摘要：该研究采用文献研究法、行动研究法对中学生物学互动教学资源的开发原则和实践应用进行了全面而深入的研究。对生物学教学资源开发的原则进行了归纳总结，有启发性、选择性、科学性、趣味性和普适性原则。并结合实践对生物学互动教学资源的类型：纸质类、人体类、仪器类及生活用品类给出了大量开发应用的实例。
关键词：中学 生物学 教学资源
一、教学资源的概念
教学资源是指为更好地开展教学提供有力支撑的教学素材。教师在实际教学中，通过合理科学地运用教学资源，能够有效促进学生的学习效果。随着时代的发展和教育的进步，教学资源越来越多样化，包括案例引导、教具模拟、影片呈现、图片展示、基础设施等等。
二、教学资源的开发原则
（一）启发性
教学资源对学生进行一定的启发，引发学生的思考。教学资源要具有启发性，通过适当的形式，运用合理的教学资源，引出需要学生思考的问题或者需要学生获得的知识与技能。
（二）选择性
教学资源的选择应当选择经典和易懂的案例，避免过于注重创造新鲜感而选择生僻案例，同时尽量选择近期的社会热点问题和经典问题作为案例，引起学生讨论的积极性。
（三）科学性
教学资源的开发保持生物学的学科本质。，在开发过程中要注意对所收集到的资源进行甄别，筛选出具体材料以后，要对材料进行细致和深入的分析，不能出现科学性的错误，不讲未经过科学证实的案例。
（四）普适性
开发教学资源的最终目的是服务所有学生，不是针对某一类学生，而是针对所有的学生，因此，开发的互动教学资源应当具有普适性。在教学实践中，不能放弃针对后进生的策略开发，因此在互动教学资源的开发过程中，应当考虑到所有学生的学习状况和学习基础，考虑到不同学生的学习动机和学习兴趣来源，增强互动教学资源的普适性。
（五）趣味性
开发教学资源的目的是为了增加教学活动的趣味，增加学生与教师之间的互动频率和互动兴趣。
三、中学生物学教学资源开发与应用的实例
（一）纸质教学资源
1.纸模拟线粒体“嵴”
学习线粒体这一细胞器时，很多同学对于“线粒体内膜向内凹陷形成嵴以增大其膜面积”这一知识点理解不够透彻，似是而非，半懂不懂，甚至有些同学选择直接记忆这一知识点。那么为什么内膜向内凹陷会增大其面积？内膜向内凹陷究竟能使它的面积增大多少呢？教师可以利用纸张模拟这一现象使难以直接接触的事物转化为直观的来加深学生的理解。为了使学生更容易理解，可以将问题精简，因为面积=长×宽，而宽无论是否向内凹陷一直不会变，所可以把三维立体的表面积问题转化成二维图形的周长问题。所需的工具包括一张A4纸、一把剪刀、一把尺子和铅笔。
若给你一张A4纸，你能用这张纸剪出一条首尾相接的最长纸链吗？多数人会直接沿着纸张的四周剪掉里面的长方形，这样就可以获得一个最大的环状纸链。
而如果像线粒体内膜一样通过向内凹陷，就可以剪出更大的环状纸链。具体步骤如下：
①取一张A4纸，将其沿着纵向中轴线对折，这样就会出现一个新的小长方形，它有两条长边，为使表述更简洁，将“开口”的那条边称为a边，将折痕所在的那边封闭的边称为b边；
②先在a边上，从起点开始，用尺子每隔2cm画出一条长为8cm的垂直于a边的直线，再按同样的方法作出b边上的垂线，只不过b边的第一条垂线距起点为1cm，之后再每隔2cm画一条垂线，这样就会使b边的每条垂线正好处于a边垂线的中间位置；
③沿着画的垂线，用剪刀将纸剪开；
④这是你会发现a边、b边被剪成了许多宽度相同的小段，并且折痕（也就是b边）两侧的纸段是连接在一起的，保留b边首末的那两小段连接，用剪刀将中间的所有连接都剪断。
2.纸折叠成的DNA模型
用纸制作DNA双螺旋立体结构是在学生已经清楚DNA概念，明白DNA分子是双螺旋结构的基础上将其实物化、具体化，制作而成的模型为物理模型。并且，用纸制作该模型的主要目的并不是为了揭示DNA分子的结构，而是通过制作物理模型来再现难以直接观察的DNA分子的结构，加深学生对DNA分子结构特点的认识和理解，并体验具体化的模型的作用。而且所需材料简单，只需一只笔、一张A4纸和一把直尺就可制作出DNA分子的双螺旋结构，即使在农村等经济不发达、教学资源匮乏的学校也可以制作，具体操作步骤如下：
①取一张A4纸，将其沿着纵向中轴线对折，然后在折痕处画一条实线；
②在距A4纸两条长边各1.5cm处分别画一条垂直于短边的直线，再在步骤①画的中轴线两边各1.5cm处也分别画一条平行中轴线的直线，4条直线都画成实线；
③将画线的那面朝外沿着纵向中轴线对折A4纸，此时只能看见一个新的长方形上有2条步骤②画的实线，沿着这两条实线中的其中一条将重叠在一起的纸向上折叠，沿着另一条向下折叠，最好折重一点，使折痕明显一点。然后重新展开；
④从短边起点处开始每隔1.5cm画一条平行于短边的横线，画将近19~20条左右，全部画成实线，这样就会形成19~20个左右的小长方形。可剪掉最后还有剩下的纸；
⑤沿着bd方向给每个小长方形画对角线，而不是ac方向，这关系到最后制成的DNA是双左旋还是双右旋，地球上几乎所有生物的DNA都是右旋，很少出现左旋。全部画完，画得稍微重点；
⑥将画有横线的那一面朝上，沿步骤④画的横线向上进行折叠，留下折痕，使折痕凸向没有画线的一面。折的时候折重一点加深折痕，但是尽量使两侧的窄长条不出现折痕；
⑦同样使画线的那一面朝上，依次沿着步骤⑤画对角线向上进行折叠折下折痕，使折痕凸向没有画线的一面。并且折痕一样要深而明显，最好也不要折到两侧的窄长条。
⑧使两侧的窄长条恢复回原来的状态（即一个窄长条向上另一个窄长条向下），稍微扭转一下，可见到DNA双螺旋结构的雏形；
⑨抓住整个长方形的一侧短边沿着之前的折痕折叠，此时对角线会向外凸出，将所有折痕都折叠完，此时会得到似由许多个小扇形组成的圆形底面，而原来的两条窄长条围成了一个面，共同组成一个矮圆筒。在折叠的过程中注意时刻整理两侧的窄长条；
⑩可将圆筒中的圆形底面稍微压实一点，再放开捏着圆形底面中心的手，就会自动形成一个差不多完善了的双螺旋结构，最后将两侧窄长条略微整理一下，一个漂亮的DNA双螺旋纸模型就完成了。
3.纸模拟壁虎的爬行
在学习爬行动物时，壁虎作为爬行类的代表时常被提及，学生对于壁虎最感兴趣的点就是壁虎的四肢到底有什么秘密，能让它即使在光滑的玻璃上也不会掉下来，成为动物界爬行能力最强的动物。
如果直接解释壁虎在光滑玻璃上能够爬行的原理，学生没有直观感受，对原理的理解就不会很透彻。因此，在解答学生的疑惑之前，可以先用纸来演示一个小实验。具体操作如下：
①拿两本书本，最好是新的（书可以薄一点，不需要很厚），再将两本书靠近在一起，开口相对而放；
②将左手边书的最后一页翻开，在上面放下右手边另一本书的最后一页；
③从后往前逐渐交替地将左右两本书一页一页放下，使两本书每一页都相互叠在一起（若书本比较厚，则不需要一页一页地交叉，可以每隔3~5页交叉叠一次）。
按照上述步骤完成后，此时两本书已经交叠在一起，完成了“合体”。请学生尝试一下能否将“合体”的两本书拉开？
在实验结束后再向学生解释，学生对摩擦有了一定的直观感受，解释起来也更方便。其实该实验与壁虎爬行原理存在相似之处：虽然在肉眼看来，玻璃已经非常光滑了，摩擦系数非常小，但是玻璃也是由许多小分子构成的，在微观层面其实也是凹凸不平的。
当然，肉眼可见的粗糙物体微观层面只会更粗糙，不平更加明显。而壁虎的脚掌上长着密密麻麻的刚毛，不计其数，能明显加大与玻璃的接触面积，脚掌与玻璃之间的摩擦力也会随之大幅增大，使得壁虎可以在玻璃上爬行而不掉落。
（二）人体类互动教学资源
1.利用触觉体验阈值
对于“阈值”这个概念，学生一般会选择记忆，教学可以通过学生的触觉，让他们自己感受何为阈值，加深学生的理解，避免学生死记硬背这个概念。具体操作如下：
①用两张小纸片分别折成一个小尖角；
②被测者闭上眼睛，露出前臂；
③测试者将相距1cm的两尖角放在被测者的前臂（不要太轻也不要太重）；
④询问被测者感觉到几个接触点；
⑤在前臂的同一个位置，逐渐扩大两个尖角的距离，直到被测者感觉到2个接触点，此时，两个尖角之间的距离即为前臂触觉的阈值。
2.利用眼睛体验盲点
①取一张白纸画一个大圆点和一个加号，两者相距10cm，将白纸放在距眼睛10cm处；
②用右手捂住右眼，用左眼盯着加号，此时余光可以看到圆点；
③左手向后移动白纸，使其慢慢远离眼睛，左眼一直盯着加号，只用余光去看圆点；
④在某一时刻，你会发现余光里的圆点不见了，此时圆点就处于你眼睛的盲点中。
（三）仪器类互动教学资源
1.利用模型组件构建DNA立体模型
①认识各个组件分别代表什么；
②首先连接第一条脱氧核苷酸单链，从一个蓝色小球开始，在小孔中插入一个长细共价键，在长细共价键的另一端插入一个白球，并使蓝色小球的大孔和白色小球的另一个孔均朝向内侧，按此方法连接10个蓝色小球，这条单链的末段为白球；第二条单链的连接方式与第一条一样，然后调转一下第二条单链的方向；
③将所有的含氮碱基A与T配对，G与C配对；
④将短粗共价键与两条单链的大孔相连，再在一条单链上随机连接含氮碱基对，然后把另一条链的短粗共价键也与含氮碱基对连上，此时DNA双螺旋的平面结构就完成了；
⑤两手向不同的方向略微拧一下，DNA双螺旋立体结构就完成了。
2.使用显微镜
显微镜的使用本就是初中生物教学的重要内容，甚至是初中实验水平考试的必考操作之一。在教学时，若老师只是在PowerPoint就显微镜图片对学生介绍各部件作用，以及具体的操作，学生只会对其留下一个模糊的印象，也不会达到课标对显微镜使用的要求。若是教师拿着实物在课堂介绍，并且每位学生都配备一台显微镜实时进行操作，学生对这节课的内容印象会非常深刻，并且对一些知识也不需要刻意记忆就已经学会了。
例如以组为单位，先选派较熟练的1名同学操作参与比赛，观察目标：植物切片标本，看哪位同学最快。比赛完成换组内另一位学生参赛。（限时3分钟）
（四）生活用品类互动教学资源
初中生物作为一门来源于生活的自然科学，兼具生活性与实验性。在人们的日常生产、生活中，与生物学密切相关的现象、事物非常多，甚至很多生物学上的发现都源于生活。因此，生物学教学与日常生活密不可分。教师在初中生物课堂教学中，可以利用日常生活中的用品或各种生活资源，甚至是废物利用进行辅助教学，帮助心智还不是非常成熟的初中生更好地参与生物课堂，提高学生学习积极性与热情，加深学生对生物知识的理解，从而提高初中生物课堂教学效率。
虽然许多食物、用品（包括已经废弃掉的）在日常生活中非常常见，似乎与生物毫无关联，但稍作利用都可以成为生活用品类互动教学资源辅助生物教学。这类互动教学资源容易获得也相对来说容易使用，在应用于生物课堂辅助其开展教学上起着不可忽视的作用。这类互动教学资源具有以下特点：①便宜，无经济负担。生活用品是人们日常生活中经常用到的，不需要学校花费经费采购，寻常人家中都具有，即使是经济条件相对较差的偏远地区学校也可以使用，是一种理想的教学资源。如一个鸡蛋不到1元、一袋黄豆只需5元等，而一些塑料瓶甚至不需花费钱，还废物利用，增加了塑料瓶的价值。②来源广泛。生活用品类互动教学资源的来源非常广泛，可以是日常食用的食物，可以是废弃的塑料瓶、包装板，也可以是日常娱乐玩具等等。如黑白围棋子可以用来模拟X染色体和Y染色体，究竟是生男孩还是女孩。③新鲜感强。生活用品类互动教学资源都是学生经常接触的，利用这些东西做成或模拟学生课本上的知识，将其带进课堂用于辅助教学，会带来新奇感，激发学生的学习兴趣，带动学生的积极性。下面列举在生物课堂教学中运用的几个生活用品类互动教学资源：
1.利用鸡蛋了解蛋壳中气孔的存在
蛋壳中存在气孔结构，但是气孔非常小，直接用眼睛观察根本无法看到蛋壳中有气孔结构，为了使学生能客观感受蛋壳中气孔的存在，教师可以利用生鸡蛋进行实验，步骤如下：
①取一个干燥的鸡蛋和一个规格为100mL的烧杯，往里面加入半杯的干石子（或干沙子）；
②干石子或干沙子里放入干燥的鸡蛋，使其钝头端朝下；
③加热干燥的鸡蛋。
④加热时间将近15分钟，15分钟后可以看到鸡蛋表面有许多小水珠。
2.用黄豆模拟细菌的分裂过程和呈现各代细菌的个数
肉眼无法看见细菌分裂，而用显微镜观察细菌分裂操作繁杂，很多学校无法做到为每位学生配备一台显微镜。因此，为使细菌的分裂过程可视化，教师可以用黄豆呈现细菌的分裂过程，一颗黄豆等于1个细菌，让学生直观感受细菌的繁殖速度，数量变化。具体操作步骤如下：
①取1斤黄豆和1个纸杯，放在桌上；
②将1颗黄豆放入纸杯，同时用手表（或秒表、手机）开始计时；
③每隔一分钟，往纸杯中加入2n-1颗黄豆；
为加深学生对各代细菌的个数的理解，将黄豆作为细菌，利用黄豆进行可视化实践活动：呈现各代细菌的个数，步骤如下：
①取11个杯子，用阿拉伯数字编号；
②依次，在每个杯子放入2n-1颗黄豆。
3.用黑白围棋子模拟生男生女
生男生女的机制究竟是如何？如何才能形象生动地向学生阐述这一原理，教师可以通过用黑白围棋子模拟这一过程，使学生直观地了解生男生女的机制。步骤如下：
①取1粒白围棋子作为卵细胞，放在一边。再另取20粒黑围棋子作为Y精子，20粒白围棋子作为X精子放入大信封中摇匀；
②学生A代表妻子排卵，将那个白围棋子放在桌面上，学生B代表丈夫闭眼从大信封中拿出一颗围棋子，放在卵子旁边代表受精；
③查看棋子是什么颜色，若是黑色代表Y精子，则孩子的性别为男孩，若是白色代表X精子，则孩子的性别为女孩。
本研究试图通过中学生物学教学资源的开发与应用，在今后的教学实践中调查和分析是否可以提高学生在生物课堂中的参与度、学生对生物学的喜爱程度、学生对生物学知识的接受度。同时，研究生物学教学资源的效用性，并发现生物学互动教学中存在的一些待解决的问题。
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课题：本文系2019年度河南省基础教育教学研究项目《中学生物学互动教学资源的开发与应用研究》（JCJYB19080131）研究成果.