无论是化学学科还是生物学科，在一堂实验课内可能会遇见无法完成预定的实验教学任务，或者说不能满足不同学习水平学生的知识与技能需求，所以可以充分利用学校的数字化学习平台，在课前、课中和课后三个方面加以融合，对数字化学习平台在推动化学学科和生物学科教学的变革及满足学生个性化需求方面进行探讨，从而推广更多元化的教学手段。
［案例4-18］ 高中化学实验“铜-锌原电池”的拓展型课程案例
化学实验拓展型课程属于选修课程，主要针对有一定化学基础、对化学有浓厚兴趣的学生，为他们创造探索环境。将数字化多媒体技术与化学实验拓展型课程相结合，可以巩固学生的化学基础，锻炼实验动手能力，提高思考探究水平，也间接淡化了教师的课堂主导角色，让教师成为实验探究的引路人。
1.课前预习
课前预习分为两个部分：一是巩固铜-锌原电池的反应原理，完成简单习题；二是思考增加原电池电流的方法，可提前上网查阅，并将查阅到的方法上传至作业栏。数字化多媒体平台节省了课堂时间，课前预习设置的简单习题，可以快速统计出正确率及每个选项的选择人数甚至具体名单，教师可以极有针对性地进行分析讲解。在预习过程中，需要对拓展型实验问题设计实验过程，报备需要的化学器材和药品。指导教师审阅学生设计的实验后，把可行的或想法新颖的方法记录下来，提前通知实验室准备。利用数字化多媒体平台，既提高了时间利用率，又让每一位有科研精神的学生找到发挥的平台。
2.课中实践
课中实践以对照实验为主，用移动设备进入数字化多媒体平台对应的课程代码，根据实验内容进行实验操作，并拍摄现象照片，同步上传至班级讨论板块，将各组实验结果进行对照统计，可以排除实验的偶然现象，得到一致认可的实验结果，见表4-2。
表4-2 关于“铜-锌原电池”实验的拓展内容
（续表）
在步骤2 之后，即学生在掌握铜-锌原电池的工作原理和基本操作之后，课程便进入了拓展型研究：如何使小灯珠的亮度更亮？即探讨如何增大原电池的电流。由于在课前预习时已经布置了这一思考题，通过上网查询或翻阅化学专业杂志，有兴趣的学生能够得到不同的答案。扩充了课堂的容量，在课堂上再把学生上传的不同方法汇总起来，分别从电极间距、电极材料、电解质溶液浓度、使用阴离子交换膜等方面进行探讨研究。而实验室按照学生提出的方法，提前准备实验器材和试剂，学生利用控制变量法，自行设计实验，并将实验内容和实验结果上传，在班级讨论栏介绍分析。
3.课后复习
数字化多媒体平台将所有的实验过程、现象记录和结果讨论保存在班级课程中，在“课后复习”板块中学生可以回看自己小组的实验数据，同时可以观看各小组上传的现象汇总，在对照实验中验证实验结果，留下深刻印象，有助于发展拓展型思维。
本次教学利用数字化学习平台将化学实验做了实时记录，有效提升了实验结论的可信度，增加实验乐趣和科研氛围。在后期开发中，数字化学习平台可以继续增设专业对口板块，将化学仪器、结构模型、微观模拟等应用添加导入，使数字化学习平台成为学生学习化学的重要辅助工具，培养积极探索科学问题热情和能力的重要场所。
［案例4-19］ 高中生物实验“探究植物细胞的质壁分离和外界溶液浓度的关系”案例(www.xing528.com)
通过本次试验，学生可以初步学会观察植物细胞质壁分离和复原的方法，理解植物细胞发生质壁分离和复原的原理，有助于对细胞结构和功能的科学概念建构。基于数字化技术的网络互动教学平台的实验课教学共分三个阶段。
1.课前预习：网络化学习，自主学习
实验课前，教师通过学校的网络互动教学平台将实验的预习内容推送给学生，学生可以通过移动设备，如在智能手机、平板电脑上的微信端进入学习；也可以在电脑上从校园网的网络课程进入学习（图3-14）。该年龄段的学生好奇心强、思维活跃，但注意力时间短，所以对“实验原理、实验目的”等板块进行了概括、总结，做到陈述清晰、重点突出。有了数字化技术，学生可以灵活地选择合适的时间预习相关的实验内容；学生在实验课前可以重复多次预习；如果不能一次性看完，还可以利用自己的“碎片时间”实现一种便捷、高效的学习。通过这种方式，教师将学习的主动权交还给学生，学生初步实现了个性化的自主学习。
“实验步骤”板块是预习内容的重点，既要清楚地说明实验应该如何做、不应该怎么做，还要能吸引学生，激发学生探索的欲望。为了实现这一目标，教师采用了如下方法，使学生一学就会（图3-15）：
（1）将实验步骤的核心内容适当地归纳总结，突出重点，突破难点。
（2）将一个完整规范的实验操作视频分解成四个实验步骤的片段，用一张卡通图片将实验操作的视频和文字连接到一起，为学生创造了一个新鲜的学习情境，吸引他们去学习。学生可以根据自己的需要反复观看、反复揣摩，以获得实验操作的具体印象。现代高中生的成长伴随着数字化技术的大发展，学生对这种建立在数字化技术上的学习形式一点就通，他们将“实验步骤”板块称为实验“说明书”。在后来的实验课上，当教师说开始实验时，他们都说要先打开“说明书”。由此可见，这个设计学生还是蛮喜欢的；而且如果学生在实验操作过程中还有疑问，可通过网络互动教学平台即时回看相关内容，学生的学习主动性得到充分发挥。
（3）实验预习部分还有2 个自测题板块（图3-16）。这6 道自测题都设计了自动判分功能，便于学生自检，了解预习的效果。而教师通过网络互动教学平台的后台，能随时查看学生的在线学习时间和自测题完成情况，可以看出学生对知识点的理解情况；在实验课上再针对相关的知识点设计讨论问题。
在对实验进行了充分的预习后，上课时教师首先对学生在预习阶段出现的问题给予纠正和提醒，之后学生就可以直接进入实验操作。
2.课堂教学：网络教学平台展示，合作学习
生命科学的实验教学中，显微镜是常用的仪器，本次实验就是要求学生选择一定浓度的蔗糖溶液进行实验后，利用显微镜观察洋葱外表皮细胞的质壁分离现象。在传统实验课上，学生只能看到自己显微镜中的物像，看不到学生的实验结果；在短暂的课堂时间内，教师也很难了解每个学生的实验完成情况。因此，师生对实验现象和实验结果的交流和讨论受到较大的限制，实验教学的效率比较低。
有了数字化的网络互动教学平台，这个情况就可以得到明显改善。将全体学生分成4 人一组的实验小组；4 个学生分工合作，各选择一种浓度的蔗糖溶液进行实验；在显微镜下看到清楚的图像后用智能手机拍照，将实验结果上传至网络互动教学平台；教师通过电脑将所有学生的实验结果逐一展示，实现了实验图像全班共享（图3-32）。如果觉得某位学生的实验做得好，还可以用手机在互动教学平台上为其点赞，也使学生在课堂中获得更大的成就感。本次实验最终的实验结论需要比较植物细胞在4 种不同浓度的蔗糖溶液中质壁分离的情况，所以，数字化技术将以前学生之间无法直接观察的实验现象变得可以观察、可以展示，使学生真正做到了合作学习。
生命科学实验中用到智能手机，大大激发了学生的学习兴趣和参与热情，拉近了学生和实验内容的距离；通过数字化技术，显微镜下微观的实验图像得以展示，等于将全体学生的实验进行了“现场直播”。这样既可以让学生体会到成功的喜悦，又可以让学生在短时间内看到更多的实验样本，体会到实验的科学性和客观性。有了一定数量的实验样本，教师就可以设计问题来引导学生对观察到的实验现象进行分析、讨论，发现植物细胞的质壁分离与蔗糖溶液浓度的关系。
利用数字化技术，实验课的整个过程在网络互动教学平台都得以呈现，学生可以通过移动设备进行自主学习。学生通过智能手机客观地记录自己的实验结果，全体学生的实验结果也可以在网络互动教学平台得以展示。这种方式很受学生欢迎，变“被动实验”为“主动学习”。
3.课后思考：尝试探究式学习
科学探究的过程通常是完成了对一个问题的探究，又会引出一个新的问题。一节实验课的时间有限，无法解决所有的问题。课后的探究活动是课堂实验教学的有效补充和延伸，其作用不容忽视。本次实验课探究的是不同浓度的蔗糖溶液对植物细胞质壁分离的影响，那换成其他溶液，如NaCl 溶液、KNO3 溶液、乙醇溶液等又会怎样呢？教师可以引导学生在课后以小组为单位来设计一个探究实验的方案，上传到网络互动教学平台进行展示，培养学生的探究意识和创新意识。
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