摘要：将虚拟现实技术运用于教学是目前教育领域发展的一个热点，在初中生物教学中，利用NB虚拟实验室技术辅助完成实验教学，能充分培养学生的核心素养，实现生物学课程育人价值。本文结合自己的课堂教学实例，说明在虚拟现实技术下，部分耗时长，难度大，甚至有危险的实验也具有了可操作性，是实体实验室的有效补充。同时还介绍了虚拟仿真实验室在初中生物教学中的应用现状、使用心得及前景展望。

关键字：NB虚拟实验室；虚拟现实技术；生物实验教学；初中生物

NB虚拟实验室是近年来兴起的中学教育实验操作平台，在稳定性、资源和课堂可操作方面都有一定的优势。[1]2018年本校引入NB虚拟实验室，有幸参与实验教学操作培训，不可否认，虚拟实验室在物理、化学课堂上更有其学科上的优势，但作为生物老师，更需要努力挖掘平台提供的现有资源，补充实验教学，让前沿科技技术服务于教学。

1 初中生物实验教学现状

生物实验是初中生物教学的重要组成部分，是达成中学生物学教学目标的基本途径和方法。[2]它能帮助学生由感性认识升华到理性认识，由具体思维过渡到抽象思维，但实验课的教学存在着很多问题，实验教学的作用难以充分发挥。

1.1 不重视生物实验教学

初中生物课时少，一周2课时，知识点多教学任务重，完成理论课尚有难度，就更无暇顾及劳心劳力的实验课了。在升学考试中，实验内容确实占部分比重，但比起带学生在实验室里做实验，开展课外实践活动，老师们更乐意在教室里讲解实验重点，演示实验过程。默认识记目标大于能力目标，不利于学生实验操作能力的培养。

1.2 实验室仪器老化材料缺乏

据了解，很多学校，开展生物课的初一初二两个年级，几千学生共用两三个实验室。实验仪器老旧，如显微镜、放大镜等仪器破损不能及时修复，甚至试剂瓶、培养皿等配置不齐。教材中的实验材料如紫背天竺、天竺葵、金鱼藻等难以购买，水螅、鼠妇、菜青虫等动物难以捕捉。

1.3 实验难以实施效果不佳

生物实验有其特殊性，一些实验实验周期长，短时间内无法得到实验结果。一些实验要求高，不仅对学生动手能力有一定的要求，对实验器材实验环境均有要求，在实体实验室根本无法完成。一些实验会使用危险药品，不利于集体实验的组织。一些实验会用到植物动物等有生命的材料，实验过程中避免不了损伤，实验后也有不方便处理等各种实际问题。

2 结合课堂教学实例展示NB虚拟实验室的优势

NB虚拟实验室作为一个线上的虚拟实验室，在教室电脑上下载应用软件，登陆即可点击操作，进行教学演示。既免去了寻找实验材料和操作实验的繁琐，也节省了教学时间。在课堂上易于演示，效果逼真。能很好地调动学生学习热情，增加教学的科技含量，从而提高学生的学习效率。

但也不是所有的实验教学都依赖虚拟实验，结合自己的课堂教学实例，总结出几类较适合的实验。

2.1 针对耗时长的实验

生物学是研究生命现象和生命活动规律的科学，那它必然就有许多耗时长的实验，需要我们去等待去观察去发现。

如实验《绿叶在光下制造有机物》，耗时长，仅第一步暗处理，就需要花费一昼夜24小时，设置完对照实验后还需光下照射几小时。课上无法进行实验，课后没有老师的指导，学生也难以独立完成实验。利用NB虚拟实验室，课上几分钟即可模拟出场景。

2.2针对无法实施的实验

无法实施的实验如《模拟练习止血包扎》，生活中是非常需要这一技能的。使用虚拟实验室，就能在有充足的理论知识前提下，得到练习。

2.3针对场地受限的实验

有些实验需要特定的场地，如《植物对空气湿度的影响》，它是一个课外实践，但作为教材第一单元的内容，它有利于刚接触“探究实验”的学生熟悉实验的流程和思路。寻找裸地、茂密的灌丛和树林这三块理想的实验地对城市学生来说不容易。NB虚拟实验室很好的解决了这个问题：不仅有实物示例，有时间节计数，还化抽象的数字为直观的曲线图。

2.4针对操作难度大的实验

疑难实验部分如《蚂蚁的通讯》，蚂蚁属于无脊椎动物中的昆虫，不好饲养不好操控，但却是一个重要而有趣的探究实验，通过虚拟实验，学生也了解到了蚂蚁确实能通过气味通讯。

2.5针对不人性化的实验

如《探究蝗虫的呼吸器官》，此实验对象是有生命的，在实体实验室中肯定会损伤蝗虫，这很不人性化，所以在现实中没有开展这个实验。但NB虚拟实验室中可以，只需和学生们讲明这是模拟的，现实中不能这么对蝗虫即可，还可以让学生对“气管在蝗虫腹部”这一知识点有直观的认识。

通过虚拟实验室这种教学手段，丰富了实验项目，减少了实验试剂和实验动物的损耗，节省了购买昂贵设备的花费，适应了节约型社会的要求，使实验操作更为容易，提高了实验成功率，调动了学生学习积极性。这种开放式的学习系统，解决了学生在实验中遇到的难题，激发了学生学习热情，培养了其创新意识，使他们对生物学科产生浓厚兴趣。[3]

3 NB虚拟实验室的使用心得及前景展望

虚拟现实技术在实验教学中具有广阔的应用和发展前景，本人经过多年的课堂实践，对NB生物虚拟实验室有了更进一步的认识与了解。但虚拟实验室只是实体实验室的一个补充，只能用于辅助实验教学，不能完全代替学生动手做实验。平台上现有的实验资源不够丰富，需要增加实验的数量，同时提高实验的质量。[4]经典实验不够突出不够具体，一些新课程标准要求开展的实验没有或过于简单。学校还是会开展让学生们去实验室的实验课，让学生接触真实的实验材料和仪器，感受真实的生命，让他们获得实验的基本技能，也让他们意识到实验是一门很严谨的艺术。并且开展的实验多为小组合作实验，还可以培养孩子们的合作精神。因此，虚拟实验室和实体实验室两者各有所长，要相互结合，发挥自身优势，优化教学。

参考文献

[1]徐益苗；赵晓燕.“NB生物初中版”构建生物学教学体验环境[J].《生物学教学》，2018年10期

[2]张明.加强生物实验教学，培养学生的创新精神 [J].《中学生数理化（高中版·学研版）》- 2011-07-15

[3]李涛；谭安雄；朱亚平；欧阳恩鸿；丁建华；王林.医学机能学虚拟仿真实验室的开发及应用[J].《卫生职业教育》-2016-10-10

[4]刘虎.浅谈初中生物实验课课堂管理中的问题及策略[J].《试题与研究》- 2022-02-15