當(dāng)傳統(tǒng)教育還在運(yùn)用PPT教學(xué)時(shí)
當(dāng)傳統(tǒng)課堂還在播放視頻演示生命機(jī)理時(shí)
你是否想過會(huì)有一天
VR這種看似遙遠(yuǎn)的黑科技
會(huì)進(jìn)入課堂
帶你穿越進(jìn)血管，與血液中的血細(xì)胞面對(duì)面
帶你瞬間轉(zhuǎn)移至心臟前，看心房心室交替跳躍
帶你一雙魔術(shù)手，玩轉(zhuǎn)顯微鏡的每一個(gè)零件
帶你神奇的保護(hù)傘，安全自由的探索危險(xiǎn)實(shí)驗(yàn)
帶你人機(jī)交互式探究、沉浸式體驗(yàn)、情景式感知
學(xué)習(xí)的魅力和趣味盡在其中
VR 3D動(dòng)態(tài)生命場(chǎng)景（動(dòng)圖1）
教育部等六部門印發(fā)《關(guān)于推進(jìn)教育新型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)構(gòu)建高質(zhì)量教育支撐體系的指導(dǎo)意見》（以下簡(jiǎn)稱《意見》），提出到2025年，基本形成結(jié)構(gòu)優(yōu)化、集約高效、安全可靠的教育新型基礎(chǔ)設(shè)施體系，簡(jiǎn)稱教育新基建。
多樣化的虛擬仿真生物教學(xué)應(yīng)用場(chǎng)景
在“創(chuàng)新應(yīng)用新型基礎(chǔ)設(shè)施”中強(qiáng)調(diào)要“普及新技術(shù)條件下的混合式、合作式、體驗(yàn)式、探究式等教學(xué)，探索新型教學(xué)方式。推動(dòng)“三個(gè)課堂”——“專遞課堂”、“名師課堂”和“名校網(wǎng)絡(luò)課堂”等應(yīng)用，擴(kuò)大優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源覆蓋面?！安渴饘W(xué)科專用教室、教學(xué)實(shí)驗(yàn)室，依托感知交互、仿真實(shí)驗(yàn)等裝備，打造生動(dòng)直觀形象的新課堂?！庇纱丝梢姡癡R+教育”將持續(xù)大有所為，作為教育新基建的一部分，虛擬仿真融合創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室將成為每一所學(xué)校都必備的可進(jìn)行體驗(yàn)式、探究式教學(xué)和開展科學(xué)實(shí)驗(yàn)的智慧教學(xué)空間。
矩道生物虛擬仿真實(shí)驗(yàn)室（動(dòng)圖2）
多樣化的生物教學(xué)應(yīng)用模式
矩道科科技創(chuàng)新性地將虛擬實(shí)驗(yàn)融入到中學(xué)生物的學(xué)科教學(xué)中，虛擬現(xiàn)實(shí)構(gòu)建的虛擬教學(xué)資源彌補(bǔ)了傳統(tǒng)教學(xué)中各種痛點(diǎn)，讓學(xué)生更多地通過實(shí)驗(yàn)來理解課本知識(shí)。目前已經(jīng)在多個(gè)省市已成功建設(shè)案例樣板校，得到良好的教學(xué)反饋，獲得諸多老師和學(xué)生的認(rèn)可。
一、突破空間屏障，人體生理結(jié)構(gòu)與功能近在咫尺
教室里，學(xué)生們頭戴VR裝置，走進(jìn)虛擬的人體血液循環(huán)系統(tǒng)中，摘下VR裝置后，他們又回到了真實(shí)的課堂，通過將VR的沉浸感和交互性特點(diǎn)，將傳統(tǒng)的二維課堂變成有趣的三維課堂，虛實(shí)結(jié)合間，領(lǐng)悟知識(shí)的要義，讓學(xué)生們不再死記硬背，而是通過身臨其境的實(shí)踐，獲取抽象知識(shí)概念的可視化感受，助推生命觀念的養(yǎng)成。
VR融合創(chuàng)新生物課堂
血液流動(dòng)VR 3D動(dòng)態(tài)生命場(chǎng)景（動(dòng)圖）
血液循環(huán)VR 3D動(dòng)態(tài)生命場(chǎng)景（動(dòng)圖）
二、優(yōu)化知識(shí)呈現(xiàn)形式，微觀可視化抽象過程常態(tài)化
通過VR與多媒體處理技術(shù)的高度集成，優(yōu)化知識(shí)呈現(xiàn)形式。矩道生物虛擬仿真實(shí)驗(yàn)室把知識(shí)模塊的組織形成、與知識(shí)呈現(xiàn)的多樣性、復(fù)雜性結(jié)合起來，以構(gòu)建3D生命情境動(dòng)態(tài)模型的方式，跨越時(shí)間和空間的屏障，拓寬了學(xué)習(xí)的空間感，突破了常規(guī)教學(xué)的視域，為學(xué)生提供了一種動(dòng)態(tài)開放的結(jié)構(gòu)化認(rèn)知形式。
物質(zhì)的輸入和輸出VR 3D動(dòng)態(tài)機(jī)理過程
光合作用機(jī)制VR 3D動(dòng)態(tài)機(jī)理過程
VR融合創(chuàng)新生物課堂
基于矩道生物虛擬仿真實(shí)驗(yàn)資源的新型課程既包含了生物學(xué)科的基本內(nèi)容、又包含了生物視角下的邏輯關(guān)系，既注重知識(shí)的形成過程，使教學(xué)內(nèi)容的統(tǒng)一與靈活性得到完美的融合！不僅便于老師開展多情境教學(xué)策略，更有助于學(xué)生直觀地進(jìn)行沉浸式感知和體驗(yàn)，進(jìn)而更加直觀有效地完成簡(jiǎn)單生物現(xiàn)象到抽象生物概念、再到復(fù)雜生物原理的遞進(jìn)式認(rèn)知！
三、虛實(shí)結(jié)合，解決常態(tài)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)痛點(diǎn)
矩道生物虛擬仿真實(shí)驗(yàn)提供了與國(guó)家新課程標(biāo)準(zhǔn)知識(shí)點(diǎn)相同步的實(shí)驗(yàn)，包括教師演示實(shí)驗(yàn)、學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)等。在精準(zhǔn)還原實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的同時(shí)，可以解決實(shí)驗(yàn)周期長(zhǎng)、實(shí)驗(yàn)材料易失活，常規(guī)實(shí)驗(yàn)失敗率高、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象稍縱即逝等問題，幫助學(xué)生更好的學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)。
初中生物-觀察小魚尾鰭血液流動(dòng)實(shí)驗(yàn)
高中生物-培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化
2022版新課標(biāo)在教學(xué)建議中強(qiáng)調(diào)生物探究與實(shí)踐活動(dòng)中應(yīng)注意安全教育，矩道生物實(shí)驗(yàn)用品庫(kù)提供了包含使用指導(dǎo)與示范動(dòng)畫的實(shí)驗(yàn)器具；包含危險(xiǎn)類別、應(yīng)用介紹與注意事項(xiàng)的實(shí)驗(yàn)藥品，全方位助力實(shí)驗(yàn)安全教育。
生物實(shí)驗(yàn)用品庫(kù)-實(shí)驗(yàn)藥品
教學(xué)中綜合應(yīng)用生物VR 3D虛擬仿真實(shí)驗(yàn)室可以有效促進(jìn)學(xué)生利用碎片化時(shí)間開展個(gè)性化自主學(xué)習(xí)，比如午飯后或者自由活動(dòng)時(shí)間，打開軟件針對(duì)自己感興趣的實(shí)驗(yàn)或者需要鞏固的知識(shí)點(diǎn)，開展隨時(shí)隨地的學(xué)習(xí)，省去老師了準(zhǔn)備和整理實(shí)驗(yàn)器材的時(shí)間，讓生物學(xué)實(shí)驗(yàn)的開展便捷高效，老師便捷教，學(xué)生高效學(xué)?！皶r(shí)時(shí)是學(xué)習(xí)之時(shí)，處處是學(xué)習(xí)之地”！
VR融合創(chuàng)新生物實(shí)驗(yàn)課堂
教育新基建是國(guó)家新基建的重要組成部分，是信息化時(shí)代教育變革的牽引力量，是加快推進(jìn)教育現(xiàn)代化、建設(shè)教育強(qiáng)國(guó)的戰(zhàn)略舉措，也將成為是各高校信息化“十四五”規(guī)劃的重要內(nèi)容。矩道科技肩負(fù)服務(wù)教育的社會(huì)責(zé)任，必定緊跟時(shí)代的步伐，推動(dòng)中國(guó)基礎(chǔ)教育現(xiàn)代化進(jìn)程，培養(yǎng)青少年創(chuàng)新能力、助力國(guó)家強(qiáng)盛。
