虚拟现实在中学生物实验中的应用.docVIP

虚拟现实在中学生物实验中的应用摘要：随着虚拟现实技术的发展,以及相关设备的逐渐降低,在教学中应用虚拟现实技术比利用课件等教学更宜让学生理解和掌握相关知识,本文简单介绍了虚拟现实在生物实验中应用的情况。关键词：虚拟现实 中学生物实验 应用一般学校现有的条件下，有许多实验是根本不可能做的，如核反应实验，还有些实验是不能让学生做的，如涉及到放射性物质或有毒物质的部分。利用vr技术，可以有效地解决实验条件与实验效果之间的矛盾。在教学中，许多昂贵的实验、培训器材，由于受价格的限制而无法普及。如果利用vr技术，在多媒体计算机上建立虚拟实验室，学习者便可以走进这个虚拟实验室，身临其境般的操作虚拟仪器，操作结果可以通过仪表显示身体的感受反馈给学生，来判断操作是否正确。这种实验既不消耗器材，也不受场地等外界条件限制，可重复操作，直至得出满意结果。vr实验室的一大优点还在于其绝对的安全性，不会因操作失误而造成人身事故。下面以中学生物中青蛙解剖实验为例分析虚拟现实实验的优越性。1. 案例说明该案例来源于http：//，是用flash开发的一个虚拟的解剖青蛙的实验。学生登陆该网页，可以在网页上拿大头钉、手术刀、剪子做非常逼真的青蛙解剖实验，可“剥”开青蛙的皮肤和肌肉观察内脏、骨骼，还可“解剖”眼睛和大脑了解其内部构造。2. 案例介绍（1）进入解剖青蛙的界面后，右边是解剖工具箱，有大头钉、刀、剪、放大镜等工具。图1（2）先用大头钉把青蛙钉在腊盘上，然后用刀沿着红线划开。图2（3）再把皮肤向两边掀开，固定在蜡盘上，接着再掀开肌肉层并固定。由于青蛙内脏的一部分被挡住了，因此还必须用剪刀剪开青蛙下颌部位的皮肤和肌肉。图3（4）现在可以用放大镜仔细观察青蛙的内脏器官了。还可以移走各种器官，会显示器官的名称，非常清楚方便。图4在这里，学生可以将青蛙从头到脚，从里到外彻底了解一番。就像真正的解剖实验一样，除了没有呛人的福尔马林味外，其余没有什么区别。学生可以用虚拟手术刀一层层地剥开青蛙的外皮，观察青蛙的各个组成部分，经过一步步的解剖，屏幕上一只青蛙将很快地变为骨架。为了更加趋近真实，你还可以进行任意角度的旋转和随意放大或缩小。3. 案例点评实验教学是中学生物教学的重要组成部分，它对于学生验证所学知识、了解知识的发生过程、锻炼学生的动手能力和观察能力等方面具有不可替代的作用。但在实际教学过程中，受条件限制，实验不能开全开足，很多实验学生不能一一动手操作。应用信息技术模仿和虚拟各种实验环境，实验者像在真实环境中一样观察和操作，完成预定的实验，获得比较深刻的实验体验。除此之外，虚拟实验还有以下优点：（1）比真实的实验更简便更规范，观察更全面。它排除了真实实验中的气味、药品和血液等刺激和干扰，避免了学生不良心理和情绪对实验的影响。（2）学生能方便地选择不同的生物进行比较，减少了真实实验在选择材料上的困难，而且学生能根据自己的节奏来控制实验过程，还可以多次重复，不受时间和空间的限制，在任何时间、任何地方独立地进行实验。（3）对于解剖实验，学生能真正地熟悉各种结构的名称、位置和功能，因为只要鼠标指在某部位一点，计算机就会显示该结构的有关信息，所以比真实实验更方便、全面、清晰。（4）能指导学生正确地操作。学生在实验操作时，计算机会做出迅速的反馈，对学生出现的错误及时提示和帮助，而在真实的实验中教师不可能及时全面地发现每个学生的错误操作。（5）帮助学生对实验的预习和复习，通过虚拟实验可以节约时间节约实验材料，熟悉实验内容实验步骤，为顺利完成真实的实验做好准备。复习时也可以不做真实的实验，而且虚拟实验比单纯观看实验录像能更好地巩固知识和技能。采用虚拟现实技术建立虚拟实验教室，能极大地提高知识信息的传输和接受的质量，它使使课堂教学由静态灌输