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虚拟实验平台在中学生物学教学中的研究现状和应用前景. (2025). 教育学刊, 3(9), 17-21. https://doi.org/10.62836/

虚拟实验平台在中学生物学教学中的研究现状和应用前景

葛红梅,唐发辉*

重庆师范大学生命科学学院,重庆

摘要:近年来,虚拟现实(VR)技术和增强现实(AR)技术在中小学教学中的应用备受关注,而基于虚拟现实技术构建的虚拟实验平台已达到相对成熟的阶段。本研究发现,当前可直接应用于中学生物学教学的虚拟实验平台数量有限,且鉴于生物学学科内容的广泛性和复杂性,现有的虚拟实验平台通常聚焦于生物学特定的领域或几个核心板块。此外,部分虚拟实验平台以课程或视频的形式展现实验过程。值得注意的是,虚拟实验平台不仅可用于实验教学,而且在理论教学中也展现出巨大潜力,能够丰富备课资源,建构生动的教学情境,为学生提供课后自主学习的途径,亦可作为一种评价途径。

虚拟实验平台 虚拟仿真实验 中学生物学 理论教学

参考文献

[1] 汤跃明. 虚拟现实技术在教育中的应用[M]. 科学出版社, 2007.
[2] U. Heinkel, M. Padeffke, O. Kraus, et al. Virtual-Classroom: An Interactive Teaching System for the Design of Integrated Circuits[J]. Global Journal of Engineering Education,1997, 1(2):1-7.
[3] Crutchfield S G, Rugh W J. Interactive learning for signals, systems, and control[J]. IEEE Control Systems Magazine, 1998, 18(4): 88-91.
[4] HHMI. Bio-Interactive Virtual labs[EB/OL]. 2005-11- 11/2025-5-25. https://www.biointeractive.org/
[5] Paxinou E, Panagiotakopoulos CT, Karatrantou A, et al. Implementation and Evaluation of a Three-Dimensional Virtual Reality Biology Lab versus Conventional Didactic Practices in Lab Experimenting with the Photonic Microscope[J]. Biochem Mol Biol Educ. 2020, 48(1):21-27.
[6] Byukusenge, C., Nsanganwimana, F., Tarmo, A.P. Enhancing Students’ Understanding of Nerve Cells’Structures and Their Symbiotic Functioning by Using Technology-Enhanced Instruction Incorporating Virtual Labs and Animations[J]. J Sci Educ Technol. 2023, 32, 13–25.
[7] 张凯, 张滢, 郝云芳. 网上虚拟实验室的开发[J]. 现代电子技术, 2002, (11): 21-23.
[8] 陈传波, 张立峰, 陈南平. 一个远程虚拟实验教学平台的研究[J]. 华中科技大学学报(自然科学版), 2002, (12): 12-14.
[9] 马忠丽, 刘宏达, 张敬南, 等. 虚拟实验和虚拟测试平台的开发[C]//全国高校电气工程及其自动化专业教学指导分委员会.第一届全国高校电气工程及其自动化专业教学改革研讨会论文集. 哈尔滨工程大学自动化学院; 哈尔滨工程大学自动化学院; 哈尔滨工程大学自动化学院; 哈尔滨工程大学自动化学院;, 2002: 147-151.
[10] 熊磊, 冯刚, 朱晓华. 虚拟实验室五层结构模型的构想[C]// 中国计算机学会, 中国图象图形学学会, ACM SIGCHI中国分会, 清华大学计算机科学与技术系. 第一届建立和谐人机环境联合学术会议(HHME2005)论文集. 华中师范大学计算机科学系; 华中师范大学计算机科学系; 华中师范大学计算机科学系;, 2005: 227-232.
[11] 教育部高等教育司. 关于开展国家级虚拟仿真实验教学中心建设工作的通知(教高司函〔2013 〕94 号) [Z]. 北京:教育部, 2013. http://www.moe.gov.cn/s78/A08/ tongzhi/201308/t20130821_156121.html
[12] 教育部.教育部关于加强和改进中小学实验教学的意见(教基〔2019〕16号)[Z]. 北京:教育部, 2019. http://www.moe.gov.cn/srcsite/A06/s3321/201911/t20191128_409958. html
[13] 申丽萍. 虚拟现实技术在初中生物学教学中的应用[J]. 生物学教学, 2021, 46(11): 45-47.
[14] 史玲玲. 基于沉浸式虚拟实验智慧课堂“光合作用产生氧气”一节的教学[J]. 生物学教学, 2024, 49(04): 33-35.
[15] 金琦. 依托虚拟仿真实验,培养高中生物学关键能力[J]. 生物学教学, 2024, 49(11): 60-63.
[16] 教育部.义务教育生物学课程标准(2022年版)[M]. 北京: 北京师范大学出版社, 2022.
[17] 彭丽宇. 促进深度学习的虚拟实验教学改革[J]. 西南师范大学学报(自然科学版), 2023, 48(01): 102-107.
[18] 潘瑶.发挥虚拟实验的作用和功能[J].小学科学, 2024(24): 91-93.