認真觀察是達到實驗的目的、探索實驗結果的關鍵。但在實際實驗教學中發現，大部分學生在實驗中往往重視操作過程，忽視了必要的觀察和分析。如在解剖鯽魚的實驗教學過程中，很多學生認為解剖完了，實驗就做完了。針對這一問題，我在實驗前就做好實驗指導，要求學生搞好預習，在實驗時首先要準備好硬紙板，并在相應的位置寫上鯽魚各器官、系統的名稱。然后在做解剖鯽魚實驗時，先讓學生觀察魚的各種鰭在游泳中所起的作用，最后讓學生按步驟規范操作解剖，將觀察后的器官，系統解剖后放在硬紙板寫好的相應位置上，并在實驗指導的空白處填上相應的結構及功能。這樣通過學生在課堂上積極的動手、動眼、動腦、觀察和分析，培養了學生認真嚴謹的科學態度，使生在掌握知識的同時，學會了觀察分析比較的方法。

四、讓學生進行獨立操作，及時考查實驗教學效果

及時的考查和評比，更能有效激勵學生認真上好生物實驗課。我在具體教學中常常將學生所學過的知識進行科學的統籌，并做好知識的銜接，有效考查學生對實驗儀器設備的綜合運用能力。如讓學生用顯微鏡觀察植物細胞、探究種子成分、鯽魚的解剖等。在指導學生了解植物的基本結構后，及時對學生利用顯微鏡觀察植物細胞的實驗進行綜合考查，通過這個實驗既考查了學生顯微鏡的使用，又考查了臨時裝片的制作，也考查了對細胞結構的認識，為后面的生物實驗打下基礎。我參照初中畢業生物實驗考查《顯微鏡使用和臨時裝片制作》的方式及評分標準實施考查。結果學生有三分之一能在5分鐘內完成，評90分以上；多數在8分鐘內完成，評80分以上；極個別的學生在教師指導下完成的，評60分。這樣通過實驗考查，促使學生經常做到認真復習和溫故，最終達到能夠獨立動手操作顯微鏡的能力。同時還對實驗操作能力稍差的學生做到及時發現，加強個別指導，最后達到人人過關，人人掌握顯微鏡的使用技術要領，有效提高了學生動手操作實驗的能力。

總之，通過幾年來的生物實驗課教學實踐，使我深深地體會到，生物實驗課教學在提高生物學科的教學質量中的促進作用。通過實驗課教學，培養了學生認真學習生物科學的基本方法，激發了學生生物課學習的興趣，培養了學生認真的科學態度，拓寬了學生的知識視野，全面提高了新課程背景下中學生物教學的質量和水平。

參考文獻：

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關鍵詞：生物醫學光電檢測；交叉學科；教學模式；原理概念；創新思維

一教學體系的構建和優化

生物醫學光電檢測是應目前學校教學改革的需求，結合現今生物學、醫學及光學等多門學科交叉融合發展的現狀，而面向大學本科三年級學生開設的專業課程。該門課程涉及的內容相當廣泛：綜合了一般醫學與生物學的檢測技術——光學顯微技術、電子顯微技術、X射線影像檢測技術、超聲檢測技術、核磁檢測技術和太赫茲檢測技術等；所呈現的內容新，處于自然科學研究領域的前沿：涵蓋了包括近代物理學、化學、數學、生物學、醫學和生物化學領域等的多項研究成果和最新進展；相關的參考資料如專業書籍、雜志和相關文章數量眾多，內容豐富；與多種檢測技術相關的檢測儀器種類多，發展迅速，相應的教學內容具有一定的工程化技術化的特點；相比本系開設的其他專業課程如《波動光學》、《激光原理》、《信息光學》和《光通信技術》等，該門課程的開設時間較短。因此如何根據本門課程的特點，合理有效地開展教學工作，達到開闊學生的視野，加強學生對基本原理、概念的認知能力，提高學生對相關問題的思考能力和理解能力，培養學生工程化能力、多學科綜合能力和創新思維能力的目的，就成為了本門課程的教學目標和重中之重。為此，筆者根據擬定的教學大綱和教學內容，進行了教學體系的構建和優化，內容包括教材的選取、教學內容的調整、教案的準備和教學要求的制定等。筆者首先進行了教材的篩選。在眾多教材和參考書中，筆者選取了2014年清華大學出版社出版的，由黃國亮等主編的《生物醫學檢測技術與臨床檢驗》[1](清華大學985名優教材)一書作為教材，另考慮到近年來激光技術與生物學技術的緊密結合，將1995年由湖南科學技術出版社出版的，由向洋編寫的《激光生物學》[2]和2010年由中國農業科學技術出版社出版的，由段智英等編寫的《激光生物學效應研究》[3]兩本書中的部分章節選入作為補充教材。之后在教材內容的選取上，以生物醫學檢測技術和激光生物學技術為兩大板塊，進行了教學內容的調整和取舍：生物醫學檢測技術的主要教學內容包括多種成像檢測技術和光譜檢測技術；激光生物學技術的主要教學內容包括了激光工作原理及特性、激光生物學作用原理和激光的安全防護等。以這些內容為教學重點，做到教學體系的完整性和合理性。在此基礎上，結合教材內容和相關的參考資料[4-13]準備手寫教案，并同時進行多媒體教學課件的準備，完成教學前的準備工作。值得一提的是，在準備多媒體課件的過程中，筆者在網上搜集了大量的與該課程有關的圖片、視頻和PPT等，并對這些資料進行了分析、整理和整合，融入到自己所制作的課件中，力爭做到課件信息量大、形象直觀，讓學生記憶深刻。在教學過程中，舉出豐富的事例對學生進行知識點的講解，并遵循知識點隨機提問，進行課堂討論，增加與學生的互動；向學生提出合理的學習要求：上課之前預習教材內相關章節內容，課堂記筆記，課后復習；積極思考課堂提問，認真完成課堂作業、課后作業，學有余力且對相關知識感興趣的學生可參考筆者提供的參考資料收集相關內容進行學習。另外參考國外的教學方式，為了讓學生了解平時學習的重要性，相應設計出了多元化的考查方式，將平時成績在總成績中所占的比例提高到了50%，平時成績為上課點名、課堂提問、課堂測驗和平時作業等成績的加權平均，而期末考試成績只占總成績的50%，這從另外一方面也減輕了學生的考試壓力，有助于增強學生學習的興趣，提高學生學習的能動性。除此而外，筆者在課后收集學生對每堂課的教學反饋意見，實時調整教學中的部分內容，根據學生感興趣的內容，查閱該領域該部分內容的最新進展，增加相應的教學量，提高教學質量，優化教學體系。總之，教學體系的構建和優化涵蓋了教學活動中的所有環節，對于有效開展課堂教學非常重要。

二教學內容的選擇和系統化

在教學體系的構建和優化中，教學內容的選擇、教學內容的系統化是一個非常重要的部分。該門課程的內容廣泛，參考資料豐富，如何有側重地選取教學內容，保證教學內容的系統化有一定的難度，因此筆者在備課和教學的過程中，對該門課程的教學內容進行了精心的選擇和安排，力爭做到以教材為藍本，突出教學重點，注重基本概念和基本原理的理解，注重光、機、電、軟件的結合，注重檢測技術和儀器運用的結合，注重工程化與技術化的結合，注重理論和實踐的結合，實現教學內容完整性和系統性的統一。以顯微技術一章為例，自從1665年胡克發表了用顯微鏡觀察軟木塞組織的微觀結構以后，顯微鏡就與生物醫學觀察和檢測密不可分了。以光學顯微技術為代表的顯微技術成為了生物醫學光電檢測技術的基礎與核心內容，之后產生和應用的檢測技術如電子顯微技術，雖然在技術手段和方案上有所創新，但依然在重復利用或借鑒顯微技術的基本原理和基本思想，因此筆者以顯微技術為基礎和切入點，向學生展示相關檢測技術的原理。而在闡述顯微鏡的成像原理時，又著重介紹了顯微鏡性能評價參數如視角放大率、分辨率、有效放大率、光束限制和線視場，并從光學知識出發，分別對這幾個參數進行了理論推導；通過數學推導讓學生理解和掌握有關顯微鏡的基本問題，如為何高倍物鏡比低倍物鏡能觀察到的物面范圍要小；顯微鏡的分辨率與波長，與數值孔徑有何關系；為何數值孔徑要與放大倍率合理匹配，才能充分發揮顯微鏡的分辨能力等。對這些問題的理解都有助于學生今后正確地選取和使用顯微鏡，也有助于引導學生思考實驗儀器的選擇和其性能的關系，提高他們的分析能力和實踐應用能力。在此基礎上，筆者介紹了顯微鏡的制片技術和使用；之后，筆者對多種顯微鏡如熒光顯微鏡、暗視野顯微鏡、激光掃描共焦顯微鏡、相襯顯微鏡、金相顯微鏡、偏光顯微鏡、倒置顯微鏡及新型顯微鏡的原理進行了描述，并與普通顯微鏡原理的異同進行了比較。對于顯微技術的發展歷史、國內外主要顯微鏡生產廠家介紹等趣味性強和難度較低的內容則不作教學要求，留給學生自學，給予他們一定的空間開拓視野。這樣的內容安排使學生輕松容易地掌握相關的知識，且對儀器的使用產生濃厚的興趣，達到較好的教學效果。而后面章節的內容也正是基于同樣的思路進行選擇和安排的。正是由于對教學重點和難點的選擇和合理安排，讓筆者做到了課程內容的完整性和統一性，為之后教學方法的實施和教學手段的運用作了鋪墊。

三教學方法的實施和教學手段的運用

好的教學方法和教學手段有助于推動教學工作的開展，有助于提高教學質量。2011年筆者進行了該門課程的申請和教學工作，由于當時缺乏經驗，不知如何完成此項教學任務，故在一次偶然的機會中，向1996年諾貝爾物理學獎獲得者、斯坦福大學物理系教授DouglasOsheroff請教了該門課程的教學問題，他告訴筆者一句話：“Startingtheclassfromthesimplethings.”他的這番話讓筆者受益匪淺：教學就是要深入淺出，從簡單的事物、事例出發，讓學生對這門課程的內容有所了解，充滿興趣，借此引導學生進入該課程的學習。在之后的教學工作中，筆者始終秉持這種由淺入深，由簡單到復雜的方式來幫助學生吸收知識，積極思考。以該門課程的引言部分為例，筆者首先向學生介紹此課程具有學科交叉、涉及專業廣等特點，再將課程內容進行了歸納，課程的核心是“檢測”二字，此課程著重解決兩個問題：一是檢測什么？二是如何檢測？對于第一個問題，答案是物體形貌和特性表征；對于第二問題，答案是成像和成分分析。提綱挈領的表達讓學生清晰地認識到課程的內容；之后從檢測技術和激光生物學這兩個板塊，對課程的構架進行了框圖表述，讓學生直觀地看出教學內容間的邏輯聯系。在此之后，從學生最熟知的觀察及成像出發，將課程內容引入。向學生提出一個看似簡單卻甚少有人思考的問題：“我們是如何觀察到物體的？”學生經過思考后給出的答案不是非常全面，筆者就學生的回答做出了一定程度上的肯定，然后向學生拋出筆者自己總結出的觀察物體的三個層次：看得到、看得清楚和看得舒服。言簡意賅的答案引起了學生的熱烈討論，由此引出了學生對光特性探討的熱情。學生從光的波動性和粒子性回顧了他們的光學知識。之后，筆者又引導他們思考在物體太小和物體離人眼距離太遠的情況下，如何觀察物體的問題。認真思考的學生做出了回答：可用顯微鏡和望遠鏡來進行觀察。在此基礎上，引導學生根據透鏡成像的規律分析對比放大鏡、顯微鏡和望遠鏡成像的異同；然后順利引出顯微技術和其他生物醫學檢測技術的發展概況和應用實例，較好地完成了既定的教學任務。在整個教學過程中，筆者盡量做到由淺入深、循序漸進地引導學生對所學內容產生興趣；在隨機提問和自由討論的輕松氛圍中，讓學生自然地做到了與教師的“教”與“學”的互動；通過圖片、視頻資料豐富的多媒體課件，讓學生獲取信息量大、直觀生動的知識；結合在黑板上用粉筆推演公式的傳統方式，以適中的速度讓學生理清楚基本原理和相關公式的來龍去脈；根據學生感興趣的知識點和目前的熱點研究成果，實時調整部分教學內容，收集相關知識的最新進展，為學生補充知識，如教材中沒有的太赫茲檢測技術等，以達到擴展學生知識面，擴大學生視野的目的。總之，通過多樣化的教學方法和有效的教學手段來培養學生的思考能力和理解能力，提高教學質量。

四總結

篇6

【案例1】“停車坐愛楓林晚，霜葉紅于二月花”，從細胞知識來看，引起楓葉顏色變化的物質存在于：A.葉綠體B.細胞核C.液泡D.細胞壁。給出的標準答案是C（本題源于某市2012-2013學年度第一學期初四理科綜合試卷生物學部分）

【商榷】按照定式思維，很容易讓人想到葉片呈現出紅色是花青素的原因，故而非常容易的答出和標準答案相同的結論。筆者認為解答該題的關鍵是要根據所掌握的細胞知識，從什么原因引起楓葉在不同季節顏色變化（由綠變紅）入手進行分析，找到引起楓葉顏色變化的物質。首先葉片是綠色的，是因為楓葉葉肉細胞內葉綠體中含有大量的葉綠素，在正常情況下，葉綠素對綠光的吸收量非常少，幾乎都反射出來了，使葉片呈現綠色。而到了秋天，溫度變低，葉綠素不穩定，被逐漸分解，而失去了反射綠光的作用，而這時花青素的顏色就顯現出來了。據此，本題的答案應該是A.葉綠體（含有葉綠體）和C.液泡（內有花青素）

【案例2】將100克綠豆種子種植在暗處，5天以后種子經過萌發發育成800克綠豆幼苗，在此過程中，綠豆體內的有機物變化是：A.增多B.減少C.先減少后增多D.不確定。給出的標準答案是B（來源同上）

【商榷】這道題是將100克綠豆種子培育成800克的綠豆芽（幼葉未長出）的過程中，綠豆中有機物的變化如下圖所示，正確的是（ ）

■■

A B

■■

C D

一題的變形。該題主要考察的是植物種子萌發成綠豆芽（幼葉未長出）過程中，有機物被消耗利用一知識點。變形后的習題，多了一個場景就是暗處，似乎在告訴學生綠豆種子萌發長出了幼苗，由于沒有光也不能光合作用，有機物也不能增多。但這里忽略了一個細節，【案例2】給出的100克綠豆種子，5天以后種子經過萌發發育成800克綠豆幼苗，似乎太快了吧，學生即使按照命題教師的設想去答題，也有牽強之感。

【案例3】下列哪項是植物細胞具有而動物細胞不具有的結構：A.細胞核、葉綠體B.細胞壁、液泡、葉綠體C.細胞質、液泡D.細胞膜、葉綠體。給出的標準答案是B（試題來源于某市2005年某課改實驗區學業考試生物試題）

【商榷】從給出的答案來看，動物細胞中應該沒有液泡，但從一些文獻來看，動物細胞中時有液泡這一結構的，如中華人民共和國教育部制定的義務教育《生物學課程標準》（2011年版），在第三部分課程內容中二生物體的結構層次的重要概念中有這樣的論述：“相比于動物細胞，植物細胞具有特俗的細胞結構，例如葉綠體和細胞壁。”朱正威、趙占良主編的普通高中課程標準試驗教科書《生物1分子與細胞》有這樣的描述：“液泡主要存在于植物細胞中，……”蘇教版義務教育課程標準教科書《生物》七年級上冊對這一問題是這樣表述的：“人和動物細胞沒有細胞壁，其細胞質中沒有葉綠體和中央大液泡”。如果在編制的試題中強調動物細胞沒有液泡是不科學的。

【案例4】用顯微鏡觀察葉下表皮臨時裝片時，發現一氣孔位于視野的右下方。要想使該氣孔移至視野中央，裝片應移向：A.左上方B.左下方C.右上方D.右下方。給出的標準答案是D（試題來源于某市2011中考生物試題）

篇7

早在公元前1世紀，人們就已經發現通過球形透明物體去觀察微小物體時可以使其放大成像。后來有了放大鏡、眼鏡等光學器具。

1590年，荷蘭和意大利的眼鏡制造者在放大鏡原理的基礎上發明了顯微鏡。

光學顯微鏡分為單式和復式兩種。單式顯微鏡的實質就是一臺高倍放大鏡，構造簡單，呈正實像。

我們都知道，放大鏡是根據光的折射原理制成的，中央較厚，邊緣較薄的透鏡。凸透鏡對光線有會聚作用故又稱聚光透鏡。但是，它有一個致命的缺點，那就是它的焦距與透鏡直徑成正比，而焦距又與放大倍數成反比。也就是說，焦距越短，放大倍數越大，而透鏡直徑就越小。太小的的透鏡在當時根本制造不出來。因此當時放大鏡的放大倍數最多不過25倍。眾所周知，體積較大的一些纖毛蟲的長度也不過0.1毫米，放大25倍后也才2.5毫米大，它內部的細微結構就更看不清了。因此為了觀察更多的細微物體，人們迫切需要一種更好的放大工具。

復式顯微鏡時代來了

1595年的一天，荷蘭一位名叫詹森（H.Janssen）的少年，無意中把兩片大小不同的凸透鏡重疊在一起。當他把兩個鏡片移動至適當的距離時，發現很小的東西一下子被放大了好多倍。他把這個奇異的現象告訴了父親，父子兩人隨即動起手來，做出了第一個復式顯微鏡。這臺顯微鏡的鏡筒大約長18英寸，直徑約2英寸，兩個鏡頭都是凸透鏡，分別固定在鏡筒的兩端。物鏡是一個只有一個凸面的單凸透鏡，目鏡是一個有兩個凸面的雙凸透鏡。當這個顯微鏡的兩個活動鏡筒完全收攏時，它的放大倍數是3倍；當兩個活動鏡筒完全伸出時，它的放大倍數是10倍。

復式顯微鏡的出現是一項里程碑式的成就，我們今天所使用的光學生物顯微鏡就是由其發展而來的。

鏡筒里的故事

英國物理學家胡克（Robert Hooke，1635～1703）的研究工作使顯微術變得流行。1665年，胡克自己設計制造了一架由上下兩塊透鏡組成的復式顯微鏡，觀察了櫟樹皮的薄片，第一次描述了植物細胞的構造，并為這些蜂巢狀的小室起名為“cellar”。細胞的英文“cell”即為他所定名，一直沿用至今。其實，他所觀察到的只是纖維質的細胞壁，并非完整的活細胞，但這一發現開創了顯微鏡以后的發展方向。同年，他發表了《微觀畫集》一書，展示了他在顯微鏡底下看見的昆蟲器官的精細圖案。此外，他還對顯微觀察進行了最早的論述，并詳盡無遺地說明了有效使用顯微鏡的方法。

胡克制造的顯微鏡是早期性能最出色的復式顯微鏡之一，它用一個半球形單透鏡作為物鏡，一個平凸透鏡作為目鏡。鏡筒長6英寸，但可用一個附加的拉筒來加長。鏡筒用螺絲裝在一個可活動的環上，后者裝在一個立架上。待察物體固定在一個從底座伸出的針狀物上，并用一只燈照明，燈上附裝有一個球形聚光器。胡克在顯微鏡中加入粗動和微動調焦機構、照明系統和承載標本片的工作臺。這些部件經過不斷改進，成為現代顯微鏡的基本組成部分。

最早把顯微鏡應用于生物醫學領域的是意大利人馬爾比基（Marcello Malpighi，1628～1694），他早期從事的工作是用顯微鏡研究青蛙的肺。1660年，他發現青蛙的肺里布滿了復雜的血管網，這種結構使血液在肺內很容易將空氣帶走，而且正是這種血管網連接了肺動脈和肺靜脈。后來，他又在蛙體的其他部位也發現了十分纖細的血管。盡管肉眼無法看見這些血管，但是它就是今日我們十分熟悉的毛細血管，正是它們將身體內部各處的動脈與靜脈相連通。

馬爾比基還用顯微鏡研究了蠶，他發現這種小動物有一個十分復雜的呼吸系統，用來呼吸的小管遍布全身。后來，他發現植物莖稈內也有這樣的小管，這使他發明了比較解剖學方法。在大量觀察的基礎上，馬爾比基提出呼吸器官的大小與有機體的完善程度成反比，有機體越低級，呼吸器官比例就越大。

此外，馬爾比基還用顯微鏡發展了法布里修斯和哈維所開創的胚胎學研究，對小雞在雞蛋中的發育過程做了仔細的觀察。

荷蘭的業余科學家列文虎克（ Avon Leeuwenhoek，1632～1723）為顯微鏡的發展和生物學的進步做出了重要貢獻，他自幼沒有接受過正規的科學教育，但對新奇事物充滿強烈的興趣。一次，他從朋友那里聽說荷蘭最大的城市阿姆斯特丹的眼鏡店可以磨制放大鏡，用放大鏡可以把肉眼看不清的東西看得很清楚。他對這個神奇的放大鏡充滿了好奇心，但又因為價格太高而買不起。從此，他經常出入眼鏡店，認真觀察磨制鏡片的工作，暗暗地學習著磨制鏡片的技術。功夫不負苦心人，1665年列文虎克終于制成了一塊直徑只有0.3厘米的小透鏡，把這塊小透鏡鑲在架上，又在透鏡下邊裝了一塊銅板，上面鉆了一個小孔，使光線從這里射進而反射出所觀察的東西，就這樣列文虎克的第一臺顯微鏡研制成功了。幾年后，他終于制出了能把物體放大300倍的顯微鏡。由于他沒有多少光學知識，所以沒能造出復式的顯微鏡，但是他的透鏡放大倍率高，所以這種只用一個透鏡的單顯微鏡也十分管用。在他的透鏡下面出現了一個無比豐富復雜的世界，他使用這些顯微鏡觀察到了許多動、植物的活細胞與原生動物。

篇8

一、實現書本和實驗結合

空洞的生物理論陳述使學生感覺課堂乏味，教師往往將生物課當成文史類課程來上，只注重理論內容的講解，只要求學生識記理論知識，完全忽視了實驗證明的重要性。其實學生通過自己動手得來的和通過耳朵聽到的知識是完全不一樣的。沒有實驗教學，學生就沒有探索和實踐創新的機會，理論和實踐就容易脫節。教師要創新教學模式，首先就要將書本基礎理論知識的講授和學生課程實驗結合起來，在實驗室進行實驗。

例如，人教版初中生物第二章“練習使用顯微鏡”中。教師介紹顯微鏡是一把開啟生物奇妙大門的鑰匙，生物學中各種細胞的研究都依靠顯微鏡，因此學生對于顯微鏡的認識止步于書本上的圖片是不夠的，學生不但要接觸顯微鏡，了解顯微鏡的構成，還要掌握顯微鏡的正確使用方法，以便學生進行各類探索。所以教師在教授這一章節時，實驗課時是必不可少的。如果學校生物實驗資源有限，教師可以將學生分成幾個小組，小組共用一份實驗資源，這也方便學生在實驗過程中的交流。除了生物研究器材需要學生進行實驗了解之外，一些生物基礎理論也需要學生進行實驗體會，自己動手獲得實踐經驗。例如細胞核是由核膜、核孔、核仁、染色質組成的，為了讓學生了解細胞核各組成部分的實際形態，教師安排實驗課時，讓學生利用洋蔥表皮在顯微鏡下進行觀察證實該理論。理論和實驗的結合不但使學生感受到自然科學的嚴謹，也鍛煉了學生的動手和實際操作能力。

二、激發學生的學習主動性

在創新生物教學課堂中，教師要更注重對學生學習主動性的培養，給學生更多獨立思考和探索的時間。教師在教學時不要采取“竹筒倒豆子”式的教學形式，將教學內容一股腦地全部呈現在學生眼前。教師要設置情境，激發學生的好學心和求知欲，逐步引導學生自己去探索和發掘知識，這有利于學生創新能力的提高，培養學生對未知事物的探索精神。

例如，學習“生物圈的水循環”這節內容時，教師可以設置如下教案。首先教師設置課前導入，提問“你們知道天上下的雨到哪里去了嗎？湖泊河流的水位線在夏天會下降，那些水又到哪里去了呢？你們知道自然界的水有哪幾種存在的形式？降水總量和蒸發總量是一樣多的嗎？”問題導入后，學生進行交流探討，接著，教師可以讓學生表達自己的想法。在該過程中教師可以提出適當評論指導，在學生討論完之后，揭曉正確答案“大自然的水有三種存在形式，氣態、液態和固態，水也是由這三種形式實現循環的，大自然每年的水蒸發量和降水量是相等的”。在整個教過程中，學生是真正的主體，教師只是扮演一個引路人的角色，學生會在自己探索和學習的過程中不斷發現問題，并在教師的幫助下解決問題，其學習主動性在這個教學模式下得到了充分的展現，學習的效率也有顯著的提高。

三、將課本和生活聯系起來

人是生活的主體，而研究人體構成是生物學科的一大主要板塊，生物的研究成果也是為了服務于人類生活的。醫學、工業、農業等領域都不能離開生物理論成就。因此，生物的學習離不開生活的經驗，生活閱歷的豐富有助于對生物基礎理論的掌握。而且，將生物理論知識和豐富多彩的生活聯系起來可以降低學生學習的難度，拉近自然學科和實際生活的距離，使學生產生濃厚的學習興趣。

篇9

關鍵詞：課堂教學 有效探究

中圖分類號：G633.91 文獻標識碼： C 文章編號：1672-1578（2013）06-0171-01

生物學是研究生命現象和生命活動規律的科學，初中生物教材給學生展現的是豐富多彩的生命世界，大多數學生對生物學科有濃厚的興趣。學生如何獲得生物知識，以何種途徑獲得生物知識，而教師如何引導學生，達成教學目標，在提倡轉變學生學習方式的課程教學改革中，探究性學習已經被越來越多的教師自覺地接受和重視并實施于課堂教學中。

1 新課程標準下課堂教學實施有效探究的涵義

1.1課堂教學的有效性

教育部課程改革專家余文森教授從專業的角度對課堂教學的有效性進行了闡述：“通俗地說，課堂教學的有效性是指通過課堂教學活動，學生在學業上有收獲，有提高，有進步。具體表現在：學生在認知上，從不懂到懂，從少知到多知，從不會到會；在情感上，從不喜歡到喜歡，從不熱愛到熱愛，從不感興趣到感興趣。”而對于“課堂教學的有效性”有哪些標準？余教授認為，“課堂教學的有效性特征（或表現）可以列舉很多，但最核心的一點是看學生是否愿意學、主動學以及怎么學、會不會學”。可見，每個學生都參與教學活動是實施有效教學的前提，學生有無進步或發展是教學有沒有效益的唯一指標。

1.2有效探究

課堂實施有效探究的涵義是指創設有意義的學習和生活情景，讓學生積極主動地發現問題，選擇課題，設計方案，通過自主性探究，收集和處理信息，研究和討論，求得問題解決，也讓學生有更多的機會主動地體驗探究過程，在知識的形成、建構、聯系、應用過程中養成科學的態度，獲得科學的方法，形成創新的意識，提高創新的能力，在“做科學”的探究實踐中逐步形成終身學習的意識和能力。

2 初中生物課堂實例引導學生進行有效探究

在課堂教學中，有的教師側重以學生自主探究為主，教師不過多干涉學生的探究活動，讓學生在探究中體驗科學研究方法和科學知識；有的教師注重引導，讓學生在教師一步步指導下，先學有關理論，再進行探究活動。我校生物組決定利用許老師開一節“觀察根毛”（蘇教版七年級上冊第64頁）對外公開課的機會進行研討。

2.1有效探究的情景過程

2.1.1集中議課

許老師首先先講述自己的教學思路：本節課教學內容分為使用顯微鏡觀察根尖的結構等三塊，重點是對根尖結構的認識，通過觀察根的玻片標本來獲得根尖結構的知識。

議課時仲老師問：“觀察根尖結構的教學順序是組織學生先在顯微鏡下觀察根尖結構呢？還是先觀看多媒體上根尖結構，再在顯微鏡下觀察玻片標本？”。許老師認為先讓學生使用顯微鏡觀察根尖結構，再通過教師講解加深認識。郭老師（筆者）建議先通過多媒體觀察根尖結構模式圖，認識根尖四個區域。學生初認識根尖結構，辨別能力不強，第一次觀察根尖結構玻片標本，很難有正確的認識。

通過討論，大家的思路集中到是體現以學生為本，自主學習探究的思想還是以教師指導學生認知的思想為主。

2.1.2預設生成

在正式開公開課前，許老師先在一個班級試上，對于如何處理好預設生成，許老師采用投影儀播放根尖結構模式圖，同時學生自己動手，操作顯微鏡，觀察根尖結構玻片標本，識別四個區域；接著教師提問、引導學生觀察各個區域細胞特點，完成學案上表格。

上完課后組內進行評課時認為總體設計還是成功的，但是時間安排不太好，前重后輕，同時介紹根尖結構時應有頂端向上，次序不要亂，顯微鏡的觀察以一次為宜，不要兩次觀察。

2.1.3有效探究

通過試課，許老師采納了大家的意見，對教學設計做了一定的修改。在正式開公開課時，許老師采用如下教學方案流程進行了有效探究：

學生用顯微鏡觀察根尖結構――學生完成學案中的內容――教師提問、學生回答――教師引導學生觀察――學生完成學生完成――教師小結。

2.2有效探究的實踐效果

本節課，通過學生臨場表現和反饋練習來看，學生掌握了根尖的結構，自主探究能了得以提高，動手操作能力也得到加強，顯微鏡基本操作絕大多數同學都會。培養了學生觀察，操作，動手能力，通過小組合作，交流，培養了學生合作能力，促進了學生的情感交流。由于本節課的內容主要是通過實驗觀察，探究認知根尖的結構，并通過討論交流歸納根尖各區域主要功能。準備充分，在類似班級進行試講，發現問題及時糾正，精心策劃，取得較好的教學效果。

3 課堂教學引導學生進行有效探究的反思評析

3.1開展有效探究活動，教師調動課堂氣氛的能力是不可缺的

由于我國教育存在著教師主導課堂的傳統，學生被動接受信息的情況比較明顯，造成了學生自主學習能力不強，教師包辦代替學生思考比較明顯，所以開展學生自主探究活動感到比較困難，課堂氣氛不活躍，這要依靠教師轉變觀念，尤其是臨場的調度。課堂氣氛活躍，有助于激發學生的思維，而沉悶的課堂氣氛會導致學生思維消極。

3.2教師組織學生開展自主探究，必須考慮到學生的現有基礎

本節課主要教學內容是觀察根尖的結構，而觀察根尖玻片標本就必須會顯微鏡的操作。許老師為了上好這節課，讓學生在課前多操作顯微鏡，做到人人會基本操作。學生觀察時兩人一組顯微鏡，互相幫助，體現了小組合作學習的精神，最大限度的彌補了學生操作能力差的缺憾。如果教師不考慮學生現有實際能力，一味拔高，就會適得其反。

3.3科學探究活動的開展，離不開教師的引導

篇10

不管是高科技人才的培養，還是普通勞動者的培養，都必須從中小學開始，特別是初中實驗教學更應是培養人才的搖籃。學生進入初中后的第一個實驗就是學習使用顯微鏡，如果這第一次實驗不能給學生以成功的喜悅，不僅后面的實驗無法正常進行，更重要的是會影響到學生今后能否熱愛科學，能否獻身科學的問題，因此，為了讓學生真正學會使用顯微鏡，我們對這部分內容的教學進行了多次探討。我們認為，采取以電教手段引路，加強個別輔導的方法進行教學效果較好。

一、運用電教手段，讓學生留下深刻的第一印象。

根據首因效應和前攝抑制原理，要想讓學生順利地學會使用顯微鏡，必須讓學生對正確使用顯微鏡產生深刻的第一印象。如果一開始就讓學生打開鏡箱取出顯微鏡的話，則課堂紀律會難以控制，學生也很難真正學會。如果先講后做，由于內容較多，學生自己動手的時間較少，也不易學會。如果輔以電教手段，則效果較好。方法是：上課時，先播放《顯微鏡構造和使用》的錄像帶，要求學生邊看邊想。幾分鐘的錄像，給學生留下了深刻的第一印象，對使用方法和注意事項都能較好地掌握。有的學生說：“看了錄像，好像自己也做了一遍。”

二、按部就班，扎實訓練，突破難點。

在教學時發現，學生提取顯微鏡時，很容易不自覺地出現“單手提鏡”的錯誤操作，可以先提問：“單手提鏡有什么不好？”這樣可以基本避免錯誤操作。

安裝鏡頭時，很多同學會無意識地用手觸摸鏡片，對此，教師不能簡單粗暴地批評，可以在提“為什么不能用手觸摸鏡片”和“怎樣區分目鏡和物鏡”等問題時，通過講清清道理，讓學生明白：即使再干凈的手指，也全分泌汗液和皮脂，會在鏡片上留下指紋，甚至使鏡片長霉，影響鏡頭的清晰度。

安裝物鏡是較細致的活，應先教師示范，然后讓學生多訓練幾遍，熟能生巧。

對光時，可以提“幾位同學圍在一起為什么不能很好地對光”、“為什么要使光圈最大”等問題，讓學生從理論上明白，有利于在操作中避免錯誤。

教學中發現許多同學之所以有標本卻看不到，或看不清楚，是因為不會使用粗、細準焦螺旋和不會按一定順序尋找目標。

對于不會使用粗、細準焦螺旋，可以先用顯微投影儀顯示一個模糊圖像，然后讓一位同學上講臺調節準焦螺旋，直到圖像清晰，再介紹顯微鏡粗、細準焦螺旋的使用方法，并讓學生反復訓練，加上教師的個別指導，讓學生看清圖像，得到成功的喜悅。這樣給今后的學習會很有好處。

對于不會按一定順序尋找目標的問題更難辦，而且我們在教學中還發現許多同學對標本與物像移動方向關系弄不清楚。由于學生不具備必要的光學知識，必須讓學生通過實踐來掌握。為了讓一個班的全體同學都能較快地掌握，我們采取的方法仍然是使用電教手段輔助。在用顯微投影儀投影清晰物像的情況下，請一位同學上講臺將位于視野邊緣的某目標移到視野中央，此時，讓同學們認真觀察標本移動的方向，一般的同學都能仔細觀察，并讓該同學說出是朝哪個方向移動了標本，會更具有說服力。然后，教者在黑板上畫一長方形，并說明代表玻片標本，邊講邊用箭頭標出玻片標本的移動方向與物像移動方向的關系。通過這些措施，加上必要的練習，同學們都能正確使用顯微鏡了。

三、動手實踐，形成技能。