PDF《虚拟生物实验室实例》

5 5 第21 卷第

4 期2004 年8月生物学杂志JOURNAL OF BIOLOGY Vol.

21 No.

4 Aug ,2004 分子生物学的环境 ,相对于单一的课堂授课更能激发 学生的学习热情.在虚拟分子生物学实验室中 ,学生 能更加简便和自信的处理种种的不确定因素、 应对解 决生物学问题的挑战.而在虚拟微生物鉴定实验室 中你可以熟悉基于 DNA 序列鉴定微生物的生物技 术.它还列出了学习目标如 :使用 PCR 技术的目的、 PCR 技术的原理、 为什么可以利用 DNA 序列鉴定细 菌等等 ,在实验的过程中如果你需要在窗口会出现帮 助 ,为你解释目前正在进行的操作. 2.

2 东吴大学快乐营 (http :/ / vschoo1. scu. edu. tw/ HAPPY l/ lab/ labratory. php) 这个网站是台湾地区建设良好的虚拟生物实验 室.它主要面对中小学生 ,其中有我的桌面、 主题乐 园、 小队办公室、 生物教室、 生物实验室及交流园地. 在生物教室下又分为线上课程、 虚拟社区、 虚拟实验、 情景教学、 线上测验五部分.在生物实验室中可以进 行解剖青蛙、 观察 水中的小生物 以及饲养动植物的 实验. 2. 2.

1 解剖青蛙 这是第一个利用 VR 技术进行模拟实验的成功 例子 ,即1995 年在 Internet 上引起轰动 虚拟青蛙解剖 实验(the who1e frog project) ,来自世界各地的人 参与 了这一实验.在这个 实验室 里 ,学习者可以用 虚拟手术刀一层层地 剥 开青蛙的皮肤和肌肉观察 骨骼、 神经 ,可以去掉青蛙的某些器官 ,可以任意调整 观察角度、 放大或缩小图像.实验者还可在网络上交 流意见.没有呛人的药水味 ,不需要杀害青蛙. 2. 2.

2 观察水生生物 实验室首先以文本的方式告知本次实验的目的、 器材、 步骤及显微镜的使用方法.实验室设有虚拟的 取样地点(池水、 沟水和溪水) ,并为之配备了相应的 情景图片(摄自学校附近或者学生所熟悉的地方 ,一 下子拉近了与学生生活的距离) ,学生可以很方便的 选择其中的一个地点来取样 ,而无需跑去现场.显微 镜下 观察 时 ,学生只有选用合适的物镜放大倍数 , 并把标本 移 至视野的中央 ,计算机才会显示出该生 物的名称.如果学生还想进一步了解这个生物 ,只要 点击该生物名称 ,就能看到更详细的资料 (包括该生 物的详细形态、 分布、 特征等) .这样的虚拟实验既可 以用于没有显微镜的学校 ,也可作为学生做正式实验 前的预实验. 2. 2.

3 饲养动植物 在这里 ,学生可以从植物、 蝴蝶、 小鸡等宠物中任 意领养.一旦学生领养了宠物以后 ,就要对它负起全 部的责任.比如领养了小鸡后 ,就要很细心的照顾 它 :确定用叶子还是用花蜜 喂食 ,选用合适的冷暖 气设备 ,定期的 清理 垃圾等 …… 实验室 已经为宠 物配备了各种成长条件 ,学生要做的只是用鼠标选 择.伴随着小鸡的成长 ,电脑中会呈现从鸡蛋到成鸡 的相应图片.但是如果照顾不当 ,小鸡就不能健康成 长 ,会挨饿、 受冻甚至得病死去.整个过程伴有动人 的音乐 ,令人心情舒畅.该项目还会对学生饲养动植 物的情况进行在线评分 ,并设立积分排行榜 ,以提高 学生的积极性. 2.

3 其它的虚拟生物实验室 2. 3.

1 繁殖果蝇 有一个叫做 虚拟果蝇 的模拟实验 ,让学生通过 做果蝇交配实验来发现孟德尔遗传定律.学生首先 从一系列的果蝇图片中选一只雄果蝇和一只雌果蝇 作为亲本 (它们有不同颜色的眼睛和不同形状的翅 膀) .过了几秒钟 ,这一对新婚果蝇就会繁殖出许多 小果蝇 ,他们中有的像父亲 ,有的像母亲 ,有的是两者 兼而有之.计算机提示学生仔细观察这些后代果蝇 , 记录不同形态果蝇和相应的数目.然后 ,从这些果蝇