虚拟现实课堂：VR生物之旅

“VR生物之旅”是立足“双减”背景，基于矩道生物VR实验室系列软件，依据南师附中“新技术、新材料、新工艺”校本课程体系建设方针，为促进“减负增效”的高品质教学，开设的融合创新型思维拓展课程。围绕初中生物教学自身的特点，在常规课堂基础上，考虑初中生物学习的“情境”、“协作”、“交流”、“探究实践”和“跨学科实践”拓展设计课程内容。课程由学校老师与矩道科技生物课程部老师合作开设2021-2022为期两个学期的课程。

一、课程资源概述

1.课程资源构成

1) 矩道生物、物理、化学虚拟实验室（软件）

配套硬件及技术支持：VR一体机-PICO Neo3、PC-VR （惠普）、矩道播控系统

2) 矩道生物实验测评系统（软件）

3) 二氧化碳传感器、氧气传感器、压强传感器

2.课程资源内容与特征

VR生物之旅课程综合使用矩道生物VR教学软件、初中生物实验测评系统和矩道VR播控系统，同时配合使用矩道物理和化学虚拟仿真实验室，搭载PICO VR一体机，HTC PCVR 设备等硬件设备综合展开。数量丰富、形式多样的各类型VR教育资源超2000个，可自由操作互动性强，兼具常态化和新型教学互动，便于教师多样化教学，灵活掌控教学节奏；增进师生课堂互动，为学生创造一个积极参与，勤思乐学的沉浸式学习情境，助力基于核心素养的自学学习能力、学科探究能力以及应用实践能力的综合提升。

2022初中生物新课标指出，课堂是落实立德树人、培养核心素养的主要“阵地”，更是决定教育质量的重要“标杆”。在“互联网+教育”快速发展的背景下，完成教学任务和达成教学目标的高效率课堂，离不开各种信息技术的深度参与。

基于VR技术的多元创新课堂（动图1）

“VR生物之旅”发挥VR教学资源的优势，以学生素养发展为根本目标，将“学”作为课程教学的基本出发点，强化“教”在课程实施中的引发和支持学习的作用，从而确保校本课程建设不脱离“生本价值”。即在课程目标上强调为不同层次、不同类型的学生提供个性化、多样化的教育服务，促进学生主动学习、释放潜能和全面发展。

二、VR融创赋能课堂，引领校本课程新风貌

1、

探究互动拓展新课堂中，通过基于VR 3D技术的虚拟仿真资源可以更好、更便捷地探究教材中描述不确切的、没有表达出来的科学探究环节和知识要点，引领学生探究知识内容的过程和本质，培养学生的科学思维，契合新课标探究教学的理念。

在VR生物之旅的课堂中，基于VR课程资源的高操作性和强交互性，学生可以掌握整个学习过程的主动权并通过同伴之间相互合作，创造性地运用知识进行问题解决和作品制作。在此过程中，学生个体综合并生成新的知识，构建、形成自己的知识体系和能力图谱，促进深度学习；教师则是学习资源的提供者和学习活动的参与者，主要在学生进行问题探究与解决、作品创意制作过程中适时给予必要的学习支架、教育资源并提出改进建议，有效增进课堂能效。

2、融创生长—学科无界，跨学科探究实践

矩道初中理化生VR/3D虚拟仿真实验室通过资源的丰富度，高操作性和交互性，突破学科界限，全方位助推生物与社会.跨学科实践课程高效开展，赋能融合创新课堂的开展。将生物学习与其他学科学习相整合，让学生在一系列子问题及任务的完成过程中，提高动手能力、问题解决能力和进阶多元学科思维，增强生物学科自信和认同感。通过跨学科的知识融合，构成对复杂问题解决的依据，从而改变传统教学中知识与生活隔离、学科内部知识之间相互独立或学科之间彼此割裂的状态，让生物课堂进入融通融创的新状态！

3、思维进阶—自由协作，多模态趣味教评

基于学习方式变革的校本课程建设，必需抓好课程评价是与课程实施同等重要的关键环节，也是“双减”背景下，评价课程能效的重要过程。“VR生物之旅”校本课程选择“自主、探究、合作”为主要特征的新型学习方式，评价方式的选择也与课程目标相对接、与学习方式及课程内容相匹配，实“现学评一体化”。设计多种VR课程评价方式不仅关注到学生对每节课知识与技能的掌握情况，也关注到学生合作能力、问题解决能力及社会情感的发展情况等。在教师引领下，学生围绕着具有挑战性的学习主题，全身心积极参与、体验成功、获得发展的有意义的学习过程，进行深度学习，启智进阶，发展高阶思维。

3.1 基于智能大数据的实验测评课堂

综合使用矩道生物虚拟仿真实验室和初中生物实验测评系统，对信息技术2.0背景下探索实现高效能的“实验课程教与学”新思路、新方法，更好地贯彻生命观念，对新课标下助推生物学科实验素养的养成与过程评价具有十分重要的助推作用。

同时，在教育与信息技术融合发展的背景下，通过矩道初中生物实验测评系统运用大数据智能评价方式，更加精准和及时地对学生学习情况做出评价与反馈，指引和促进教学改进和课程优化。

3.2 基于教学过程多形式评价的课堂

“VR生物之旅”校本课程选择“自主、探究、合作”为主要特征的新型学习方式，不拘泥于单一的评价方式，充分关注学习过程中的“情境”、“协作”、“交流”，选择与课程目标相对接、与学习方式及课程内容相匹配的多元多态的评价体系。

三、丰富VR资源和智能播控系统，助力减负增质

教师是教学中的主体和核心角色，教师实际教学中存在诸多困难和不方便：实验设备、经费、课时有限，部分实验时间空间跨度较大等方面的原因，使一些优质课程难以开展。“双减”政策背景下，减轻教师负担以及解决教师教学中的痛点是亟待解决的问题，矩道播控系统和VR/3D虚拟仿真资源可以弥补这点不足，辅助、补充、拓展常态化课堂教学，对于初中生物课

堂的开展带来了新力量、新机遇、新突破。也为信息技术2.0背景下，初中生物课程资源建设、生物教学深度改革，生物学科教学与信息技术的融合创新发展、及学生综合素质培养，构建更高水平的人才培养体系指明了新方向、提供了新机遇、注入了新力量。

1、一键开展高效课堂——矩道VR播控系统助力课堂高效管理