基于NOBOOk虛擬實驗在中學理化生實驗教學活動中的實施策略

楊曉萍

摘要：當前，以多媒體為代表的先進信息技術因其自身特有的優勢被廣泛應用于教育教學活動中，受到了廣大師生的青睞和認可。NOBOOK 虛擬實驗平臺是專門為中學、中學教師打造的教學軟件，可有效提升理化生實驗課的高效性、簡便性。本文通過前期準備策略、教學活動設計策略和虛擬實驗應用策略三個方面論述了基于NOBOOK虛擬理化生實驗的中學理化生實驗教學活動，對于提高理化生教學質量具有一定的參考意義。

關鍵詞：NOBOOK;虛擬實驗;理化生實驗;教學活動

隨著計算機技術的不斷發展，虛擬實驗被運用到教學環境中，成為新型的教學手段。對于中學理化生的學習來說，實驗是理化生科學的基礎，也是檢驗理化生理論的基本途徑。NOBOOK平臺借助虛擬現實、多媒體及仿真等技術，營造一個虛擬的實驗環境，學習者可以在虛擬實驗室里進行真實實驗的操作，并產生真實的實驗現象，可有效提升理化生實驗課的高效性、簡便性。筆者通過自身的教學實踐及參與課題研究，提升了自我知識和能力，在不斷反思改進教學的過程中，獲得了一些寶貴的經驗，總結出了基于NOBOOK虛擬實驗在中學理化生實驗教學活動實施的一些策略，現將從以下幾個方面來進行介紹：

1 前期準備策略

1.1 加強教師培訓，提高教師的專業素養。

開展此類教學活動，不僅對教師計算機使用能力有了一定的要求，同時對教師的專業素養提出了更高的要求。這就需要教師提高自身計算機使用能力，熟悉虛擬實驗的操作和應用，明確虛擬實驗的缺陷和優勢，在實際應用中最大程度的

1.2 發揮虛擬實驗的優勢。

各個學校和教育主管部門應該加強對教師專業素養的培訓，使教師重視實驗課程的開展和學生科學探究能力的養成，提高教師的專業素養水平，增強教師教學設計的能力，才能結合教學內容和虛擬軟件，制定好合適的教學方案，更好的將其作用發揮到最大化。

1.3 選擇恰當的教學環境，以滿足教學需求。

適宜的教學環境對于教學活動的實施有著十分重要的作用，要隨著教學內容的不同而選取合適的教學環境。基于NOBOOK虛擬實驗的教學活動因為倡導學生使用計算機進行虛擬的實驗操作和資料的查找，因此1：1的數字理化生習環境是最適宜開展這類教學活動的場所。教師要提前準備好教室，并且確認教室無線網絡的情況，以防出現因教學環境變動而導致教學無法進行。

2 教學活動設計策略

2.1 教學內容選擇策略

真實的實驗過程是不能被替代的，因此并不是所有的實驗都適合用虛擬實驗。虛擬實驗只適用于一些操作危險性較大，現象不明顯或者成本過高的實驗，或者探究系數程度比較高，特別是對學習者設計和探究能力要求比較高的實驗，需要學習者將以前的實驗知識應用到實驗中。此類實驗操作過程分支繁多并且復雜，有利于學習者對以前知識的加強應用。因此，選擇的教學內容要與學生的認知發展水平相適應，符合最近發展區理論，虛擬實驗教學不能為了用而用，一定要選擇合適教學內容。

2.2 教學方案制定策略

在確定好合適的教學內容后，就要依據得出的教學流程框架進行詳細的教學方案設計。設計方案時教師要注意虛擬實驗的特點，認真剖析實驗內容，結合具體的教學內容和學生的認知水平，按照教學流程分環節設計具體教學計劃。參照每一環節需要注意的要點，最大限度的考慮課堂教學中會出現的問題并做好防范準備，力爭取得良好的教學效果。

2.3 教學支架提供策略

教學支架是在教學中教師提供給學習者的即時支持，可以幫助學習者有意義的參與問題解決。在教學實踐中，為了幫助學生學習，筆者提供了許多的教學支架，例如實驗現象觀察表、實驗方案設計表等，產生了一定的效果。需要注意的是教學支架要在適當時間提供給學生，要把握教學時機的準確性，適時的對學生進行引導，合適的教學支架可以對學生解決問題產生極大地幫助。

2.4 指導督促給予策略

在學生進行虛擬實驗操作和討論交流的過程中，雖然是學生進行自主探究，但是不能將課堂完全交給學生。教師要給予一定的指導和監督，要幫助學生及時解決他們遇到的難題，并且要督促學生開展合作學習，防止學生出現分心和懈怠的情況，要通過教師的引導，提高學生的學習效率。

3 虛擬實驗應用策略

3.1 虛擬實驗硬件選擇策略

本研究中選用的NOBOOK虛擬實驗系統可以在電腦終端使用，也可以在移動終端上使用。但在實際的教學過程中選擇不同的硬件設備進行支持，教學效果也會有所不同。電腦設備較移動終端在視覺效果和屏幕大小、支持功能等方面更為強大，逼真感更強，在資源的獲取與整合方面更具有優勢。其次，電腦設備可以利用云端課堂管理系統對教室電腦系統進行輔助管理，方便教師管理學生。移動終端在交互方面比電腦設備更具優勢，移動終端是利用觸控的方式進行操作。綜上所述，教師在進行虛擬實驗教學活動時，根據實際教學條件和需求選擇合適的教學硬件。

3.2 虛擬實驗軟件選擇策略

市場上虛擬實驗軟件的種類繁多，不同的虛擬實驗軟件具有不同的特點。本研究的教學目標在于培養學生的科學探究能力與創新意識，需要學生操作虛擬實驗系統進行自主探究。此外，學校有連接網絡的計算機教室，學生網絡應用能力較強，因此選用自由度較高，可以任意組裝實驗器材的NOBOOK虛擬實驗軟件。所以，NOBOOK虛擬實驗軟件是老師選擇的最合適的軟件。

3.3 虛擬實驗系統操作策略

在學生自己操作虛擬實驗之前，教師應該對虛擬實驗的操作進行演示，使學生了解該如何在虛擬實驗桌面中操控和擺放儀器，如何取用藥品，如何開展實驗。教師還應該向學生講解操作虛擬實驗系統時的注意事項：組裝實驗儀器時會有聲音提醒位置是否擺放正確;在使用完藥品或有不需要的實驗儀器時，可以點擊該儀器或藥品進行刪除;可以重置實驗桌面，開啟新的實驗。

綜上所述，基于NOBOOK 虛擬教學的相關理論，進行虛擬實驗教學探究，在教學過程中注重學生的主體地位，能夠進一步激發學生的學習積極性，對于提升理化生教學質量具有重要意義。

參考文獻

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