虚拟生物实验室及其应用.pdfVIP

of Education) 2003年第11期 学科教育(JournalSubject ·学科教育理论研究· [关键词]虚拟现实技术；虚拟生物实验室 [摘要]本文以虚拟生物实验室的内涵为出发点，在介绍完虚拟生物实验室在生物学教学中的应用实例 之后，归纳了其教学意义，最后展望了其在中小学中应用的前景。 [文献标识码]A [文章编号]1002—5308(2003)11—0037—03[中图分类号]G633·91 当今世界的竞争越来越表现为以科技和 纵、建构其中的对象，使他们获得某种体验或 人才为中心的竞争。而随着知识老化周期的 有所发现的系统环境。 日益缩短，“重知识、轻能力”的传统教育越来 一、虚拟生物实验室的应用实例 越显示出其在人才培养方面的局限性。生物 学是一门实践性很强的学科，实验教学在育 1．解剖青蛙 人尤其在培养创新能力、创新意识和实践动 这是第一个利用VR技术进行模拟实验 手能力方面有着独特的作用。如何利用日新 Whole 月异的现代教育技术，探索生物学实验教学 动的“虚拟青蛙解剖实验(The Frog 改革的新思路、新方法是生物教改工作中的 Project)”，来自世界各地的人“参与”了这一 崭新议题。 实验。在这个“实验室”里，学习者可以用虚拟 利用虚拟现实技术建立起来的虚拟实验 手术刀一层层地“剥”开青蛙的皮肤和肌肉观 室为人们提供了一种崭新的教学手段。可以 察骨骼．、神经，可以去掉青蛙的某些器官，可 想象，在生物课上，学生可以让遗传学之父孟 以任意调整观察角度、放大或缩小图像。实验 德尔手把手的来教豌豆的杂交实验，聆听大 者还可在网络上交流意见。没有呛人的药水 师的谆谆教诲；通过互联网“沉浸”在虚拟的 味，不需要杀害青蛙。 DNA分子中探索生命的奥秘；走到南极研究 2．饲养动植物 企鹅的习性；亲自来到英国爱丁堡罗斯林实 台湾国中“生物学习快乐营”有一个“生 验室，与维尔穆特博士探讨基因工程；“亲手” 物实验室”的项目。在这里，学生可以从植物、 再克隆出一个“多利”……在这样的实验室里 蝴蝶、小鸡等宠物中任意领养。一旦学生领养 学习将是一幅多么振奋人心的图景。 了宠物以后，就要对它负起全部的责任。比如 虚拟实验室，就是利用虚拟现实技术仿 领养了小鸡后，就要很细心地照顾它：确定用 真或虚构各种实验环境，以供实验者观察、操 叶子还是用花蜜“喂食”，选用合适的冷暖气 [收稿日期]2003一08一11 万方数据 一37— of 2003年第11期 学科教育(Journal Subject‘Education) 设备，定期的“清理”垃圾等……，“实验室”已 验后，学生最多花几小时就能独立地“发现” 经为宠物配备了各种成长条件，学生要做的 生物的遗传定律。 只是用鼠标选择。伴随着小鸡的成长，电脑中 5．根据DNA顺序鉴定致死的细菌 会呈现从鸡蛋到成鸡的相应图片。但是如果 这个实验