虛擬現(xiàn)實(shí)在中學(xué)生物實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用

1、虛擬現(xiàn)實(shí)在中學(xué)生物實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用摘要：隨著虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的發(fā)展,以及相關(guān)設(shè)備的逐漸降低,在教學(xué)中應(yīng)用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)比利用課件等教學(xué)更宜讓學(xué)生理解和掌握相關(guān)知識(shí),本文簡(jiǎn)單介紹了虛擬現(xiàn)實(shí)在生物實(shí)驗(yàn)中應(yīng)用的情況。關(guān)鍵詞：虛擬現(xiàn)實(shí) 中學(xué)生物實(shí)驗(yàn) 應(yīng)用一般學(xué)?，F(xiàn)有的條件下，有許多實(shí)驗(yàn)是根本不可能做的，如核反應(yīng)實(shí)驗(yàn)，還有些實(shí)驗(yàn)是不能讓學(xué)生做的，如涉及到放射性物質(zhì)或有毒物質(zhì)的部分。利用vr技術(shù)，可以有效地解決實(shí)驗(yàn)條件與實(shí)驗(yàn)效果之間的矛盾。在教學(xué)中，許多昂貴的實(shí)驗(yàn)、培訓(xùn)器材，由于受價(jià)格的限制而無法普及。如果利用vr技術(shù)，在多媒體計(jì)算機(jī)上建立虛擬實(shí)驗(yàn)室，學(xué)習(xí)者便可以走進(jìn)這個(gè)虛擬實(shí)驗(yàn)室，身臨其境般的操作虛擬儀器，操作結(jié)

2、果可以通過儀表顯示身體的感受反饋給學(xué)生，來判斷操作是否正確。這種實(shí)驗(yàn)既不消耗器材，也不受場(chǎng)地等外界條件限制，可重復(fù)操作，直至得出滿意結(jié)果。vr實(shí)驗(yàn)室的一大優(yōu)點(diǎn)還在于其絕對(duì)的安全性，不會(huì)因操作失誤而造成人身事故。下面以中學(xué)生物中青蛙解剖實(shí)驗(yàn)為例分析虛擬現(xiàn)實(shí)實(shí)驗(yàn)的優(yōu)越性。1. 案例說明該案例來源于http：/2. 案例介紹（1）進(jìn)入解剖青蛙的界面后，右邊是解剖工具箱，有大頭釘、刀、剪、放大鏡等工具。圖1（2）先用大頭釘把青蛙釘在臘盤上，然后用刀沿著紅線劃開。圖2（3）再把皮膚向兩邊掀開，固定在蠟盤上，接著再掀開肌肉層并固定。由于青蛙內(nèi)臟的一部分被擋住了，因此還必須用剪刀剪開青蛙下頜部位的皮膚和肌肉

3、。圖3（4）現(xiàn)在可以用放大鏡仔細(xì)觀察青蛙的內(nèi)臟器官了。還可以移走各種器官，會(huì)顯示器官的名稱，非常清楚方便。圖4在這里，學(xué)生可以將青蛙從頭到腳，從里到外徹底了解一番。就像真正的解剖實(shí)驗(yàn)一樣，除了沒有嗆人的福爾馬林味外，其余沒有什么區(qū)別。學(xué)生可以用虛擬手術(shù)刀一層層地剝開青蛙的外皮，觀察青蛙的各個(gè)組成部分，經(jīng)過一步步的解剖，屏幕上一只青蛙將很快地變?yōu)楣羌?。為了更加趨近真?shí)，你還可以進(jìn)行任意角度的旋轉(zhuǎn)和隨意放大或縮小。3. 案例點(diǎn)評(píng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)是中學(xué)生物教學(xué)的重要組成部分，它對(duì)于學(xué)生驗(yàn)證所學(xué)知識(shí)、了解知識(shí)的發(fā)生過程、鍛煉學(xué)生的動(dòng)手能力和觀察能力等方面具有不可替代的作用。但在實(shí)際教學(xué)過程中，受條件限制，實(shí)驗(yàn)

4、不能開全開足，很多實(shí)驗(yàn)學(xué)生不能一一動(dòng)手操作。應(yīng)用信息技術(shù)模仿和虛擬各種實(shí)驗(yàn)環(huán)境，實(shí)驗(yàn)者像在真實(shí)環(huán)境中一樣觀察和操作，完成預(yù)定的實(shí)驗(yàn)，獲得比較深刻的實(shí)驗(yàn)體驗(yàn)。除此之外，虛擬實(shí)驗(yàn)還有以下優(yōu)點(diǎn)：（1）比真實(shí)的實(shí)驗(yàn)更簡(jiǎn)便更規(guī)范，觀察更全面。它排除了真實(shí)實(shí)驗(yàn)中的氣味、藥品和血液等刺激和干擾，避免了學(xué)生不良心理和情緒對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響。（2）學(xué)生能方便地選擇不同的生物進(jìn)行比較，減少了真實(shí)實(shí)驗(yàn)在選擇材料上的困難，而且學(xué)生能根據(jù)自己的節(jié)奏來控制實(shí)驗(yàn)過程，還可以多次重復(fù)，不受時(shí)間和空間的限制，在任何時(shí)間、任何地方獨(dú)立地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。（3）對(duì)于解剖實(shí)驗(yàn)，學(xué)生能真正地熟悉各種結(jié)構(gòu)的名稱、位置和功能，因?yàn)橹灰髽?biāo)指在某部位一點(diǎn)，計(jì)算機(jī)就會(huì)顯示該結(jié)構(gòu)的有關(guān)信息，所以比真實(shí)實(shí)驗(yàn)更方便、全面、清晰。（4）能指導(dǎo)學(xué)生正確地操作。學(xué)生在實(shí)驗(yàn)操作時(shí)，計(jì)算機(jī)會(huì)做出迅速的反饋，對(duì)學(xué)生出現(xiàn)的錯(cuò)誤及時(shí)提示和幫助，而在真實(shí)的實(shí)驗(yàn)中教師不可能及時(shí)全面地發(fā)現(xiàn)每個(gè)學(xué)生的錯(cuò)誤操作。（5）幫助學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的預(yù)習(xí)和復(fù)習(xí)，通過虛擬實(shí)驗(yàn)可以節(jié)約時(shí)間節(jié)約實(shí)驗(yàn)材料，熟悉實(shí)驗(yàn)內(nèi)容實(shí)驗(yàn)步驟，為順利完成真實(shí)的實(shí)驗(yàn)做好準(zhǔn)備。復(fù)習(xí)時(shí)也可以不做真實(shí)的實(shí)驗(yàn)，而且虛擬實(shí)驗(yàn)比單純觀看實(shí)驗(yàn)錄像能更好地鞏固知識(shí)和技能。采用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)建立虛擬實(shí)驗(yàn)教室，能極大地提高知識(shí)信息的傳輸和接受的質(zhì)量，它使使課堂教學(xué)由靜態(tài)灌輸變?yōu)閳D文并茂