论生物虚拟实验平台的建设
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１ ． 变动 手 为移 鼠—— 省 心 ２
现给学生观察。 例如 ， 三大遗传规律之“ 连锁与互换规 律”用果蝇做实验往往要几个月的时间 ； ， 生物个体 的 生长发育情况观察需要几个月甚至若干年才能完成 ， 而 采用 虚拟 实验平 台在 一堂课 内就可 以实现 。 时空 凝 为瞬 间 ， 物虚拟 实验 平 台充分 彰显 了其无 可 比拟 的 生
效地避免真实实验或操作所带来 的各种问题 。 在真实 实验中 ， 特别是在做生物解剖实验时 ， 有的学生 由于 害怕 而不 敢 动手 ， 而有 的学生 又 很 残忍 ， 生 命 如草 视 芥， 这样就导致有的学生忙忙碌碌 ， 有的学生则作看
一
实验只要准备好相关 的材料再满足一定 的条ｆ ， 牛 － 就能
和 天平 、 码 、 度计 等 工 具 ， 各 种 不 同 的化 学 反 砝 温 做 应， 观察燃 烧 、 炸等 反应 现象 。由于各 种物 理 、 爆 化学
虚 拟实 验 的一 大特 点 是通 过 键 盘和 鼠标 来实 现 对 实验现 象 的观察 和操作 。由动手 变 为移 鼠 ， 以有 可
优 越性 。 ２ 生物虚 拟 实验平 台建设— — 举步唯 艰
随着 虚拟物 理 、 化学实 验室 在 实验 教学 中的广泛 应 用 ，生物 虚拟 实验平 台却 是 千呼万 唤 也没 有 出来 ， 生物 虚拟实 验平 台建设 为何 举 步唯艰 呢 ？
２１ 生命现 象难 虚拟 ．
在虚拟物理实验室里 ， 学生可以做重力 、 惯性等 实验 ； 虚拟 化学 实 验 室里 ， 以利 用 各种 化 学药 品 在 可
１１ 变 实物为 实模 —— 省钱 ．
在教学 中 ， 往会 因为 实验设 备 、 验场地 、 往 实 教学
经费等方面的原 因， 而使一些应该开设的教学实验无 法进 行 。一般 的理 化实验 总离 不开 繁多 的实 验仪 器 、 试剂 ， 生物 实验 除 了实验仪 器 、 剂外 ， 离不 开各 种 试 还
验 ， 用刀 解 剖变 成 了用 鼠标 拖 动解 剖 刀模 型 ， 生 将 学
可 以放 心地 去做各 种危 险 的实验 ， 不必 担 心意外事 而
件 的发 生 。
１ 凝 时 空为瞬 间— — 高效 ． ３
一
中的各种对象， 从而获得身临其境 的感受和体会。生 物虚拟实验平 台作为新的教学媒体， 可以有效地 突破 当前制 约生 物实验 的瓶 颈 ， 将对 生物 实验 教学 产 生 必 深远 的影 响 。 １ 建设虚 拟 生物 实验平 台—— 大 势所趋
维普资讯
第２ ４卷第 ７期
２ｏ ０ ８年
中学生 物学
Ｍｉ ｄ ｅ Ｓ ｈ ｏ ｉ ｌ ｇ ｄ ｌ ｃ ｏ ｌ Ｂ ｏｏ ｙ
Ｖｏ ．４ Ｎｏ ７ １ ． ２ ２ｏ ０８
文件 编号 ： ０ ３—７ ８ （０ ８ ０ —０ ２ １０ ５ ６ ２ ０ ）７ ０ ４—０ ２
论生 物虚拟实验平 台的建设
崔 志钰 （ 江苏省海 门三厂职业 高级 中学
生物 学是 一 门实验 性 较 强 的学 科 ，观 察 生 物 现
２６ ２ ） ２ １１
．
客 ， 不 利 于生 物 实验 的进 行 ， 既 也不 利 于 学 生生命 观
象、 探索生命奥秘只有通过实验才能获得感性认识并 进而抽象成概念 。但一般 中学的生物实验 ， 受制于条 件、 经费、 学时等多方面原因难以足额 、 有效地开展。 虚拟实 验是 利用 三维 图形 生成技 术 、 多传 感 交互 技术 以及高分辨显示技术 ，生成三维逼真的虚拟环
境， 使用 者 可 以进 行 实 时交 互 ， 知 和操 作 虚拟 世 界 感
的教 育 。 而这些 解剖 实验 ， 又带 有一定 的危 险性 ， 生 学
一
不小心 ， 就会 酿成 “ 血 事 件 ”这 对 于视 安 全 为头 流 ， 等大事 的生 物教 师来说 可谓 胆 战心惊 。 生物 虚拟实 而
人 这些 物体 的 内部进 行观察 。 拟技术 还 可 以突破时 虚 间 的限制 ， 一些需 要几 十年 甚 至上百 年 才能 观察 的变
化 过 程 ， 过 虚拟 现 实 技术 ， 以在 很 短 的时 间 内呈 通 可
仿真物理实验室、 仿真化学实验室等 。虚拟实验平 台 为何 如此 受欢迎 呢 ？
活 体 的动 、 物 ， 植 这些 实 验 必需 品 中 ， 了 常备 品外 ， 除 很 多是消耗 品 、 易坏 品 ， 的消耗 品还 价格不 菲 。 有 有 所 这些 ， 都使 学校 和老 师对实 验能 省省 之 ， 能避 避之 ， 能 演示 演示 之 。而虚 拟实验使 实 物变 成 了仿真 模 型 ， 弄 不 坏也 耗不 掉 ， 以长 期重 复 使 用 ， 可 这样 就 有 效地 突 破 了实验 材料 的限 制 。学 生通 过操作 仿 真模 型 ， 就可 以做各种 各样 的实验 ， 获得 几乎 与真 实 实验 样 的体 会， 从而 丰富感 性认 识 ， 对 教学 内容 的理解 。 加深
在 当前 的教 学 中 ，基 础 理论 教 学 趋 向于 通 过课
般 在做 实验前 ， 师总 要 为学 生备 好一 切实 验 教
所需 的材 料 ， 至 制订 好 应 急 预案 ， 甚 以保 证 实验 的顺
利进 行 。利 用 虚拟实 验平 台则 可 以“ 临时抱 佛脚 ” 因 ，
件 、多媒体网络环境等数字化平台来提高教学效度 ；
实 验教学 则更 多地倾 向于用 虚拟实 验平 台来 进 行 ， 如
为实验所需 的各种材料都 已罗列在平台中， 学生点之 即来 ， 拖之 即动 。 于一些 显微 实验 ， 对 目前 很少 有学校 能正 常 开展 ， 用虚 拟 现 实技 术 ， 以彻底 打 破 空 问 利 可 的 限制 ， 到宇 宙天 体 ， 至原 子粒 子 ， 大 小 学生 都 可 以进
现给学生观察。 例如 ， 三大遗传规律之“ 连锁与互换规 律”用果蝇做实验往往要几个月的时间 ； ， 生物个体 的 生长发育情况观察需要几个月甚至若干年才能完成 ， 而 采用 虚拟 实验平 台在 一堂课 内就可 以实现 。 时空 凝 为瞬 间 ， 物虚拟 实验 平 台充分 彰显 了其无 可 比拟 的 生
效地避免真实实验或操作所带来 的各种问题 。 在真实 实验中 ， 特别是在做生物解剖实验时 ， 有的学生 由于 害怕 而不 敢 动手 ， 而有 的学生 又 很 残忍 ， 生 命 如草 视 芥， 这样就导致有的学生忙忙碌碌 ， 有的学生则作看
一
实验只要准备好相关 的材料再满足一定 的条ｆ ， 牛 － 就能
和 天平 、 码 、 度计 等 工 具 ， 各 种 不 同 的化 学 反 砝 温 做 应， 观察燃 烧 、 炸等 反应 现象 。由于各 种物 理 、 爆 化学
虚 拟实 验 的一 大特 点 是通 过 键 盘和 鼠标 来实 现 对 实验现 象 的观察 和操作 。由动手 变 为移 鼠 ， 以有 可
优 越性 。 ２ 生物虚 拟 实验平 台建设— — 举步唯 艰
随着 虚拟物 理 、 化学实 验室 在 实验 教学 中的广泛 应 用 ，生物 虚拟 实验平 台却 是 千呼万 唤 也没 有 出来 ， 生物 虚拟实 验平 台建设 为何 举 步唯艰 呢 ？
２１ 生命现 象难 虚拟 ．
在虚拟物理实验室里 ， 学生可以做重力 、 惯性等 实验 ； 虚拟 化学 实 验 室里 ， 以利 用 各种 化 学药 品 在 可
１１ 变 实物为 实模 —— 省钱 ．
在教学 中 ， 往会 因为 实验设 备 、 验场地 、 往 实 教学
经费等方面的原 因， 而使一些应该开设的教学实验无 法进 行 。一般 的理 化实验 总离 不开 繁多 的实 验仪 器 、 试剂 ， 生物 实验 除 了实验仪 器 、 剂外 ， 离不 开各 种 试 还
验 ， 用刀 解 剖变 成 了用 鼠标 拖 动解 剖 刀模 型 ， 生 将 学
可 以放 心地 去做各 种危 险 的实验 ， 不必 担 心意外事 而
件 的发 生 。
１ 凝 时 空为瞬 间— — 高效 ． ３
一
中的各种对象， 从而获得身临其境 的感受和体会。生 物虚拟实验平 台作为新的教学媒体， 可以有效地 突破 当前制 约生 物实验 的瓶 颈 ， 将对 生物 实验 教学 产 生 必 深远 的影 响 。 １ 建设虚 拟 生物 实验平 台—— 大 势所趋
维普资讯
第２ ４卷第 ７期
２ｏ ０ ８年
中学生 物学
Ｍｉ ｄ ｅ Ｓ ｈ ｏ ｉ ｌ ｇ ｄ ｌ ｃ ｏ ｌ Ｂ ｏｏ ｙ
Ｖｏ ．４ Ｎｏ ７ １ ． ２ ２ｏ ０８
文件 编号 ： ０ ３—７ ８ （０ ８ ０ —０ ２ １０ ５ ６ ２ ０ ）７ ０ ４—０ ２
论生 物虚拟实验平 台的建设
崔 志钰 （ 江苏省海 门三厂职业 高级 中学
生物 学是 一 门实验 性 较 强 的学 科 ，观 察 生 物 现
２６ ２ ） ２ １１
．
客 ， 不 利 于生 物 实验 的进 行 ， 既 也不 利 于 学 生生命 观
象、 探索生命奥秘只有通过实验才能获得感性认识并 进而抽象成概念 。但一般 中学的生物实验 ， 受制于条 件、 经费、 学时等多方面原因难以足额 、 有效地开展。 虚拟实 验是 利用 三维 图形 生成技 术 、 多传 感 交互 技术 以及高分辨显示技术 ，生成三维逼真的虚拟环
境， 使用 者 可 以进 行 实 时交 互 ， 知 和操 作 虚拟 世 界 感
的教 育 。 而这些 解剖 实验 ， 又带 有一定 的危 险性 ， 生 学
一
不小心 ， 就会 酿成 “ 血 事 件 ”这 对 于视 安 全 为头 流 ， 等大事 的生 物教 师来说 可谓 胆 战心惊 。 生物 虚拟实 而
人 这些 物体 的 内部进 行观察 。 拟技术 还 可 以突破时 虚 间 的限制 ， 一些需 要几 十年 甚 至上百 年 才能 观察 的变
化 过 程 ， 过 虚拟 现 实 技术 ， 以在 很 短 的时 间 内呈 通 可
仿真物理实验室、 仿真化学实验室等 。虚拟实验平 台 为何 如此 受欢迎 呢 ？
活 体 的动 、 物 ， 植 这些 实 验 必需 品 中 ， 了 常备 品外 ， 除 很 多是消耗 品 、 易坏 品 ， 的消耗 品还 价格不 菲 。 有 有 所 这些 ， 都使 学校 和老 师对实 验能 省省 之 ， 能避 避之 ， 能 演示 演示 之 。而虚 拟实验使 实 物变 成 了仿真 模 型 ， 弄 不 坏也 耗不 掉 ， 以长 期重 复 使 用 ， 可 这样 就 有 效地 突 破 了实验 材料 的限 制 。学 生通 过操作 仿 真模 型 ， 就可 以做各种 各样 的实验 ， 获得 几乎 与真 实 实验 样 的体 会， 从而 丰富感 性认 识 ， 对 教学 内容 的理解 。 加深
在 当前 的教 学 中 ，基 础 理论 教 学 趋 向于 通 过课
般 在做 实验前 ， 师总 要 为学 生备 好一 切实 验 教
所需 的材 料 ， 至 制订 好 应 急 预案 ， 甚 以保 证 实验 的顺
利进 行 。利 用 虚拟实 验平 台则 可 以“ 临时抱 佛脚 ” 因 ，
件 、多媒体网络环境等数字化平台来提高教学效度 ；
实 验教学 则更 多地倾 向于用 虚拟实 验平 台来 进 行 ， 如
为实验所需 的各种材料都 已罗列在平台中， 学生点之 即来 ， 拖之 即动 。 于一些 显微 实验 ， 对 目前 很少 有学校 能正 常 开展 ， 用虚 拟 现 实技 术 ， 以彻底 打 破 空 问 利 可 的 限制 ， 到宇 宙天 体 ， 至原 子粒 子 ， 大 小 学生 都 可 以进