如何看待虚拟实验在初中生物的作用

如题所述

  虚拟实验在实验教学中的作用

  (一)用于学生熟悉实验原理、方法和实验操作过程
  新课程改革以后,为了提高学生的生物科学素养,初中生物实验内容明显增多,相对 的,由于教学课时没有增加,甚至还有减少,例如七年级上学期的周课时从3节减少到2节, 这就造成教学课时的明显不足, 这也是部分学校不能开齐所有实验课的客观原因之一。 在教 学实践中, 部分老师为了在有限的实验课时间内完成实验, 常常缩短讲解和示范操作的实验 环节,但这常常会造成部分学生在实验前对实验原理理解不透,直接影响实验过程,拖延实 验时间,影响实验效果。如果教师在开展真实实验前,可以通过展示虚拟实验来讲解实验原 理、实验方法、实验步骤,让学生能充分了解实验的进程,就可以增加学生对实验的了解, 以保证学生有较多的操作时间。如果学生能够在开展真实实验前,亲手操作虚拟实验课件, 学生不必担心损坏仪器,甚至发生事故,在正式实验时就能熟悉操作过程,减少操作失误, 从而更加激发学生对实验的学习兴趣。同时,虚拟实验课件具有无限量复制特性,学生可以 根据自己的需求,随时选择时间完成实验,并可根据需要“真实”地观察实验现象、操作实 验仪器。这对于课前预习实验,充分搞清实验原理、实验过程和仪器设备的使用,建立实验 前的直观认识有极大的好处,客观上实现了实验室空间和时间上的延伸。

  (二)促进学生由被动学习变主动学习,提高创新实践能力
  实验利用真实材料、仪器做实验,往往因为要消耗实验材料,损耗实验器材,教师本 着节约资源的真实考虑, 在有限的实验时间内, 对学生使用实验材料的数量和操作仪器的次 数往往加以限制。而一些花费时间较长的实验,如探究“酸雨对生物的影响” ,由于实验所 需周期较长,在课堂教学时间内难于完成,学生即使观看了有关图片,但是单凭教师的语言 描述和讲解,学生没有参与感。通过虚拟实验,不仅可以重复实验、缩短实验时间,学生还 可以参与其中, 在一遍遍地尝试中, 学生不仅可以温故知新, 在深刻理解实验原理的基础上, 还可以尝试提出新的实验方法和设想, 有利于创新能力的培养。 这样学生变成了学习的主题、 知识的主动构建者。 在虚拟实验过程中, 学生甚至还可以根据自己的兴趣自主选择实验内容、 自己决定实验时间和进度,自己发现问题、解决问题,可以按照自己的想法大胆尝试,或者 在网上协同实验室里与他人交流、合作,共同完成一项科学探索,从而加深对知识的理解, 激发学习兴趣,增强创新能力。 期刊文献

  (三)帮助学生完成一些难以开展的实验,进一步培养探究精神
  虚拟实验在教学中有着真实实验所不具有的某些功能, 能完成真实实验难以完成或无法 完成的实验。例如,一些花费昂贵的实验,学校需要拿出不少的费用投到实验上来,条件达 不到的学校就没法开设, 虚拟实验就可以弥补这个遗憾, 节约资源和经费。 对于一些危险的、 不太好实施的实验,用虚拟实验去实施,就既可以省去很多的实验费用,使许多实验成本过 高而难于开出或无法一人一组开出的实验顺利开出, 同时增加了学生的实验机会, 提高了实 验教学的质量。 虚拟实验利用虚拟现实技术仿真或虚构某些情境, 供学生观察与操纵其中的 对象,使他们可以获得体验或有所发现。例如,最经典的虚拟青蛙解剖实验可以帮助少年儿 童利用生动、直观的形象有效地激发联想,唤醒长期记忆中的有关知识、经验和表象,从而 使学生能利用自己原有认知结构中的有关知识与经验去同化当前学习到的新知识, 赋予新知 识以某种新意义,在温故知新的过程中培养学生的探究精神。 虚拟实验还可以让学生在模拟的情境中进行探索, 去发现隐藏在其中的奥秘, 让学生像 科学家一样研究,体验科学研究的过程和乐趣,对培养学生的科学、创新精神和提高科学素 养有很重要的促进作用。在虚拟实验中,虚拟实验室采取人机交互的方式实施实验, 就像 置身于真实的实验环境中,具有智能性、仿真性、形象性和趣味性,充分调动了学生学习的 兴趣和积极性,培养了学生的创造力,提高了学生的创新能力。 虚拟实验是对真实实验的模拟或再现, 通过虚拟实验可以辅助真实实验的实施以及教学 的进行。但是,在学校实验条件允许的条件下,能开展真实实验的还是要开展真实实验。不 能因为虚拟实验技术的发展而忽视真实实验。 只有通过真实实验, 才能逐步提高学生的动手 操作能力。而在有条件的学校,还是要提倡充分开发虚拟实验,使其成为教学的重要组成部 分。因为,即使是交互性不强的虚拟实验,也形象、生动、直观,在展现实验现象时具有强 大的表现力。
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