虛擬實驗在初中生物實驗教學中的作用

【摘 要】虛擬實驗教學的開展對初中生物課堂來說益處多多，它是提升生物學習效率的好幫手，能節約教學成本，降低教學設備、實驗器材消耗度，既保障設備安全和實驗人員安全，又便于開展實驗檢測。本文對虛擬實驗在初中生物實驗教學中的作用進行了闡述。

【關鍵詞】虛擬實驗 初中生物 實驗教學

【中圖分類號】G632 【文獻標識碼】A 【文章編號】1674-4810（2013）30-0137-01

一 引言

初中生物是學生進入中學后接觸的一門新學科，這門學科的目的在于培養學生對生物科學的正確認識，并初步培養起實驗科學和驗證科學的思維，對初中生來說，是一門樂趣多多的課程。在初中生物學課程中，實驗教學能培養學生們的動手能力，鍛煉其獨立自主完成實驗的操作能力，在掌握實驗原理、操作技能的基礎上更好地全面認識和理解生物科學，對學生學習生物有著積極作用。但當前初中生物實驗課堂由于多種因素影響，在推行實驗科學的力度上和效果上不甚理想，如何尋求更好的解決手段，成為困擾初中生物實驗教學的難題。

二 初中生物實驗教學現狀

在中學生物課堂中，學生們只有在實驗中了解了生物學這門特殊的自然科學，在掌握和理解相關生物知識時才能更深入地理解。但實驗教學中，因多種因素影響，影響著教師的教學和學生的學習。如課程中生物實驗所需要材料過多，缺乏相關材料，實驗就無法正常進行；有些實驗則是成本過高，無論是器材、時間等都不允許；有些則是因為實驗本身充滿了危險性以至于無法開展，無法充分發揮自身的輔助教學效果，所以對于很多以演示實驗來輔助教學、幫助學生認知和了解知識的課堂中生物實驗教學難于開展。面對這個問題，當前初中生物教學課堂提出了以虛擬實驗教學改變當前尷尬局面。虛擬實驗是按照實驗操作原理等以計算機為載體來完美模擬，讓學生們通過操作計算機來充分感受無法實際實施的實驗教學，以此獲得能力和知識上的進步，改善傳統生物實驗教學所遭遇的尷尬局面，提升教學效果和質量。

三 虛擬實驗在初中生物教學中的作用

虛擬實驗教學不但能提升生物學習效率，還可以有效節約教學成本，降低教學設備、實驗器材消耗度，保障設備安全和實驗人員安全，便于開展實驗檢測。初中階段的學生正處于成長階段，記憶能力、理解能力、認知能力都在不斷提升，在首次接觸生物這門新學科時極易激發興趣同時也易于遇到學習挫折，所以這一階段的學習質量和效果都不穩定。作為奠定基礎的重要時期，提升學生們的學習效率和質量是生物教學的關鍵。實驗教學作為生物教學的特色組成部分，易激發他們的興趣，讓他們在動手的過程中鍛煉自己的觀察能力、理解能力、邏輯思維能力，提升學習興趣和效率。尤其是虛擬實驗教學的應用，這種新型的實驗教學方式會讓他們感到新穎，將枯燥難懂的生物知識轉化為簡潔直觀的實驗過程，幫助理解記憶，提升學習效率，激發探索欲和求知欲。如在學習“植物的開花與結果”這一章節時，學生們無法直觀地全程觀測到植物開花結果的全過程，但在依靠虛擬實驗進行教學的課堂中，學生們卻可以在計算機模擬的情況下毫無遺漏地全程觀察一株具體的植物從發芽、開花再到結果的全過程，并對各個結構與部分進行認識和了解，這在吸引學生興趣、注意力的同時也提升了課堂效果與效率。

虛擬實驗教學的應用在實際中極大地節省了實驗教學成本，而傳統生物實驗中，很多教學無論是設備儀器還是材料需求都很大，無疑提升了課堂成本。但在引入虛擬實驗之后，教師們直接在計算機上進行模擬實驗，在充分應用多媒體設備的基礎上降低了實驗教學成本，學生們也能更全面、直觀科學地認知教學內容，可謂是雙贏。

傳統生物教學中，不少實驗存在一定危險性，為了降低這些危險，操作規章制度繁多，學生們在進行實驗的過程中也無法享受實驗樂趣，且實驗條件易受影響，面對這種情況，無論是從保護儀器設備、學生人身安全和求知欲、好奇心哪個角度出發，選擇虛擬實驗都是勢在必行。如讓學生提前通過虛擬實驗的練習操作了解實驗過程和需要注意的事項，然后在實際操作過程中再加以實施，不僅能提升他們的認識和了解程度，而且可以規避不必要的風險，也能降低實驗損耗。從更高的層面上講，這無疑是為學生提供全方位、開放性的操作環境，改善傳統實驗缺陷的好方式。虛擬實驗的開展能突破傳統實驗時間和條件的限制，自由地進行操作，尤其可以對學生們的實驗操作情況進行監測評價，掌握學生的薄弱處和失誤區，利用虛擬實驗環境，鞏固學生學習。

四 結束語

總之，初中生物實驗教學課堂尷尬境況的改變可以通過引進虛擬實驗教學來進行，虛擬實驗教學對培養學生動手能力、學習能力，降低實驗成本有積極意義，可大力推廣。

參考文獻

[1]姚海霞.驗證性虛擬實驗在初中生物實驗教學中的作用[J].中學生物學，2012（8）：162～163

[2]賴文明.初中生物教學中模擬實驗及其開發利用[J].師道：教研，2011（8）：58～59

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