一、三维工具在易加学科工具中的应用

易加学科工具是江苏省苏州工业园区教育局采购的满足教师正常备课和教学需求的工具和资源。目前已完成全面部署。园区教师点击教育门户网站上的“易加学科工具”，用自己的易加账号登录应用“易加学科工具”。与传统PPT软件相比，“易学科工具”的优势在于拥有大量的同步实验资源和三维工具资源，通过三维模型建设，肉眼看不见细胞、组织、器官、系统等结构清晰显示，通常重点和难点内容有显著突破，大大提高学生的兴趣，提高学生理解知识点的能力。[1-2]打开“易加学科工具”。界面如图1所示。在导航栏中，有许多工具供课堂使用。其中，可以快速找到三维工具栏。点击后，会出现选择界面（图2），其中包含了中学生物课的大部分内容。有各种经典的生物结构。您可以根据课堂所需的内容选择相应的目标工具。以生物学七年级第八章“生物体有相同的基本结构”第一节“生物体基本结构”为例，在本课程中，重点是观察植物细胞和动物细胞的结构，通过比较植物细胞和动物细胞的异同，通常我们通常展示两张图片，通过观察，引导学生找出相同的点和差异，从而得到细胞的基本结构。然而，使用易于添加的平台三维工具，植物细胞和动物细胞会显得更加真实和生动，但也会激发学生的兴趣，从而培养学生的生物科学素养。通过三维模型，我们可以发现植物细胞（图3）和动物细胞（图4）的基本结构包括细胞膜、细胞质和细胞核。此外，我们还可以发现它们之间的区别：植物细胞和与光合作用相关的叶绿体；细胞质中有一种水泡结构，称为液泡，充满细胞液；植物细胞膜外有坚韧的细胞壁，可以保护和支持细胞。细胞的各种结构都有自己不同的功能，它们协调配合，共同完成细胞的各种生命活动。三维工具还支持从不同角度观察细胞，通过拖动、旋转和缩放屏幕来实现。图5是放大植物细胞的细胞核，通过核膜进入细胞核，看到核仁结构。本课还有一个重要的知识点：病毒。目前，生物学对病毒的定义是：病毒也属于生物学，但没有细胞结构，因此它是一种没有细胞结构的特殊生物。通过对植物细胞和动物细胞的观察，学生总结了细胞的基本结构：细胞膜、细胞质和细胞核。通过对病毒的观察和与动植物细胞的比较，很容易得出病毒没有细胞结构的结论。在易加学科工具中，也有病毒的三维结构模型，种类繁多，各种常见病毒都有(图7)。综上所述，通过比较植物细胞、动物细胞和病毒的三维结构模型，学生了解它们之间的异同，得出结论：除病毒等生物外，生物体由细胞组成，细胞是生物结构和功能的基本单位。

二、人体解剖学图谱APP中三维工具的应用

这个应用程序是苹果平台上的应用程序，Android平台也有类似的应用程序，用法大致相同，本文以前者为主。下载软件后，打开时可以看到导航栏，里面有八个人体系统，找到自己需要的内容，点击即可。以苏科生物学八年级第一册第15章“人体内平衡的维持”第1节“人体内物质的运输”为例，通过本课程简要介绍了该软件的用法。这门课讲的是物质在人体内的运输。运输的管道是血管，血液在血管中流动，血液运输的动力取决于心脏。因此，心脏是这门课的重点内容，观察心脏尤为重要。过去，教师在学习这部分内容时，经常使用心脏结构图或结合心脏模型进行教学，但使用这个软件进行教学，方法变得多样化，也更有利于学生的理解。在观察心脏在人体内的位置时，打开APP，找到循环系统，点击AR。此时，虚拟人的图像将出现在界面上，并在其中找到心脏，如图8所示。为了让班上所有的学生一目了然，他们可以把手机连接到教室的电子屏幕上。这里有很多可用的软件，比如希沃老师助手，可以实现同一个屏幕。这时，老师可以随意转动虚拟人，让学生明确心脏的大小、位置和形状，识别心脏的上下左右。这种方法比传统的图形教学更三维和直观。通过旋转，可以从不同的角度观察，使学生从传统的观察图片转变为探索三维图像，从教学效果显著提高。下图为连接到电子屏幕后的渲染显示（图9）。本章后面还有一个很大的困难，就是识别与心脏四腔相连的血管。过去，在学习这部分的过程中，经常会有很多困难。有的学校开展猪心解剖实验，但实验难度大。市场上购买的猪心结构不完整，血管往往缺失，实验效果大大降低。因此，大多数学校不进行实验，导致学生无法真正理解。但是通过AR技术，你可以打开你的想法：首先，用这个软件打开心脏三维模型并放大它。第二步，试着用手机走路，你会发现我们可以进入心脏，看到里面的结构。接下来的事情变得相对简单，进去后，可以观察到心脏四腔，心壁肌肉厚度清晰，通过旋转不同角度，可以找到与心脏四腔相连的血管：左心室连接主动脉，左心室连接肺静脉，右心室连接肺动脉，右心室连接上下腔静脉。同时，可以找到心室与心室之间的房室瓣、心室与动脉之间的动脉瓣(图10，图11)。通过这样的心脏三维模型，原书中枯燥的知识点。在探索的过程中，学生不仅获得了知识，而且提高了对生物课的兴趣和参与。在整个课堂上，或者建议去市场订购完整的猪心，通过解剖实验，让学生了解真正的心是什么样子，真正的心和血管如何连接，心三维模型毕竟只是虚拟的，作为辅助教学手段确实大大提高了课堂的灵活性，但生物课的真实性也是必不可少的一部分，建议两者结合，可以取得更好的效果。在三维模型的实际操作过程中，可能会出现一些问题。如卡顿、屏幕抖动等。卡顿主要有两个原因：一是网络本身不流畅，二是同屏软件本身的质量。老师上课前，需要在课堂上反复试用，找到最合适的网络连接和同屏软件。如果没有网络，可以通过手机发热解决；屏幕抖动的主要原因是老师的操作问题。建议上课前掌握软件的操作方法，避免课堂上出现误点，浪费教学时间。