虛擬仿真技術(shù)在教學(xué)過(guò)程中的應(yīng)用特征

 交互性。教育本身是一個(gè)信息和知識(shí)的傳遞過(guò)程，在大信息背景下，知識(shí)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(jìn)行多方面的信息傳輸。而傳統(tǒng)教學(xué)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(xué)方式對(duì)老師的語(yǔ)言表達(dá)能力和教學(xué)組織能力要求極高，且不可避免知識(shí)在語(yǔ)言傳授過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)信息的丟失。虛擬仿真技術(shù)使得學(xué)生能夠真正進(jìn)入一個(gè)由計(jì)算機(jī)生成的交互式三維虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境中，與之產(chǎn)生互動(dòng)，進(jìn)行交流。通過(guò)參與者與虛擬仿真環(huán)境的相互作用，并借助人本身對(duì)所接觸事物的感知和認(rèn)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(yùn)涵的各種空間信息和邏輯信息。這種立體式、多方面的教學(xué)方式使得知識(shí)以其本身的面貌進(jìn)行傳授，比較大限度地保留了知識(shí)本身的形態(tài)。 金角魚生動(dòng)的探究情境，成就教育信息化重點(diǎn)推薦產(chǎn)品。青浦區(qū)聲學(xué)實(shí)驗(yàn)

明星學(xué)校魏老師主講的課，要和青年教師研究班“線下實(shí)驗(yàn)與線上實(shí)驗(yàn)融合支持學(xué)生具身認(rèn)知的發(fā)展”研究課題相融合。勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下的受力探究是本節(jié)課的教學(xué)難點(diǎn)。勻速直線運(yùn)動(dòng)是理想模型。在現(xiàn)實(shí)生活中，很難創(chuàng)設(shè)這樣的情景。即使借助于DIS演示，也不能有效地把學(xué)生的思考調(diào)動(dòng)起來(lái)。在金角魚平臺(tái)和軟件的支持下，這節(jié)課實(shí)現(xiàn)了難點(diǎn)的突破，有效地增進(jìn)了學(xué)生的感覺(jué)和認(rèn)知，激發(fā)了學(xué)生的思考。閔行區(qū)物理教研員戴老師觀摩了這堂課，在評(píng)課環(huán)節(jié)她說(shuō)：“這節(jié)課整體上達(dá)到了我的預(yù)期”。無(wú)錫交互實(shí)驗(yàn)教學(xué)金角魚初中物理的應(yīng)用案例入選《中國(guó)智能教育創(chuàng)新實(shí)踐報(bào)告》。

在金角魚軟件的幫助下，這節(jié)歐姆定律公開課的各個(gè)流程環(huán)環(huán)相扣，精彩紛呈、整個(gè)教學(xué)節(jié)奏非常順暢。首先，通過(guò)演示實(shí)驗(yàn)創(chuàng)設(shè)情景從這兩個(gè)方向引入探究的主題：探究通過(guò)導(dǎo)體的電流與電壓的關(guān)系。然后，學(xué)生帶著猜想，分六個(gè)小組共使用十八臺(tái)電腦利用金角魚軟件進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和討論交流。每組從三臺(tái)電腦中選出一個(gè)好的設(shè)計(jì)，并上傳至老師端。然后老師對(duì)各組設(shè)計(jì)方案進(jìn)行查看、點(diǎn)評(píng)、修改并回傳給學(xué)生端。接下來(lái)，利用軟件分別將A、B、C三種導(dǎo)體在三種電源下測(cè)得的u、i數(shù)據(jù)上傳至教師端。教師則利用軟件中相關(guān)的數(shù)據(jù)處理功能，帶領(lǐng)學(xué)生進(jìn)行多維度的數(shù)據(jù)分析，嘗試得出結(jié)論。

金角魚使用逆向操作進(jìn)行教學(xué)，學(xué)生的思維量很大?！凹埳系脕?lái)終覺(jué)淺，絕知此事要躬行”，經(jīng)過(guò)這樣的“試錯(cuò)”，手腦并用，學(xué)生不光對(duì)本實(shí)驗(yàn)，對(duì)所有電路的認(rèn)識(shí)都能上升到新的更高的水平。

陳老師又提出“三環(huán)節(jié)實(shí)驗(yàn)教學(xué)”的構(gòu)想：（1）運(yùn)用金角魚軟件先訓(xùn)練學(xué)生“火眼金睛”，實(shí)現(xiàn)動(dòng)“眼”觀察，調(diào)用物理觀念，動(dòng)“心”思考，起到激發(fā)科學(xué)思維的目的；（2）再實(shí)踐演練，實(shí)現(xiàn)動(dòng)“情”探究（實(shí)踐），提升技能與素養(yǎng)；（3）引入文字情境與問(wèn)題的訓(xùn)練，實(shí)現(xiàn)“心”“手”合一，解決真實(shí)問(wèn)題。 金角魚初中物理突出關(guān)鍵素養(yǎng)培養(yǎng)目標(biāo)，聚焦科學(xué)思維和科學(xué)探究。

魏老師利用金角魚云平臺(tái)的數(shù)據(jù)共享功能把六組勻速直線運(yùn)動(dòng)全部展示出來(lái)時(shí)，學(xué)生就發(fā)現(xiàn)每組的運(yùn)動(dòng)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(gè)力其大小卻是不同的。相平衡的兩個(gè)力不管力的大小如何，與其勻速直線運(yùn)動(dòng)的速度大小無(wú)關(guān)。這和學(xué)生的前概念“速度越大，力越大”相矛盾，也使得這一錯(cuò)誤的前概念在探索中得以糾正。

金角魚還把加速直線運(yùn)動(dòng)，減速直線運(yùn)動(dòng)全部考慮進(jìn)去，六組實(shí)驗(yàn)進(jìn)行整合分析，共同呈現(xiàn)，一目了然。這樣學(xué)生在探究中就發(fā)現(xiàn)，在兩個(gè)不同速度運(yùn)行的勻速直線運(yùn)動(dòng)之間必定存在加速或減速的運(yùn)動(dòng)。學(xué)生們感受到了這種狀態(tài)轉(zhuǎn)變下的力的作用效應(yīng)。 物理課堂與金角魚教學(xué)軟件的有機(jī)融合。溫州實(shí)驗(yàn)教學(xué)

教師層面：金角魚云平臺(tái)以IT支持教研，促進(jìn)教師成長(zhǎng)。青浦區(qū)聲學(xué)實(shí)驗(yàn)

教師們?cè)谝酝鶎?shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中經(jīng)常遇到以下幾個(gè)問(wèn)題：一是傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中存在較難克服的弊端，如會(huì)遇到一些難以控制或測(cè)量的問(wèn)題，結(jié)果數(shù)據(jù)誤差較大，難以讓學(xué)生信服。且部分實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)復(fù)雜，學(xué)生需大量人工計(jì)算和分析。人工采集及處理采取。而且傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)更多在實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行，忽視了課余時(shí)間對(duì)于學(xué)生整個(gè)學(xué)習(xí)過(guò)程中重要性。二是實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)更多的是結(jié)果性評(píng)價(jià)，較少覆蓋全體學(xué)生的過(guò)程性的評(píng)價(jià)。甚至出現(xiàn)一部分學(xué)生為了迎合這種教學(xué)模式，采取篡改數(shù)據(jù)、編湊數(shù)據(jù)等方式與方法，來(lái)獲得評(píng)價(jià)的錯(cuò)誤現(xiàn)象，這種現(xiàn)象顯然與物理學(xué)科育人理念與價(jià)值相違背。三是傳統(tǒng)九年級(jí)專題教學(xué)中，學(xué)生缺乏實(shí)際操作演練機(jī)會(huì)，教師往往采取演示實(shí)驗(yàn)加講實(shí)驗(yàn)的方式，通過(guò)練習(xí)來(lái)提升實(shí)驗(yàn)題方面的解題技巧，導(dǎo)至學(xué)生對(duì)于整個(gè)實(shí)驗(yàn)的了解往往比較片面，進(jìn)而影響到專題復(fù)習(xí)的實(shí)效。青浦區(qū)聲學(xué)實(shí)驗(yàn)

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