虛擬實驗在初中生物教學(xué)中的應(yīng)用

羅艷芝

【摘要】生物學(xué)的學(xué)習(xí)需要實驗與理論相結(jié)合，通過實驗驗證理論得出結(jié)論，在實驗過程中可以鍛煉學(xué)生的動手能力，觀察實驗過程的變化，總結(jié)實驗結(jié)果，使學(xué)生的觀察能力和自我總結(jié)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(hù)學(xué)生的安全，在初中生物教學(xué)中引入虛擬實驗這種新型教學(xué)模式是非常有必要的。

【關(guān)鍵詞】虛擬實驗;初中生物;實驗教學(xué)

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(jìn)行探索，找到保護(hù)生命的方法，生物學(xué)就是關(guān)鍵，通過研究生命的特征和現(xiàn)象來探索生命的奧秘。初中生物是一門神奇的學(xué)科，它帶領(lǐng)著學(xué)生去感受生命的神圣，在學(xué)習(xí)過程中，需要進(jìn)行實驗來驗證結(jié)論的正確與否，學(xué)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(jié)果不準(zhǔn)確，這時虛擬實驗就很好地解決了此問題，隨著科技的發(fā)展，計算機(jī)成為新興產(chǎn)物，虛擬實驗就是利用計算機(jī)的優(yōu)勢，在計算機(jī)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(xué)中的應(yīng)用進(jìn)行詳細(xì)的分析。

一、初中生物教學(xué)現(xiàn)狀分析

初中這個年齡段的學(xué)生對知識有著極強(qiáng)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(huán)境、實驗設(shè)備的差異，都會影響實驗的進(jìn)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(huán)境下，部分城市已經(jīng)將生物從中考中取消，所以，家長、學(xué)校管理層、教師，包括學(xué)生本身都對生物不夠重視，認(rèn)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(jié)合的課程，學(xué)校的實驗設(shè)備沒有及時跟進(jìn)，教師資源沒有合理分配，都會造成生物這門課程的沒落。當(dāng)今社會，生物是一門很重要的課程，它可以為學(xué)生普及自然知識，拓寬學(xué)生的視野，為學(xué)生以后的生活奠定一定的知識儲備，所以生物學(xué)應(yīng)該得到家長、學(xué)校、社會、學(xué)生的重視。學(xué)校應(yīng)該對生物學(xué)的實驗設(shè)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(shè)備差異造成的結(jié)果不精準(zhǔn)的問題，同時上機(jī)操作可以解決教師資源的分配問題，上機(jī)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(xué)當(dāng)中。

二、虛擬實驗在初中生物教學(xué)中的應(yīng)用策略

（一）初中生物實驗教學(xué)內(nèi)容的篩選

不是所有初中生物教學(xué)內(nèi)容都適合進(jìn)行虛擬實驗，在選擇實驗中，要尋找適合教學(xué)內(nèi)容的實驗，讓理論與實驗進(jìn)行有效的結(jié)合。虛擬實驗是科技進(jìn)步的結(jié)果，傳統(tǒng)生物教學(xué)一般都是以實際現(xiàn)實操作為主，操作過程中學(xué)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(xué)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(xué)中可以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，激發(fā)學(xué)生的主動思考能力。傳統(tǒng)生物教學(xué)中的實驗都可以通過虛擬實驗來實現(xiàn)，所以虛擬實驗的教學(xué)內(nèi)容與傳統(tǒng)實驗的教學(xué)內(nèi)容大致相同，只不過換了集中上課形式，改為計算機(jī)操作。如《細(xì)胞通過分裂產(chǎn)生新細(xì)胞》這一課，傳統(tǒng)實驗需要通過顯微鏡觀察細(xì)胞的變化從中得出結(jié)論，實驗過程中受到一些主客觀因素的影響，學(xué)生的操作不到位，顯微鏡設(shè)備的不佳都會使結(jié)果不理想。學(xué)生本是懷著一種好奇的心理去做實驗，經(jīng)過努力，得到的結(jié)果去不盡人意，會打擊到學(xué)生的求知心理。虛擬實驗可以通過計算機(jī)操作，通過計算機(jī)觀察細(xì)胞分裂得出精準(zhǔn)的結(jié)論，這個方法能夠滿足學(xué)生的求知欲，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)的興趣。

（二）虛擬實驗引入課堂的操作方法

學(xué)生的健康成長是教學(xué)的本身，初中生物課程中一些實驗，如果學(xué)生操作不當(dāng)就會引發(fā)危險，而教師的精力又是有限的，不能同時照顧到所有學(xué)生，這就加大了學(xué)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(xué)生的積極性，使學(xué)生不能很好地融入課堂，學(xué)生的好奇心會使學(xué)生在課后進(jìn)行模仿，這會引起安全事故。引入虛擬實驗，讓學(xué)生親自操作，在計算機(jī)上進(jìn)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(xiàn)實課堂是無法實現(xiàn)的，并且一些內(nèi)容也無法進(jìn)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(jī)操作，設(shè)定合理的條件、光照，在模擬光合作用真實情況下進(jìn)行觀察，大大節(jié)省了實驗時間，虛擬實驗的優(yōu)點就在與此，其有利于實驗結(jié)果的檢測與評定。傳統(tǒng)實驗中，影響因素多，學(xué)生測量結(jié)果不準(zhǔn)確，無法清楚地知道學(xué)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(yīng)大范圍的在初中生物教學(xué)中推廣。

（三）適當(dāng)?shù)膶嶒炋嵘龑W(xué)生學(xué)習(xí)興趣

生物本身是一門非常有趣的學(xué)科，但將生物變成書本，通過上課的方式傳授學(xué)生知識，會使學(xué)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(xué)生愿意上生物課，是當(dāng)今生物教學(xué)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(xué)生提供了開放性的操作環(huán)境，有效地突破了傳統(tǒng)課堂的枯燥，甚至產(chǎn)生意想不到的效果，讓學(xué)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(xué)生的動手操作能力，使生物這門學(xué)科成為學(xué)生心中一門很重要也很有趣的學(xué)科。

結(jié)語

虛擬實驗與傳統(tǒng)實驗相比，有了實質(zhì)性的突破，極大地節(jié)省了人力和物力同時，還有效地保護(hù)了學(xué)生的安全，使學(xué)生的動手能力得到提升。虛擬實驗還可以使同一實驗進(jìn)行重復(fù)操作，使學(xué)生更加深層次的掌握所學(xué)內(nèi)容，這都是以往傳統(tǒng)生物教學(xué)做不到的。所以虛擬實驗在初中生物教學(xué)中的應(yīng)用得到教育部門的廣泛推廣，科技在進(jìn)步，教學(xué)方式也要隨之進(jìn)步，應(yīng)將科學(xué)技術(shù)手段合理的運(yùn)用到教學(xué)當(dāng)中，虛擬實驗應(yīng)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(xué)方式。