1、名校名 推薦數(shù)碼互動實驗室應(yīng)用于觀察植物葉表皮氣孔的實驗一、實驗教學(xué)目標(biāo)1、通過實驗觀察和了解氣孔的結(jié)構(gòu)2、培養(yǎng)學(xué)生制作葉表皮臨時裝片的能力3、學(xué)會使用數(shù)碼顯微鏡和相關(guān)軟件的操作二、實驗內(nèi)容1、實驗名稱：觀察植物葉表皮的氣孔2、實驗器材、裝置：青菜葉片、鑷子、解剖針、載玻片、蓋玻片、滴瓶、數(shù)碼顯微鏡、計算機3、主要實驗材料的準(zhǔn)備：（ 1）實驗材料的準(zhǔn)備：課本上的實驗材料是蠶豆葉片，可是上本節(jié)內(nèi)容的時候是 11 月底，這個季節(jié)已經(jīng)沒有蠶豆葉了，于是我選擇了容易獲得的實驗材料，青菜葉片。在選擇實驗材料的時候，由于青菜分為大青菜、小青菜和雞毛菜，選擇哪一種材料更有利于撕取葉的下表皮，必須通過實驗才有

2、發(fā)言權(quán)。a、大青菜：我選用的大青菜品種是矮腳蘇州青。在做實驗的時候，感到大青菜的肉太厚，學(xué)生反映葉片不易折斷。b、雞毛菜我又用雞毛菜來做實驗?？墒请u毛菜的葉片太嫩，不容易剝除上表皮和葉肉，因此學(xué)生反映不容易撕取葉的下表皮。c、小青菜小青菜沒有大青菜肉那么厚，也沒有雞毛菜的葉片那么柔嫩，容易折斷，也容易剝除上表皮和葉肉，撕取的表皮效果比較好。所以，最后我選擇用小青菜作為實驗材料。（ 2）實驗器材的準(zhǔn)備：數(shù)碼互動實驗室系統(tǒng)主要包括主控臺教師端顯微鏡、學(xué)生端顯微鏡和計算機等。1名校名 推薦教師端顯微鏡學(xué)生端顯微鏡數(shù)碼互動實驗室數(shù)碼顯微鏡能將普通的光學(xué)顯微鏡看到的實物圖像通過數(shù)字?jǐn)z像頭使其成像在計算機

3、上。利用這一系統(tǒng)，我們對微觀領(lǐng)域的研究可以從傳統(tǒng)的雙眼觀察到通過顯示器再現(xiàn)，并可以用信息采集軟件，將結(jié)果保存下來，還可以對結(jié)果進行一定的編輯與分析。數(shù)碼互動實驗室的基本原理就是將多臺數(shù)碼顯微鏡與計算機系統(tǒng)連接成局域網(wǎng)，以方便師生互動、圖像傳輸與共享。在中學(xué)教學(xué)中可以用于課堂演示、實驗結(jié)果的記錄、數(shù)據(jù)處理等。這一系統(tǒng)可以便于學(xué)生進行合作學(xué)習(xí)、自主學(xué)習(xí)，能極大地發(fā)揮學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性，形成一個師生互動良好，高效率的教學(xué)體系。三、實驗教學(xué)設(shè)計思路1、教學(xué)重點：制作并觀察葉表皮的臨時裝片2、教學(xué)難點：制作并觀察葉表皮的臨時裝片，通過實驗?zāi)苊枋鰵饪椎慕Y(jié)構(gòu)3、實驗對教學(xué)目標(biāo)的作用：（ 1）通過實驗觀察植物葉

4、表皮的氣孔，為學(xué)習(xí)氣孔的結(jié)構(gòu)，開閉原理等內(nèi)容打好基礎(chǔ)。（ 2）通過數(shù)碼互動實驗室實現(xiàn)結(jié)果的互動與展示，有效促進學(xué)生完成實驗。4、主要教學(xué)策略：多媒體展示，教師示范操作與學(xué)生小組實驗相結(jié)合5、實驗類型：學(xué)生實驗四、實驗教學(xué)過程1、教學(xué)過程：（一）導(dǎo)入：【展示資料】：一株玉米從出苗到結(jié)果實的一生中，大約要消耗200 kg 以上的水，這些水的用途大致情況如下表所示：生長期中總吸水量204.3k g100%作為組成成分的水量1.9kg0.9%維持生理過程的水量0.3kg0.1%？202.1kg99%從而引發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，思考99 %植物吸水量的 用途是什么。（二）測定植物的蒸騰作用通過展示實驗前和實

5、驗后的圖片，讓學(xué)生通過觀察總結(jié)出實驗現(xiàn)象：1、錐形瓶內(nèi)液面下降 2、塑料袋上有小水珠。繼而引發(fā)學(xué)生思考實驗現(xiàn)象的原因。這樣學(xué)生就能初步講述什么是植物的蒸騰作用，并能總結(jié)出植物進行蒸騰作用的主要器官是葉片。在此基礎(chǔ)上，引導(dǎo)學(xué)生思考“水分是從葉片的什么結(jié)構(gòu)散失的？”，通過復(fù)習(xí)葉片的結(jié)構(gòu)， （葉片的結(jié)構(gòu)包2名校名 推薦括表皮、葉肉、葉脈） ，讓學(xué)生分析出植物可能通過表皮散失水分，所以我們要對植物的葉表皮進行觀察，這樣就進入了本課的實驗教學(xué)。（三）觀察植物葉表皮的氣孔【實驗步驟講解】1、制作葉表皮的臨時裝片教師講授和演示制作青菜葉下表皮臨時裝片的方法。（一邊講授，一邊在實物投影儀下進行實驗操作演示）（

6、 1）在載玻片的中央滴一滴清水，放在一旁。（ 2）取一片青菜葉片，將葉片的背面向里對折。（ 3）在折斷處，用左手拇指的指肚輕輕剝除上表皮和葉肉，可以看到無色透明的薄膜，這個薄膜就是下表皮，這一過程要注意的是不要撕取葉脈處的表皮。（ 4）用鑷子夾取一小片下表皮，放在載玻片的水滴中，用鑷子和解剖針把下表皮展平，蓋上蓋玻片。這樣就完成了青菜葉下表皮臨時裝片的制作。2、用低倍鏡觀察葉表皮取鏡、對光，將制好的臨時裝片放在低倍鏡下觀察，通過調(diào)節(jié)粗準(zhǔn)焦螺旋和細(xì)準(zhǔn)焦螺旋找到清晰的視野。3、拍照并注釋用數(shù)碼互動實驗室中的信息采集功能，將數(shù)碼顯微鏡下的視野圖像顯示到顯示器上，并對清晰的視野進行照相，然后用編輯軟件

7、對照片中的細(xì)胞結(jié)構(gòu)進行注釋。 保存后上傳照片至教師端計算機。 (教師一邊講授軟件的使用方法 ,一邊用系統(tǒng)的“屏幕廣播”功能 ,向所有學(xué)生演示軟件的操作步驟。 )【學(xué)生分組實驗】2 位學(xué)生相互合作，在教師指導(dǎo)下完成本實驗。在學(xué)生進行分組實驗的時候，教師通過實驗室的數(shù)碼互動功能可以通過教師端計算機，看到學(xué)生機顯示器上的圖像。教師通過對所有學(xué)生的關(guān)注，可以及時提醒有問 題的學(xué)生進行一定的改進。有的學(xué)生的視野偏暗，教師可以提醒學(xué)生調(diào)節(jié)視野亮度。有的學(xué)生圖像不夠清晰，教師可以提醒學(xué)生調(diào)節(jié)準(zhǔn)焦螺旋。有的學(xué)生取的是靠近葉脈的表皮，在視野中很難找到氣孔，教師可以對實驗的選材作出提醒，讓學(xué)生重新制作葉表皮臨時裝

8、片。教師在關(guān)注學(xué)生視野的時候，也可以將比較理想的視野向所有學(xué)生進行展示。特別是那些還沒有找到正確視野的同學(xué)，讓他們明白自己的差距，進而促進他們找到正確的視野。教師在關(guān)注學(xué)生所上交照片的時候， 也能對好的照片和不理想 的照片進行比較和講解， 促進學(xué)生實驗的完成。【實驗結(jié)果展示】視野中除可以看到許多形狀不規(guī)則的表皮細(xì)胞外，還可以看到成對的半月形的保衛(wèi)細(xì)胞，以及由保衛(wèi)細(xì)胞間隙所形成的氣孔。10 倍鏡下看到的視野：3名校名 推薦40 倍鏡下看到的視野【氣孔】學(xué)生通過實驗，觀察到了葉片下表皮的結(jié)構(gòu)，了解到下表皮除了有表皮細(xì)胞之外，還有由保衛(wèi)細(xì)胞構(gòu)成的氣孔，從而知道氣孔 的構(gòu)成。再通過氣孔開閉的動畫，讓學(xué)

9、生了解氣孔開閉的原理。最后讓學(xué)生了解氣孔的作用。2、對實驗過程的預(yù)測在實驗過程中學(xué)生可能遇到的問題主要有2 方面：（ 1）學(xué)生不會制作葉表皮的臨時裝片有的學(xué)生不會撕取葉的下表皮，有的學(xué)生不熟悉臨時裝片的制作過程。對于這些學(xué)生，教師要及時再次給與他們實驗要點的介紹。并且可以對這些學(xué)生進行個別輔導(dǎo)，再次近距離地向他們展示植物葉下表皮臨時裝片的制作過程。（ 2）學(xué)生在使用數(shù)碼顯微鏡以及相關(guān)軟件時可能會遇到問題打開信息采集軟件后，有的學(xué)生的屏幕會出現(xiàn)黑屏現(xiàn)象，教師可以讓學(xué)生將采集軟件先關(guān)閉，把顯微鏡上的 USB 接頭重新插拔一下，再打開軟件。有的學(xué)生屏幕偏綠色或者黃色，教師可以指導(dǎo)學(xué)生調(diào)節(jié)屏幕的白平衡

10、。有的學(xué)生打不開學(xué)生端的軟件，教師可以指導(dǎo)學(xué)生進行計算機重啟。五、說明本實驗在傳統(tǒng)實驗的基礎(chǔ)上，運用了數(shù)碼互動實驗室進行實驗教學(xué)。傳統(tǒng)實驗教學(xué)的作用是不容忽視的，但是將傳統(tǒng)實驗教學(xué)與在數(shù)碼互動實驗室中進行的實驗教學(xué)相比較，不難發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)實驗教學(xué)中的局限性。1、缺乏實時監(jiān)控實驗課的課堂時間和教師的精力有限，教師不可能顧及每一位學(xué)生的問題。在實驗課堂中，教師往往只能指導(dǎo)個別學(xué)生，解決某幾位學(xué)生的困難，無法同時觀察到全部同學(xué)的實驗進展與現(xiàn)象，不能很好地體現(xiàn)面向全體學(xué) 生的新課程理念。2、缺乏及時交流與反饋4名校名 推薦師生之間，生生之間缺乏交流與互動。學(xué)生在傳統(tǒng)實驗室中往往只能觀察到自己顯微鏡下的圖像

11、，無法同時觀察到其他同學(xué)實驗成果和進展?fàn)顩r。3、缺乏成果保存與共享傳統(tǒng)實驗教學(xué)中,學(xué)生的作業(yè)常常是完成實驗報告冊，實驗現(xiàn)象、 實驗過程無法保存，不能 形成生動的圖像和視頻作為保留。 學(xué)生之間也無法進行真實成果的展示與比較，不能更好的激發(fā)學(xué)生的潛在興趣和成就感。與傳統(tǒng)實驗教學(xué)相比，數(shù)碼互動實驗室教學(xué)有著明顯的優(yōu)勢。1、及時關(guān)注，互動交流教師可以隨時關(guān)注學(xué)生的顯微觀察圖像。學(xué)生有問題時，可以點擊電子舉手按鈕，教師發(fā)現(xiàn)該學(xué)生的電子舉手 ,便可打開該學(xué)生的顯微鏡觀察畫面,與其單獨進行解答討論。這樣就實現(xiàn)了教師和學(xué)生之間的“點對點 ”的圖像傳輸和講解。如果學(xué)生遇到的問題都差不多，教師可以利用投影屏幕集中

12、一起回答，從而實現(xiàn)教師和學(xué)生之間 “點對面 ”的圖像傳輸和講解。2、適時記錄，成果共享教師可以指導(dǎo)學(xué)生運用信息采集系統(tǒng)記錄自己的植物葉下表皮視野圖像。教師可以把學(xué)生較好的實驗成果展示出來， 以促進學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。 同時也能促進實驗教學(xué)評價， 對于評價學(xué)生的實驗水平也更為清晰、直觀。3、省時省力，提高效率當(dāng)學(xué)生進行實驗時，教師坐在自己的電腦前就可以觀察到每一位學(xué)生的顯微觀察圖像，并且針對學(xué)生的觀察 ,可以及時準(zhǔn)確地指導(dǎo)學(xué)生。教師也可以針對不同學(xué)生因材施教，提高實驗課的效率。數(shù)碼互動實驗室融合了信息技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等多種手段的優(yōu)勢，提供了一種更為直觀、生動、互動的教學(xué)環(huán)境。通過使用數(shù)碼互動實驗室，可以推行一種先進的教學(xué)理念。這一系統(tǒng)將傳統(tǒng)的由教師個別地手把手教學(xué)生用顯微鏡進行微觀形態(tài)觀察，變?yōu)閹熒印⑸?、資源共享的合作學(xué)習(xí)，自主探究的個性化學(xué)習(xí)。其充分體現(xiàn)了面向全體學(xué)生，提高學(xué)生生物科學(xué)素養(yǎng)的新課程理念。數(shù)碼互動實驗室一方面消除了師生之間在顯微