许岳锋 范陈蔓 崔 鸿

（华中师范大学生命科学学院 湖北武汉 430079）

《普通高中生物学课程标准（2017年版2020年修订）》提出要注重生物科学史和科学本质的学习。生物科学史能够让学生认识到科学的发展过程，理解科学研究的思路和方法，体会科学、技术与社会的关系，促进对科学本质的理解。然而，由于课时、仪器设备、实验安全等因素的限制，科学史的实际教学往往局限在文字或图像资料上的“纸上谈兵”，难以充分发挥科学史的育人价值。本研究利用虚拟实验的优势，突破时空限制，重演历史，让学生在“实践-认知”的循环中亲身体验科学知识的发生过程，形成理性的科学本质观。

1 虚拟实验应用于科学史教学的优势

重演科学史是科学史教学的有效手段，能够让学生在亲历提出问题、实验检验、发现规律等过程中，深刻理解科学内涵，构建科学概念，发展终身学习及创新实践能力。然而，科学史上的许多实验由于仪器设备昂贵、操作难度大、实验周期长等原因，往往无法让学生进行真正的实验探究，学生参与感较差，学习效果不佳。

虚拟实验是一种以计算机应用为核心，利用虚拟现实、人机交互、计算机图像等技术创设的新型实验。它具有沉浸感、交互性等特点，能够从多感官通道创设虚拟空间，高度还原实验情景，以满足用户自主体验的需求。教师将虚拟实验应用于科学史教学中，能够让学生在较短时间内亲身体验生物科学史上漫长的探究过程，从而有效把握科研思路和方法，感受科学家们献身科学的精神，实现认知过程和情意过程的统一。……