虚拟实验辅助中学生物实验教学的实施与效果评价

发布时间：2016-06-20 05:23

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2虚拟实验及教学应用概述

2.1虚拟实换定义

根据上述对虚拟实验不同的定义和阐述结合的基础上结合本文探讨的内容，从技术和教学应用这两个方面我们将虚拟实验定义为：虚拟实验是一个以计算机控制为中屯、和软件技术为基础所建构的逻辑结构模型，并根据层次化和模块化的设计思想结合软硬件协调有关硬件效应设备而组成的虚拟实验系统，再利用网络技术完成虚拟试验系统的网络化，实现便于在个人计算机上运行，同时还可进行自行开发设计和远程控制协作的实验方法。

2.2虚拟实验特点

良好的交互性是虚拟实验最为显著的特征之一，主要是指学习者为了实现教学目的在虚拟实验创设的形象直观的交互式虚拟环境中进行的各种交互，（即操作交互，信息交互和概念交互等）。像这种控制真实实验设备那样自然的操作虚拟仪器能够増强学生的亲临感，，激发学生探索、获取、掌握、应用知识的兴趣和欲望，还可提高学生动手操作真实实验的主动性、积极性和效率有重要的促进作用。虚拟实验是对真实实验的模拟化，是有相对应的结构原型的，因此，虚拟实验是可以让实验者从被动的实验观察者转化为实验的操作者，体验切实的＂临场感＂和＂逼真感＂。虚拟实验的沉浸性也是虚拟实验技术有别于其他技术手段应用在教育领域中重要特征之一。经过精屯、设计的高度的沉浸性虚拟实验技术是能够调动学生所有感觉器官的，可让学习者在虚拟实验的环境中感受和体会到那种真实的直接经验，可以让学习者又快又好的把在虚拟实验过程中获取的技能经验应用到真实实验的环境中，促使学习者实验技能和实验效果的提高。

3传统的生物实验教学与虚拟实验教学的比较分析........23

3.1传统生物实验教学的不足......23

3.2虚拟实验应用于生物实验教学的优点........23

3.3虚拟实验的局限性.....25

4虚拟实验辅助生物实验教学设计的原则拟理论基础.....27

4.1虚拟实验辅助于生物实验教学的设计原则.......27

4.2虚拟实驗辅助生物实验教学的理论基础........28

5所在实习中学生物实验教学拟况的调查...32

5.1调查目的.......32

5.2调查过程.......32
5.3调查结果分析.......32

6虚拟实验辅助中学生物实验教学的实施与效果评价

6.1虛拟实验辅助生物实验教学的教学流程设计

随着虚拟实验逐步的被实验教学所引用，很多传统的真实的实验教学流程正被打破。尽管虚拟实验在许多方面都有其自身的优点，但真实实验的地位是虚拟实验所无法取代的。因此，在实验教学中，虚拟实验的地位仍然是一个辅助者的角色。在应用虚拟实验进行教学时，我们需要建立一个合适的教学模式即：＂虚＂＂实＂结合。那么在此次的比较实验教学中，实验班就采用了＂虚＂、＂实＂结合的教学方式，另外两个对照班则还是继续沿用传统的实验教学方式即：对照1班是讲解、实验演示；对照2班是讲解、动手实际操作实验。其具体的流程如图6-1所示，并在教学流程完成后采用问卷调查和测验的方式对其教学效果进行评价。

6.2《植输根尖分生区组织细有丝分裂》虚拟实验教学案例设计

通过对苏教版高中三本必修课的教材分析解读后，笔者对这三册必修中的实验进行了一个分类，具体如附录4所示，不少实验如：主动运输之细胞大小与物质运输的关系、绿叶中色素的提取和分离、观察根尖分生组织细胞的有丝分裂等都可以采用虚拟实验辅助教学的方式进行。因此在进行此次等组对比实验教学的设计中，笔者选择了《植物根尖分生区组织细胞有丝分裂》的实验为案例进行教学实验设计。由于该实验是苏教版必修一第五章第一节细胞增殖中的实验，是与考钢挂钩的实验之一，并且通过该实验可有助于学生更清晰的观察到细胞分裂的各个时期的动态实验图，并更准确的对细胞有丝分裂的过程及各个时期的重要特征进行描述。

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7总结与展望

从本文的对比教学的结果和调查的数据能够看出，在由虚拟实验辅助下，中学生物实验教学是可以建构一个效果良好的虚实结合实验体系，在充分利用虚拟实验以弥补实验教学条件和教学时数不足的同时，也可利用虚拟实验以提髙真实实验的教学效果。具体表现在下几点。（1）作为实验教学新方法的虚拟实验，具有成本低、速度快的优点，可以弥补生物实验教学条件和教学時数的不足，帮助教师在既定的时间内完成实验教学，促进高投入、高危险性生物实验的广泛开展。（2）虚拟实验具有良好的沉浸性、交互性和真实感，可以让抽象的原理知识变得直观形象，可让学生同时接受到感官、视觉、动作的共同刺激，因此，虚拟实验对提高学生对生物实验学习的兴趣有重要的作用。（3）通过虚捣实验可实现虚实结合，因此，应用虚拟实验辅助中学生物实验教学可促进学生在真实实验开展前充分掌握实验各要素，提髙实际动手操作能为，进而提高实验效率和实验教学效果。

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参考文献（略）

本文编号：59279