數(shù)碼顯微鏡教育運用的優(yōu)勢

進行創(chuàng)新教育，培養(yǎng)學生創(chuàng)造性思維，并引導學生進行研究性學習是目前教學的趨勢，這也是目前新課程教材增加了許多研究性實驗的原因。

 但是由于普通顯微鏡使用的特殊性和個體性，傳統(tǒng)的鏡下觀察使學生很難得到教師的有效指導，隨著數(shù)碼顯微鏡和數(shù)碼互動教室的引入和應用，使傳統(tǒng)的由教師個別地手把手地教學生用顯微鏡進行微觀形態(tài)觀察的教學方法，變?yōu)閹熒拥摹D像共享的、率的教學體系。
傳統(tǒng)生物實驗教學中存在的一些問題，主要有以下幾點：
1）師生、同學之間缺乏交流與互動；
2）現(xiàn)有的光學顯微鏡功能單一，教學內(nèi)容局限性大；
3）實驗現(xiàn)象、實驗過程無法保存；
4）好的實驗無法再現(xiàn)與共享；
5）一課時的時間有限，教師的指導都是個別的，也無法同時觀察到全班同學的實驗進展與現(xiàn)象。 
以上這些問題利用數(shù)碼顯微鏡或在數(shù)碼互動教室中可以得好的解決。

 一、先了解數(shù)碼互動教室的組成：
（1）數(shù)碼顯微鏡系統(tǒng)

 數(shù)碼顯微鏡系統(tǒng)由一臺帶高像素（300萬像素或者更高）像素攝像系統(tǒng)的教師顯微鏡和若干臺內(nèi)置高像素（通常是200萬像素）的學生數(shù)碼顯微鏡構(gòu) 成。該系統(tǒng)能夠提供高像素清晰的畫面。并實時顯示在計算機上。 
（2）數(shù)碼互動教學圖像系統(tǒng)

 學生用顯微鏡與教師的計算機相連，可在教師計算機屏幕上進行同步顯示，也可有選擇性地顯示任何一臺學生顯微鏡的圖像。同時該系統(tǒng)還可進一步將實時圖像投影到大屏幕上，以使更多的學生對好的圖像講解共享。此外，該系統(tǒng)還具有視頻的白平衡、除噪與單獨調(diào)整、快速圖像捕捉等功能。 
（3）計算機軟件系統(tǒng) 

 數(shù)碼顯微圖像處理系統(tǒng)所使用的圖像軟件系列，不僅提供對圖像進行各種測量，并且還可以對選定目標進行過濾處理、分割及自動計數(shù)，能手動、自動拍照、錄象，自動曝光和自動平衡。 
（4）語音問答系統(tǒng) 

該系統(tǒng)包括教師端主控計算機和學生端的操作面板等。具有全通話模式、學生示范模式、師生對講模式、分組討論模式。這些模式可充分保證教師與學生之間的語音雙向交流、學生之間的雙向?qū)υ捯约皩W生分組討論渠道的暢通。

二、數(shù)碼互動系統(tǒng)具有的優(yōu)勢： 
（1）輕松準確的示范 
數(shù)碼互動系統(tǒng)具有*的示教功能，它可通過教師的多功能數(shù)碼顯微鏡把示教標本的圖像投影到屏幕上，或者傳輸?shù)礁鱾€學生的計算機顯示屏上，使全部學 生能同時觀察，對所示教的內(nèi)容有一個高度統(tǒng)一，避免造成認識上的誤差。同時教師任意選擇一位學生所觀察到的圖像并投影出來給其他學生觀察和比較，使學生在有限的實驗時間內(nèi)掌握大量的信息。 
（2）有效的監(jiān)控和指導 

 數(shù)碼互動系統(tǒng)的應用，使教師的計算機能清楚地顯示出每個學生顯微鏡下的動態(tài)變化，隨時掌握學生的研究情況，以及學生觀察顯微鏡下的內(nèi)容準確度，及時發(fā)現(xiàn)實驗中存在的問題并予以指導。 
（3）良好的雙向溝通功能 

 傳統(tǒng)的研究實驗過程中，如果學生對其鏡下的標本有疑問時，而教師和學生不能同時觀察同一畫面，使師生間的討論和交流變得非常困難。數(shù)碼互動教學系統(tǒng)的運用，學生可通過提問系統(tǒng)主動請求教師幫助，顯微鏡中的指針可指示顯微鏡畫面中的任意位置，使討論雙方對于討論的內(nèi)容一目了然。師生間的交流變得非常 直觀而有效。 
（4）方便靈活的圖像處理

在數(shù)碼互動系統(tǒng)的學生端設(shè)有拍照按鍵，學生可隨時將需要留存的圖像拍攝下來，方便保存研究記錄。同時該系統(tǒng)具備圖像處理、分析、長時間數(shù)碼錄像等功能，在實驗過程中老師可隨時記錄顯微鏡下的圖像，及時捕捉有價值的圖片資料，從而實現(xiàn)圖像的長期保存和隨時再現(xiàn)；并可對特殊要求的圖像或不合要求的圖像 作必要的加工、裁剪和特殊處理，以滿足研究結(jié)束時的成果展示。

利用數(shù)碼互動系統(tǒng)觀察、實驗的過程中，學生思維活躍、上課情緒高漲，教師通過引導和鼓勵學生自主地發(fā)現(xiàn)問題、提出問題、設(shè)計解決問題的方案、得出結(jié)論并進行成果交流，使學生學習和掌握了一些基本的科學研究方法，學生的研究能力和創(chuàng)造能力得以提高，在小組活動中，學生合作、交流、互助的意識明顯增 強。實踐證明，借肋數(shù)碼顯微鏡或數(shù)碼互動教室不僅很好的解決了傳統(tǒng)生物實驗教學中存在的一些問題，還對研究性學習開展、開拓學生思維、激發(fā)學生學習興趣、挖掘?qū)W生潛能起到了良好的促進作用。

三、數(shù)碼顯微鏡在高中生物課改中的應用

根據(jù)浙江省高中生物學科教學指導要求，結(jié)合新的浙江省教材，涉及到需要用到數(shù)碼顯微鏡和數(shù)碼互動實驗室的的實驗共計有4個模塊，其中必修1《分子與細胞》中2/3的實驗必需使用顯微鏡。整套高中教材涉及到使用數(shù)碼顯微鏡和數(shù)碼互動實驗室的實驗超過20個。

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