生物教学创新体验显微数码互动教室论文
摘要 显微数码互动教室不仅向人们直观地展示出微观世界，而且使教师教学与学生探究的过程更加高效、便捷，增强互动性和实践性，从而提高教学效率，体现“课堂教学首先是个过程”的新课改理念。
关键词 显微数码；互动教室；生物教学
中图分类号：G482 文献标识码：B 文章编号：1671-489X(2011)18-0118-02
Biology Teaching Innovation Experience: Microscopy Digital Interactive Classroom//Hu Yaojun
Abstract Digital microscope interactive classroom does not only show us with the microworld visually, but also makes the teaching process from teachers and researching process from students more efficient and convenient, strengthening the interactivity and practicality, thereby enhances the teaching efficiency and reflects the new curriculum reforming philosophy of “classroom teaching is a process basically”.
Key words digital microscope; interactive classroom; biology teaching
Author’s address Ningbo School Equipment Management and Audio-visual Instruction Centre, Ningbo, Zhejiang, China 315010
生物是一门基础性学科，它的产生、形成及发展都是以实验为基础，生物实验课在教学中具有突出的作用。在传统的教学模式下，大部分生物实验课仍采用传统的演示教学法，这种教学方法严重影响学生观察能力、创造能力和综合分析能力的培养和发展。
1 传统生物实验教学法存在的弊端
1.1 听课时间多，操作时间少，不利于学生动手能力的培养
传统的实验教学中，实验指导教师在课上讲得非常细致，花费的时间较多，但学生一心想动手做实验，不能专心听讲，导致学生动手做实验的时间减少，不利于学生实际动手能力的培养。
1.2 重复验证实验多，不利于学生创新能力的提高
生物实验教学一直以来都以验证性实验为主，往往是教师先演示，学生按照教师的思路重复操作，造成学生成为单纯的观看者，学一步做一步，他们探究问题的兴趣和动手能力得不到充分发挥，严重影响创新精神的培养。
1.3 实验课多以验证性实验为主，不能达到实验课与理论课相结合
教材中的很多理论性知识应该通过典型实验总结得出，却直接以定论的形式出现，其中有些内容的呈现又有较大的思想跨度，学生难以理解，只能被动接受，这就不利于发展学生的思维和培养其研究问题的能力。
2 数码互动教室的基本组成及功能设计
数码互动教室由数码显微镜系统、数码互动教学图像系统、计算机软件系统、语音问答系统组成，是以计算机为基础的一种新型网络化教学设施，该系统将学生显微镜、教师显微镜分别与计算机相连，构成2个视频通路和4种语言转换模式，并将计算机与数码投影仪相连，实现师生之间有限互动。
1）数码显微镜系统：由一台带高像素（300万像素或者更高）摄像系统的教师显微镜和若干台内置高像素（通常是200万像素）的学生数码显微镜构成。
2）数码互动教学图像系统。学生用显微镜与教师的计算机相连，可在教师计算机屏幕同步显示，也可有选择性地显示任何一台学生显微镜的图像。同时该系统可进一步将实时图像投影到大屏幕，进行共享。此外，该系统还具有视频的.白平衡、除噪与单独调整、快速图像捕捉等功能。
3）计算机软件系统。数码显微图像处理系统所使用的图像软件，不仅提供对图像进行各种测量，还可以对选定目标进行过滤处理、分割及自动计数，能手动、自动拍照、录像，自动曝光和自动平衡。
4）语音问答系统，包括教师端主控计算机和学生端的操作面板等，具有全通话模式、学生示范模式、师生对讲模式、分组讨论模式，充分保证交流、学生之间的双向对话以及学生分组讨论渠道的畅通。
3 数码互动教学的优势
显微数码互动教室的推出，借用信息化手段，突出实验教室的互动性，不仅给人们直观地展示出微观世界，而且使教师教学与学生探究的过程更加高效、便捷，提高课堂教学的有效性与过程实践性。这种信息化的显微教学装备在生物教学中的应用，特别是用在生物学科的微观部分的教学，优越性更为明显。
3.1 优越的示教功能
在数码互动教室中，教师使用多功能数码显微镜，将所示教标本图像投影至大屏幕，或传输于各学生的电脑，让学生同时观察、交流、学习，避免造成认识上的误差。同时，教师可以任意选择一位学生所观察到的图像，进行共享，使学生在有限的实验时间学到更多的知识。
3.2 实时监控指导
在数码互动教室中，教师可以清楚地看到每个学生显微镜下的动态变化，随时掌握学生的研究和实验情况，及时发现实验中存在的问题，并予以指导和解决，提高实验教学效率。
3.3 沟通互动功能
在数码互动教室中，学生可以通过提问系统及时主动地向教师寻求帮助，问题在显微镜画面中一目了然，师生交流得更具体、直接，沟通效果更为顺畅和有效。
3.4 图像处理灵活
在数码互动系统的学生端设有拍照键，学生随时可以拍摄图像并存储，以便将来进行分析研究。同时，该系统具备图像处理、分析、长时间数码录像等功能，在实验过程中随时可以拍摄并保存有价值的图片，对不符合要求的图像或有特殊需求的图像进行加工处理。
利用数码互动教室进行教学，学生在观察、实验过程中参与度高，思维活跃、学习兴趣浓厚。通过引导和鼓励，学生能自主地发现问题、提出问题、解决问题，从而得出结论，并进行成果交流。在这一过程中，学生学习和掌握一些基本的科学研究方法，研究能力和创造能力得到提高。在小组活动中，学生合作探究意识增强，有利于今后的学习和成长。
【案例】点播版显微数码互动教室
点播版显微数码互动教室，是宁波一家企业研发成功的产品，它在轻松实现显微数字化的基础上，根据教学实际需要在功能上进行多方面的扩展。
首先产品可帮助实现师生互动、生生互动、分组互动。师生互动功能主要表现为：教师在讲台上就可以轻松地看到每个学生显微镜的图像效果，解决了教师逐个到镜前观察，费时又费力的问题；13+1的配置解决小班化教学的需要，26+1的配置解决大班教学的需要，并实现图像瞬间传输，授课效率提高10倍以上。师生互动的另一途径是语音互动，独立的语音互动系统使音频互动同样流畅。生生互动功能有助于学生之间的探究交流，进一步延伸到分组探究讨论。此种功能设计，不仅提高课堂效率和质量，同时拓展了教学空间，促进探究性学习。
其次，电子放大镜、学生典型广播和典型对比等功能设计，帮助解决教学中遇到的一揽子示教难题。动态课件制作功能、同屏/全屏/局部浏览功能、手动/自动拍照和录像功能、动态图像采集/处理/测量/分析功能，可为教师备课提供支持和方便。
整套系统由高品质数码一体化显微镜、系统主控电脑、图像高速传输处理器、音视频智能控制终端、双控光电指示器、17寸液晶显示屏、师生语音交流系统、实验桌凳、水槽、系统控制软件、图像处理软件、专业教学软件等组成，还可根据需要选配电子白板、液晶投影机、防静电地板等。
此外，《高中生物学数码互动教学软件》还提供多种教学模式，既可以与“显微数码互动生物教室”实现无缝对接，又可以应用于平常的生物教学，从而使该软件的应用价值不只局限于显微实验。
实践证明，借助数码显微镜或数码互动教室不仅很好地解决了传统生物实验教学中存在的一些问题，还对研究性学习开展、开拓学生思维、激发学生学习兴趣、挖掘学生潜能起到良好的促进作用。
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