1 概述
在新課程改革的背景下,新課程理念提出了知識與能力、過程與方法、情感態度與價值觀三維目標的教育理論。三維目標的教育理論的提出,使生物學科的教學的目標從傳統模式下只注重傳授學生知識和解題技巧的單一目標,轉變為在掌握知識和技能的同時,全面提高學生的能力與情感態度價值觀的多維目標。為培養現代高素質人才打下堅實基礎,以滿足新形勢下社會發展的需求。
三維目標的提出和確立,將素質教育體現在課程標準之中。只有科學、靈活地優化教學方法,才能適應新課改要求。利用Excel圖表進行輔助教學,可以簡化復雜的數據處理,提高學生學習的積極性和主動性,進而活躍課堂氣氛,發揮教師自己的教學優勢。在新課程背景下,生物學科明確要求學生能夠正確理解、分析生物學中以圖表、圖解等表達的內容和意義,并能用圖表等多種表達形式準確地描述生物學現象和實驗結果。這就要求培養學生具備較高的思維和分析水準。同時,本文結合高中教材中的實例來探討Excel圖表與生物學科的整合,將其作為一種教學工具來優化生物課堂教學,改變傳統的教學模式,將三維目標有效地整合到日常的教學過程中。從而提高教學效率,培養學生對生物知識的理解和應用能力。
2 Excel 相關功能簡介
蘇教版普通高中必修《3穩態與環境》中“種群數量的增長規律”一節中安排了“探究酵母菌種群大小的動態變化”?的實驗。該實驗旨在讓學生通過對培養液中酵母菌種群數量的連續觀察,探究酵母菌種群數量的變化規律,進而統計數據,建構數學模型,繪制變化曲線。
運用傳統的教學方法,過程十分繁瑣。而采用Excel軟件,借助它的圖表功能,則可以快速準確地繪制出酵母菌種群數量的變化圖像。
2.1 誤差計算
（1）算術平均值在F4單元格中直接輸入“=AVERAGE（B4:E4）”后回車,即可得到本次酵母菌取樣的平均值（。2）絕對誤差:絕對誤差反映測量值偏離真值的大小,即測量值與真實值之差的絕對值。數值越小,偏離平均值程度越小。B4的絕對誤差:在G3單元格中直接輸入“=ABS（B4-F4）”后回車,即可得到本次酵母菌取樣數據的絕對誤差。（3）相對誤差:相對誤差是絕對誤差與測量值或多次測量平均值的比值,可以比較不同測量結果的可靠程度。數值越小,可靠性越大。B4的相對誤差:在H3單元格中直接輸入“=G4/F4”后回車即可。
2.2 圖形繪制
依據酵母菌種群取樣測量數據,以建立種群變化曲線,方法如下:
步驟一:建立Excel數據表,點擊工具欄中插入“圖表向導”選項,則出現圖表向導對話框;步驟二:在“圖表類型”窗口中選擇第五種,即“XY散點圖”,在“子圖表類型”中選擇“散點圖”,點擊“下一步”按鈕 彈出圖表源數據對話框;步驟三:在“數據區域”空白處用鼠標選擇“F4:F7”,在“系列產生在”標題后面的兩個選項中,用鼠標選擇“列”,切換到“系列”對話框,在“x值”后空白處用鼠標選擇“A4:A7”,點擊“下一步”按鈕彈出“圖表選項”對話框;步驟四:在“標題”卡的“圖表標題”窗口中輸入“探究酵母菌種群大小的動態變化”,在x軸窗口中輸入“培養時間/h”,在Y軸窗口中輸入“百萬個/ml”,選中網格線選項的全部四項,單擊下一步;點擊“完成”按鈕,至此實驗數據點就在圖表上描繪出來了。
2.3 趨勢線
“添加趨勢線”是Excel進行數據擬合的工具,反映研究對象的定量關系和運動規律的數學表達方式或具體算法,是生物學實驗數據分析的工具之一。
3 Excel 在生物教學中的應用實例
（1）繪制“探究酵母菌種群數量的增長曲線”。以上操作,只是根據酵母菌種群數量增長的局部曲線?？蛇M一步輸入該實驗的全部數據進行Excel分析和處理,該操作也可由學生利用Excel軟件自主完成,使學生在迅速、形象地獲得圖象的同時,加深了他們對本節知識點的印象。
（2）分析有絲分裂過程中DNA、染色體和染色單體的變化規律。以蘇教版普通高中必修《1分子與細胞“》有絲分裂”一節為例,根據插圖細胞可以得到有絲分裂過程中,DNA、染色體和染色單體的變化數據。根據Excel圖表繪制出柱形圖,使得三者在有絲分裂各時期的數目變化一目了然,勢必提高學生對此類知識的理解能力。
（3）巧解生態系統中的能量流動。以蘇教版《生物》（必修3“）生態系統的能量流動”一節為例,依據書本提取出三個營養級之間能量變化的數據,繪制成更加簡明易懂的餅狀能量流動圖,形象生動,幫助學生理解（圖1）。
從以上教學實例中可以看出,利用Excel圖表功能,將其作為一種學習工具,讓學生知道數據的實際意義,引導學生嘗試去思考問題,解決問題。把指導學生視圖和繪圖的方法和提高學生視圖和繪圖的能力滲透到日常教學當中去,提高教與學的效率,提高學生解析圖表的方法和能力。使得教學更加方便、靈活、直觀,更能激發學生的學習興趣,更有信心學好生物。將Excel圖表與生物學科的學習內容整合,不但能提高學生對知識和技能的掌握,而且能適應新課程理念的要求,培養學生能力和素質,實現新課程改革的三維教學目標。
參考文獻
[1][美]John Walkenbach 著.路曉村等譯.Excel 2002 公式與函數應用[M].北京:電子工業出版社,2002.
[2]李偉《.生物學教學論》.江蘇人民出版社,2007.
