虛擬實(shí)驗(yàn)室在高中生物教學(xué)中的應(yīng)用與探索

王澤　趙昀彤　金海濤　馬蓮菊

摘 要：虛擬教學(xué)資源與高中生物教學(xué)的有效結(jié)合，將為學(xué)校人才培養(yǎng)質(zhì)量及綜合教育實(shí)力的提升提供不竭動(dòng)力。文章基于沈陽師范大學(xué)動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)虛擬教學(xué)平臺(tái)，對(duì)高中生物課程《動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)》進(jìn)行線上線下相結(jié)合的教學(xué)設(shè)計(jì)與改革，以期為高中生物實(shí)驗(yàn)性課程內(nèi)容提供更加直觀、有效的教學(xué)示范，推動(dòng)高中生物人才培養(yǎng)素質(zhì)化、信息化及多元化健康發(fā)展。

關(guān)鍵詞：高中生物教育;實(shí)驗(yàn)教學(xué);虛擬實(shí)驗(yàn)室;細(xì)胞培養(yǎng)

中圖分類號(hào)：G434;G633.91? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A? ? ? ?文章編號(hào)：1673-8454（2020）10-0034-04

一、高中生物課程的教學(xué)現(xiàn)狀

1.新時(shí)代下的挑戰(zhàn)

生命科學(xué)是一門前沿性與實(shí)踐性并存的發(fā)展性學(xué)科，2019年6月國務(wù)院出臺(tái)了關(guān)于推進(jìn)高中教育改革的綱領(lǐng)性文件《關(guān)于新時(shí)代推進(jìn)普通高中育人方式改革的指導(dǎo)意見》，該意見的出臺(tái)意味著我國的高中教育進(jìn)入“以內(nèi)涵發(fā)展、提高質(zhì)量為重點(diǎn)的發(fā)展新階段”。高中生物的教學(xué)工作不僅要完成基礎(chǔ)知識(shí)的傳遞，還需要與時(shí)俱進(jìn)地拓展學(xué)生創(chuàng)新、實(shí)踐、自主學(xué)習(xí)、信息處理等多維度綜合素養(yǎng)。值得注意的是，當(dāng)今的生命科學(xué)正以最活躍的姿態(tài)向世界呈現(xiàn)尖端的研究成果，信息素養(yǎng)已經(jīng)被列為現(xiàn)代化人才的必備能力之一，傳統(tǒng)的生物教育思想、教學(xué)模式乃至教學(xué)手段亟需進(jìn)行深入的信息化改造和升級(jí)[1]，以應(yīng)對(duì)社會(huì)發(fā)展對(duì)當(dāng)前教育的需求與挑戰(zhàn)。

2.教學(xué)內(nèi)容對(duì)教學(xué)手段的訴求

匹配的教學(xué)手段是開展素質(zhì)教育的基礎(chǔ)。我國規(guī)定的高中生物學(xué)科教材多為人教版，其中，生物學(xué)科體系中有關(guān)形態(tài)、結(jié)構(gòu)及生理等的基礎(chǔ)性知識(shí)為必修教學(xué)內(nèi)容;演示教學(xué)（實(shí)驗(yàn)）等直觀教學(xué)手段在該部分教學(xué)過程中發(fā)揮著重要作用[2]，基本可以滿足展示知識(shí)、培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、活躍課堂氣氛等教學(xué)環(huán)節(jié)的需求;同時(shí)，隨著教學(xué)信息化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化程度越來越高，目前已經(jīng)形成了較為系統(tǒng)和成熟的多媒體直觀教學(xué)資源，如高清電子演示圖片、Flash模擬動(dòng)畫、觀摩視頻、微課等[3]，可以很好地支撐該部分課程內(nèi)容的“教”和“學(xué)”。但是不難發(fā)現(xiàn)，人教版選修課程涉及的學(xué)習(xí)內(nèi)容多為分子生物學(xué)、基因工程及細(xì)胞工程等領(lǐng)域的發(fā)展性知識(shí)和應(yīng)用技術(shù)，具有微觀抽象、前沿性強(qiáng)、實(shí)踐強(qiáng)度高等特點(diǎn)，如果仍然采用傳統(tǒng)的直觀課堂開展教學(xué)，不僅很難完成基本知識(shí)的傳授，更加不足以完成該教學(xué)內(nèi)容所蘊(yùn)含的創(chuàng)新能力、實(shí)踐能力、探索精神等培養(yǎng)意義，甚至可能會(huì)誤導(dǎo)學(xué)生產(chǎn)生“實(shí)驗(yàn)操作并不重要”的錯(cuò)誤思維導(dǎo)向。

3.受限的傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)

當(dāng)前學(xué)校綜合教育實(shí)力愈發(fā)受到課程設(shè)置、教學(xué)資源及地域發(fā)展情況等各種因素的影響。對(duì)于地方性的普通高中來說，生物學(xué)科實(shí)驗(yàn)性教學(xué)內(nèi)容受到很多客觀條件的制約，如教育經(jīng)費(fèi)、儀器設(shè)備臺(tái)套數(shù)、實(shí)驗(yàn)環(huán)境等，導(dǎo)致生物教學(xué)并不能實(shí)施恰當(dāng)?shù)膶?shí)踐能力培養(yǎng)，經(jīng)常出現(xiàn)“老師操作，同學(xué)看”“一人實(shí)驗(yàn)多人觀看”“復(fù)雜實(shí)驗(yàn)省略、簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn)敷衍”等教學(xué)現(xiàn)象[4]。長(zhǎng)此以往，不僅懈怠了教師的實(shí)踐教學(xué)積極性，同時(shí)會(huì)使學(xué)生往往對(duì)創(chuàng)新、實(shí)踐等活動(dòng)產(chǎn)生強(qiáng)烈的挫敗感，甚至從此在個(gè)人成長(zhǎng)規(guī)劃中喪失實(shí)踐探究的欲望和興趣。由此可見，傳統(tǒng)的教學(xué)模式已經(jīng)無法滿足生物實(shí)驗(yàn)性教學(xué)內(nèi)容的合理展開，實(shí)施更加有效的教學(xué)改革是人才培養(yǎng)及學(xué)校發(fā)展的迫切需求[5]。

二、虛擬實(shí)驗(yàn)室的研究現(xiàn)狀

1.虛擬實(shí)驗(yàn)的出現(xiàn)

虛擬實(shí)驗(yàn)室又名為合作實(shí)驗(yàn)室，1989年弗吉尼亞大學(xué)威廉沃爾夫教授提出“虛擬實(shí)驗(yàn)室”的建議，1995年聯(lián)合國教科文組織賦予了虛擬實(shí)驗(yàn)室定義，1999年愛荷華州立大學(xué)專家對(duì)虛擬實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行了充分的描述：“虛擬實(shí)驗(yàn)室主要是為了創(chuàng)新活動(dòng)與研究提供實(shí)驗(yàn)、遠(yuǎn)程協(xié)作的一種電子類平臺(tái)，屬于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)化的一種虛擬環(huán)境，從根本來講，它運(yùn)用了仿真、虛擬與圖像技術(shù)這種電子技術(shù)，利用計(jì)算機(jī)技術(shù)仿造出來的虛擬環(huán)境，可輔助實(shí)驗(yàn)且代替部分傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)的各類環(huán)節(jié)操作”。在多年的發(fā)展過程中，虛擬實(shí)驗(yàn)室作為一個(gè)沒有墻的中心，成功引導(dǎo)與創(chuàng)新了實(shí)踐類教學(xué)活動(dòng)的實(shí)施。目前，虛擬實(shí)驗(yàn)室可以根據(jù)教學(xué)目標(biāo)的需求，實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)虛擬、場(chǎng)景模擬、師生互動(dòng)、場(chǎng)景交互等多維教學(xué)功能[6];相對(duì)于傳統(tǒng)教學(xué)，基于虛擬實(shí)驗(yàn)室的教學(xué)活動(dòng)不再受到時(shí)間、場(chǎng)地及學(xué)習(xí)次數(shù)等因素的限制，最大化地保障了教學(xué)活動(dòng)的自主性及個(gè)性化開展，對(duì)于實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革產(chǎn)生了變革性的影響。

2.國內(nèi)虛擬教學(xué)資源的形成

我國教育部于2018年針對(duì)高等教育啟動(dòng) “示范性虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目”，并依托國家虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目共享平臺(tái)（www.ilab.com），實(shí)現(xiàn)國家虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目的持續(xù)性對(duì)外聯(lián)通和服務(wù)，目前該平臺(tái)已經(jīng)收錄2079個(gè)認(rèn)定項(xiàng)目，涵蓋生命科學(xué)各個(gè)專業(yè)領(lǐng)域，正創(chuàng)新性地推進(jìn)中國高等教育質(zhì)量的提升。相對(duì)于高校虛擬教學(xué)資源的全面建設(shè)和應(yīng)用，我國高中虛擬教學(xué)資源尚處于社會(huì)自發(fā)性建設(shè)狀態(tài)，其中物理和化學(xué)學(xué)科的虛擬教學(xué)資源建設(shè)和嘗試相對(duì)較早，類似《實(shí)驗(yàn)冊(cè)》、NB生物等企業(yè)化的生物虛擬資源正處于發(fā)展和完善的階段[7][8]。但是值得注意的是，ilab平臺(tái)具有極強(qiáng)的共享性及開放性，對(duì)于高中或基礎(chǔ)教育未嘗不是一種高質(zhì)量的補(bǔ)充性教學(xué)資源，教育工作者可以嘗試深度挖掘和應(yīng)用，恰當(dāng)實(shí)施線上線下相結(jié)合的教學(xué)改革，以支撐基礎(chǔ)教育中前沿性、發(fā)展性知識(shí)的形象傳達(dá)和意義形成，補(bǔ)償和提高學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)與實(shí)踐體驗(yàn)，拓展學(xué)生的學(xué)科視野和探究欲望。此外，基礎(chǔ)教學(xué)單位可以借力調(diào)整學(xué)校發(fā)展戰(zhàn)略，打破教育不公性和地域性，增強(qiáng)競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，促進(jìn)學(xué)校人才培養(yǎng)的長(zhǎng)足發(fā)展。

各類教育研究機(jī)構(gòu)也對(duì)此展開了探索。沈陽師范大學(xué)“動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)虛擬教學(xué)平臺(tái)”在“大力振興師范教育，全面提高師范生培養(yǎng)質(zhì)量”這一改革背景下建設(shè)而成，該平臺(tái)不僅可以配合師范生對(duì)專業(yè)技能的學(xué)習(xí)，完成虛擬實(shí)驗(yàn)室使用等現(xiàn)代教育技能的拓展，最重要的是，學(xué)生利用該平臺(tái)開展了豐富多樣的課堂教學(xué)改革嘗試。平臺(tái)首頁見圖1。

三、基于虛擬實(shí)驗(yàn)室的《動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)》教學(xué)設(shè)計(jì)與實(shí)施

1.動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)虛擬教學(xué)平臺(tái)簡(jiǎn)介

沈陽師范大學(xué)動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)虛擬教學(xué)平臺(tái)共設(shè)置有六個(gè)無菌操作基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)，包括乳鼠肝臟細(xì)胞原代培養(yǎng)（酶解法）、貼壁細(xì)胞傳代、懸浮細(xì)胞傳代、貼壁細(xì)胞凍存、懸浮細(xì)胞凍存和細(xì)胞復(fù)蘇，師生可以根據(jù)學(xué)習(xí)需要切換不同的實(shí)驗(yàn)場(chǎng)景（見圖2）;同時(shí)具有實(shí)驗(yàn)演示和實(shí)驗(yàn)測(cè)試兩個(gè)虛擬操作界面。該虛擬教學(xué)平臺(tái)的實(shí)驗(yàn)設(shè)置與高中生物課程選修三中《動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)》的教學(xué)內(nèi)容及培養(yǎng)目標(biāo)具有很好的匹配度，對(duì)于高中生物教學(xué)工作者實(shí)施線上線下相結(jié)合的虛擬教學(xué)具有很強(qiáng)的操作性。

2.基于虛擬教學(xué)平臺(tái)的教學(xué)設(shè)計(jì)

（1）前期分析

①教學(xué)內(nèi)容分析

《動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)》屬于人教版高中生物選修三教學(xué)內(nèi)容，以必修課程中的“分子與細(xì)胞”為前期知識(shí)基礎(chǔ)，開展動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)的初階學(xué)習(xí)，并展開動(dòng)物細(xì)胞融合技術(shù)、核移植技術(shù)、胚胎工程技術(shù)等前沿知識(shí)的拓展教學(xué)。該部分內(nèi)容呈現(xiàn)較高的操作性和應(yīng)用性，對(duì)實(shí)驗(yàn)室級(jí)別及實(shí)驗(yàn)設(shè)備要求相對(duì)較高，目前基礎(chǔ)高中實(shí)驗(yàn)室基本無法實(shí)施該部分的實(shí)驗(yàn)教學(xué)工作，往往只是采用簡(jiǎn)單的講授法完成理論性教學(xué)。虛擬教學(xué)平臺(tái)的介入將更加有利于該部分教學(xué)內(nèi)容的有效傳達(dá)，幫助學(xué)生準(zhǔn)確獲取程序性知識(shí)，并切實(shí)提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作能力和探究意識(shí)。

②學(xué)情分析

本階段的學(xué)生已完成高中生物基礎(chǔ)知識(shí)的學(xué)習(xí)，具備良好的獨(dú)立思考和學(xué)習(xí)能力，對(duì)于前沿性知識(shí)具有很強(qiáng)的好奇心和踐行欲望。值得注意的是，高中階段學(xué)生并不具備該部分教學(xué)內(nèi)容的先行感性認(rèn)知，基本不具有虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的操作經(jīng)驗(yàn)，計(jì)算機(jī)操作熟練程度存在一定的個(gè)體差異性，同時(shí)自律性和自我約束能力尚有待加強(qiáng)。因此，建議教師以“細(xì)胞培養(yǎng)”等概念性教學(xué)為入手點(diǎn)，利用虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)進(jìn)行沉浸式學(xué)習(xí)，逐步開展“細(xì)胞培養(yǎng)過程”相關(guān)的邏輯性、程序性知識(shí)的搭建，在保證教學(xué)秩序的前提下，最大化地開展探究性學(xué)習(xí)。

③教學(xué)目標(biāo)

知識(shí)與技能：了解動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的意義與應(yīng)用;掌握動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的相關(guān)概念;掌握動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的基本操作原理與程序。

過程與方法：通過虛擬實(shí)驗(yàn)操作平臺(tái)的熟練使用，能夠進(jìn)行動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的基本實(shí)驗(yàn)操作。

情感態(tài)度和價(jià)值觀：了解動(dòng)物細(xì)胞工程的發(fā)展應(yīng)用前景，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究精神和思辨能力。

④教學(xué)重難點(diǎn)

重點(diǎn)：理解動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)各層次概念;利用虛擬教學(xué)平臺(tái)掌握完整的動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)操作過程。

難點(diǎn)：理解動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)的內(nèi)在邏輯性及其前沿應(yīng)用。

（2）教學(xué)策略制定

傳統(tǒng)教學(xué)中，教師是知識(shí)的輸出者，學(xué)生獲取知識(shí)的主要媒介為教材，學(xué)生針對(duì)教材直觀信息展開加工形成“知識(shí)直觀”，完成從不懂到懂的學(xué)習(xí)過程?；谔摂M實(shí)驗(yàn)室展開的教學(xué)，將言語直觀與模象直觀進(jìn)行有效的結(jié)合，教師的主要職責(zé)是引導(dǎo)教學(xué)情景的構(gòu)建，并開展基于情境的教學(xué)，學(xué)生通過沉浸式實(shí)踐活動(dòng)完成主動(dòng)學(xué)習(xí)?；谝陨辖虒W(xué)理念的調(diào)整，筆者制訂了完整的教學(xué)策略（見表1）。

3.基于虛擬教學(xué)平臺(tái)的教學(xué)過程

（1）情景導(dǎo)入

“燒傷病人在治療方法上，往往需要采取自體皮膚移植，但對(duì)一個(gè)大面積燒傷的病人卻無奈，他人的皮膚來源不足，并且會(huì)產(chǎn)生排異反應(yīng)。怎么樣才能獲得大量的自體健康皮膚呢？”教師通過視頻介紹這樣的生活案例，營造探究情景，并與學(xué)生的既有生活經(jīng)驗(yàn)建立連接，引起情感共鳴。學(xué)生在教師的引導(dǎo)下發(fā)散思維，積極思考如何解決此類現(xiàn)實(shí)問題，了解動(dòng)物細(xì)胞體外培養(yǎng)的現(xiàn)實(shí)意義，進(jìn)入新課的學(xué)習(xí)。

（2）新課教學(xué)

①動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的概念及培養(yǎng)條件

教師首先講解動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的基本概念，即“從有機(jī)體當(dāng)中提取組織，將組織分散為單種細(xì)胞且放于培養(yǎng)基內(nèi)，讓細(xì)胞增殖與生長(zhǎng)”。然后圍繞“如何獲得自己的皮膚細(xì)胞？”“如果細(xì)胞是寵物，你會(huì)如何飼養(yǎng)？”等問題，逐步解析原代培養(yǎng)、傳代培養(yǎng)、換液、細(xì)胞凍存與復(fù)蘇、細(xì)胞系等動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的各級(jí)概念，并剖析動(dòng)物細(xì)胞的體外培養(yǎng)條件：無菌環(huán)境、營養(yǎng)支持、培養(yǎng)溫度、pH條件、氣體需求等。

學(xué)生在教師的講解中理解動(dòng)物細(xì)胞體外培養(yǎng)的各級(jí)操作是為支持細(xì)胞不同生存階段的需求，形成有關(guān)細(xì)胞培養(yǎng)操作的基礎(chǔ)理論儲(chǔ)備和感性認(rèn)識(shí)，為后續(xù)虛擬實(shí)驗(yàn)操作提供理論規(guī)范。

②動(dòng)物細(xì)胞的體外培養(yǎng)操作

教師首先利用虛擬實(shí)驗(yàn)操作平臺(tái)展示細(xì)胞體外培養(yǎng)無菌操作室的構(gòu)造及其基礎(chǔ)儀器設(shè)備（見圖3），提供沉浸式學(xué)習(xí)環(huán)境，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，了解專業(yè)化的細(xì)胞培養(yǎng)環(huán)境，進(jìn)一步形象化 “動(dòng)物細(xì)胞體外培養(yǎng)”相關(guān)理論知識(shí)。

然后，教師虛擬演示并講解動(dòng)物細(xì)胞體外不同培養(yǎng)階段的實(shí)驗(yàn)操作，歸納總結(jié)操作步驟的各環(huán)節(jié)要點(diǎn)，強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)操作的專業(yè)性和程序性，為其自主探究打下基礎(chǔ)。學(xué)生以實(shí)驗(yàn)“貼壁細(xì)胞傳代”為切入點(diǎn)，開展探究學(xué)習(xí)和交互學(xué)習(xí);根據(jù)虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)的字幕和語音提示，直觀觀摩動(dòng)物細(xì)胞的培養(yǎng)過程;此外，平臺(tái)會(huì)通過“綠色指紋”閃爍的方式指示下一步操作，輔助學(xué)生的探究訓(xùn)練（見圖4）;學(xué)生在自主實(shí)驗(yàn)操作過程中實(shí)踐理論知識(shí)，并加以理解內(nèi)化，自我評(píng)價(jià)知識(shí)的掌握情況。

在學(xué)生自主學(xué)習(xí)過程中，教師主要執(zhí)行集中指導(dǎo)、輔助解答疑問、掌控學(xué)習(xí)進(jìn)度的任務(wù)。期間教師可以根據(jù)虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)的實(shí)驗(yàn)測(cè)試功能，實(shí)時(shí)掌握學(xué)生的個(gè)性化學(xué)習(xí)成效，及時(shí)調(diào)整課堂教學(xué)策略，適時(shí)引導(dǎo)教學(xué)進(jìn)程，如強(qiáng)化操作步驟的講解，延長(zhǎng)自主操作時(shí)長(zhǎng)等。

③動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)的應(yīng)用及前沿進(jìn)展

教師提出問題“體外培養(yǎng)的動(dòng)物細(xì)胞有何用處？”與課程導(dǎo)入問題相呼應(yīng)，并引導(dǎo)學(xué)生了解 “三只羊的故事”“試管嬰兒真的是在試管里長(zhǎng)大的么？”等前沿案例，枚舉動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)在細(xì)胞工程領(lǐng)域的地位及其應(yīng)用，激發(fā)學(xué)生主動(dòng)探究生命科學(xué)前沿進(jìn)展的興趣和內(nèi)在動(dòng)力。學(xué)生分析討論相關(guān)前沿進(jìn)展的利與弊，在既有知識(shí)的基礎(chǔ)上歸納演繹，探究生命科學(xué)發(fā)展的“雙刃劍”問題，培養(yǎng)科研興趣和思辯能力。

（3）課堂小結(jié)

教師歸納總結(jié)動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)相關(guān)概念的層級(jí)關(guān)系，理論化動(dòng)物細(xì)胞的實(shí)驗(yàn)操作過程，引導(dǎo)學(xué)生理清實(shí)驗(yàn)操作的內(nèi)在邏輯，針對(duì)學(xué)生虛擬操作的易錯(cuò)問題進(jìn)行重點(diǎn)講解。學(xué)生內(nèi)化動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的理論和操作，并基于動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的前沿進(jìn)展，構(gòu)建理論與應(yīng)用相結(jié)合的知識(shí)網(wǎng)絡(luò)。

（4）課后鞏固

教師結(jié)合本課重難點(diǎn)，指導(dǎo)學(xué)生完成課后習(xí)題，鼓勵(lì)學(xué)生利用虛擬教學(xué)平臺(tái)開展其他細(xì)胞實(shí)驗(yàn)的學(xué)習(xí)訓(xùn)練，熟練掌握各細(xì)胞培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)操作，并總結(jié)虛擬實(shí)驗(yàn)操作經(jīng)驗(yàn);通過組織主題討論或分享的形式，進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)習(xí)慣和科學(xué)探究精神。

學(xué)生完成課后習(xí)題，基于虛擬教學(xué)平臺(tái)開展自主學(xué)習(xí)訓(xùn)練，并針對(duì)“細(xì)胞培養(yǎng)”相關(guān)的前沿應(yīng)用，通過文獻(xiàn)調(diào)研等方式拓展知識(shí)深度和廣度。

四、問題與展望

虛擬教學(xué)資源對(duì)于高中生物素質(zhì)教育的開展提供了難得的提升契機(jī)，但是對(duì)于高中教師的教學(xué)觀念、教學(xué)技能、教學(xué)反思能力等方面也提出了新的挑戰(zhàn)，如高中階段的學(xué)生自我管理能力及控制能力普遍較薄弱，在虛擬實(shí)驗(yàn)的實(shí)際教學(xué)應(yīng)用中，教師需要實(shí)時(shí)掌控教學(xué)過程及學(xué)習(xí)秩序，保障學(xué)生能夠及時(shí)跟進(jìn)學(xué)習(xí)進(jìn)度，失控的“虛擬操作”將破壞性地削弱課堂教學(xué)效果。此外，對(duì)于基礎(chǔ)高中教育而言，虛擬教學(xué)資源只是提升教學(xué)效果的手段和途徑，不能完全取代課堂教育和教師教學(xué)。演示實(shí)驗(yàn)及實(shí)驗(yàn)操作是生物教學(xué)中永遠(yuǎn)無法取代的教學(xué)手段和學(xué)習(xí)方式，在“做中學(xué)”是對(duì)生物學(xué)知識(shí)最好的解釋和說明。因此，教師應(yīng)當(dāng)根據(jù)當(dāng)下的教學(xué)目標(biāo)及學(xué)習(xí)內(nèi)容，選擇最佳的教學(xué)模式或組合組織教學(xué)，切莫盲目追求信息化教學(xué)，忽略其他教學(xué)手段的優(yōu)勢(shì)，導(dǎo)致教學(xué)異化。

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（編輯：魯利瑞）