恭喜青岛西海岸新区育才初级中学“基于虚拟仿真环境开展实验探究式教学”的案例，作为教育数字化转型收录到了《2023智能教育发展蓝皮书--智能技术助推教育数字化转型》！

青岛西海岸新区育才初级中学基于虚拟环境开展实验课程体验式教学

青岛西海岸新区育才初级中学秉承“教育即服务，质量即生命，特色即品牌”的办学理念，全力打造“完美教育”特色品牌，取得显著成绩。为了更好地培养学生的科学素养，落实教育部《关于加强和改进中小学实验教学的意见》和《虚拟现实与行业应用融合发展行动计划（2022—2026年）》等文件精神，学校建设了多学科智慧实验室，将AR智慧课桌教学应用于实验教学，探索体验式教学模式。

学校通过AR智慧课桌构建的多学科智慧创新实验室将人工智能技术、虚拟现实和增强现实技术有机结合，创造了一个以学生动手实践为中心、融合学习、研讨和实践操作的全学科的实验应用环境。在这个多学科智慧实验室中，学生可以通过虚实结合的动手操作装备平台，亲身参与实验操作和实践活动，提高实践技能和应用能力。同时，基于人工智能的智慧课堂信息化平台提供了课堂管控和大数据教学评价，帮助教师更好地指导学生的学习，并全面评估学生的综合素质和能力发展。学校构建了实验课程的体验式教学模式（如图5-10所示），总体环节包括创设情境-原理呈现-实验探究-总结提升。

实验课程的体验式教学模式

2023年4月，学校开展了一次实验课程，选自人民教育出版社《生物学》七年级上册第二单元第二章第四节《单细胞生物》，依据课标要求的“通过观察某种原生动物（例如草履虫）的取食、运动、趋性，学生通过实验收集事实，并学会记录、对比、归纳掌握科学探究的一般方法，培养学生生物学核心素养。

（1）创设情境，初步了解草履虫

在教学过程中，教师首先使用多媒体播放“深圳荧光海滩”相关视频，以引导学生了解单细胞生物的多样性和重要性。接着，通过指导学生利用AR课桌观察草履虫的形态结构和运动方式，激发学生的学习兴趣和好奇心。然后，教师提出实验问题：“为什么草履虫能够在显微镜下自由运动？”引发学生对单细胞生物的运动机制进行探究的兴趣。

（2）实验设计，探究体验学生分小组设计实验和制定实验计划，然后通过AR课桌进行虚拟实验，在虚拟环境中尝试不同的限制草履虫运动的方法，并观察草履虫的反应。学生采用卡片交互和触觉交互，将擦净的载玻片放在黑纸卡上，从草履虫培养液表层吸取一滴培养液，放在载玻片上，用肉眼和放大镜观察草履虫，并记录相关数据。

教师进一步引导学生探究，想要看清白色小点的形态结构需要先将白色小点限制运动范围后放到显微镜下观察，如何限制草履虫的运动范围？学生需要思考如何限制草履虫的运动范围，以便更好地观察其形态结构。教师引导学生提出自己的想法，并与同学共同改进和补充得到不同的方法。例如，可以使用透明胶带将草履虫固定在一个位置上，或者使用碘液使草履虫失去运动能力。教师指导学生分组尝试不同的限制草履虫运动的方法，将制好的草履虫临时装片，放到显微镜下用低倍镜观察草履虫的形态结构和运动。

小组利用AR课桌进行实验

（3）反思交流，总结提升

在交流与表达环节，学生将描述所观察到的草履虫形态结构和运动方式，并分享他们的实验结果和发现。教师将鼓励学生提出问题和讨论，同时会引导学生总结草履虫的特性，如其微小的体型、简单的器官和无性繁殖等，以便更好地了解单细胞生物的基本特征，促进他们对单细胞生物的更深入理解。最后，教师将提供一些拓展资源和建议，引导学习通过网络、书籍、报刊等多种途径查找资料，进一步探索单细胞生物的世界。

本课利用智能教学设备AR课桌、AR智慧创新教室等先进的智能教学设备，开展体验式实验教学，巧妙运用了多种探究实验，培养学生自主学习、自主探究、创新精神和实践能力。学校利用技术创新了教学模式，既突破了传统知识内容教学的局限性，又解决了传统实验教学中开课难和实验具有危险性的问题。学生可以在虚拟实验环境中进行学习和模拟实验，并获得跨学科实验的学习机会和体验。这种样的教学模式降低了实验教学的风险和成本，为学生提供了安全、便捷和高效的实验学习体验。