虚拟实验室案例——《虚拟解剖青蛙》

8.8　虚拟实验室案例——《虚拟解剖青蛙》

1.案例说明

该案例来源于http://www.froguts.com/，是用Flash开发的一个虚拟的解剖青蛙的实验。学生登陆该网页，可以在网页上拿大头钉、手术刀、剪子做非常逼真的青蛙解剖实验，可“剥”开青蛙的皮肤和肌肉观察内脏、骨骼，还可“解剖”眼睛和大脑了解其内部构造。

2.案例介绍

（1）进入解剖青蛙的界面后，右边是解剖工具箱，有大头钉、刀、剪、放大镜、显微镜、X光、镊子、三维移动等工具。

图8－3　解剖步骤一

（2）先用大头钉把青蛙钉在腊盘上，然后用刀沿着红线划开。

图8－4　解剖步骤二

（3）再把皮肤向两边掀开，固定在蜡盘上，接着再掀开肌肉层并固定。由于青蛙内脏的一部分被挡住了，因此还必须用剪刀剪开青蛙下颌部位的皮肤和肌肉。

图8－5　解剖步骤三

（4）现在可以用放大镜仔细观察青蛙的内脏器官了。

图8－6　观察内脏

在这里，学生可以将青蛙从头到脚，从里到外彻底了解一番。就像真正的解剖实验一样，除了没有呛人的福尔马林味外，其余没有什么区别。学生可以用虚拟手术刀一层层地剥开青蛙的外皮，观察青蛙的各个组成部分，经过一步步的解剖，屏幕上一只青蛙将很快地变为骨架。为了更加趋近真实，你还可以进行任意角度的旋转和随意放大或缩小。

3.案例点评

实验教学是中学生物教学的重要组成部分，它对于学生验证所学知识、了解知识的发生过程、锻炼学生的动手能力和观察能力等方面具有不可替代的作用。但在实际教学过程中，受条件限制，实验不能开全开足，很多实验学生不能一一动手操作。应用信息技术模仿和虚拟各种实验环境，实验者像在真实环境中一样观察和操作，完成预定的实验，获得比较深刻的实验体验。除此之外，虚拟实验还有以下优点：

（1）比真实的实验更简便更规范，观察更全面。它排除了真实实验中的气味、药品和血液等刺激和干扰，避免了学生不良心理和情绪对实验的影响。

（2）学生能方便地选择不同的生物进行比较，减少了真实实验在选择材料上的困难，而且学生能根据自己的节奏来控制实验过程，还可以多次重复，不受时间和空间的限制，在任何时间、任何地方独立地进行实验。

（3）对于解剖实验，学生能真正地熟悉各种结构的名称、位置和功能，因为只要鼠标指在某部位一点，计算机就会显示该结构的有关信息，所以比真实实验更方便、全面、清晰。

（4）能指导学生正确地操作。学生在实验操作时，计算机会做出迅速的反馈，对学生出现的错误及时提示和帮助，而在真实的实验中教师不可能及时全面地发现每个学生的错误操作。

（5）帮助学生对实验的预习和复习，通过虚拟实验可以节约时间节约实验材料，熟悉实验内容、实验步骤，为顺利完成真实的实验做好准备。复习时也可以不做真实的实验，而且虚拟实验比单纯观看实验录像能更好地巩固知识和技能。

采用虚拟现实技术建立虚拟实验教室，能极大地提高知识信息的传输和接受的质量，它使课堂教学由静态灌输变为图文并茂、声像俱佳的动态传播，大大增强了学生的接受水平，激发了学生学习的热情和主动性，同时能拓展学生的知识面，为进一步培养学生的思维能力和创新能力创造了有利条件。