原载于《中国信息技术教育》杂志2018.12下

北京市第十一中学分校 斯媛

生物是一门实验为基础的学科。显微镜的基本构造和作用是初中生物实验课程基础而重要的内容,规范操作显微镜是必备的基本实验技能。

笔者从教多年,发现很多学生对于该技能的掌握存在困难,主要原因有以下几点:

1、显微镜操作较复杂,然而由于初中生物的课时紧张,只安排了一课时用于专门学习显微镜的操作,很难保证所有学生都初步掌握规范的方法。因此,在后面的课时中,学生在操作显微镜时经常手忙脚乱。

2、学生自学效果不佳。在传统教学方法中,老师经常要求学生看书自学,然后再实践和指导。然而对于初一新生,往往缺乏自学能力,并不理解书中文字描述的操作方法,效果不太好;

3、教师演示不能保证所有学生都看得清。笔者尝试过在讲台前演示、并讲解每一步的操作,离得近的学生尚可看清,但离得较远的孩子就难以看清了,直接影响后面的模仿和操作。

4、网上的显微镜操作视频质量不佳,不适宜指导学生学习。有的视频中有错误的操作(如单手转动粗准焦螺旋),有的视频清晰度较低,同样看不清楚,还有的视频制作比较单调、枯燥,让人难以看得下去。

本微课主要分为三个部分:

对于初学者,这段微课可以帮助他们认识显微镜的各部分结构。有的教师会专门用一节的时间来讲解显微镜的结构名称,那么此微课可作为复习内容,引导学生进行上节课的回顾。

显微镜的操作方法分为四部分:取镜和安放、对光、观察和复原。由于显微镜的操作比较复杂,因此需要对整个过程进行细致地拆分和讲解。

首先,笔者采用“图片+文字”与 “学生实操视频+标注”(如图1)等方式进行讲解和展示,力求步骤清晰、直观形象。

图1 学生实操视频+调节反光镜

在用文字说明步骤时,为了能够让学生注意到最为关键的信息,笔者将重点文字用标红的方式突出出来(如图2),有利于加深印象,减少学生动手操作时的错误。

图2 PPT页面:调焦的过程

值得说明的是,在整个微课中完全没有教师的语音讲解,完全通过视频和文字来引导学生。因为笔者认为,本微课的核心作用是“清晰展示”,用图和视频的方式来展示直观,再加上用文字和标注的方式来展示要点,已经可以实现充分的表达与展示。如果再增加语言讲解的话,如果教师自身配音不够出彩的话,反而会显得累赘。

其次,为了能让学生能够仔细观察、并留下深刻印象,显微镜各部分的结构、各种操作的呈现必须非常清晰,这是本微课中始终坚持的一大原则。

比如,在“对光步骤”中,笔者先通过专门拍摄的照片,清晰地展示出遮光器和通光孔的位置(如图3),这是后面一切讲解的基础。

图3 遮光器的位置和功能

再比如,在讲解显微镜成像效果时,笔者用了两幅特写照片(如图4),将原本只能通过语言描述的“信息”,变成了学生印象深刻的“客观事实”。

图4 显微镜成像

再次,虽然本微课的核心主题是显微镜“操作”,但在讲解“对光”这一关键步骤时,笔者并未急于直接展示显微镜的操作,而是先按照“光延直线传播”的原理,对显微镜中的光路图进行直观展示(如图5)。

图5 光沿直线传播

当学生对上述原理图心中有数后,后面的对光、调焦的具体操作就比较容易理解和掌握了。

学生实际操作显微镜的过程中,总会有不规范之处。因此笔者在微课的最后,还对学生操作中的典型错误进行了总结,力求防患于未然。

在本微课中,PPT承载着理论讲解的内容,如:显微镜的结构、“对光”原理、注意事项等。

在制作PPT时,力求重点突出、简洁明了。为此,笔者按照“极简式PPT”的要点,采用了最为简洁的白色背景,以及美观大方的“微软雅黑”字体。

PPT中用于展现显微镜细节的图片也是重点。为此,笔者专门采用单反相机进行拍摄。既然是“摆拍”,就可以任意选取合适的角度,尽量把细节表现得“毫发毕现”。

制作好PPT后,笔者采用PowerPoint 2010软件的“录制幻灯片演示”的功能(如图6)进行录制。

图6 录制幻灯片

在录制时,一般内容较少的画面停留3秒左右,而文字叙述多的幻灯片可以停留久一些,以给学生留下充足的观察和理解的时间。

录制幻灯片演示完成后,通过“文件”菜单的“另存为”子菜单,即可将PPT文件保存为视频格式。

为了直观展现显微镜的具体操作,就需要现场录制视频了。笔者直接用自己的iPhone手机进行录制,效果相当不错。为了拉近和学生的心理距离,笔者还特意找了一位学生进行显微镜的操作。

录制时,有关注意事项如下:

(1)  应把手机横向放置,这样后期视频编辑时的画面尺寸比较合适。

(2)  录制时,应注意画面中应突出显示学生的手部操作,一般无需录制学生面部(保护学生的隐私)。此外,画面背景应干净、无杂物,以利于突出主体(如图7)。

图7 调节遮光器

(3)  学生应站直站正,无小动作,操作过程应规范,这样后期剪辑时能更省时省力。

(4)  显微镜操作步骤较多,可以分成几个小段去录制,不必一气呵成。

当PPT视频、现场操作视频都准备好后,笔者采用Camtasia Studio 8 软件进一步对视频进行合成和后期编辑工作,简要步骤如下:

步骤1 导入视频

将PPT视频、所有现场操作视频,均导入到Camtasia软件中。

步骤2 两段视频合成

先把PPT视频放到轨道上,把时间游标移动到适当位置,点击“切割”按钮(如图8),即可将一段PPT视频分为2段。

图8 切割视频

然后,只需把第2段视频向后拖拽,在两段视频的中间空白位置放入学生操作视频,即可将两段视频合成到一起。

步骤3 剪切错误

对于视频中出错的部分需要剪切掉。只需拖拽时间游标左侧的绿色部分、或右侧的红色部分,即可选中需要删除的区域,然后点击“剪切”按钮即可删除该区域(如图9)。

图9 剪切视频

步骤4 在视频中添加文字

对视频中关键的部分进行文字说明,对于学习是非常重要的。在Camtasia软件中,只需将时间游标移动到视频的相应时间点,点击中排“标注”大按钮(如图10),选择文本框样式、并输入文字即可。

图10 添加标注

步骤5 加入背景音乐

以上步骤完成后,最后点击Camtasia软件中“发布视频”按钮,即可生成最终的微课。

笔者在实验室中开展显微镜操作教学时,采用了边播放微课、边组织学生分步操作的方法,明显提高了教学效率,提升了学生学习的热情,降低了学习的挫败感。

1、注意力更加集中

在以往的教学中,有些学生会在老师进行操作讲解时,并不认真听讲,而是直接操作显微镜。而当笔者在课堂上播放微课时,所有学生都非常安静、聚精会神地观看微课。高清视频画面伴随着轻音乐,充分调动了学生的感官,让学生注意力高度集中,为高效学习打下良好基础。

2、微课解放了老师,使老师更关注学生

为了便于学生掌握复杂的操作,笔者采用了“分段播放、即时操练”的策略,每播放一段微课,就让学生模仿操作。

微课就像个小老师,分担了授课教师进行演示的功能,使授课老师的视线可以更多地观察学生操作,及时为遇到困难的学生提供帮助。

3、大幅提高了实验教学的效果

在以往的教学中,大部分学生都会出现各种各样的错误操作。究其原因,主要是看不清或看不懂老师的操作方法。

而本微课在设计时就特别注重“清晰性”,大部分学生在观看此微课后,都能比较顺利地进行分步操作,观察到显微镜下的永久装片,顺利地完成教学目标。

而且,在进行后续实验“制作临时装片观察细胞”的教学时,学生的操作速度也明显提升,大部分学生都能够在一节课的时间里,制作出2种临时装片,并成功观察到细胞。——相比之下,在以往的教学中,能够制作好一个临时装片,且成功观察到细胞的人数都没有一半。

笔者通过自己的教学实践,深刻感受到:微课作为一种“短小精悍”的教学视频,携带着远超传统教学的视觉化信息,它可以使得知识表达更加高效,能够传递语言所难以阐明的现象和方法,在生物实验教学中能够发挥着重要作用。

实验教学微课显真章!

——《规范显微镜操作》微课专家点评

原载于《中国信息技术教育》杂志2018.12下

K12教育网王珏

看了斯媛老师的《规范显微镜操作》微课和论文,让我感到非常感慨!

因为以前的大多数研究,关注的都是“微课如何支持'学'”,比如:微课支持学生自定步调的学习、微课支持教学流程的变革(即翻转课堂)等。

然而,单纯只研究这个方向,无疑也有短板。比如说:是不是不管什么样的微课,学生学起来都会提升学习效果呢?会不会有的微课使学生更爱学、学得更通透、教学效果更好呢?

所以,笔者一直认为:微课的作用,必须要从“教”与“学”两端来看。换句话来说,微课除了能支持“高效地学”外,还必须要能够“高效地教”——也就是指微课本身如何更加高效地表达知识。

知识的高效表达,首先当然需要先做好教学设计。然而,对于微课来说,只有好的教学设计是远远不够的,还需要恰当的“媒体表达”手段的参与,才能更大幅度地提升知识表达的效果。

斯媛老师的《规范操作显微镜》微课就给了我们一个非常难得的样本,让我们更加清楚地看到好的“媒体设计”对于知识表达的巨大价值。

该微课直指传统实验教学的痛点:由于教室物理空间有远有近、角度各异,而显微镜本身又较小,因此老师的教学展示极不清楚。无论是显微镜的结构、还是操作步骤(“对光”步骤),老师在讲台上边讲、边展示手里的显微镜,是很难让全体同学都看到的,更谈不上“看清”。

对于实验教学来说,如果看都看不清楚,后续的学生动手实验必然是混乱不堪、错误百出,老师只能事后弥补,去充当救火队员。

所以该微课在设计时,就立足于展示的“清晰性”——无论是显微镜的结构、还是操作显微镜的步骤,就尽量做到画面尽可能大、尽可能清晰,采用了大量特写镜头,去展现事物的细节、操作的细节。

仅此一点,再加上微课的情境感较强(比如背景音乐)、代入感较强(画面足够大会使人产生“代入感”),就足以让全体学生“非常安静”、“聚精会神”地观看微课了。——这就是为什么仅仅在课堂中播放微课,居然也能大幅提升教学效率背后的原因!

在作者的论文中,播放微课(取代传统讲授)的效果是极为显著的:不仅当堂实验大部分学生都能顺利达成目标,而且在后续更复杂的实验操作中也大幅提高了目标达成率!不得不说,这是一个非常成功的微课!

而且最妙的是:本微课并不是为参赛所作,完全是作者一个人用业余时间完成,采用的也都是普通得不能再普通的技术手段:用PPT制作理论部分、用手机录制操作部分、用Camtasia进行简单视频合成(当然,想把PPT制作得好、把视频拍摄得好,还是需要一定的水准和多次打磨的)。

在不改变任何教学方法、教学设计的前提下,利用普通人能够掌握的普通技术,稍加钻研和打磨,就制作出能大幅提升教学效果的微课,这充分说明微课“媒体设计”——在该微课中体现为“清晰性”、“情境感”、“代入感”——的极端重要性!

当然,微课只用于在课堂播放,虽然可行,但并不是最佳的使用方法。如果能有技术条件,让学生实现“自定步调”地观看微课,并边观看微课、边进行实验操作的话,一定会有更令人惊喜的效果!

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