虛擬仿真技術在教學過程中的應用特征

 交互性。教育本身是一個信息和知識的傳遞過程，在大信息背景下，知識本身變得立體化，呈現(xiàn)出多渠道、多元素、多要素等特征，需要教育者進行多方面的信息傳輸。而傳統(tǒng)教學方式，主要靠老師的口頭講授或者文字、圖片、視頻等。這種教學方式對老師的語言表達能力和教學組織能力要求極高，且不可避免知識在語言傳授過程中會出現(xiàn)信息的丟失。虛擬仿真技術使得學生能夠真正進入一個由計算機生成的交互式三維虛擬現(xiàn)實環(huán)境中，與之產(chǎn)生互動，進行交流。通過參與者與虛擬仿真環(huán)境的相互作用，并借助人本身對所接觸事物的感知和認知能力，幫助和啟發(fā)參與者的思維，以多方面地獲取虛擬環(huán)境所蘊涵的各種空間信息和邏輯信息。這種立體式、多方面的教學方式使得知識以其本身的面貌進行傳授，比較大限度地保留了知識本身的形態(tài)。 金角魚生動的探究情境，成就教育信息化重點推薦產(chǎn)品。青浦區(qū)聲學實驗

明星學校魏老師主講的課，要和青年教師研究班“線下實驗與線上實驗融合支持學生具身認知的發(fā)展”研究課題相融合。勻速直線運動狀態(tài)下的受力探究是本節(jié)課的教學難點。勻速直線運動是理想模型。在現(xiàn)實生活中，很難創(chuàng)設這樣的情景。即使借助于DIS演示，也不能有效地把學生的思考調(diào)動起來。在金角魚平臺和軟件的支持下，這節(jié)課實現(xiàn)了難點的突破，有效地增進了學生的感覺和認知，激發(fā)了學生的思考。閔行區(qū)物理教研員戴老師觀摩了這堂課，在評課環(huán)節(jié)她說：“這節(jié)課整體上達到了我的預期”。無錫交互實驗教學金角魚初中物理的應用案例入選《中國智能教育創(chuàng)新實踐報告》。

在金角魚軟件的幫助下，這節(jié)歐姆定律公開課的各個流程環(huán)環(huán)相扣，精彩紛呈、整個教學節(jié)奏非常順暢。首先，通過演示實驗創(chuàng)設情景從這兩個方向引入探究的主題：探究通過導體的電流與電壓的關系。然后，學生帶著猜想，分六個小組共使用十八臺電腦利用金角魚軟件進行實驗設計和討論交流。每組從三臺電腦中選出一個好的設計，并上傳至老師端。然后老師對各組設計方案進行查看、點評、修改并回傳給學生端。接下來，利用軟件分別將A、B、C三種導體在三種電源下測得的u、i數(shù)據(jù)上傳至教師端。教師則利用軟件中相關的數(shù)據(jù)處理功能，帶領學生進行多維度的數(shù)據(jù)分析，嘗試得出結論。

金角魚使用逆向操作進行教學，學生的思維量很大。“紙上得來終覺淺，絕知此事要躬行”，經(jīng)過這樣的“試錯”，手腦并用，學生不光對本實驗，對所有電路的認識都能上升到新的更高的水平。

陳老師又提出“三環(huán)節(jié)實驗教學”的構想：（1）運用金角魚軟件先訓練學生“火眼金睛”，實現(xiàn)動“眼”觀察，調(diào)用物理觀念，動“心”思考，起到激發(fā)科學思維的目的；（2）再實踐演練，實現(xiàn)動“情”探究（實踐），提升技能與素養(yǎng)；（3）引入文字情境與問題的訓練，實現(xiàn)“心”“手”合一，解決真實問題。 金角魚初中物理突出關鍵素養(yǎng)培養(yǎng)目標，聚焦科學思維和科學探究。

魏老師利用金角魚云平臺的數(shù)據(jù)共享功能把六組勻速直線運動全部展示出來時，學生就發(fā)現(xiàn)每組的運動速度是不一樣，有2.13m/s,0.71m/s還有10m/s等等，但是始終相等的兩個力其大小卻是不同的。相平衡的兩個力不管力的大小如何，與其勻速直線運動的速度大小無關。這和學生的前概念“速度越大，力越大”相矛盾，也使得這一錯誤的前概念在探索中得以糾正。

金角魚還把加速直線運動，減速直線運動全部考慮進去，六組實驗進行整合分析，共同呈現(xiàn)，一目了然。這樣學生在探究中就發(fā)現(xiàn)，在兩個不同速度運行的勻速直線運動之間必定存在加速或減速的運動。學生們感受到了這種狀態(tài)轉變下的力的作用效應。 物理課堂與金角魚教學軟件的有機融合。溫州實驗教學

教師層面：金角魚云平臺以IT支持教研，促進教師成長。青浦區(qū)聲學實驗

教師們在以往實驗教學過程中經(jīng)常遇到以下幾個問題：一是傳統(tǒng)實驗過程中存在較難克服的弊端，如會遇到一些難以控制或測量的問題，結果數(shù)據(jù)誤差較大，難以讓學生信服。且部分實驗數(shù)據(jù)復雜，學生需大量人工計算和分析。人工采集及處理采取。而且傳統(tǒng)實驗更多在實驗室中進行，忽視了課余時間對于學生整個學習過程中重要性。二是實驗評價更多的是結果性評價，較少覆蓋全體學生的過程性的評價。甚至出現(xiàn)一部分學生為了迎合這種教學模式，采取篡改數(shù)據(jù)、編湊數(shù)據(jù)等方式與方法，來獲得評價的錯誤現(xiàn)象，這種現(xiàn)象顯然與物理學科育人理念與價值相違背。三是傳統(tǒng)九年級專題教學中，學生缺乏實際操作演練機會，教師往往采取演示實驗加講實驗的方式，通過練習來提升實驗題方面的解題技巧，導至學生對于整個實驗的了解往往比較片面，進而影響到專題復習的實效。青浦區(qū)聲學實驗

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