虚拟实验在农村高中生物教学中的应用研究

李成云 徐旭

【摘 要】在高中生物学课程中，实验教学能够培养学生的动手能力，锻炼其独立自主完成实验的操作能力，在掌握实验原理、操作技能的基础上更好、更全面地认识和理解生物科学，对于学生学习生物来说有着积极作用。但是当前高中生物实验课堂由于多种因素影响，在推行实验科学的力度上和效果上都不十分理想。

【关键词】高中生物 实验教学 虚拟实验

一、生物教学大纲对生物实验的要求

《中学生物教学大纲》第一次把学生实验和教学要求以及相关知识点用表格的形式罗列出来，使知识点和学生实验应达到的教学要求层次较旧大纲具体而明确，这符合心理学规律。因而初中生物教學既应切实落实大纲对知识点的具体教学要求，又应切实落实大纲对学生实验的具体教学要求。中考和高考实验考查的转向，即：由简单机械的记忆实验基础知识向对实验的原理、思想和实验策略的理解这个层次转化，尤其重视对学生考查综合处理理由的能力和实验操作能力。随着现代社会科学技术的迅速发展和教育改革的不断深入，学生所学习的课程内容和数量都经历了较大调整，与之相呼应的实验教学模式也面对变革。为此，生物教学活动革新的基础是加强实验方面的教育教学。当前中学生物课堂中，学生们在实验中可以了解生物学这门特殊的自然科学，在掌握和理解相关生物知识时才能更加浅显易懂，不过在实验教学过程中，因多种因素影响，出现了较为尴尬的教学局面，影响着教师的教学和学生的学习。比如，课程中生物实验所需要材料过多，缺乏相关材料实验就无法正常进行；有些实验则是在耗费成本上过高，无论是器材、时间等都不允许；有些则是因为实验本身充满了危险性以至于无法开展，结果造成实验教学在课堂中地位尴尬，无法充分发挥自身的辅助教学效果，所以对于很多以演示实验来辅助教学、帮助学生认知和了解的课堂中生物实验教学的开展困难重重。

二、虚拟实验的应用价值

虚拟实验教学的开展对于高中生物课堂来说益处多多，它是提升生物学习效率的好帮手，能够节约教学成本，降低教学设备、实验器材消耗度，保障设备安全和实验人员安全，便于开展实验检测。同时由于传统生物教学中，不少实验存在一定危险性，为了降低这些危险，操作规章制度繁多，学生们在进行实验的过程中也无法充分地享受实验乐趣，且实验条件易受影响，学生们经常在教师的指导下还是错误多多，最终只能通过演示实验的方式让学生看看了事。面对这种情况，无论是从保护仪器设备、学生人身安全和求知欲、好奇心哪个角度出发，选择虚拟实验都是势在必行。比如，让学生提前通过虚拟实验的练习操作了解实验过程和需要注意的事项，然后在实际操作过程中再加以实施，不仅能够提升他们的认识和了解程度，而且可以规避不必要的风险，也能够降低实验损耗。从更高的层面上讲，这无疑是为学生提供全方位、开放性操作环境、改善传统实验缺陷的好方式。虚拟实验的开展能够突破传统实验时间和条件的限制，自由地进行操作，尤其可以对学生们的实验操作情况进行监测评价，掌握学生的薄弱处和失误区，利用虚拟实验环境，巩固学生学习。作为中学生物学课堂教学中的一个关键性环节，实验是对学生实践操作能力、创新意识和创新思维培养的一种基本手段。然而有时常会因为实验器材自身所存在的局限性，所以全体同学就无法直接清楚地观察到整个实验过程和实验现象，以至于实验教学的效果会受到影响；有时却因为这个生物现象自身就是一个比较微观的领域，没有办法直接进行操作等因素，使得学生在实验教学过程中无法获得对于相关实验的感性认识，也就不能把握整个实验的相关规则、原理及现象；有时候由于实验自身就存有某些方面的不足之处，便会使得学生很难出现较为丰富的联想，依据实验产生的现象进而分析出它的实验原理则难于完成等。实验具备有趣生动和形象逼真的特点，在形成生物概念、得出生物规律前能够为学生营造出鲜活的生物场境，对学生生物的学习表现出重要的现实作用。作为一名生物教师，首要任务就是：尽最大努力的给学生创设展现出形形色色的生物现象和丰富多彩的生物教学场景。由此看来，积极推进中学生物实验教育教学，提高学生实验能力是我们必须去做的重要任务。

实验教学是一个实验操作和实践过程，学生需要自主动手实际操作和细致观察实验现象。目前不管在技术方面还是运用其策略上通过网络展开的教学都已经非常成熟，其发展步伐可谓迅速，但由于传统实验教学存在着近距离性和实践性的特点，因此在组织实施上存在着很大的困难，这自然也就成为实验教学的一个难点，也是制约教学质量的一个关键理由。 计算机网络发展快速，它是在计算机和通信技术二者的有机结合中出现的。虚拟实验的含义随着科学技术的逐渐发展孕育而生，随之出现了网络虚拟实验，向人们显示出了科研策略和信息社会下学习情境的发展方向。计算机网络虚拟实验教学方式作为传统实物实验教育教学的有益补充已成为增强学生实践操作能力、优化教学质量和提升教学水平的关键策略。

总之，高中生物实验教学课堂尴尬境况的改变可以通过引进虚拟实验教学来进行，虚拟实验教学对于培养学生动手能力、学习能力，降低实验成本有积极意义，可大力推广。

参考文献

[1]赵进，陈士元.对待初中生物实验教学教师要规范更要创新[J]中国现代教育装备，2011（8）：94-95.