直观教学与直观教具-生物科学专业远程学习与互动平台课件

第六章直观教学与直观教具

2023/12/51

本章学习目标：

1．简述直观教学的优势。2．根据各种直观教具的特点举例说明它们在生物教学中的应用。3．尝试正确使用直观教具，针对一节课提出选择直观教具的方案。4．能根据简易直观教具的特点和制作原则设计制作1一2件生物教具。

2023/12/52所谓直观，即感性认识，是具体的、直接的、生动的事物作用于人的感官所产生的感觉、知觉和表象。

直观教学即利用教具作为感觉传递物，通过一定的方式、方法向学生展示，达到提高学习的效率或效果的一种教学方式。生物学是一门实验科学，感性认识和理性认识在学习环境保护学的过程中都十分重要，感性认识是在理性认识的参与下进行的，理性认识是在感性认识的支持下完成的。教学中需要向学生提供大量的感性材料，使学生经历从形象到抽象的思维过程，直观教学是实现这一点的基本保证。在生物教学中，存在着的教学用具的直观、教学语言的直观和教学场景的直观。

2023/12/53

实验心理学家关于人类获取信息来源的著名的心理实验证实，人类获取外界信息83%来源于视觉；11%来自听觉；3.5%来自嗅觉；1.5%来自触觉，1%来自味觉。听觉11%视觉83%2023/12/54美国韦伯州立大学的希乐·约瑟夫博士，做的一项关于浏览图片时眼球运动轨迹的实验表明，读者看报纸版面时：看图片——标题——大块的文章。读者浏览一张图片所用的平均时间只有0.71秒。

2023/12/55

图像传播分三个认知阶段：

1.视觉阶段：读者对图片的感受是从眼球开始的。按人的生理规律来说，大的、鲜艳的色彩、线条有纵横感的照片，显然更容易抓住人的眼球。

2.感觉阶段：读者的注意力从图片的形式转向内涵，图片的信息量越是丰富，图片中蕴含的具有情绪感染力的人性因素越多，吸引人阅读的时间也就越长，传播效果越好。3.知觉阶段：这也是读图的最高级阶段。在获知图片的内容之后，读者结合自己的文化与生活经验，通过联想对图片展开深度理解。2023/12/56第一节生物课的直观教学和常用直观教具

一、直观教学的优势（一）直观教学有助于知识的理解（二）直观教学有助于提高学习效率（三）直观教学有助于引发探索的欲望（四）直观教学有助于培养多种能力直观性原则就是指利用生物教学中的直观手段作用于学生的多种感官，丰富他们的感性认识，从而加深他们对知识的理解、提高学习的效率。2023/12/57二、直观教具的种类及特点

直观方式分为实物直观、模象直观和语言直观。1．实物直观（直接直观）：有实验、测量或现场参观和实践活动，还包括观察实物、标本等直观方式。优点：学生通过实物直观所获得的感性知识，同实际事物之间的关系比较直接和亲切，因而易于激发学生的求知欲，也有利于培养学生的学习兴趣和调动其学习积极性。2023/12/582．模象直观（间接直观）

模象直观就是以模拟形象（不是事物本身）为直观对象，如模型、图像、图形、线条和图表以及幻灯、电影等。模象直观同实物直观基本上一样，而且可以克服实物直观的局限，提高直观的效果和扩大直观的范围。模象中可以排除无关的因素，突出对象的本质要素；还可以根据观察的需要，变换事物大小、动静等，使难以直接觉察的物体清晰地呈现，扩展学生感性知识的范围，已成为现代化教学的重要手段。2023/12/593．语言直观（语言文字直观）语言直观是在形象的言语描述作用下，学生通过对言语的物质形式的感知和对语义的思考、记忆以及想象而进行的。利用语言直观的作用，使学生回忆起有关事物的形象，就为所要领会的概念建立起相应的直观表象，以此作为支柱，学生就会对概念等理性知识进行很好地理解和掌握。语言直观方式由于很少受时间、空间和设备的限制，因而便于广泛采用，它对于培养学生的想象能力有独特的作用。2023/12/510第一类----实物

(生物活体)真实、具体、有生命性；能反映生物的形态、习性、运动情况、活动过程、生活状态和一些可见功能：能显示生物与环境的关系；是进行实验的首选材料不便演示构造和生理；不易控制；受时空、个体大小、生态保护的限制2023/12/511活的生物体2023/12/512人工的自然环境（植物园、动物园、博物馆等）2023/12/513第二类-----标本：

是生物体或其器官组织经过加工处理而保存下来的完整的或部分的物体形态真实反映生物体形态结构特征和部分过程性特征：可用缩时的方式表现复杂长过程的概貌；可表现同类生物体的比较解剖学内容；不受时间和空间的限制容易失去真实色泽和生活动态特征；小体积的标本信息传递面受限制2023/12/514生物标本；2023/12/5152023/12/5162023/12/5172023/12/5182023/12/5192023/12/520生物化石（包括遗迹、遗粪）；北京人的头骨化石和复原像2023/12/521马坝人的头骨化石和复原像2023/12/522第三类----模型

模拟生物体的结构特点人工制成的实物仿制品、实物放大或缩小制品和简约表达生命过程的示意制品能立体地显示结构特征和各组成部分相互问的联系；能显示生命活动过程的关键环节及特征；能显示生物界发展变化过程；能反映生态学关系；容易说明物体的三维空间结构；可以拆卸、重组不能作为全真替代物；常带有非真实性的特征；细微之处演示效果不好2023/12/523模型；2023/12/524尼人的复原像

2023/12/525山顶洞人的复原像

2023/12/526第四类----挂图

绘有生物图像的纸制品图像是平面的，且传递面宽；既有写实性，又有的灵活性和创造性：能准确、规范、全面地表现出生物体的形态结构特征；可将复杂结构简约化、模式化；可将抽象过程具体化；可演示生命活动阶段性流程；可呈现生物体内外部各种联系难以表现立体的、活动的事物2023/12/5272023/12/5282023/12/5292023/12/530第五类---黑板画

板画不仅可将一些无法搬到课堂上的东西直观地在课堂上呈现出来，而且可把复杂的事物通过合理的简化，将其基本结构、核心部分简单、突出地画出来，使学生更好地了解其原理或过程。因此从某种意义上讲，板画比实物更具有直观性、生动性。对于有些课本上已有的图，也有必要画在黑板上，以引起全体同学的共同注意，便于教师讲解。

2023/12/531板画的种类一般有立体图、透视图、剖面图、平面图和示意图等。2023/12/532板画的基本要求（2012年江苏省青年教师教学基本功大赛比赛内容）1.讲画结合，边讲边画，以加强教学的生动性和直观性，便于学生更好地理解抽象的过程。2.板画的画法应符合制图的基本要求。作图的线段应粗细得体、虚实规范。在同一图上不能包括不同类型的画图方法。3.板画的画面比例应当尽量能与实物相比较，除特殊情况外，在同一图中比例尺要尽量统一,准确的反映其物理事实。4.板画应笔划简洁、主体突出、直观明了，起到既可以说明深刻的物理问题，又能激发学生兴趣的作用。生物课的板画，主要是示意物体的形态或某一部分的结构，并不是要求把物体的各个细节都画出来。2023/12/533黑板画示例2023/12/534黑板画(基线画法）2023/12/535黑板画(基线画法）2023/12/536黑板画(圆形画法）2023/12/537黑板画(椭圆形画法）2023/12/538黑板画(长方形画法）2023/12/539黑板画(梯形画法）2023/12/540黑板画(菱形、三角形画法）2023/12/541黑板画(平行四边形画法）2023/12/542第六类----投影和幻灯

多指用透明胶片制作的投影片放大效果好，信息传播面大；可以简约方式表示生物结构、生命活动各组成成分之间的空间位置和本质联系；可用拟动手法产生动态感；具有较强的事后再现功能；可作为光学黑板需要一定的设备和环境条件；放映时间不宜过长2023/12/5431.光源2.反光镜3.聚光镜4.放映镜头5.机身、灯箱与散热装置幻灯机的结构原理2023/12/544（一）单片式幻灯机（二）卷片式幻灯机2023/12/545（三）显微幻灯机（四）自动幻灯机2023/12/546投影仪的种类台式投影仪便携式投影仪反射式投影仪2023/12/547投影仪的结构和工作原理投影仪的结构2023/12/548投影仪的工作原理集光部分成像部分电路部分机体部分2023/12/5491.光源

2.反光镜

3.聚光镜

（新月型聚光镜、螺纹聚光镜）4.片门

5.放映镜头

6.反射镜（改变光路角度、反转投影片的图像方向）

7.散热装置

2023/12/5502023/12/551第七类----电影和电视录像电视录像集电影、录音、摄影、幻灯的功能于一身不受时间和空间的限制；生动逼真地表现生物的动态形象和行为；可做快、慢速播放的技术处理；便于形象地创设教学情景；声像结合，易于重播使用过程中难于及时反馈；需要一定的设备和环境条件；2023/12/552电影放映机的构造

收片盘供片盘放映灯室电影胶片放映镜头2023/12/5532023/12/5542023/12/555索尼DV（数字）摄像机

2023/12/556SONYDCR-TRV50E数码摄像机

SONYDCR-TRV940E

SONYDCR-IP210E(2002最新款）

2023/12/557电视录像机（VTR）2023/12/558录像机的转录2023/12/559

电视接受机

（1）电视接收机的种类黑白电视机；彩色电视机监视器；收监两用机2023/12/560等离子彩色电视机2023/12/561背投彩色电视机2023/12/5622023/12/5632023/12/564电视天线、电视机与录像机的连接2023/12/5652023/12/566卫星远程教育网络2023/12/567第八类---计算机

2023/12/568三、直观教具的使用方法

（一）直观教具对教学所起的作用

1．用于新课的起始阶段

例如，一上课，教师就从讲台下出人意料地取出一盘又红又大的山楂果，它立刻吸引了全班学生的目光，教师绘声绘色地描述它酸的程度，并问学生：“大家有什么感觉？”学生笑着说：“口水正在增多！”“为什么你并没有吃到山楂却流口水呢？好，这节课我们就来探讨一下你的这种感觉：‘高级神经系统的活动机能’。”山楂果在此时起到了迅速集中学生的注意力、产生体验、引出困惑的问题、激发求知欲的作用。2023/12/5692．用于引导学生提出问题

例如，课上分发给学生浸软的菜豆种子，并鼓励学生在观察中提出问题。可能就会有“种皮有什么作用？”“种皮里面的这些结构都叫什么？”“种子中哪一部分将来发育成一个植物体？”等问题被学生提出来。2023/12/5703．用于突出教学重点例如，植物对土壤溶液中矿质元素离子的吸收是个复杂的生理过程，其中交换吸附和主动运输两个过程比较抽象。而设计巧妙的抽拉式投影片则能直观地展示其过程，帮助学生对重点知识的理解。2023/12/5714．用于突破教学难点例如，生物体的细胞分裂是瞬间即逝的生理活动，其中染色体的变化是教学难点。演示自制的动感模具和动感投影片能使这一知识难点迎刃而解。2023/12/5725．用于揭示机理

例如，植物的光合作用是一个复杂的连续的生理活动过程，仅凭语言很难解释清楚。过去用叠加式投影片将光反应和暗反应的场所、步骤、变化特点不同色彩、不同层次的画面按顺序呈现，现在应用动画，直观效果特别明显，配以教师对反应机理的简要阐述和示意板书，学生从视、听多方面认知，即能较好地理解光合作用的机理。2023/12/573

6．用于设置悬念

例如，在“根对水分的吸收”的教学中，教师出示两个装有水溶液的烧杯，里面分别浸泡着一棵带根的菠菜，其中一棵硬挺，另一棵略萎蔫。教师说：“这两个烧杯里分别装有清水溶液和食盐水溶液，可我忘记是哪一个装有食盐水溶液了，请大家学完这节课的内容后帮我分析一下。”这样将悬念留给学生，会大大提高他们的探索欲望。（请大家认真看季小燕的上课视频）

2023/12/5747．用于巩固知识

用挂图绘制的“人类遗传病系谱”、可拆卸的“心脏结构”模型、叠加式“细胞分裂染色体和DNA变化曲线”投影片、填充式“光反应和暗反应的比较”贴片等等，都在进行知识的梳理、复习、总结方面具有较大的优势。2023/12/575（二）教具的组合使用

1．横向组合用几种教具从不同角度揭示同一知识点的内涵。有的生物学知识点内涵极其丰富，需要用多种教具来阐释。例如，进行“植物细胞吸水和失水的原理”的教学，可先用萝卜、马铃薯等实物做演示小实验，让学生获得真切的感知；再用贴图和贴片来放大细胞图像，解释吸水和失水的道理；还可用动画展示植物细胞吸水和失水的动态过程。这样的形式服务于内容的组合会使学生对所学内容有透彻的理解。2023/12/576

2．纵向组合让几种教具分配在不同的教学过程环节里。例如，进行“单细胞生物的形态结构和生命活动特点”的教学，可先用显微镜观察制成的草履虫临时玻片标本，认识自然状态下草履虫的形态；再用挂图描述草履虫的结构；用复合投影片展示各结构的功能；最后让学生设计一个小实验，提出用那些器材和用具来说明单细胞生物对外界刺激的反应。

在对教具进行组合使用时，并不是教具越多越好，也不是使用越频繁越好。

2023/12/577（三）教具使用时应注意的问题1．检查演示的环境条件各种教具是否有合适的摆放位置挂图、剪贴图是否有固着物电器的电源位置是否合适演示台的高度、光线是否合适一些较小的、颜色与周围环境相似的教具是否需要反差大的背景衬托等。2023/12/578

2．出示教具的程序生物教学中选择了最佳的教具组合方式并不意味着能取得最佳的教具使用效果出示教具的程序设计虽是一个小环节，但也不可忽视。在出示教具的时候，要注意说明教具的种类、演示的解剖学位置和剖面、替代物的含义、需要做哪些思考等。使用完毕应及时整理和收藏起来，避免多个教具同时出现在学生的视野中，分散学习注意力，干扰思维的顺序性。2023/12/5793．出示教具的时机

根据生物学科特点和学生的学习心理，把握有利时机出示教具，可以收到事半功倍的教学效果。①离散时机：刚上课时，学生尚处在观望、等待的离散状态，此时利用教具提出问题、设置悬念，可以集中学生的注意力，顺利引人新课。②疑难时机：使用教具解决教学中的难点，是难点突破方法之一。③疲沓时机：每当完成某个教学环节时，常常会出现学生精力分散、松懈疲沓的情形，此时出示新颖、生动的教具，会使学生眼前一亮，大脑再次兴奋起来。

2023/12/580四、直观教具的选择

每种直观教具都有本身的优缺点，不存在一种普遍优于其他教具的教具。它的实际应用除去自身的因素外，还与表现效果、教师的使用环境条件等多方面因素有关。如何选择合适的教具、如何进行最优化的教具组合去呈现教学信息，是每位教师都要面临的重要问题之一。仅以经验为依据，或仅凭主观想象来选用教具，会有一定的盲目性，难以确保直观教具发挥最大效益。教学目标、内容和方法确定后，选择直观教具应考虑以下因素：2023/12/5811．学习任务

选择直观教具首先要考虑它们的组合是否有助于学生完成学习任务，对于一个预定的学习结果要考虑“是否需要使用直观教具”、“使用哪种或哪几种直观教具”、“是否有这些教具”、“怎样安排它们的使用顺序”、“怎样使用”、等等问题。学习任务是教学目标的具体化，首先根据学生对目标状态的期待确定终点目标，然后将终点目标分解成为了达成目标而设立的学习任务，再选择有助于完成学习任务的直观教具，最后经过试用修订后投入正式使用。2023/12/582

2．学生特点

学生的年龄、智慧的潜力、学习态度、获取信息的习惯、起点能力等都是选择教具需要考虑的变量。满足学生视、听、做结合，用多种感官参与学习。例如，自制纸板核苷酸模型，课上让学生用其拼成DNA双链结构，教学效果比购置的DNA双链结构模型要好。2023/12/5833．教具的特点

不同的教具贮存的生物学信息的直观程度不同，教具自身的特点决定了它的适用范围和它的优势，教师应善于在了解各种教具的特性和作用的前提下，决定哪种或哪几种应用于教学的教具比其他教具更合适，并注意教具的优势互补。不要因为某种教具容易得到而随意使用，也不要过于频繁地演示教具，使学生眼花缭乱而干扰感知和思考，还不能用现代化教学媒体完全取代传统教具。如演示草履虫结构时，一般先出示实物，给学生具体、真实的印象；然后用放大的立体模型演示其结构布局，让学生知道肉眼看不到的细微构造；最后用图片引导学生认识其结构的一般特点及结构与功能的关系。还要特别注意将潜在有效的教具数目尽量减少。2023/12/584

4．教学环境

在选择教具时，要注意班级规模、教室大小、光线明暗、视听范围、是否嘈杂等环境因素，还要注意将教具的演示与教学的其它形式融为一体，尤其是与教学语言的配合。5．经济因素

一些中学的教学投入仍然有限，所以选择直观教具还要提倡因地制宜、因陋就简、自采自制、降低成本的原则。（特别鼓励，特别有价值。为什么？）2023/12/585第二节简易生物教具的制作

简易生物教具是指教师或学生根据教学需要，自己动手制作的构造简单、经济实用的教具。好的简易教具不失为美的工艺品。制作简易生物教具既提倡利旧利废，又提倡它的科技含量，当教具的简洁程度正好符合学生心理的简化水平时，促进学习的作用便会显现出来。作为生物教师，融进一份对制作简易生物教具的偏爱，是难能可贵的。2023/12/586一、简易生物教具应具备的特点

1．构思的巧妙

制作教具的出发点在于“构思”。构思不仅体现出制作者的智慧和创造能力，还需要平时做到“五留心”：①留心学习任务，根据任务的需要来构思教具的形体；②留心学生需要，什么样的教具能满足学生解决教学问题的需要；③留心已有教具，从现有的教具构造和性能中获得灵感，或从弥补现有教具的不足和缺陷方面构思；④留心材料，日常生活中各种廉价材料都是制作教具的材料源；⑤留心制作技巧，可在对各种教具的仔细观察和使用中构思自制教具。2023/12/5872．设计的新颖

在取材和材料的剪裁、搭配、组合、装配和动感上都存在着设计的新颖程度问题，这也是审视自制教具美学价值的一个方面。3．材料的易取

之所以称之为“简易教具”，就是因为制作它所用的材料容易获取并造价低廉，是平日常见、常用的物品，如纸浆、泡沫塑料、木版、吹塑纸、塑料瓶、铁片、石膏、泥土等都属材料源，只要将它们做设计处理，就能解释生物学某种抽象的知识，不必讲求材料的高质量和专用性。这对我国边远贫困地区的学校来说具有很实际的意义。

4．种类的多样

由于取材的广泛性和制作工艺的不同，使得简易生物教具有多种多样的表现形式，表现同一个内容的教具可用不同的材料或不同的工艺制成，并呈现出千姿百态。2023/12/5885．制作的容易简易生物教具易学、易做，有了巧妙的构思后，师生都能做。

6．性能的可靠简易生物教具应该简而不陋，使用时安全可靠，不易损坏，可反复使用。

7.操作的便利教具制成后组合、拆卸很容易，操作起来很方便，控制时很自如。

8．推广的快捷以上的种种特点使简易生物教具显示出了强大的生命力，即使面对现代教学媒体，它也毫不逊色，在普及推广方面十分快捷。2023/12/589二、简易教具制作的原则

1．科学性原则要客观、真实地反映生物体的形态构造和生命特征，根据实际物体的形状、颜色、和大小的比例来制作，体现出实物的自然顺序和自然位置，不能给学生造成错觉或误导学生。重点特征指示力要强，不能用无关特征冲淡重点特征。色彩要协调，颜色搭配要符合科学惯例，如动脉用红色，静脉用蓝色，神经用黄色。

2．启发性原则无启发性、无思考余地的教具会妨碍学生渴求知识的心态，教具的操作演示应能启发学生去联想教具展示的内容所反映出来的事物的本质特征，启发学生对某种现象进行探究性思考，达到释疑解疑的目的。

2023/12/590

3．实用性原则教具所展示的内容要有针对性，操作要方便，组装和拆卸要容易，并能反复使用。4．简易化原则因地制宜，因陋就简，提倡利旧利废，变废为宝材料易找，易做，易用，易保存，省钱。5．艺术性原则简易生物教具虽然结构简单，但取材的美观和形象性，会对学生产生感染力。还要学习、利用新技术、新方法、新材料，使简易生物教具具有更好的效果。2023/12/591三、简易教具制作的方法与技巧（介绍两张A4纸的制作）

（一）模型教具制作技术1．纸浆模型制作技术

（1）浸纸：将旧报纸或旧纸箱浸泡在热水中1-2天，搅碎。（2）基架：用其他物品做成模型基架，显示出所需教具的特征。（3）煮浆：将搅碎的纸浆在锅里边煮边搅动，直至成糊状，倒入粗布包中沥出水分。（4）配制：放人少量明矾、石膏粉和适量的水胶，混合至纸浆有粘性时即可，立即使用。（5）堆塑：将纸浆堆在模型基架上，粗塑成形。（6）修饰：仔细修饰后阴干，如发现裂缝，用石膏粉调胶水修补。（7）着色：先用明矾和胶水涂两遍，干后再涂以各色广告色增加质感，最后涂一层清漆。（8）注记：注明模型名称和显示的各种特征。2023/12/592

2．泥土模型制作技术

（1）选材：具有较大可塑性的粘土。（2）常用工具：托板、拍板、竹片刀、钢丝刀、砂纸、毛笔、颜料、清漆等。（3）配置生泥：筛除粘土中的杂质，用适量的水将粘土泡透或用锅蒸煮透，以不粘手并好捏为宜。酌情掺人少量细纱或剪碎的棉花反复揉捏，直到搓成小球并压扁后边缘不裂为止。（4）炼制熟泥：将配置好的生泥放人塑料袋中，密封后保持一定温度进行熟化两周左右即可使用。（5）塑型：简单造型可直接捏制，复杂造型可先绘草图，再做基架，最后用泥粗塑成型。（6）修饰：仔细修饰后阴干，如发现裂缝，用泥料填充修补。（7）打光：用砂纸打光。（8）着色：先涂以各色油彩增加质感，最后涂一层清漆。（9）挂蜡：还可以将无色石蜡熔化，把模型完全浸没在溶液中并立即捞出，则上蜡。2023/12/593

3．石膏蜡模型制作技术

（1）先用水将石膏粉调成糊状，再用石膏糊浇制所需教具的模子。制模时上模和下模的截面可用肥皂水涂刷三次。以利分开。（2）将两份石蜡与一份硬脂酸混合后制成蜡料。（3）将蜡料放在金属容器里加热，使之渐渐熔化制成蜡液。（4）在下模中倒人九分满蜡液，并合上上模，上下左右不停地晃动，使尚未完全凝固的蜡液附着在四壁。（5）将模子放在冷水里加速蜡液的凝固，轻轻将模子掰开，中空的石蜡模型教具便成型。（6）石蜡模型教具容易变形，必须用石膏固化。把石膏糊通过小孔灌人中空的石蜡模型，上下左右不停地晃动，使之附着在四壁上凝固。（7）涂以各色油彩增加质感。（8）将无色石蜡熔化，把模型完全浸没在溶液中并立即捞出，则上蜡。2023/12/5944．泡沫塑料模型制作技术

（1）常用工具：电热切割器、雕刻刀、颜料等。（2)自制电热切割器：在一块平滑的木版上固定一根竹条，将电褥丝用火烧掉塑料绝缘层，一头固定在竹条一端，另一头拉紧，垂直固定在木版上。用导线将电褥丝的两头连接到电源的输出端上。通电后调整电压便可控制电褥丝的温度，使切割出的泡沫塑料切口整齐。（3）粗塑：用电热切割器切出大体形状。（4）细雕：雕刻成所需的教具。组合体之间可用细铁丝或粘胶