初中生物虛擬實(shí)驗(yàn)室 驗(yàn)證性虛擬實(shí)驗(yàn)在初中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)中作用.doc

1、初中生物虛擬實(shí)驗(yàn)室 驗(yàn)證性虛擬實(shí)驗(yàn)在初中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)中作用初中生物虛擬實(shí)驗(yàn)室 驗(yàn)證性虛擬實(shí)驗(yàn)在初中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的作用 面對全球嚴(yán)峻的自然災(zāi)害，我國應(yīng)該采取有效措施積極應(yīng)對，以保證國內(nèi)糧食生產(chǎn)穩(wěn)定發(fā)展，宏觀調(diào)控有力高效，確保國內(nèi)糧油市場供應(yīng)和價(jià)格的基本穩(wěn)定。由于我國糧食庫存和儲(chǔ)備充裕，進(jìn)口糧食的數(shù)量占國內(nèi)糧食產(chǎn)量和消費(fèi)量的比重很低，所以目前國際市場的糧價(jià)上漲不大可能對【摘要】：p 闡述了課堂教學(xué)中教學(xué)情境創(chuàng)設(shè)的意義，并根據(jù)情境創(chuàng)設(shè)的目標(biāo)和依托點(diǎn)的不同，結(jié)合教學(xué)實(shí)踐，具體論述了在“生物膜的流動(dòng)鑲嵌模型”中相關(guān)教學(xué)情境的創(chuàng)設(shè)與應(yīng)用，并對如何創(chuàng)設(shè)更有內(nèi)涵的教學(xué)情 境進(jìn)行了探討和總結(jié)。【關(guān)鍵詞】：p

2、教號 學(xué)情境模型構(gòu)建假說演繹中圖分類號 G633 自 自 20 世紀(jì) 80 年代物流概念引入我國至今，物流業(yè)正逐漸從起步期向發(fā)展期過渡，但與國際物流業(yè)的發(fā)展情況相比，仍有不小的差距。當(dāng)前，我國物流業(yè)發(fā)展主要面臨四大制約因素。一是認(rèn)知問題?，F(xiàn)代物流是經(jīng)濟(jì)全球化的產(chǎn)物，也是推動(dòng)經(jīng)濟(jì)全球化的重要服務(wù)業(yè)。物流業(yè)在我國第【摘要】：p 驗(yàn)證性虛擬實(shí)驗(yàn)是一種新的實(shí)驗(yàn)類塑。驗(yàn)證性虛擬實(shí)驗(yàn)在提高生物實(shí)驗(yàn)課堂效率；降低實(shí)驗(yàn)成本，培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力和創(chuàng)造力等方面起著重要的作用，值得在初 中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)中推廣應(yīng)用?！娟P(guān)鍵詞】：p 驗(yàn)證性虛擬實(shí)驗(yàn) 初中生物 實(shí)驗(yàn)教學(xué) 中圖分類號 G633.91 碼 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 B 生物

3、學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科，實(shí)驗(yàn)教學(xué)在生物教學(xué)中是不可或缺的重要組成部分。近年來，隨著現(xiàn)代教育技術(shù)的迅速發(fā)展，一種新的實(shí)驗(yàn)方式 - 虛擬實(shí)驗(yàn)，開始出現(xiàn)生物教學(xué)領(lǐng)域，虛擬實(shí)驗(yàn)的應(yīng)用改變了傳統(tǒng)的教育模式，使教與學(xué)的方式發(fā)生了革命性的變化。目前，用于實(shí)驗(yàn)教學(xué)的計(jì)算機(jī)虛擬實(shí)驗(yàn)軟件非常豐富，加上網(wǎng)絡(luò)資為虛擬實(shí)驗(yàn)的應(yīng)用和發(fā)展提供了條件，虛擬實(shí)驗(yàn)在中學(xué)生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)中已受到重視， 并出現(xiàn)了快速發(fā)展的為 趨勢，大有星火燎原之勢。作為 21 世紀(jì)的生物教師，了解和掌握這種新型的實(shí)驗(yàn)方式顯得必要且緊迫。根據(jù)虛擬實(shí)驗(yàn)在教學(xué)過程中的不同功能，虛擬實(shí)驗(yàn)分為驗(yàn)證性虛擬實(shí)驗(yàn)和探究性虛擬實(shí)驗(yàn)。在教學(xué)實(shí)踐中筆者對驗(yàn)證性虛擬實(shí)驗(yàn)進(jìn)

4、行了教學(xué)實(shí)踐探索，感受頗深。1 驗(yàn)證性虛擬實(shí)驗(yàn)的界定和特點(diǎn) 驗(yàn)證性虛擬實(shí)驗(yàn)指實(shí)驗(yàn)者在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)技術(shù)仿真或虛構(gòu)的實(shí)驗(yàn)環(huán)境中，針對已知的實(shí)驗(yàn)結(jié)果而進(jìn)行的以驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)結(jié)果、鞏固和加強(qiáng)有關(guān)知識內(nèi)容、培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)操作能力為目的的重復(fù)性實(shí)驗(yàn)。驗(yàn)證性虛擬實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)結(jié)果是已知的，因此 實(shí)驗(yàn)步驟的設(shè)計(jì)也合乎實(shí)驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生的必然。經(jīng)歷確定實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹⒋_定實(shí)驗(yàn)原理、確定實(shí)驗(yàn)器材、設(shè)計(jì)合理的實(shí)驗(yàn)步驟、觀察現(xiàn)象并收集數(shù)據(jù)、分析p 數(shù)據(jù)得出結(jié)論這幾個(gè)過程，在培養(yǎng)學(xué)生的思維能力上具有一定的作用。與真實(shí)實(shí)驗(yàn)不同，驗(yàn)證性虛擬實(shí)驗(yàn)是利用計(jì)算機(jī)并結(jié)合虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)來完成真實(shí)環(huán)境中的各種驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，除了其實(shí)驗(yàn)效果與真實(shí)實(shí)驗(yàn)效果完全一致

5、外，還具有虛擬實(shí)驗(yàn)特有的實(shí)時(shí)性、可控性、安全性和重復(fù)性等特點(diǎn)。2 驗(yàn)證性虛擬實(shí)驗(yàn)的作用 2.1 驗(yàn)證性虛擬實(shí)驗(yàn)是提高生物實(shí)驗(yàn)課堂效率的重要方法 演示實(shí)驗(yàn)是中學(xué)生物教學(xué) 的重要環(huán)節(jié)，可以很好地輔助教學(xué)，使生物學(xué)原理和規(guī)律更為直觀地展現(xiàn)。然而客觀條件的限制又往往導(dǎo)致一些演示實(shí)驗(yàn)無法完成或效果不佳。例如，人教版初中生物學(xué)七年級上冊第三單元第三章的演示實(shí)驗(yàn)“光合作用產(chǎn)生了什么氣體”，就是一個(gè)較容易失敗的演示實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)失敗的最主要原因是該實(shí)驗(yàn)按教材編排在冬天進(jìn)行，由于氣溫較低，影響了光合作用的效率。由于缺少了直觀形象的認(rèn)知過程，學(xué)生學(xué)習(xí)“光合作用與生物圈中的碳氧平衡”時(shí)，普遍感到困難，只能死背硬記。在這

6、種情況，如果采用虛擬實(shí)驗(yàn)，學(xué)生可以通過計(jì)算機(jī)完成實(shí)驗(yàn)，并可清晰地觀察到與真實(shí)實(shí)驗(yàn) 完全相同的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。而且，這種方式實(shí)驗(yàn)可以多次重復(fù)，不會(huì)受實(shí)驗(yàn)條件的限制，大大提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。冊 又如，人教版初中生物學(xué)八年級上冊 21 頁的探究“鳥適于飛行的特點(diǎn)”，學(xué)生提出“胸肌為鳥的飛行提供了動(dòng)力，發(fā)達(dá)的胸肌是鳥類適于飛行的特征”假設(shè)時(shí)，解剖一種會(huì)飛的鳥，觀察鳥的胸肌附著的方式和位置；用電流刺激使胸肌收縮，看其是否能牽引翼產(chǎn)生與飛行有關(guān)的運(yùn)動(dòng)來驗(yàn)證胸肌是否與飛行有關(guān)就顯得非常重要了。這不僅能幫助學(xué)生深入理解知識，而且是培養(yǎng)科學(xué)思維和科學(xué)態(tài)度的重要契機(jī)。然而，解剖動(dòng)物的實(shí)驗(yàn)與課標(biāo)保護(hù)生命愛護(hù)小鳥的教 育

7、教學(xué)理念相抵觸。利用多媒體虛擬仿真平臺不僅能夠在虛擬情況下完成解剖家鴿觀察胸肌附著位置和驗(yàn)證胸肌為鳥類的飛行提供動(dòng)力，而且能夠在利用計(jì)算機(jī)虛擬現(xiàn)實(shí)的功能創(chuàng)建胸肌與飛行關(guān)系的立體模型，完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告。再如，真實(shí)實(shí)驗(yàn)受到實(shí)驗(yàn)環(huán)境和實(shí)驗(yàn)條件的限制，實(shí)驗(yàn)結(jié)果時(shí)常與理論不一致，甚至出現(xiàn)相反的數(shù)據(jù)，這違背了開設(shè)驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)的初衷。虛擬實(shí)驗(yàn)室能夠?yàn)榻處熀蛯W(xué)生創(chuàng)造一個(gè)完全理想化的實(shí)驗(yàn)環(huán)境，因此獲得的實(shí)驗(yàn)結(jié)果是符合自然現(xiàn)象和規(guī)律的。綜上所述，合理地開發(fā)和利用虛擬實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行驗(yàn)證性虛擬實(shí)驗(yàn)，不僅是促進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)有效性的新 興實(shí)驗(yàn)教學(xué)手段，而且還大大提高了課堂效率。2.2 驗(yàn)證性虛擬實(shí)驗(yàn)不僅能降低實(shí)驗(yàn)成本，而且能培養(yǎng)學(xué)生的

8、動(dòng)手能力和創(chuàng)造力 在傳統(tǒng)生物實(shí)驗(yàn)室，有些驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)要采用比較昂貴的實(shí)驗(yàn)材料或儀器，有些實(shí)驗(yàn)具有一定的危險(xiǎn)性。所以，一般的實(shí)驗(yàn)室都會(huì)針對預(yù)防意外傷害和實(shí)驗(yàn)儀器的損壞制定許多規(guī)章制度和處罰條例。這樣做無可厚非，但同時(shí)也會(huì)產(chǎn)生負(fù)面作用。一方面，過于嚴(yán)厲的規(guī)章制度和處罰條例容易導(dǎo)致學(xué)生在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作時(shí)躡手躡腳放不開。學(xué)生放不開或不敢做實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)技能也就得不到鍛煉，訓(xùn)練學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作技能的教學(xué)目標(biāo)無法實(shí)現(xiàn)。另一方 面，有些學(xué)生自主意識很強(qiáng)，規(guī)章制度并無威懾力，常常會(huì)進(jìn)行一些“地下操作”，意外事故仍無法避免，損壞儀器的情況也時(shí)有發(fā)生。其實(shí)，這些“破壞性”強(qiáng)的學(xué)生大多也是因?yàn)楹闷嫘闹兀绻處熌苷_引導(dǎo)并給他

9、們機(jī)會(huì)，將會(huì)成為動(dòng)手能力和創(chuàng)造能力較強(qiáng)的學(xué)生。例如，可讓學(xué)生先進(jìn)行多媒體虛擬實(shí)驗(yàn)室操作，然后進(jìn)行實(shí)際操作，即可以降低儀器的損耗率，又有利于學(xué)生實(shí)驗(yàn)技能的培養(yǎng)。從更高的層面上看，虛擬實(shí)驗(yàn)室為學(xué)生提供全方位、開放性的操作環(huán)境，能把很多傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)做不到的效果一一展現(xiàn)，是學(xué)生在課堂上實(shí)現(xiàn)了在虛擬世界的真實(shí)體驗(yàn)。讓學(xué)生在這樣的虛 擬實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行自主探討活動(dòng)能培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。在傳統(tǒng)生物實(shí)驗(yàn)室，開設(shè)驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)時(shí)往往都是先由教師在講臺上演示實(shí)驗(yàn)過程，介紹實(shí)驗(yàn)中應(yīng)注意的各個(gè)問題，然后由學(xué)生來操作。但是由于受實(shí)驗(yàn)儀器小、學(xué)生多等限制。教師在演示過程中不可能面面俱到，總會(huì)有一部分學(xué)生不能清楚地看到實(shí)驗(yàn)過程和聽清楚

10、實(shí)驗(yàn)過程中的關(guān)鍵事項(xiàng)。例如在顯微鏡的使用實(shí)驗(yàn)中：一般教師先講解、示范顯微鏡的使用，可等學(xué)生自己獨(dú)立實(shí)驗(yàn)時(shí)，有相當(dāng)一部分學(xué)生不能正確掌握操作的要領(lǐng)，就會(huì)出現(xiàn)一些不規(guī)范操作，致使實(shí)驗(yàn)效果不佳。如果利用多媒體仿真虛擬實(shí)驗(yàn)室來“練習(xí)使 用顯微鏡”，不僅可以避免上述情況，而且在學(xué)生單獨(dú)實(shí)驗(yàn)時(shí)，學(xué)生某一步驟搞不清楚，可以反復(fù)播放操作指引，根據(jù)提示練習(xí)操作技巧，直到掌握為止。這樣兼顧個(gè)體差異的實(shí)驗(yàn)課堂，真正做到了面向全體學(xué)生，提高生物科學(xué)素養(yǎng)。2.3 驗(yàn)證性虛擬實(shí)驗(yàn)具有實(shí)驗(yàn)檢測作用 采用實(shí)際實(shí)驗(yàn)，考查學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能，需要投入大量的人力、物力，同時(shí)由于每次選取的實(shí)驗(yàn)數(shù)量少，限制了考查的覆蓋面。而且，從實(shí)驗(yàn)本身

11、特點(diǎn)看，由于實(shí)驗(yàn)過程的連續(xù)性，這種考查方式很難考查實(shí)驗(yàn)過程中的某一個(gè)環(huán)節(jié)。利用信息技術(shù)，呈現(xiàn)一個(gè)近乎真實(shí)的實(shí)驗(yàn)環(huán)境，讓學(xué)生在虛擬的實(shí) 驗(yàn)環(huán)境中完成各種實(shí)驗(yàn)操作，可高效、快速地完成實(shí)驗(yàn)技能的檢測目標(biāo)。3 驗(yàn)證性虛擬實(shí)驗(yàn)的適用情況分析p 在傳統(tǒng)的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中出現(xiàn)以下情況，致使學(xué)生在真實(shí)情境下難以完成實(shí)驗(yàn)時(shí)，教師可以考慮借助計(jì)算機(jī)為學(xué)生創(chuàng)設(shè)一個(gè)與真實(shí)情景相同的虛擬實(shí)驗(yàn)環(huán)境，讓學(xué)生在虛擬情景下完成驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，以獲得體驗(yàn)和培養(yǎng)技能。實(shí)驗(yàn)器材昂貴，數(shù)量有限，難以兼顧全體學(xué)生的技能提高；實(shí)驗(yàn)對環(huán)境條件要求較苛刻，真實(shí)情景下難以將實(shí)驗(yàn)條件控制在理想狀態(tài)下；實(shí)驗(yàn)周期過長，成本過高、危險(xiǎn)過大，甚至無法完成

12、；實(shí)驗(yàn)原理或現(xiàn)象不易理解 ；實(shí)驗(yàn)包含的基本原理不易拓展到實(shí)防生活中；為了講清楚實(shí)驗(yàn)原理或現(xiàn)象，需要反復(fù)實(shí)驗(yàn)或隨時(shí)隨地做演示實(shí)驗(yàn)；需要反復(fù)比較才能確定出實(shí)驗(yàn)步驟；實(shí)驗(yàn)操作步驟容易出現(xiàn)錯(cuò)誤或不夠規(guī)范。結(jié)合以上分析p ，筆者在義務(wù)教育階段人教版教材中適合進(jìn)行驗(yàn)證性虛擬實(shí)驗(yàn)的部分內(nèi)容(表 表 1) 。綜上所述，驗(yàn)證性虛擬實(shí)驗(yàn)是初中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要補(bǔ)充，對創(chuàng)設(shè)高效的實(shí)驗(yàn)課堂起著積極的作用，值得推廣應(yīng)用。【摘要】：p 驗(yàn)證性虛擬實(shí)驗(yàn)是一種新的實(shí)驗(yàn)類塑。驗(yàn)證性虛擬實(shí)驗(yàn)在提高生物實(shí)驗(yàn)課堂效率；降低實(shí)驗(yàn)成本，培養(yǎng)學(xué) 生的動(dòng)手能力和創(chuàng)造力等方面起著重要的作用，值得在初中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)中推廣應(yīng)用?！娟P(guān)鍵詞】：p 驗(yàn)證性虛擬實(shí)號 驗(yàn)初中生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)中圖分類號G633.91 文獻(xiàn)標(biāo)識碼B 生物學(xué)科學(xué)精神與人文精神是相互依存、相互滲透的，只有把科學(xué)精神教育與人文精神教育有機(jī)結(jié)合起來，才能真正提高國民素質(zhì)。科學(xué)性和人文性的統(tǒng)一已成為人類文明發(fā)展的方向，高中生物課程教育應(yīng)該追求科學(xué)性和人文性的統(tǒng)一。1 現(xiàn)實(shí)生活呼喚科學(xué)精神與人文精神的統(tǒng)一江蘇某地瓜高中生物學(xué)的知識體系中蘊(yùn)含著諸多辯證思想，在教學(xué)中挖掘這些思想，堅(jiān)持用哲學(xué)觀點(diǎn)來指導(dǎo)教學(xué)實(shí)踐，應(yīng)當(dāng)成 為生物學(xué)教師的一種教學(xué)觀念。1 對立統(tǒng)一觀點(diǎn) 1.1 胰島素和胰島 高血糖素之間的作用胰高血糖素是由胰島 A 細(xì)胞分泌的，它的主