丁煊

【摘要】生物實(shí)驗(yàn)操作已經(jīng)列入中考考試范圍，面對(duì)繁重的中考備考工作，借助虛擬平臺(tái)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作復(fù)習(xí)，既能解決時(shí)間、實(shí)驗(yàn)材料等的限制，又能解決課后操作安全性的問題。借助虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)進(jìn)行中考備考復(fù)習(xí)，不僅可提高學(xué)生學(xué)習(xí)生物的興趣，且能提高學(xué)生的動(dòng)手能力，探究能力，從而提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。

【關(guān)鍵詞】虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái);中考

2017年12月20日，廣東省教育考試院正式發(fā)布《進(jìn)一步推進(jìn)高中階段學(xué)?？荚囌猩贫雀母锏膶?shí)施意見》（以下簡(jiǎn)稱《意見》）?！兑庖姟访鞔_，除語文、數(shù)學(xué)、外語、體育與健康4門科目外，至少將道德與法治、歷史、物理和化學(xué)4門作為高中階段學(xué)校招生錄取科目;將物理、化學(xué)和生物中的實(shí)驗(yàn)操作納入考試范圍，實(shí)驗(yàn)操作成績(jī)不低于每門科目考試總成績(jī)的10%。

一、中考改革新形勢(shì)下，學(xué)會(huì)運(yùn)用新技術(shù)

將生物實(shí)驗(yàn)操作納入中考考試范圍，雖能提高學(xué)生學(xué)習(xí)生物的興趣，能更好的培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)際操作、創(chuàng)新、探究等能力，但是，對(duì)于教師的中考備考工作而言，備考時(shí)間也變得更加緊迫，壓力也變大。

現(xiàn)在，在常規(guī)教學(xué)過程中，教師除了進(jìn)行演示實(shí)驗(yàn)操作外，還需將課本中的實(shí)驗(yàn)操作常規(guī)化。對(duì)于學(xué)生而言，在課堂上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，能進(jìn)一步提高學(xué)習(xí)的興趣，讓學(xué)生從“學(xué)中做”變成“做中學(xué)”，這有利于進(jìn)一步提高學(xué)生的核心素養(yǎng)。但是，在實(shí)際教學(xué)過程中，對(duì)于普通學(xué)校而言，各科目課程安排緊湊，實(shí)驗(yàn)室開放時(shí)間有限，實(shí)驗(yàn)材料準(zhǔn)備不足、實(shí)驗(yàn)員缺乏等條件限制，讓實(shí)驗(yàn)課安排變得艱巨，而且一般在常規(guī)班級(jí)實(shí)驗(yàn)課上，常常兩個(gè)學(xué)生共用一套實(shí)驗(yàn)器材，實(shí)驗(yàn)操作時(shí)間減半，再加上實(shí)驗(yàn)的操作也不是均能取得成功，為了取得較好的實(shí)驗(yàn)效果，就得需要反復(fù)多次進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。因此，為了備戰(zhàn)中考，教師常鼓勵(lì)學(xué)生多利用課余時(shí)間進(jìn)行練習(xí)，但課余時(shí)間由于實(shí)驗(yàn)器材的缺乏等原因，導(dǎo)致學(xué)生常常無法正常開展實(shí)驗(yàn)操作練習(xí)。條件的限制是中考新改革下的面臨的大問題。

近年來，互聯(lián)網(wǎng)和信息技術(shù)迅猛發(fā)展，教育信息化推廣迅速。各種學(xué)習(xí)平臺(tái)應(yīng)運(yùn)而生并隨著國(guó)家的政策文件相繼完善。教育部先后印發(fā)了《關(guān)于進(jìn)一步推進(jìn)職業(yè)教育信息化發(fā)展的指導(dǎo)意見》和《教育信息化2.0行動(dòng)計(jì)劃》等文件，不斷推進(jìn)職業(yè)教育信息化發(fā)展，多媒體技術(shù)、虛擬仿真技術(shù)、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)走入實(shí)驗(yàn)教學(xué)課堂中，因此利用信息化的新技術(shù)搭建一個(gè)學(xué)生可以隨時(shí)隨地開展實(shí)驗(yàn)的平臺(tái)具有可操作性，這是生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)與時(shí)俱進(jìn)的改革。就像生物虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，是由學(xué)生進(jìn)行觀看或參與操作的一種實(shí)驗(yàn)方式，能彌補(bǔ)學(xué)生課外無法開展實(shí)驗(yàn)的不足之處。

二、借助虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)開展實(shí)驗(yàn)練習(xí)的優(yōu)勢(shì)

隨著新課改不斷深化，力主要求提高學(xué)生的自主探究能力與高階思維能力。實(shí)驗(yàn)教學(xué)是國(guó)家課程標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的重要教學(xué)內(nèi)容，也是培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的重要途徑。相關(guān)研究表明，利用數(shù)字信息技術(shù)可以構(gòu)建合適的實(shí)驗(yàn)環(huán)境從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)習(xí)效率。現(xiàn)在，隨著學(xué)生獲取知識(shí)的途徑逐漸趨于網(wǎng)絡(luò)化、信息化，虛擬實(shí)驗(yàn)也將越來越多地被應(yīng)用到生物實(shí)驗(yàn)的教學(xué)中。

虛擬實(shí)驗(yàn)室是一種基于Web技術(shù)、VR虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)構(gòu)建的開放式網(wǎng)絡(luò)化的虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)系統(tǒng)，是將現(xiàn)有各種教學(xué)實(shí)驗(yàn)室虛擬化，可供學(xué)生在虛擬環(huán)境中自主探究學(xué)習(xí)。

（一）可反復(fù)多次實(shí)驗(yàn)，有效減少錯(cuò)誤和安全隱患

中考備考中，有些生物的實(shí)驗(yàn)操作相對(duì)抽象、或枯燥、或無法直接動(dòng)手操作、或限于條件無法演示，勢(shì)必會(huì)影響到相關(guān)評(píng)價(jià)。因此如何將實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容形象化、直觀化、趣味化是教師急需解決的事情。而虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)是解決該問題實(shí)現(xiàn)生物實(shí)驗(yàn)操作復(fù)習(xí)效果的有效途徑之一。虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)系統(tǒng)內(nèi)容豐富，把抽象知識(shí)具體化，包含實(shí)驗(yàn)室常見儀器設(shè)備、實(shí)驗(yàn)藥品及實(shí)驗(yàn)材料，圖文并茂地介紹，且模擬實(shí)驗(yàn)的整個(gè)操作步驟，將仿真動(dòng)畫以及操作說明有機(jī)結(jié)合起來，便于學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)操作的充分理解和掌握，起到輔助教師教學(xué)的效果。學(xué)生借助虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的操作，能有針對(duì)性的對(duì)中考實(shí)驗(yàn)操作或課本上常考到的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行反復(fù)多次的復(fù)習(xí)。同時(shí)，在實(shí)驗(yàn)操作過程中，錯(cuò)誤的實(shí)驗(yàn)操作系統(tǒng)會(huì)給予提示，便于學(xué)生了解實(shí)際實(shí)驗(yàn)操作中的不足之處，加以改正，可以避免在考試中犯相同的錯(cuò)誤。這樣既能增加學(xué)生的練習(xí)次數(shù)，又能鞏固學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作相關(guān)知識(shí)點(diǎn)，所以比常規(guī)中考實(shí)驗(yàn)備考純理論掌握知識(shí)更具優(yōu)勢(shì)。而且，使用模擬實(shí)驗(yàn)操作平臺(tái)的另一個(gè)優(yōu)勢(shì)還在于可以避免在實(shí)際實(shí)驗(yàn)操作過程中存在安全隱患的問題，讓學(xué)生可以安心、規(guī)范實(shí)驗(yàn)操作。

（二）提供多種學(xué)習(xí)方式，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的自主性

在中考備戰(zhàn)壓力之下，學(xué)生的地位常由主動(dòng)轉(zhuǎn)為被動(dòng)，學(xué)生缺乏的主動(dòng)性實(shí)際上就是興趣的慢慢流失引起。在緊張的備考過程中，學(xué)生擔(dān)憂實(shí)驗(yàn)操作的準(zhǔn)確性，但又缺乏多次實(shí)驗(yàn)操作，勢(shì)必會(huì)影響學(xué)生備考的積極性。虛擬實(shí)驗(yàn)臺(tái)與真實(shí)實(shí)驗(yàn)臺(tái)類似，可供學(xué)生自己動(dòng)手操作，除了給學(xué)生提供一個(gè)更加生動(dòng)有趣的學(xué)習(xí)環(huán)境外，還提供多種多樣的學(xué)習(xí)方法，能提高學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性。像顯微鏡的操作，如何取鏡安放、對(duì)光、觀察，在初一經(jīng)過實(shí)驗(yàn)操作之后，期末考試可見學(xué)生掌握情況較好。但是，到初二中考復(fù)習(xí)時(shí)，發(fā)現(xiàn)學(xué)生的遺忘率還是較高，如果可以利用虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，提前讓學(xué)生在網(wǎng)上按照提示要求，一步一步操作，一步一步復(fù)習(xí)，然后在實(shí)驗(yàn)室里再進(jìn)行實(shí)體實(shí)驗(yàn)，這樣雙重復(fù)習(xí)的效果更好。這種復(fù)習(xí)方式，一來加深學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)操作步驟的掌握，二來，能在反復(fù)操作中有效避免在考試犯相同的錯(cuò)誤，三能讓學(xué)生更有信心備戰(zhàn)中考。

三、將虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)與中考備考工作結(jié)合起來

增加中考實(shí)驗(yàn)的考試能讓學(xué)生在親自動(dòng)手體驗(yàn)的過程中形成正確的情感、態(tài)度和價(jià)值觀，增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)科核心素養(yǎng)，但備考的過程也繁重。如何將虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)應(yīng)用于中考備考中，有以下三個(gè)建議：

（一）尋找適合自己學(xué)校的虛擬網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)

目前已知的虛擬網(wǎng)站平臺(tái)非常多，如廣東科技出版社，就設(shè)計(jì)了一個(gè)針對(duì)初高中生物的網(wǎng)絡(luò)虛擬實(shí)驗(yàn)室（圖3-1），還有初中的實(shí)驗(yàn)操作的有NOBOOK（圖3-2）、矩道科技（圖3-3）。虛擬網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)大部分都需要收費(fèi)，所以教師可以根據(jù)學(xué)校自己的實(shí)際情況進(jìn)行有針對(duì)性的選擇和安排。

（二）合理利用虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)輔助教學(xué)

教師可在中考復(fù)習(xí)過程中，有效地利用網(wǎng)絡(luò)資源，進(jìn)行虛擬仿真實(shí)驗(yàn)復(fù)習(xí)，這樣能有效補(bǔ)充實(shí)體實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的不足。在常規(guī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，展示臺(tái)空間有限，投影儀清晰度不高，勢(shì)必會(huì)影響學(xué)生觀看教師的具體操作，所以借助模擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，可以將操作的展示最大化，最優(yōu)化。具體做法是：首先，在實(shí)驗(yàn)復(fù)習(xí)課前，向?qū)W生告知指定虛擬仿真實(shí)驗(yàn)的網(wǎng)址，讓學(xué)生帶著目標(biāo)上網(wǎng)學(xué)習(xí)。其次，將相關(guān)的實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)知識(shí)目標(biāo)、能力目標(biāo)、技能目標(biāo)等需要預(yù)習(xí)的內(nèi)容羅列其中，讓學(xué)生明確實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)的內(nèi)容和要求，對(duì)于提高生物實(shí)驗(yàn)復(fù)習(xí)效率有顯著的作用。再次，在復(fù)習(xí)實(shí)驗(yàn)操作前，教師利用多媒體等手段展示虛擬仿真，學(xué)生根據(jù)虛擬實(shí)驗(yàn)的相關(guān)操作要求，進(jìn)行具體實(shí)驗(yàn)操作，教師教室巡查時(shí)指正。最后，指導(dǎo)學(xué)生在家可借助虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行復(fù)習(xí)，反復(fù)操作，加強(qiáng)練習(xí)直至掌握熟練。

在中考備考過程中，教師的角色非常重要，課堂上進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)操作，教師既要點(diǎn)明操作要點(diǎn)，注意事項(xiàng)，又要指導(dǎo)學(xué)生順利完成實(shí)驗(yàn)操作。但是面對(duì)班級(jí)人數(shù)達(dá)到50人的復(fù)習(xí)教學(xué)中，很難做到一一落實(shí)實(shí)驗(yàn)操作情況，一一糾正學(xué)生操作中存在的問題，難免會(huì)使備考過程中學(xué)生出現(xiàn)懈怠、消極負(fù)面情緒。如果課后能借助虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)解決存在問題，既能提高信心，也能讓學(xué)生加深對(duì)課程內(nèi)容記憶，督促學(xué)生在實(shí)驗(yàn)操作的過程中不斷進(jìn)行思考，提高學(xué)生的興趣，為取得良好的教學(xué)效果打下基礎(chǔ)，也能為高中生物知識(shí)的學(xué)習(xí)奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

（三）建立評(píng)價(jià)體系，合理安排課后操作時(shí)間

如何讓學(xué)生通過虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，加強(qiáng)以及提高實(shí)驗(yàn)操作技能，這就需要建立一套評(píng)價(jià)體系。每一個(gè)實(shí)驗(yàn)都有實(shí)驗(yàn)的目標(biāo)，操作方法、實(shí)驗(yàn)過程中的注意事項(xiàng)以及實(shí)驗(yàn)的預(yù)期效果，這些都是學(xué)生需要了解掌握的。虛擬實(shí)驗(yàn)操作會(huì)后獲得相對(duì)應(yīng)的分?jǐn)?shù)，這個(gè)分?jǐn)?shù)可以作為學(xué)生平時(shí)實(shí)驗(yàn)的參考分?jǐn)?shù)，這樣能促使學(xué)生有目的性的加深對(duì)理論知識(shí)的掌握，增強(qiáng)學(xué)生的實(shí)踐能力和觀察總結(jié)能力，更有利于提高學(xué)生實(shí)踐的積極性。

廣東省的生物中考考試時(shí)間是在初二的下學(xué)期進(jìn)行，平時(shí)授課、備考課時(shí)就相對(duì)緊張，現(xiàn)在加上考實(shí)驗(yàn)操作，時(shí)間更為緊迫，為了讓學(xué)生熟練操作實(shí)驗(yàn)，除了在校期間常規(guī)實(shí)驗(yàn)操作訓(xùn)練之余，周末的課余時(shí)間也可充分利用起來，讓學(xué)生利用周末時(shí)間，借助虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)軟件進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作。

四、實(shí)踐和網(wǎng)絡(luò)攜手配合，共促學(xué)生高質(zhì)發(fā)展

總的來說，在忙碌的備考中過程中，借助先進(jìn)的信息技術(shù)能輔助常規(guī)教學(xué)，收到一定效果。但是，虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)雖能彌補(bǔ)常規(guī)實(shí)驗(yàn)操作條件限制下的不足，提高學(xué)生的積極性，但真正的實(shí)驗(yàn)操作還需正常安排開展，可兩者協(xié)調(diào)配合，共促學(xué)生高質(zhì)發(fā)展，在中考中取得優(yōu)異成績(jī)。

【參考文獻(xiàn)】

[1]張慧.基于虛擬實(shí)驗(yàn)技術(shù)的新課改背景下生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)的有效途徑[J].課程教育研究，2020（23）：40-41.

[2]韓昕蕾.初中生物教學(xué)中虛擬實(shí)驗(yàn)的應(yīng)用[J].啟迪與智慧（中），2020（05）：60.

[3]中華人民共和國(guó)教育部.教育部：關(guān)于進(jìn)一步推進(jìn)職業(yè)教育信息化發(fā)展的指導(dǎo)意見發(fā)布[J].天津中德應(yīng)用技術(shù)大學(xué)學(xué)報(bào)，2017（4）：12.

[4]中華人民共和國(guó)教育部.教育部關(guān)于印發(fā)《教育信息化2.0行動(dòng)計(jì)劃》的通知[Z].教技[2018]6號(hào)，2018-04-13

[5]王林華，邱結(jié)肖.虛擬仿真實(shí)驗(yàn)在高職生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中應(yīng)用模式探索[J].廣東職業(yè)技術(shù)教育與研究，2020（04）：149-152.

[6]王曉婉.虛擬實(shí)驗(yàn)在初中生物教學(xué)中的實(shí)踐與應(yīng)用[D].河南：河南大學(xué)，2017.