虛擬實驗在初中生物教學中的應用

羅艷芝

【摘要】生物學的學習需要實驗與理論相結合，通過實驗驗證理論得出結論，在實驗過程中可以鍛煉學生的動手能力，觀察實驗過程的變化，總結實驗結果，使學生的觀察能力和自我總結力得到大幅度提升。但實驗中會遇到一些安全隱患，為了避免危險，保護學生的安全，在初中生物教學中引入虛擬實驗這種新型教學模式是非常有必要的。

【關鍵詞】虛擬實驗;初中生物;實驗教學

引言

生命是世界上最珍貴的，無法用金錢去衡量，生命很脆弱，人類需要對生命進行探索，找到保護生命的方法，生物學就是關鍵，通過研究生命的特征和現象來探索生命的奧秘。初中生物是一門神奇的學科，它帶領著學生去感受生命的神圣，在學習過程中，需要進行實驗來驗證結論的正確與否，學生也通過實驗來增加記憶。實驗過程中會遇到主客觀等多種因素，造成結果不準確，這時虛擬實驗就很好地解決了此問題，隨著科技的發展，計算機成為新興產物，虛擬實驗就是利用計算機的優勢，在計算機中模擬實驗步驟，便于操作，因此，下文主要就虛擬實驗在初中生物教學中的應用進行詳細的分析。

一、初中生物教學現狀分析

初中這個年齡段的學生對知識有著極強的求知欲，尤其是剛剛接觸生物實驗，對實驗的好奇大于實驗本身，再加上物理環境、實驗設備的差異，都會影響實驗的進程。生物這門功課與其他科目不同在于，它不是主要科目，在新課改的環境下，部分城市已經將生物從中考中取消，所以，家長、學校管理層、教師，包括學生本身都對生物不夠重視，認為生物是一門可有可無的課程。加上生物又是一門實驗和理論相結合的課程，學校的實驗設備沒有及時跟進，教師資源沒有合理分配，都會造成生物這門課程的沒落。當今社會，生物是一門很重要的課程，它可以為學生普及自然知識，拓寬學生的視野，為學生以后的生活奠定一定的知識儲備，所以生物學應該得到家長、學校、社會、學生的重視。學校應該對生物學的實驗設備、教師人員的分配，有一個合理的計劃，虛擬實驗可以解決實驗設備差異造成的結果不精準的問題，同時上機操作可以解決教師資源的分配問題，上機操作幫助教師避免了實驗過程中要注意安全隱患這個大問題，可以使其全身心投入到教學當中。

二、虛擬實驗在初中生物教學中的應用策略

（一）初中生物實驗教學內容的篩選

不是所有初中生物教學內容都適合進行虛擬實驗，在選擇實驗中，要尋找適合教學內容的實驗，讓理論與實驗進行有效的結合。虛擬實驗是科技進步的結果，傳統生物教學一般都是以實際現實操作為主，操作過程中學生會接觸實驗器材，如酒精燈、試管等存在著危險隱患的物品，會給學生帶來危險，而虛擬實驗有效地避免了此種問題。虛擬實驗融入初中生物教學中可以提高學生的學習興趣，激發學生的主動思考能力。傳統生物教學中的實驗都可以通過虛擬實驗來實現，所以虛擬實驗的教學內容與傳統實驗的教學內容大致相同，只不過換了集中上課形式，改為計算機操作。如《細胞通過分裂產生新細胞》這一課，傳統實驗需要通過顯微鏡觀察細胞的變化從中得出結論，實驗過程中受到一些主客觀因素的影響，學生的操作不到位，顯微鏡設備的不佳都會使結果不理想。學生本是懷著一種好奇的心理去做實驗，經過努力，得到的結果去不盡人意，會打擊到學生的求知心理。虛擬實驗可以通過計算機操作，通過計算機觀察細胞分裂得出精準的結論，這個方法能夠滿足學生的求知欲，提高學生的學習的興趣。

（二）虛擬實驗引入課堂的操作方法

學生的健康成長是教學的本身，初中生物課程中一些實驗，如果學生操作不當就會引發危險，而教師的精力又是有限的，不能同時照顧到所有學生，這就加大了學生在課堂上受傷的幾率。存在危險的實驗只由教師去演示的話，又會打擊學生的積極性，使學生不能很好地融入課堂，學生的好奇心會使學生在課后進行模仿，這會引起安全事故。引入虛擬實驗，讓學生親自操作，在計算機上進行仿真模擬。如，《光合作用吸收二氧化碳釋放氧氣》這一課，光合作用的實驗需要長時間的觀察，在現實課堂是無法實現的，并且一些內容也無法進行實物操作，光不是一種實際物體，很難抓到它本身，很抽象不具體。虛擬實驗剛好融合了這個特點，通過計算機操作，設定合理的條件、光照，在模擬光合作用真實情況下進行觀察，大大節省了實驗時間，虛擬實驗的優點就在與此，其有利于實驗結果的檢測與評定。傳統實驗中，影響因素多，學生測量結果不準確，無法清楚地知道學生是否掌握實驗操作的注意事項和知識點，所以虛擬實驗應大范圍的在初中生物教學中推廣。

（三）適當的實驗提升學生學習興趣

生物本身是一門非常有趣的學科，但將生物變成書本，通過上課的方式傳授學生知識，會使學生對生物這門功課的興趣大打折扣，怎樣將枯燥無味的課堂變得生動有趣，使學生愿意上生物課，是當今生物教學的又一大難題。虛擬實驗不但解決了實驗安全問題，同時也為學生提供了開放性的操作環境，有效地突破了傳統課堂的枯燥，甚至產生意想不到的效果，讓學生在虛擬的世界中體會實驗帶來的樂趣。改變死板的課堂氛圍，營造充滿求知欲的課堂，提高學生的動手操作能力，使生物這門學科成為學生心中一門很重要也很有趣的學科。

結語

虛擬實驗與傳統實驗相比，有了實質性的突破，極大地節省了人力和物力同時，還有效地保護了學生的安全，使學生的動手能力得到提升。虛擬實驗還可以使同一實驗進行重復操作，使學生更加深層次的掌握所學內容，這都是以往傳統生物教學做不到的。所以虛擬實驗在初中生物教學中的應用得到教育部門的廣泛推廣，科技在進步，教學方式也要隨之進步，應將科學技術手段合理的運用到教學當中，虛擬實驗應用于初中生物就是很好的例子，它為中國教育開拓出新的教學方式。