虚拟实验在初中生物学实验教学中的运用

期刊文献PAGE2虚拟实验在初中生物学实验教学中的运用一、拟实验的产生的加利福尼亚高中学生拒绝在科学课的实验室中解剖青蛙。她的反应使得美国人对动物解剖实验的态度发生了微妙的变化。美国的生物教育工作者们从此后进行了多种尝试，试图用书本、切片、幻灯片、模型、录像带、影碟等来代替解剖实验，但是，教学效果都不佳。直至20世纪90年代初，随着计算机和多媒体技术的发展，人们意识到，利用虚拟的实验室可以很好地解决这一难题。1994年，维吉尼亚州大学教育技术系副教授MABLEKINZIE建立了一个网上的虚拟青蛙解剖实验室(/go/frog)。在这个名为“网络青蛙”的虚拟解剖实验室中，多媒体电影能展现照片所无法提供的解剖技术。“网络青蛙”的虚拟解剖操作可以从下面系列截图1中管中窥豹。虚拟解剖实验在虚拟实验研究中发展很快，但是，由于多种原因，特别是考虑到学生的情感、态度和价值观的形成和培养，出于医学伦理道德等方面教育的需要，在我国的初中生物实验教学中几乎已经不再涉及到动物解剖实验，因此，虚拟解剖实验在我们的教学实践中已经没有了用武之地。二、虚拟实验的概念虚拟实验是指利用多媒体技术、虚拟现实技术，学习者通过鼠标、键盘、显示器以及力矩球、数据手套、数据眼镜等输入输出设备操作虚拟环境中的实验仪器，模拟实验过程，观察实验现象，探索实验规律的实验。简单的说，虚拟实验是用多媒体的手段对真实实验进行再现或模拟，再学生进由行观看或参与操作的一种实验方式。虚拟实验用到的相关技术如图2。信息技术信息技术现代教育理论虚拟技术教育技术现代教育技术虚拟实验技术图2：虚拟实验相关技术我国的生物虚拟实验还处于起步阶段，首家中学虚拟科学实验室于2002年9月建成(见《中国教育报》2002年9月2日第二版)，其中也安装了生物学科的实验软件和传感器。在网站.tw/wong/courses/inform/site03x.htm中也介绍了很多生物虚拟实验室的网址。但是总体来说，我国对虚拟实验室和虚拟实验的研究还停留在研究和探索阶段，其实践和应用局限在部分高校的有限的范围，虚拟实验的数量有限，在教学中真正发挥作用的更是少量，初中生物教学中需要的相关实验几乎是空白。现在在中学教学中少量使用的所谓虚拟实验，多数以课件形式出现，交互性少，以模拟演示方式存在，还不能称之为真正意义上的虚拟实验，但已经可以在教学中发挥独特的作用。学内容。在课堂上讲解内容时，为了说明一些现象，需要用虚拟实验来展示，进而有助于讲解教学内容。这些教学内容可以是通过真实实验来演示的，也可能是一些宏观、微观、危险的无三、虚拟实验在实验教学中的运用虚拟实验用于教学的方式主要有以下几个方面：第一，用于真实实验前的指导。在实验前，对实验的原理、过程、现象做一些介绍，以便于对教学内容的理解，便于真实实验的开展。第二，用于讲解教法通过真实实验来演示的，这时，通过虚拟实验来讲解实验现象是一个十分可行的方法。第三，用于课下复习。在复习过程中，学生还会遇到很多的问题。其中就有很多关系到实验的，这时候再去实验室做实验已不大可能，利用虚拟实验可以便于学生自主学习。下面介绍两个可以方便使用的虚拟实验课件，通过截图演示。（一）“鱼鳍的作用”（适用于人教版八年级上册4页“鱼鳍在游泳中的作用”）课件来自网络，操作与说明如下列系列截图3：通过菜单操作，学生可以很清晰地观看鱼鳍的各种作用。此课件可以在学生只做了“活体鱼”进行模拟实验后进一步探究。（二）“输血与血型”（适用于人教版七年级下册76页“输血与血型”）课件来自网络，操作与说明如下列系列图4：1.救护车送来三位病人，他们失血过多，需要输血。医生提示：操作者的工作是测定他们的血型，并且给他们输血。（操作者随意用鼠标点击一个病人，将此病人送入病房）2.病房护士要求操作者先正确测定病人的血型，然后输血。如果你操作顺序错误，如没有测定病人3.当操作者使用鼠标点击注射器，从病人裸露的胳膊上抽血并与三种血型抗体试剂混合后，操作者可以通过小图来查看A、B、C三个试管发生的情况，以判断病人的血型。4.然后参考血袋中的用血说明，决定给病人输何种血型的血液。5.当操作者给病人所属的血是与病人的血型不符合的，病房护士就会提醒你修正。如果操作者的操作是正确的，病房护士就会提醒你再尝试输其他血袋里的血。没有血液可输时，就可以带下一位病人了。6.点击其他病人，重复以上的操作，直到把正确的血液输完为止。的血型，想直接输