Analizar las diferencias entre las ventajas y desventajas de los experimentos de demostración y los experimentos de simulación, y cómo maximizar sus fortalezas y evitar sus debilidades.

1. Experimento de demostración (1) Ventajas y desventajas del experimento de demostración El experimento de demostración juega un papel importante en la enseñanza de experimentos biológicos. Los experimentos de demostración pueden estar estrechamente vinculados a los vínculos de enseñanza del aula. Con sus vívidos efectos de enseñanza y métodos experimentales flexibles, pueden cooperar eficazmente con la enseñanza de biología en el aula, pueden mejorar el interés de los estudiantes en el aprendizaje y favorecen la comprensión y el dominio de los estudiantes. del conocimiento. En comparación con otros métodos de enseñanza experimentales, los experimentos de demostración tienen las siguientes ventajas obvias: 1. Pueden seguir de cerca el tema de enseñanza, lo que contribuye a resaltar los enfoques de enseñanza y superar las dificultades de enseñanza. Cuando hay enfoques de enseñanza y dificultades de enseñanza, el uso eficaz de experimentos de demostración puede ayudar a los estudiantes a comprender esta parte del contenido de enseñanza de manera vívida e intuitiva. 2. El fenómeno es obvio, vívido e intuitivo. Esto hace que sea más fácil para los profesores enseñar el contenido de la enseñanza y para que los estudiantes lo comprendan. 3. Es conveniente para los profesores operar y demostrar, y pueden cultivar los hábitos de los estudiantes sobre experimentos estandarizados. En particular, los profesores pueden explicar mientras operan, lo que puede fortalecer la estandarización de las operaciones experimentales. 4. Los materiales experimentales son fáciles de preparar, lo que ahorra tiempo y mejora la eficiencia de la enseñanza en el aula al realizar operaciones experimentales. En el caso del experimento de investigación "Estructura del corazón" que diseñé (modelo de visualización), descubrí la cavidad torácica del modelo humano y lentamente extraje el corazón, dejando a los estudiantes tiempo para observar. Durante la presentación, el profesor recuerda a los estudiantes que observen la posición, forma, tamaño, etc. del corazón (los estudiantes responderán fácilmente después de observar con atención). (Resumen del estudiante) El corazón humano está ubicado en el lado izquierdo de la mitad del pecho, entre los pulmones izquierdo y derecho. Tiene forma de melocotón y aproximadamente del tamaño de mi puño. Maestro: El corazón tiene músculos bien desarrollados. El corazón está dividido en cuatro cámaras. El grosor de la pared de la aurícula y la pared ventricular son diferentes. Hay válvulas en el corazón y el corazón está conectado a los vasos sanguíneos. Observar corazones de cerdo frescos en grupos y discutir preguntas en grupos: ¿Cómo distinguir la parte delantera, trasera, izquierda y derecha del corazón? ¿Cómo distinguir la ubicación de las aurículas y los ventrículos? (Experiencia del estudiante) Tome un corazón de cerdo fresco y permita que los estudiantes lo toquen con las manos para sentir el grosor de la pared de la aurícula y de la pared ventricular, el grosor de las paredes ventriculares izquierda y derecha, y piensen en cómo esto se relaciona con la función del corazón. Observe los vasos sanguíneos que conectan la aurícula y el ventrículo, conecte los conocimientos que ha aprendido sobre las arterias y las venas y comprenda sus características. Al observar los vasos sanguíneos, se pueden dar a los estudiantes recordatorios adecuados para consolidar los conceptos de arterias y venas. (Resumen del intercambio) El corazón tiene cuatro cámaras: aurícula izquierda, ventrículo izquierdo, aurícula derecha y ventrículo derecho. La aurícula del mismo lado está conectada al ventrículo. Las paredes de los ventrículos izquierdo y derecho son diferentes en grosor y espesor. El ventrículo izquierdo tiene un miocardio bien desarrollado y paredes más gruesas; el ventrículo derecho tiene un miocardio menos desarrollado que el ventrículo izquierdo y tiene una pared más delgada. Comparando el ventrículo con la aurícula, la pared del ventrículo es más gruesa y la pared de la aurícula es delgada (explicación: izquierda y derecha se basan en la estructura fisiológica del cuerpo humano). Las cuatro cámaras del corazón están conectadas a diferentes vasos sanguíneos: el ventrículo izquierdo está conectado a la aorta, la aurícula izquierda está conectada a las venas pulmonares, el ventrículo derecho está conectado a la arteria pulmonar y la aurícula derecha está conectada a la vena cava superior e inferior. Experimento de demostración: utilice una jeringa sin aguja para inyectar agua en la vena cava superior, la vena cava inferior y la vena pulmonar en secuencia, observe por dónde sale el agua y muestre el efecto en las válvulas. (Análisis de clase) Basado en la demostración anterior y el análisis con el diagrama, si inyectamos agua desde la vena pulmonar del corazón, ¿por dónde saldrá el agua? Si se inyecta agua desde diferentes vasos sanguíneos conectados al corazón, ¿por dónde saldrá? ¿Saldrá agua? Los estudiantes. Hubo una acalorada discusión: "Saldrá de la aorta" "No lo creo, porque el corazón sólo se comunica con la aurícula y el ventrículo del mismo lado"... (Actividad de demostración ) Debido al número limitado de corazones frescos, es solo para demostración en el aula. Durante la operación, primero identifique los vasos sanguíneos conectados y prediga los resultados de la actividad, luego inyecte agua uno por uno y observe si los resultados son consistentes con los resultados esperados. y analizar las razones. Cuando algunos estudiantes encuentren anomalías al inyectar agua en la aorta o la arteria pulmonar, preguntarán al profesor si pueden responder directamente y los animarán a pensar. Maestro: ¿Por qué ocurre el fenómeno anterior? (Mueva las manos) Analicemos un corazón fresco de un cerdo y observemos la estructura detallada del corazón. Primero observe la forma del corazón e identifique el límite entre las aurículas y los ventrículos como el surco auriculoventricular, y el límite entre los ventrículos como el surco interventricular. Luego diseccione el corazón, revise la estructura del corazón y observe cuidadosamente las válvulas auriculoventriculares y arteriales. Identificar la ubicación, forma, sentido de apertura, etc. de las válvulas auriculoventriculares y arteriales. Nota: Tutoría a los estudiantes en la disección correcta. Maestro: A la válvula entre la aurícula y el ventrículo la llamamos válvula auriculoventricular, y la válvula entre el ventrículo y la arteria se llama válvula arterial. La válvula auriculoventricular se abre hacia el ventrículo. La válvula aórtica se abre hacia la arteria. Esta estructura asegura que la sangre fluya en una dirección determinada. El corazón está compuesto de miocardio, que se caracteriza por su capacidad para contraerse y relajarse rítmicamente. Cuando el músculo cardíaco se contrae, empuja la sangre hacia las arterias y por todo el cuerpo. Cuando el miocardio se relaja, la sangre regresa al corazón desde las venas.

Es por eso que existe el fenómeno del flujo sanguíneo mencionado anteriormente. (Programa de animación) Muestra una animación que muestra el flujo sanguíneo durante la contracción y relajación del corazón. Recuerde a los estudiantes que observen cómo cambian los volúmenes de cada cámara cuando el corazón se contrae y cómo se abren y cierran las válvulas. Se familiarizarán aún más con la dirección del flujo sanguíneo y permitirán a los estudiantes comprender cómo la estructura del corazón se adapta a su función. Es el latido del corazón lo que impulsa la circulación sanguínea por todo el cuerpo, y el corazón es el órgano de energía que impulsa el movimiento de la sangre. En esta clase, el maestro realizó principalmente experimentos de demostración y también experimentos de observación. Debido a que los estudiantes no tenían experiencia, aún no podían identificar y distinguir las diversas estructuras después de que se diseccionó el corazón. de corazones frescos, Limitado, solo para demostración en el aula Durante la operación, el maestro demuestra que los estudiantes primero identifican los vasos sanguíneos conectados, predicen los resultados de la actividad y luego inyectan agua uno por uno, observan si los resultados son consistentes con los resultados esperados. y analizar las razones. De hecho, este también es un experimento de simulación. Finalmente, se muestra una animación que muestra el flujo sanguíneo durante la contracción y relajación del corazón. Recuerde a los estudiantes que observen cómo cambian los volúmenes de cada cámara cuando el corazón se contrae y cómo se abren y cierran las válvulas. Se familiarizarán aún más con la dirección del flujo sanguíneo y permitirán a los estudiantes comprender cómo la estructura del corazón se adapta a su función. Es el latido del corazón lo que impulsa la circulación sanguínea por todo el cuerpo, y el corazón es el órgano de energía que impulsa el movimiento de la sangre. Después de la demostración, lo microscópico se vuelve macroscópico y se resaltan las características estructurales y las relaciones posicionales de cada parte. (2) Cómo los profesores pueden utilizar sus puntos fuertes y evitar sus debilidades al demostrar experimentos 1. Prepare las lecciones cuidadosamente antes de realizar la demostración. Es necesario aclarar el propósito y los requisitos de diseño de este experimento de demostración, y manejar la relación entre el experimento y las conferencias en torno al propósito y los requisitos, diseñar el programa de demostración, seleccionar buenos materiales, seleccionar equipos experimentales y métodos de prueba, y determinar el momento. del experimento, así como requisitos de observación y preguntas de pensamiento para los estudiantes. Una vez realizados estos preparativos, todavía queda una pregunta muy importante: a qué hora elegimos realizar la manifestación. 2. Al realizar la demostración, preste atención a la precisión y estandarización de las operaciones experimentales. Instruya a los estudiantes sobre los métodos experimentales correctos y, al mismo tiempo, preste atención a la naturaleza científica del experimento y resalte los puntos clave de la enseñanza a través de experimentos. Los maestros también deben explicar claramente el contenido que es difícil de entender para los estudiantes, lo que requiere que los guíen para que observen cuidadosamente a través de expresiones lingüísticas correctas durante el proceso de demostración. 3. Preste atención al papel demostrativo de la enseñanza demostrativa. Los fenómenos del experimento de demostración deben ser obvios para reflejar el papel de "mostrar". El "estándar" es principalmente para profesores, lo que significa que las operaciones de los profesores deben estar estandarizadas, lo que puede servir como demostración y guía para cultivar las operaciones experimentales estandarizadas de los estudiantes. Para ello, los profesores deben estar completamente preparados y actuar con cuidado en la preparación de las lecciones, dominar las condiciones experimentales de la demostración, estar familiarizados con la interpretación de los instrumentos y hacer un buen trabajo de vista previa antes del experimento de demostración. Garantizar el éxito del experimento de demostración. Si falla una vez, no tendrá éxito. Tenemos que experimentar varias veces para garantizar que el experimento sea exitoso. 4. El experimento de demostración debe tener un propósito claro y poder explicar el problema. Cualquier experimento de demostración organizado por el profesor debe tener un efecto directo en el logro de los objetivos en los campos cognitivo y emocional, ayudar a resaltar el enfoque de la enseñanza y ayudar a resaltar las dificultades de la enseñanza. Por lo tanto, no solo los maestros deben aclarar el propósito del experimento de demostración, sino también permitir que los estudiantes comprendan completamente el propósito y la necesidad del experimento de demostración y logren el propósito del experimento a través de operaciones experimentales específicas, dando pleno juego al papel de la enseñanza de demostración. . 2. El experimento de demostración debe tener fenómenos obvios y alta visibilidad. En el experimento de demostración, debemos asegurarnos de que todos los estudiantes en el aula puedan ver claramente. No solo la distinción de color debe ser obvia, sino que también los objetos muy pequeños deben ampliarse para que los estudiantes puedan verlos. Por lo tanto, al diseñar experimentos de demostración, los profesores deben prestar atención a si los fenómenos experimentales son significativos, utilizar el equipo de proyección de manera racional y adoptar una variedad de métodos para hacer que el sujeto de observación tenga un fuerte contraste y produzca buenos efectos visuales. Si el material para demostrar el experimento es demasiado pequeño, debe utilizar explicaciones lingüísticas y proyecciones físicas para ampliarlo y encontrar una manera de que los estudiantes lo vean claramente. Además, también debemos tener en cuenta que el propósito del experimento de demostración es resolver problemas, resolver los puntos clave y las dificultades de la enseñanza y resolver problemas que los estudiantes tienen dificultades para comprender, en lugar de perseguir el entusiasmo superficial y la prosperidad del aula; no es solo hacer felices a los estudiantes, sino que debe hacer que el pensamiento de los estudiantes sea realmente activo, movilizar el entusiasmo de los estudiantes por el aprendizaje y estimular la motivación para el aprendizaje de los estudiantes, y lograr verdaderamente los objetivos de enseñanza en el aula de esta lección.

2. Experimentos de simulación (1) Ventajas y desventajas de los experimentos de simulación Los experimentos de simulación están incluidos en muchos estándares de cursos de biología y en varias versiones de libros de texto de biología, tales como: identificación simulada del tipo de sangre, práctica simulada de respiración artificial o vendaje hemostático y práctica simulada de Emergencias de ancianos. Enfermedad (emergencia por enfermedad cardiovascular), selección natural simulada, emparejamiento de bases de ADN simulado. 1. Por diversas razones, es muy difícil o simplemente imposible utilizarlo directamente sobre el objeto de investigación, es decir, el prototipo. En este caso, el modelo se puede utilizar para reemplazar el objeto de investigación para experimentos. El modelo debe tener alguna similitud con el prototipo, de modo que sea posible extrapolar los resultados de la investigación del modelo al objeto de investigación. Por tanto, la primera función y característica de los experimentos de simulación es que los modelos pueden visualizar intuitivamente y visualizar cosas macroscópicas o microscópicas, abstractas o complejas. Un modelo suele ser una copia reducida de algo grande, como un modelo de reverdecimiento en un área determinada, o una copia ampliada de algo pequeño, como un modelo de célula, y lo que usamos a menudo en las conferencias. Modelos de flores. modelos estructurales de paramecio, etc. Los modelos pueden estar en forma física o en forma de ideas. En la forma física, los modelos animales se utilizan a menudo en lugar de experimentos humanos en física y medicina. Además, para estudiar el origen de la vida, debido a que el origen de la vida es un evento extremadamente distante en el tiempo, los materiales y el medio ambiente de la tierra han sufrido grandes cambios y ya no es posible reproducir la situación en ese momento. . Así, en 1953, un científico llamado Miller simuló en el laboratorio las condiciones naturales de hace más de 4 mil millones de años y demostró que el proceso de evolución bioquímica era posible hace más de 4 mil millones de años. Estos son modelos de formas materiales. Por supuesto, los modelos también pueden tener forma de pensamiento. Por ejemplo, el lenguaje, los símbolos, las ecuaciones matemáticas, las ecuaciones químicas, los gráficos, etc. que utilizamos a menudo en las ciencias naturales pueden representar las funciones o características internas de una entidad. , así Los símbolos, ecuaciones matemáticas, diagramas, etc. también pueden denominarse modelos. Modelos como este son modelos de formas de pensamiento. Por ejemplo, cuando estudiamos la fotosíntesis, utilizamos la fórmula de la fotosíntesis. Este es un modelo de forma de pensamiento. 2. El modelo fortalece y resalta las principales características estructurales de una determinada parte del organismo. Podemos utilizar modelos para realizar experimentos para explorar principios generales en sistemas simplificados; o podemos aplicar algunas condiciones para operar y estudiar pequeños procesos invisibles o difíciles de estudiar en cuerpos vivos. La construcción de modelos es un método que se utiliza a menudo en la investigación científica. Los modelos pueden ayudar a las personas a estudiar y comprender cosas que deben entenderse pero que no pueden observarse directamente. El uso de ideas ingeniosas y materiales simples y fácilmente disponibles para construir modelos es un método de diseño de enseñanza comúnmente utilizado en la enseñanza de ciencias naturales. El uso de modelos a menudo puede producir efectos de enseñanza inesperados. (2) Cómo los profesores pueden maximizar las fortalezas y evitar las debilidades al diseñar experimentos de simulación. Para los experimentos de simulación, debemos prestar atención a sus principios, sus estrategias organizativas y su proceso de implementación y discusión de resultados, para lograr los resultados esperados. El primer paso en el experimento de simulación es la creación de la situación experimental. El principal problema a resolver es cómo iniciar el experimento. Generar preguntas basadas en hechos antes del experimento para estimular la motivación de aprendizaje de los estudiantes, es decir, la motivación para explorar, y hacer que los estudiantes tengan el deseo de resolver problemas. Al organizar las actividades de los estudiantes, los profesores adoptan estrategias organizativas efectivas. El profesor plantea requisitos claros y utiliza contraseñas para dirigir de manera uniforme las operaciones de los estudiantes. Esta organización garantiza la precisión de las operaciones de cada grupo de estudiantes. El profesor permite a los estudiantes tener una división clara del trabajo y poder realizar sus tareas en. una manera ordenada. La conclusión extraída se utiliza para construir conceptos basados ​​en esta conclusión. El segundo enlace es donde el profesor organiza a los estudiantes para discutir y discutir cuestiones basadas en los datos experimentales. Por ejemplo: ¿Cuál es el resultado de este experimento y qué conclusiones se extraen de este resultado? En el tercer enlace, el profesor guía a los estudiantes para que resuman. Los experimentos de simulación pueden transformar seres vivos entre sí entre grandes y pequeños, dinámicos y quietos, virtuales y reales, lejanos y cercanos, profundos y superficiales, rápidos y lentos, parte y todo, apariencia e interior, intangibles y tangibles, teoría y práctica. Mediante experimentos de simulación, los estudiantes pueden ver los procesos continuos de crecimiento y desarrollo de animales y plantas, evolución y desarrollo biológico, el origen de la vida, etc. en un corto período de tiempo pueden ver organismos invisibles a simple vista que solo pueden ser; expresado a través de fotografía microscópica y tecnología de animación, el proceso de cambios fisiológicos y bioquímicos en el cuerpo; ver el proceso continuo de alimentación, migración, reproducción y otros comportamientos de los animales;

Los experimentos de simulación se pueden aplicar a contenidos macroscópicos como: "ecosistemas" complejos y diversos, la relación entre los humanos y la "biosfera", etc. No podemos experimentarlo personalmente, pero podemos apreciarlo uno por uno a través de la simulación; Conocimientos microscópicos como: la estructura fina de las células, bacterias, virus, genes, ADN, etc. Los experimentos de simulación también pueden resolver contenidos que no pueden demostrarse mediante métodos convencionales o que son difíciles de demostrar o que no pueden observarse claramente. Por ejemplo, animales y plantas que no se encuentran localmente (pingüinos en la Antártida, canguros en Australia, raros pandas gigantes, Davidia involucrata, dinosaurios antiguos...) se pueden visualizar mediante experimentos de simulación. No podemos ver la replicación del ADN, pero sí. puede reproducir fácilmente el proceso mediante experimentos de simulación o resolver problemas que no se pueden resolver bien con medios convencionales en el aula; Por ejemplo, el proceso de fertilización a corto plazo de animales y plantas se puede simular y presentar en detalle a través de lentes lentos y finos; también se puede utilizar para resolver problemas claves y difíciles en la enseñanza; Por ejemplo: en la sección "Circulación sanguínea", las vías de circulación sistémica y la circulación pulmonar, y los cambios en los componentes sanguíneos en las vías circulatorias, las ilustraciones del libro no pueden reflejar el flujo ni los cambios en los componentes de la sangre. Es necesario utilizar experimentos de simulación para resolver este problema. Cree un material didáctico que ① primero muestre un diagrama de patrón de circulación sanguínea en blanco, ② muestre la dirección y el color del flujo sanguíneo en la circulación corporal y parpadee unas cuantas veces cada vez que pasa por un lugar, pidiendo a los estudiantes que lo nombren. ③ Si aparecen la dirección y el color del flujo sanguíneo en la circulación pulmonar, siga el paso 2. ④ Las condiciones del flujo sanguíneo de la circulación sistémica y la circulación pulmonar aparecen al mismo tiempo, lo que permite a los estudiantes identificar los caminos por los que pasan respectivamente. ⑤ Resuma las vías de circulación sanguínea y los cambios en los componentes sanguíneos y muestre los subtítulos. Este tipo de diseño de material didáctico es visual y práctico, resuelve los problemas de los estudiantes y tiene buenos resultados. En resumen, ya sea un experimento de demostración o un experimento de simulación, estos dos experimentos no están aislados ni opuestos. Cada uno tiene sus propias ventajas y desventajas. En la enseñanza real, es necesario combinarlos e integrarlos orgánicamente. entre sí para maximizar sus fortalezas y evitar sus debilidades juegan su papel al extremo.