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VR技术在大学物理实验中的应用论文发表措施

发布时间:2022-11-03 15:46:31

一、融入合适VR课程,对课程精心设计

随着教育信息化发展,大学物理教学在知识点的设计中,越来越重视对学生的原型体验与趣味培养,并突出“物理学基础知识来源于日常生活”,加强了物理学基础知识与现代社会和科技的联系。针对大学物理课程特色,采用VR技术教学,宜选用显性认知类教材,或当作辅助手段运用于另外一类学科的情境创设,如学习“分子热运动”,该知识内容特别适合通过VR技术指导学生理解物体的微观构造;再比如“核能”,该课程中能够用VR仿真核反应堆的有关试验情景,使学生沉浸体验;还有物理课程中包含的许多有实际因素制约的实验情景体验,都能够结合VR实现教学。在选定课程的基础上,精心设计教学问题是十分重要的。VR课程教学方案设计,一是应根据课程对象、知识点、论文发表教学方法、学生学情态度等多种要素,围绕课程标准,在教学中应表现出物理知识点和学生生活现实的密切联系,并注重学生兴趣与技能的全面发展,以培育学生合理的情感态度与人生观;二是要将VR科技和其他新媒介技术有机融合,集采各家之所长,协调互补;三是课程设计上要重视物理学科的内涵深刻性和启发性。通过VR技术的应用,能够将知识以形象化的方式进行展示,让学生更多地感受到知识学习所具有的魅力,进而构建完善的知识体系,为学生的后续学习做好相应的铺垫。

VR技术在大学物理实验中的应用论文发表措施

二、充分准备,发挥辅助作用

在教学设计平台上,教师可以根据教学设计需要开展VR课件创作。而VR的教育课程应该是通过融合应用技术与教学,并根据具体课程要求进行精确研发创作的。比如在物理课程中,一些户外体验或危险性试验等活动,就能够利用全景镜头拍摄形成逼真的代入式体验,从而制作为VR课件。精准研发VR的教育课程,在课程中并没有喧宾夺主,它只是作为教学辅助方式应用于情境课程。课堂教学的主体是学生,而组织者则是教师,所以VR软件的使用目的是辅助学生完成对现实环境的感受,其所缺少的就是真实的情感沟通,毕竟是虚拟现实,不能完全取代现实中的物理体验,也无法取代师生的情感沟通,但是,它提供的是辅助课堂教学的效果。只有做好充分的准备工作,才能够灵活应用VR技术进行实验的展示,学生在实验中进行论文发表知识的学习,以此构建相对完善的知识体系,也让学生感受到物理实验学习所具有的乐趣,彰显VR技术所具有的魅力,进而提升教学效果。

三、构建完善课堂体系,强化有效性

VR教学经过精心设计和对课程精细打造,目的是完善课堂教学体系,呈现知识点的精彩生成,从而提升教学质量。著名教育家苏霍姆林斯基曾说,“在人的心里深处有某种根深蒂固的需求,这便是渴求自身是一名发掘者、科学家、探求者”。而现代大学生普遍激情且精神丰富,学生的内心有着强烈的精神需求。把VR科技运用到课堂上,使学生在教师精心创设的场景中和虚拟环境里充当了某种生动的角色,并以此带动学生全身心地参与到课堂中,使其作为知识点的发掘者、探求者、科学家,感受知识点的生成和演变。这样的课堂教学方式可以使学生发挥自身的积极性、主动性和创造力,从而促进新知识点的精彩生成,提升教学质量。而运用VR技术进行课堂教学时,要求教师必须具有对新知识信息进行获取、管理、利用的初步意识,同时教师在课后也必须进行自我反省,总结应用实践,以增强VR技术的应用价值,提高学生应用新技术的意识,从而推动课堂教学能力的有效培养。通过不断地巩固、反思,才能够不断优化教育教学,提升教学的有效性,为后续教学开展做好相应的铺垫。

四、形象化展示实验,深化认知

在利用VR技术实现教育项目实施时,使用的场景分为两种,第一种是进行教学场景的创建,第二种是进行抽象概念的描述与呈现。就普通大学物理的实验教学过程来说,借助VR设备,大多是为了实现某些普通实验工具难以演示,或是通过肉眼无法进行真实效果观测的物理实验教学。在进行具体的实验教学过程中,利用VR设备,则能够有助于学生更好地实现对物理知识点的掌握。

物理教学要考虑多种思想与方法,在开展这种虚拟的物理教育课程时,如果能够合理采用VR手段,利用VR手段进行论文发表理论知识的呈现,则可以增强学生对物理内容的理解,提高学生对基础知识的掌握。在进行物理理论课程时,教师利用VR手段可以开展物理的实验展示。以牛顿第一定律的教学为例,事实上,牛顿第一定律是在完全立足理想化状况下给出的理论知识,所以要想利用现有的实验设备完成对该理论知识的演示,是永远都不可能实现的。而通过VR技术,教师能够在实践演示的过程中人为地完成对摩擦力的设置,并确定摩擦力为零,从而完成对该理论知识实践运用过程的成功模拟。采用实验的方法,将有助于学生们更好地去认识牛顿第一定律,对于理解力与运动之间的关联具有很大的实用价值与意义。在具体实验模拟上,可根据不同的实际情况来进行不同的仿真,模拟环境营造。例如,设定斜面上的摩擦力存在,即可根据不同条件下,对摩擦力的程度作出适当设定。另外,其还能够仿真在斜面上并不具有摩擦力的情形,通过对各种情况的仿真进行虚拟实验表现,使学生利用肉眼的观测能力去了解小球在斜面上的运动状况。而结合这种虚拟仿真,可使学生在完成实验现象观测的同时,加强对有关科学理论知识点的掌握与记忆。

VR技术在大学物理实验中的应用论文发表措施

五、在动态模拟中,优化实验教学

以“声波传播”的课程为例,在大学物理教学中,对于真空环境如何可以实现声音的传播,是按照大学物理实验规定的条件必须进行的试验。在开展该试验的教学演示中,因为试验本身对条件有相当严格的规定,使得教师在开展教学实践示范的过程中,对于需要进行绝对真空环境的营造存在很大的困难。而根据以往的教学情况论文发表分析,也有许多物理教师在开展该试验模拟的教学实践中,试着采用各种方法来实现绝对真空空间的创造,但结果却鲜少出现真正实现目标的现象。为进一步提升试验质量,在进行该试验的演示时,借助VR设备的植入,可以有效进行真空环境的营造,采用仿真的手段,达到真实演示目的。其实,声波的传递通常是利用声音方式进行的,但是关于声音,是人类无法接触,且也无法用肉眼看到的物体,所以在进行关于声音内容的教学上,通常都会有很大的困难。

为提高学生对声波的认识,在这些知识点的课程设计中,通常会有大量的实验设计。例如,在对声音的认知方面,通常教师通过示波仪来向学生展示声音的存在。但实际上即使如此,也不能完全使学生感受到声音的形态与存在,学生在进行声音认知时仍然会遇到很大的困难。那么在所进行的声波课程实验基础上,借助VR技术的引入,将能够通过仿真建模的方法,逼真地模拟在声音传播过程中周围空气振动的状况,而通过空气介质疏密分布及其波动的情形,将有助于学生进一步提高对声音存在性的认识。在这个过程中,VR技术就是将无色无形的声波,以可视化的方法展示到了学生的视线中,这对进一步加深学生对声波概念的认知,以及提高声波有关知识点的教学效果,具有十分重要的意义与作用。

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