初中物理實驗教學整合分析論文
摘要：在大數(shù)據(jù)時代的今天，現(xiàn)代化服務(wù)教育教學課堂終將成為必然趨勢。課標出來之后，要求學生在掌握知識的基礎(chǔ)上，掌握綜合解決問題的能力和創(chuàng)新能力，成為高素質(zhì)的人才。隨著科技發(fā)展，初中物理實驗教學也由常規(guī)實驗教學手法逐步演變?yōu)橛鞋F(xiàn)代教育技術(shù)元素融入的全新教育教學手法。物理實驗教學是物理課堂的靈魂，也是物理教育教學最重要的教學環(huán)節(jié)之一。VR與物理實驗教學整合將更好地服務(wù)當代教育教學，將更高效地開展初中物理實驗教學。
關(guān)鍵詞：整合;VR;物理實驗教學
初中物理八年級剛剛起步，為了吸引學生興趣，讓他們更好地駕馭物理，實驗教學對學好這科起著至關(guān)重要的作用。學生只有通過動手實驗，才能真正理解和掌握該學科，從而知道一定的基本知識、掌握一些實踐能力，并初步學會操作實驗的基本技能。隨著技術(shù)發(fā)展，利用VR等輔助實驗教學工具的應(yīng)用已成為教育者和被教育者所關(guān)心的重要問題。VR的英文全稱為VirtualReality，它的中文譯名五花八門，沒有一個統(tǒng)一的說法。我國著名科學家錢學森曾建議把它翻譯為“靈境技術(shù)”。當然，VR技術(shù)就是虛擬現(xiàn)實技術(shù)，它能夠讓我們在所創(chuàng)造的虛擬世界中體驗著現(xiàn)實世界同樣的情境，VR在很多領(lǐng)域都有著廣泛的應(yīng)用。隨著現(xiàn)代化技術(shù)不斷發(fā)展，VR技術(shù)應(yīng)用到教育教學中的例子也越來越多。把VR與初中物理實驗教學整合，將給予學生更多的參與實驗的機會，讓VR輔助的教育教學更好地保證初中義務(wù)教育階段的教學高效性。讓VR輔助的教育教學更好地激發(fā)初中義務(wù)教育階段孩子的創(chuàng)新性。
一、VR與初中物理實驗教學整合的意義
現(xiàn)階段農(nóng)村初中基本沒有實驗員，以至于沒有辦法在上課之前準備好相應(yīng)課程實驗所用的器材。再加上維護跟不上，有些實驗根本無法完成。并且儀器設(shè)備更新率很低，實驗內(nèi)容陳舊，無法激發(fā)學生的實驗積極性。實驗室有限，無法滿足整個年段學生分組探究的需求。實驗教學過程中實驗設(shè)計主要也是驗證書本上的理論、讀取一些數(shù)據(jù)的單一性實驗。這樣的實驗很難讓學生們處于主體地位。由于這些種種原因的限制，初中物理實驗教學往往不能很好地進行。此時出現(xiàn)了VR，不僅不需要實驗員每堂課前煩瑣的準備實驗儀器，還能完成有些本身根本無法完成的實驗。而且VR技術(shù)如今已十分成熟。雖然它只是計算機所創(chuàng)造的虛擬世界的事物，但是具有感知性、智能性、交互性和構(gòu)想性的基本特征。VR這種技術(shù)整合了計算機圖形圖像技術(shù)、現(xiàn)實仿真技術(shù)、多維度空間技術(shù)等等的多種先進科學技術(shù)。VR還能夠模擬出人的視覺、聽覺、觸覺等的感官功能。讓我們在模擬的世界里也可以通過語言、動作等方式進行實時交流。具有實驗的親身體驗性，這樣的高科技應(yīng)用于教育教學學生能不感興趣嗎？
二、VR照亮初中物理實驗教學“暗區(qū)”
信息技術(shù)的高速發(fā)展給經(jīng)濟發(fā)展插上了騰飛的翅膀，也給我們教育教學帶來全新的教學模式。這種新模式下，VR技術(shù)為初中物理實驗教學“暗區(qū)”開啟了新的門窗。滬科版《物理》八年級第一章《打開物理世界大門》就讓學生們感知物理研究的就是大到宇宙小的夸克的一門自然科學。可是老師絞盡腦汁即使配上形象生動的ppt也無法讓學生感受宇宙的浩瀚和夸克的渺小。此時，VR給我們帶來了全方位多角度的輔助。讓學生親眼看著由一個女孩到一片草地到地球、太陽系、銀河系感知什么叫浩瀚的宇宙。再由女孩的眼睛到神經(jīng)系統(tǒng)到一個分子、原子、原子核感知每一個夸克在游動。短短幾分鐘的VR展示，高效率于我們滔滔不絕敘述一節(jié)課。牛頓第一定律貫穿初中到高中乃至大學，然而每次講牛頓第一定律時，理想實驗要讓學生明白就得花費不少心思。光滑的.世界是什么樣子的？這個難題終于可以讓VR來解決了。VR世界里，光滑的生活情境呈現(xiàn)在學生眼前。學生從中形成深刻的印象。學起來自然輕松有趣。VR還可以解決某種物理現(xiàn)象或規(guī)律的形式，并能讓學生在學習過程中體驗到強烈的親切感，效果可想而知。
三、VR捍衛(wèi)初中物理實驗教學
“險區(qū)”十三五規(guī)劃后，更注重培養(yǎng)學生的自主意識。如今的學生自主意識也很強，出于好奇常常會進行一些你講解時提及不能怎么樣的操作。“為什么不能這樣做？”教師再怎么娓娓道來也扼殺不了一些孩子的求知欲。為了滿足求知欲，這些學生會忍不住自己進行嘗試。這一嘗試輕者損壞了儀器、重者可能會危及孩子生命安全。這時候我們何不自己把這些“險區(qū)”讓孩子在VR中體驗，讓學生有深刻的認識呢？就以電學為例。我們初中強調(diào)，不高于36v的電壓為安全電壓。而學生看見的第一反應(yīng)是高于36v的電壓我們接觸后會怎樣？而且我們生活用電電壓高達220v。雖然我們反復(fù)強調(diào)220v我們接觸短時間就會斃命。萬一學生鋌而走險出于好奇去試試呢？這時候VR就能既保證學生安全又能讓學生親身體驗觸電的感覺。從此對看不見、摸不得的電有了新的認識。還有在學習熱機時，將化學能轉(zhuǎn)化為機械能的做功沖程講解時，為了更形象描述“爆缸”，老師們會想到用小鞭炮在剪斷的礦泉水瓶里爆炸。很形象生動展示了能量轉(zhuǎn)化的過程。但是如果課后學生不滿足于課堂的小實驗，自己再去過把癮。孩子又不知道其中的危險，可能就會帶來不必要的麻煩。VR就能讓學生感受大爆炸帶來的沖擊感和震懾力。既滿足了“問題”學生的求知欲，又給學生對實驗規(guī)則有了深刻的印象。又避免傳統(tǒng)的實驗教學方式帶來的危險。明確了初中物理實驗教學中的“險區(qū)”。
四、VR覆蓋初中物理實驗教學
“盲區(qū)”新課程之后，探究性實驗更是成為了物理實驗教學的重中之重。在探究活動中，通過經(jīng)歷和科學家進行探究時的相似過程，知道物理知識與技能，感受科學探究的樂趣，了解科學家的研究方法，領(lǐng)悟科學的思想和精神。這正體現(xiàn)了《課程標準》中著重培養(yǎng)學生自主學習的精神。VR實驗室更好地為學生提供了一個自主探究的平臺。學生可以完全按照自己的設(shè)想去進行實驗情境的創(chuàng)設(shè)。并可以由多人通過該平臺進行合作與討論，共同完成探究性學習。教師不必出于某種擔心而畏首畏尾。在VR中，學生通過自主探究，用最直接的方式獲取了自己最想要的知識。身臨其境的經(jīng)驗總結(jié)將是學生最深刻最難以忘記的知識。VR深入應(yīng)用在物理實驗教學和學生現(xiàn)實生活的實驗情景相比較。通過提出問題、猜想假設(shè)、動手操作、交流合作等探究活動，獲得新知識、獲取新技能、掌握新方法、領(lǐng)悟新情感。讓探究性學習不再是一句空話。讓初中物理實驗教學真正的內(nèi)涵在VR中得以拓展。讓VR成為初中物理實驗教學的營養(yǎng)液，為初中物理實驗教學更高效地服務(wù)于義務(wù)教育物理教學提供強有力的保障。
總之，隨著現(xiàn)代化科學技術(shù)的發(fā)展，VR與物理實驗教學的整合將更好地輔助初中物理實驗教學課堂。VR引進教育教學領(lǐng)域?qū)⒔o教育者、受教育者帶來一個新的實驗教學模式契機。與此同時，我們也要看到，VR與初中物理實驗教學整合是一個新興事物，還有許多問題需要同仁們?nèi)パ芯俊⑻剿鳌５覀円_信VR與初中物理實驗教學的整合終將在初中物理教育教學中大有作為。
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