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摘要：在初中生物實驗教學中應用虛擬實驗有著諸多益處，可以有效提高生物的教學質量，符合新課改的發展要求。虛擬實驗借助于信息化的教學手段，相比傳統的初中生物實驗教學方法，在很大程度上提高了教學效率，節省了實驗成本，提高了實驗的安全性，具有極高的應用價值。

關鍵詞：虛擬實驗；初中生物實驗教學；作用；價值

對于初次接觸生物學的初中生來說，生物是神秘而陌生的。生物知識千奇百怪，學生在學習的過程中難免會覺得有些力不從心。實驗教學是一種有效的生物教學手段，成功的生物實驗可以幫助學生更好地理解書本中抽象的理論知識，從而加深對知識的理解與記憶。但是受實驗成本、器材以及學生操作能力不足等方面因素的限制，在實際的實驗教學過程中，其成果并不理想。隨著信息化教學的不斷深入，初中生物教師要充分利用信息技術，采用虛擬實驗來進行生物教學。

1虛擬實驗概述

虛擬實驗依托于計算機和多媒體，通過對數據眼睛、數據手套和電子顯示器等工具的運用，在虛擬的環境中，將完整的實驗流程展現在學生面前[1]。學生通過觀察虛擬實驗，對實驗的結果能夠有著真實的體驗，從而對實驗所揭示的自然規律加以探究。簡而言之，虛擬實驗就是利用多媒體將真實的實驗過程模擬出來。虛擬實驗教學需要有專業的實驗教學軟件以及傳感設備，在我國尚處在發展的初期階段，并未普及，但是生物教育工作者已經充分認識到虛擬實驗在生物教學中的獨特優勢，在今后的教學工作中應當被充分重視。

2虛擬實驗應用于初中生物實驗教學中的作用

2.1構建趣味課堂，提高學生的學習興趣。初中生正處在人生的特殊時期，有著較強的理解力、認知力和記憶力，對新事物充滿好奇心與求知欲，但是抗挫折能力卻普遍較弱。初中生對生物學科有著強烈的學習欲望，但是在學習的過程中，由于課時少、基礎薄弱等原因，學習起來比較困難，容易喪失學習興趣。實驗教學作為生物教學的有效手段，可以極大程度地激發學生的學習興趣。在教師的演示與指導之下，學生通過親自動手操作，能夠有效提高自己的理解力與思維水平。特別是虛擬實驗教學，它簡化了實驗教學，突破了實驗所需的硬件設施的限制。虛擬實驗可以克服不良條件帶來的影響，將復雜、抽象的生物知識形象地展現在學生面前，提高了學生的學習效率。比如在“光合作用”的教學中，真實的實驗過程對氣溫條件要求很高，實驗很容易失敗，學生對這部分知識的理解就會有困難。而虛擬實驗是利用計算機將實驗結果模擬出來，學生通過對實驗結果進行反復觀察，可以很好地理解光合作用的原理。模擬實驗教學不僅提高了學生的學習興趣，而且也有助于加強學生對知識的理解，進而提高教學質量。2.2節省實驗成本，提升學生的認知能力。進行生物實驗需要依托于足夠的實驗儀器與材料，但是部分實驗材料不僅價格高而且還具有危險性，所以，在實驗之中，教師都會嚴格要求實驗操作步驟，對學生的每一步操作都要進行認真仔細的監督，因此，學生們的實驗操作就會顯得很機械[2]。這樣的實驗教學盡管保護了儀器也保證了學生的安全，但是卻在很大程度上限制了學生動手能力與思維能力的發展，學生的好奇心與求知欲難以滿足，也無法對實驗結果做到真正的理解。而虛擬實驗使生物實驗變得簡單易行，多媒體演示功能將實驗的過程與細節呈現在學生面前，在虛擬條件下，學生進行人物轉換，根據自己的理解對實驗進行操作，即使做錯了也不必有所顧忌，這樣的方式可以使學生加深對實驗的印象，從中獲取經驗，提升對生物知識的認知能力。從另一個角度來說，所有學生都可以通過虛擬實驗對實驗過程進行全方位的觀察，很大程度上促進了學生均衡發展，實現教育資源的公平共享，這是傳統實驗教學所不能匹敵的。

3虛擬實驗應用于初中生物實驗教學中的價值探討

3.1實現了教學資源的節約價值。生物實驗需要有大量的儀器與材料做支撐，由于實驗儀器價格不菲，再加上初中生比較莽撞，因此在操作的過程中教師要著重加強對儀器的監管。除此之外，實驗器材數量不足往往無法滿足所有學生同時進行實驗的需求。借助于多媒體的虛擬實驗將實驗過程進行了全景演示，不受實驗儀器與材料的限制，既節約了教學成本，也使教師對生物實驗課的管理工作更為輕松。3.2提升了生物實驗的教學效率。環境與時間對生物實驗來說十分重要的，比如“種子萌芽”需要很長的實驗周期，把變量控制于理想的狀態之下是比較困難的；“光合作用”中氧氣的產生，對太陽光線以及周圍環境的溫度有著很高的要求。虛擬實驗可以把實驗所需的所有條件全部模擬出來，精準地展示出正常實驗的過程與結果，而且突破了實驗周期的限制，對于提升生物實驗的教學效率有很高的價值[3]。3.3提升生物學科的教學質量。素質教育與新課改明確了學生的主體地位，教師的引導作用。課堂教學要最大程度地調動學生學習的積極性，鼓勵學生進行自主探究。虛擬實驗可以反復地進行，使每一名學生都能感受到生物學的奧妙，感悟生物實驗的神奇，激發學習熱情，提高學習積極性，有益于教學質量的提升。

4結束語

基于計算機與多媒體的虛擬實驗教學可以全方位模擬實驗的過程，實現教學資源與教學材料的節約，調動學生的學習興趣，這對于提高生物學科的教學質量有實際應用價值。

參考文獻

[1]盧世偉.虛擬實驗在初中生物教學中的應用[J].才智，2019（1）：161.

[2]陳霞.淺析虛擬實驗在初中生物實驗教學中的作用[J].新課程導學，2018（20）：43.

[3]蔣麗麗.虛擬實驗應用于初中生物實驗教學中的作用及其價值評估[J].教育觀察（中旬），2014（11）：68-69.

作者:吳艷茹 孫海明 單位:磐石市城南中學