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基于虚拟仿真技术的实验类课程资源建设及教学模式探索随着信息技术的发展和应用范围的不断扩大，虚拟仿真技术在教育领域中的应用也日益普及。
在实验类课程中，虚拟仿真技术可以有效地提供实验环境，配合不同的教学模式，极大地丰富了教学手段和方法，提升了教学效果。
本文将探讨基于虚拟仿真技术的实验类课程资源建设及教学模式的探索，希望可以为实验类课程的教学提供一些借鉴和参考。
一、虚拟仿真技术在实验类课程中的应用1.提供实验环境：传统的实验类课程，在实验条件、设备和材料方面存在一定的限制，有时甚至无法满足教学需求。
而虚拟仿真技术可以提供一个高度可控的虚拟实验环境，学生可以在其中进行仿真实验，无需受到实验条件的限制，从而可以更加灵活地进行实验教学。
2.降低实验成本：利用虚拟仿真技术进行实验教学，可以避免实验设备的磨损和损坏，减少了实验成本。
由于虚拟仿真实验没有时间和空间的限制，可以让更多的学生参与到实验教学中，提高了实验教学的效率。
3.提供交互式学习环境：虚拟仿真技术可以提供一个高度交互性的学习环境，让学生更加深入地了解实验原理和过程。
学生可以通过操作虚拟实验仪器和设备，观察实验现象，收集和分析实验数据，从而加深对实验知识的理解和掌握。
1.虚拟实验平台建设：建设一个高度仿真的虚拟实验平台是进行实验类课程资源建设的关键。
这需要整合各种实验设备、仪器和数据，构建一个模拟真实实验环境的虚拟平台。
虚拟实验平台还需要具备良好的交互性和用户友好的界面设计，以便学生能够方便地进行实验操作和学习。
2.虚拟实验教学资源开发：在虚拟实验平台的基础上，还需要开发相应的实验教学资源，包括实验教学视频、实验操作指导、实验数据分析和报告等。
这些教学资源需要与虚拟实验平台相互配合，以提供更加完整和具体的实验教学内容。
3.虚拟实验课程管理与评估：针对虚拟实验课程资源的建设，还需要进行相应的课程管理和评估工作。
这包括虚拟实验课程的组织安排、学习材料的分发、学生实验成绩的评定等方面，以确保虚拟实验课程能够有效地开展和管理。
2024年3月第27卷第6期中国管理信息化China Management InformationizationMar.,2024Vol.27,No.6新文科背景下经管类跨专业虚拟仿真综合实验教学的探索与实践谢筱琳1，2（1.广西农业职业技术大学，南宁530007；2.广西大学行健文理学院，南宁530005）［摘 要］新文科建设的要求为经管类各专业实验课程的创新发展指明了新思路。
随着虚拟仿真技术的广泛应用，依托虚实结合方法、人机交互软件开设经管类跨专业虚拟仿真综合实验，能帮助学生获得沉浸式的教学体验，弥补现实中实习实践的不足，提高学生的动手能力和分析解决问题的能力。
基于此，文章首先分析开展经管类跨专业虚拟仿真综合实验教学的重要性，然后介绍本课题经管类跨专业虚拟仿真综合实验教学的实践，最后提出经管类跨专业虚拟仿真综合实验教学的建议，以期为相关高校提供借鉴。
［关键词］虚拟仿真实验；跨专业；实验教学；新文科背景doi：10.3969/j.issn.1673 - 0194.2024.06.070［中图分类号］G642 ［文献标识码］A ［文章编号］1673-0194（2024）06-0221-030 引 言2020年11月，教育部发布了《新文科建设宣言》，明确提出“鼓励支持高校开设跨学科、跨专业新兴交叉课程、实践教学课程，培养学生的跨领域知识融通能力和实践能力”的新文科课程建设部署。
随着大数据、云计算、虚拟现实（Virtual Reality,VR）、增强现实（Augmented Reality,AR）等信息技术的兴起，虚拟仿真技术也逐渐在实验课中得到广泛应用。
虚拟仿真技术能极大程度还原或复现生产场景、生产环境和生产过程，且具备应用成本低、教育效果突出等价值。
将虚拟与现实结合起来，能从根本上解决高校经管类实习和实践中遇到的高成本、操作不可逆、不可重复、缺乏大型综合训练场所等问题。
1 开展经管类跨专业虚拟仿真综合实验教学的重要性1.1 为新文科综合实验课程提供软硬件的支持以信息技术应用为本质的虚拟仿真实验教学，为学生开展探究式学习、自主实验和创新实践提供了先进手段、开放平台和优质资源［1］。
NOBOOK虚拟实验平台在高中物理教学实践中的应用——以“磁场对通电导线的作用力”教学片段为例NOBOOK虚拟实验平台在高中物理教学实践中的应用，特别是在“磁场对通电导线的作用力”这一教学片段中，展现出了其独特的优势和价值。
以下是对该应用的具体分析：一、应用背景在新课改及数字化教学背景下，虚拟仿真技术逐渐走进中学物理课堂，为物理实验教学提供了一种新的模式。
NOBOOK虚拟实验平台凭借其独特的优势，成为高中物理教学中不可或缺的一部分。
二、应用优势1、提升教学效率：NOBOOK虚拟实验平台能够模拟真实的实验环境，使学生能够在虚拟环境中进行实验操作，无需实际准备复杂的实验器材和消耗大量实验材料，从而节省了教学时间。
教师可以利用平台上的丰富教学资源，快速构建教学场景，引导学生进行探究性学习，提高教学效率。
2、增强学习体验：虚拟实验平台能够化抽象为具体，通过直观的动画和模拟效果，使学生更容易理解抽象的物理概念和原理。
学生可以在虚拟环境中自由操作实验器材，观察实验现象，体验科学探究的乐趣和成就感。
3、促进知识理解：在“磁场对通电导线的作用力”这一教学片段中，NOBOOK虚拟实验平台可以模拟不同电流方向、磁场方向下的导线运动情况，使学生直观感受安培力的存在和作用规律。
通过反复操作和观察，学生能够深入理解安培力的方向、大小与哪些因素有关，从而加深对磁场和电流相互作用原理的理解。
4、培养综合能力：虚拟实验平台不仅关注学生对物理知识的掌握情况，还注重培养学生的实验设计能力、数据分析能力、问题解决能力和创新思维等综合能力。
学生可以在虚拟环境中自由设计实验方案、记录实验数据、分析实验结果，从而全面提升自己的综合素质。
三、应用实例以“磁场对通电导线的作用力”教学片段为例，NOBOOK虚拟实验平台可以从以下几个方面进行应用：1、创设教学情境：利用平台上的动画和图片资源，创设一个生动的磁场环境，引导学生进入学习状态。
介绍磁场的基本性质和通电导线在磁场中的行为特点，为后续学习奠定基础。
第1篇摘要：随着现代信息技术的飞速发展，虚拟实践教学作为一种新兴的教育模式，越来越受到教育界的关注。
本文从虚拟实践教学的概念、发展历程、应用领域、优势与挑战等方面进行综述，旨在为我国虚拟实践教学的研究与发展提供参考。
一、引言虚拟实践教学是指利用计算机技术、网络通信技术等手段，构建一个虚拟的教学环境，让学生在虚拟环境中进行实践学习的一种新型教学模式。
近年来，随着我国教育改革的深入推进，虚拟实践教学作为一种新型的教育模式，在各个领域得到了广泛应用。
本文将对虚拟实践教学的研究进行综述，以期为我国虚拟实践教学的发展提供借鉴。
二、虚拟实践教学的概念与发展历程1. 概念虚拟实践教学是指在虚拟环境中，通过模拟真实场景，让学生在虚拟世界中完成实践学习的过程。
它具有以下几个特点：（1）虚拟性：虚拟实践教学的环境是虚拟的，学生可以在虚拟环境中自由探索、实践。
（2）沉浸性：虚拟实践教学环境具有高度的真实感，使学生产生沉浸式体验。
（3）互动性：虚拟实践教学环境支持学生与教师、学生之间的互动，提高学习效果。
（4）开放性：虚拟实践教学环境具有开放性，学生可以根据自己的需求选择学习内容。
2. 发展历程虚拟实践教学的发展历程可以分为以下几个阶段：（1）虚拟现实技术阶段：20世纪80年代，虚拟现实技术开始应用于教育领域，初步形成虚拟实践教学的概念。
（2）计算机辅助教学阶段：20世纪90年代，计算机辅助教学逐渐普及，虚拟实践教学开始受到重视。
（3）网络教育阶段：21世纪初，随着互联网的普及，虚拟实践教学开始向网络教育方向发展。
（4）虚拟仿真技术阶段：近年来，虚拟仿真技术不断发展，虚拟实践教学逐渐走向成熟。
三、虚拟实践教学的应用领域1. 理工科领域：虚拟实践教学在理工科领域应用广泛，如机械设计、建筑设计、电子工程等。
2. 医学领域：虚拟实践教学在医学领域具有重要作用，如手术模拟、临床诊断等。
3. 军事领域：虚拟实践教学在军事领域应用广泛，如军事训练、战术模拟等。
第1篇一、课题背景随着信息技术的飞速发展，虚拟现实（Virtual Reality，VR）技术在教育领域的应用越来越广泛。
虚拟现实技术能够为学生提供一个沉浸式的学习环境，有助于提高学生的学习兴趣和教学效果。
在我国，建筑行业作为国民经济的重要支柱，对建筑设计与施工人才的需求日益增长。
然而，传统的建筑设计与施工教学方式存在一定的局限性，如实践教学资源匮乏、学生动手能力不足等。
因此，本研究旨在探讨基于虚拟现实技术的《建筑设计与施工》课程教学实践，以提高教学效果和培养学生的实践能力。
二、课题研究目标1. 分析虚拟现实技术在《建筑设计与施工》课程中的应用价值，为课程教学改革提供理论依据。
2. 设计一套基于虚拟现实技术的《建筑设计与施工》课程教学方案，提高教学效果。
3. 探讨虚拟现实技术在建筑设计与施工实践教学中的应用方法，培养学生的实践能力。
4. 评估基于虚拟现实技术的《建筑设计与施工》课程教学效果，为课程教学改革提供实践依据。
三、课题研究内容1. 虚拟现实技术在《建筑设计与施工》课程中的应用价值分析（1）提高学生的学习兴趣：虚拟现实技术可以为学生提供一个沉浸式的学习环境，激发学生的学习兴趣，提高学生的学习积极性。
（2）丰富教学内容：虚拟现实技术可以将抽象的建筑设计与施工知识转化为直观、生动的三维模型，使学生更容易理解和掌握。
（3）提高实践能力：虚拟现实技术可以为学生提供模拟真实施工现场的操作环境，使学生能够在虚拟环境中进行实践操作，提高学生的动手能力。
（4）促进教学资源整合：虚拟现实技术可以将多种教学资源进行整合，提高教学效果。
2. 基于虚拟现实技术的《建筑设计与施工》课程教学方案设计（1）课程内容设计：结合虚拟现实技术，将建筑设计与施工知识进行模块化设计，使教学内容更加系统、完整。
（2）教学方法设计：采用虚拟现实技术，通过模拟真实施工现场，让学生在虚拟环境中进行实践操作，提高学生的动手能力。
（3）教学评价设计：建立基于虚拟现实技术的教学评价体系，对学生的学习成果进行综合评价。
虚拟仿真实验教案设计及实践虚拟仿真实验已经成为教育领域中的热门话题。
它为学生提供了更加直观、互动的学习体验，并且能够在实验室环境受限的情况下进行更加多样化、高效率的实验操作。
教师可以通过虚拟仿真实验教案的设计，有效引导学生进行实践，提升他们的实验技能和创新能力。
本文将探讨虚拟仿真实验教案的设计与实践。
一、虚拟仿真实验教案设计的重要性虚拟仿真实验教案设计是教学活动中重要环节之一。
良好的教案设计能够有效地激发学生的学习兴趣，培养他们的实验设计和解决问题的能力。
在虚拟仿真实验教案的设计中，教师需要将实验内容与教学目标紧密结合起来，确保学生能够在实践中真正掌握科学原理和实验技能。
二、虚拟仿真实验教案设计的步骤1. 教学目标的设定在设计虚拟仿真实验教案之前，教师首先需要明确教学目标。
教学目标应该与课程要求和学生的实际情况相适应。
例如，教学目标可以包括学习特定的实验原理或技能，培养学生的观察和实验设计能力等。
2. 教学内容的选择根据教学目标，教师需要选择适当的虚拟仿真实验内容。
教学内容应该与学生已有的基础知识和实验技能相适应，有利于学生的学习和实践能力的提升。
同时，教师还可以结合实际生活中的问题，选择与之相关的虚拟仿真实验内容，增加学生的实践经验。
3. 实验步骤的设计在虚拟仿真实验教案中，实验步骤的设计是关键环节之一。
教师需要将实验步骤分解为简单而明确的操作步骤，确保学生能够清晰地理解和操作。
此外，教师还可以引导学生自主探究和解决问题，在实验步骤中加入适当的探究性问题，提高学生的实践能力。
4. 实验结果的分析与总结在虚拟仿真实验教案中，学生需要进行实验结果的分析与总结。
教师可以通过设计相关的问题，引导学生对实验结果进行思考和分析。
同时，教师还可以组织学生进行小组讨论和交流，促进他们的合作学习和思维能力的发展。
三、虚拟仿真实验教案设计的实践虚拟仿真实验教案设计的实践需要教师根据教学目标和学生的实际情况进行相应的调整和改进。
虚拟实验室在化学课堂中的应用一、虚拟实验室的概念及其在化学教育中的重要性虚拟实验室是一种利用计算机技术和互联网资源，模拟真实实验室环境和实验过程的教学工具。
它通过图形界面和交互式操作，使学生能够在没有物理实验室的情况下进行化学实验的学习。
虚拟实验室在化学教育中的应用，不仅能够提供安全、经济、高效的实验教学环境，还能够激发学生的学习兴趣，提高他们的实验技能和科学素养。
1.1 虚拟实验室的组成要素虚拟实验室通常由以下几个部分组成：用户界面、实验操作模块、数据处理系统、虚拟仪器和化学模型库。
用户界面允许学生通过图形化的操作进行实验设置和控制；实验操作模块则模拟了实验的各个步骤；数据处理系统用于记录和分析实验数据；虚拟仪器提供了各种化学实验所需的工具和设备；化学模型库则包含了大量的化学元素、化合物和反应等信息。
1.2 虚拟实验室的优势与传统的化学实验室相比，虚拟实验室具有以下优势：- 安全性：避免了使用危险化学品和进行危险操作的风险。
- 可访问性：学生可以在任何时间、任何地点进行实验学习。
- 可重复性：实验可以无限次重复，直到学生掌握相关知识和技能。
- 成本效益：减少了实验室建设和维护的成本。
- 环境友好：减少了实验过程中对环境的影响。
1.3 虚拟实验室在化学教育中的应用场景虚拟实验室可以应用于多种化学教育场景，包括基础教育、高等教育和职业教育。
在基础教育中，虚拟实验室可以帮助学生建立起对化学基本概念和原理的理解；在高等教育中，它可以用于复杂化学实验的预演和模拟；在职业教育中，则可以用于专业技能的培训和提升。
二、虚拟实验室在化学课堂中的具体应用虚拟实验室在化学课堂中的应用，可以通过多种方式来实现，包括但不限于实验演示、实验操作练习、数据分析和化学模型的构建。
2.1 实验演示教师可以利用虚拟实验室进行化学实验的演示，向学生展示实验的步骤、原理和结果。
这种方式可以使学生更加直观地理解化学现象和过程，增强他们的学习体验。
基于虚拟仿真技术的实验类课程资源建设及教学模式探索随着信息技术的不断发展，虚拟仿真技术在教育教学领域得到了广泛应用。
虚拟仿真技术通过模拟真实场景和操作过程，为学生提供了更为直观丰富的学习体验，尤其在实验类课程中具有重要的意义。
本文将探讨基于虚拟仿真技术的实验类课程资源建设及教学模式探索，旨在提高实验类课程的教学质量和学习效果。
一、虚拟仿真技术在实验类课程中的应用虚拟仿真技术是利用计算机图形学、虚拟现实技术和模型仿真技术等手段，对现实世界进行模拟和重现，从而使用户可以在虚拟环境中进行体验和操作。
在实验类课程中，虚拟仿真技术可以模拟实验场景、操作过程和实验数据，为学生提供更为真实和直观的实验体验，具有以下优势：1.丰富实验资源：虚拟仿真技术可以模拟各种实验场景和实验设备，提供丰富多样的实验资源，满足不同实验需求。
2.安全环保：通过虚拟仿真技术进行实验操作，可以避免实验过程中可能出现的安全风险和环境污染问题，保障学生和实验设备的安全。
3.方便易用：学生可以通过计算机、平板电脑等设备随时随地进行虚拟实验操作，无需受到时间和空间的限制，提高了实验的灵活性和便利性。
4.数据准确性：虚拟仿真技术可以准确记录实验数据和操作过程，避免了实验结果的人为误差，提高了实验数据的准确性和可靠性。
针对实验类课程，基于虚拟仿真技术的实验资源建设是至关重要的。
在建设过程中，需要充分考虑实验内容、实验设备、实验场景等因素，以提供高质量的实验资源。
1.实验内容确定：首先需要确定实验的具体内容和目标，明确实验要达到的学习目标和能力培养目标，然后选择合适的虚拟仿真技术进行实验模拟。
2.虚拟模型建立：根据实验内容和目标，建立相应的虚拟模型，包括实验场景、实验设备、实验操作过程等，保证虚拟模型的真实性和准确性。
3.数据采集与处理：在虚拟实验过程中，需要对实验数据进行采集、处理和展示，确保学生能够获取到完整的实验数据和结果，并能够对实验数据进行分析和解读。
基于VR的初中物理仿真实验案例设计与研究作者：郑珂李新晖来源：《中国教育技术装备》2020年第15期摘要以建构主义、具身认知和做中学理论为指导，构建基于VR的初中物理实验教学案例，以101实验室为平台搭建虚拟仿真实验系统，实现基于VR的初中物理实验教学。
关键词 VR;VR+教育;初中物理;虚拟仿真实验;仿真实验平台;核心素养;PBL教学模式;STEAM中图分类号：G633.7 文献标识码：B文章编号：1671-489X（2020）15-0111-041 引言物理是一门以实验为基础的自然科学，物理实验在课程中占据重要地位。
随着教育规模逐渐扩大，传统实验设备以及实验教学环境等相关设施的维护需要持续投入人力、物力和财力。
因此，以传统实验为主的教学模式存在的不足愈加明显。
随着信息化技术的发展，基于VR的虚拟仿真实验教学能够有效弥补传统实验教学的缺点，优化实验教学资源。
本文以建构主义、具身认知和做中学理论为指导，利用基于VR的101仿真实验平台作为技术支撑，从而构建初中物理实验教学案例，探索解决传统物理实验教学成本高、危险性高、实验时空受限等问题，提高学生的理论知识学习和实验操作技能。
2 VR+教育的理论基础VR系统具有第一人称体验、自然语义、具身化、自主性和沉浸感等特征，提供多个维度的沉浸、交互与认知，能够激发学习动机、增强学习体验、实现情境学习和促进学习迁移。
建构主义理论人的知识建构主要来源于个人的实际体验，进行教学则是让学习者利用环境提供的学习资源和学习工具，建立认识和理解的过程。
学习者在学习中不仅仅要对现成理论进行理解与记忆，还要将已有知识和新知识建立连接，深入理解新知识所明确指向的具体问题，判断和分析这些结论的合理性，形成自己的知识体系。
情境、会话、协商和意义建构既是建构主义的四个要素，也是虚拟教学充分体现出的具体内容。
具身认知理论人类的认知不是只有大脑来控制，而是具身的。
一方面，人类身体的感受是影响自身的认知过程的，人类的大脑在控制身体，这不是单向的系统，身体的感受反过来也会影响大脑的认知;另一方面，认知也需要环境，人们的身体与环境进行信息交流，此时身体的各个感官同样在发出信息并相互融合，这将导致人的认知过程发生改变。
中国教育信息化/2019.10随着虚拟现实技术的不断成熟,人们开始探索虚拟仿真实验在教育领域的应用价值,国内许多高校都根据自身科研和教学需求建立了各具特色的虚拟仿真实验平台,它们除了可以辅助高校的科研工作外,在实验教学方面也凸显了自身的许多优势。
利用虚拟仿真实验平台,学生可以脱离真实的设备做各种各样的复杂实验,获得接近真实实验或者和真实实验一样的体验,从而丰富感性认知,加强对实验内容的理解,同时又能避免从事真实实验所带来的危险和财产损失。
只要学生自己想学,即便是在课下也能够随时随地开展实验,打破了时间和空间的限制。
基于虚拟仿真实验平台的探究式学习首先要为学生构建出一个真实的或者接近真实的实验环境,让学生按照设定的学习目标进行实验。
在实验过程中平台能够给予及时的反馈或者提示,让学生在探究式操作的过程中逐步掌握要领,不断反思总结,建构自己的结论,最后完成作品提交到评价系统中。
教师可以调用或查询学生的学习过程,并对学生的作品进行评价,提出疑问或者建议。
学生再根据这些反馈调整自己的行为模式,完善学习成果,最终得到满意的结果。
因此,能够支持探究式学习的虚拟仿真平台除了能够提供高仿真的界面外,还需要支持及时的行为结果反馈、学习过程的记录与重现、学习成果的评价等来满足学生的个性化探究学习。
当然教师在学生学习的过程中也不能完全依赖平台,学习过程中面对面的指导和学生间的交流仍是十分必要的。
一、虚拟仿真实验平台简介《视频新闻采集》是一门专业性和实践性都很强的课程,课程目标是使学生熟练掌握新闻视频作品的采集与制作的操作技能,能够熟练使用摄像机在新闻现场进行拍摄,获取有价值的新闻素材。
因此,在学习的过程中到真实的新闻现场进行实地拍摄就显得十分重要。
但将学生带入到某些新闻现场(如火灾、枪击)进行实践显然是不现实也不安全的,即便在课堂上进行现场还原也需要耗费大量的人力和财力,教学效果难以达到要求。
基于此,我们设计开发了《视频新闻采集》虚拟仿真实验平台。
该平台的特点是针对课程相关教学需求在网上开展虚拟拍摄实践,模拟真实拍摄中用到的器材和设备,提供与真实新闻事发现场相似的环境,支持学生的自主探究学习,登录界面见图1。
虚拟仿真实验平台下探究式学习的设计与实践*刘畅,柯健(苏州市职业大学计算机工程学院,江苏苏州215104)摘要：为解决传统实验教学存在的种种弊端,开发设计出一款适用于探究式学习的虚拟仿真实验平台,重点研究了在虚拟仿真平台上以探究式学习方式组织学习活动,设计了基于虚拟仿真实验平台的探究式学习过程,内容包括实验前准备、探究式实验和实验评价等所有实验教学环节,通过开展实践取得了良好的教学效果。
在虚拟仿真实验平台上进行探究式学习不仅可以激发学生的学习兴趣,发挥其学习主动性,而且可以降低实验成本,提高学习效率。
关键词：虚拟现实;虚拟仿真;实验教学;探究式学习中图分类号：TP393文献标志码：A文章编号：1673-8454(2019)10-0042-03图1视频新闻采集虚拟仿真平台登录界面*基金项目:江苏省大学生实践创新训练计划项目“基于VR 技术的家居互动设计虚拟体验系统开发”(编号:201811054009Y);江苏省教育科学规划项目“教育大数据背景下混合式学习的研究与实践”(编号:C-b/2018/03/07)。
42The Chinese Journal of ICT in Education该平台为学生提供四个典型的新闻场景:新闻发布会、车祸现场、超市抢购现场和解救人质现场(见图2)。
通过虚拟的人机交互界面,学生以第一人称的视角进入到实验场景中进行操作,在操作过程中不断接收到系统提出的任务要求,学生要根据要求完成任务,模拟出真实操作后的相应效果,完成一系列的拍摄活动。
同时平台将操作过程的视频进行保存并可以回放,这种自动记录的结果和过程无论是错误的还是正确的,都可以作为后面开展个性化评价活动的依据。
二、虚拟仿真实验平台下探究式学习活动设计基于虚拟仿真实验平台下的探究式学习,是在教师的引导下在虚拟学习环境中进行的。
根据虚拟仿真平台的特殊性,我们以《视频新闻采集》平台上“解救人质”的新闻场景为例,将学习活动过程设计成图3所示的几个步骤。
在虚拟仿真平台上进行教学,首先要确保平台的正常运行,课前要对平台系统进行常规检测,保证教学能顺利进行。
使用前,教师应该向学生介绍虚拟仿真实验平台的使用方法,包括如何进入学习系统、如何开始学习活动等。
在教师提出本次课程的学习内容、学习目的的同时,最好能让学生自己形成问题,当学生面临各种让他们困惑的问题时,他们就要做出各种猜测,想方设法寻找问题的答案。
比如,本次课程的主要学习任务是跟踪拍摄警察解救人质的过程,但是学生会看到一个显而易见的问题:如何在枪林弹雨的解救现场保证自己的安全,同时又能拍摄到最有价值的新闻画面?学生在没有进行操作之前,可以根据自己对问题的理解和想象给出一个临时的答案,在具体实验拍摄之后,可以将拍摄结果与前面的猜想作对比,形成自己的结论。
在虚拟构建的实验环境下,学生处于警方攻坚解救人质的场景中,点击开始后,学生需要跟随警员,拍摄攻坚过程。
学生可以通过键盘在场景中任意走动,模拟手持摄像机操作,进行取景以及推、拉、摇、移、跟镜头拍摄。
在拍摄过程中,系统还会不断给出每一个步骤的任务提示,并模拟画面人物对话,提示学生调整自己的行动轨迹完成拍摄任务,并在此过程中确保自身始终处于安全位置(见图4)。
当学生完成所有拍摄任务后,系统将拍摄视频进行保存,并可以回放。
学生可以与其他学习同伴进行在线交流,并查看学习同伴的拍摄过程,与自己拍摄的素材进行对比和分析。
除了在虚拟仿真实验平台上的实践操作,学生还可以根据平台提供的文献资料和网络连接进行进一步的阅读和总结,搜集同类案例的新闻现场报道,不断完善自己的知识体系建构。
学习评价一直是探究式学习的重点和难点,虚拟仿真实验平台能够为探究式学习活动提供更加丰富的评价方式。
(1)对探究过程的评价在虚拟仿真平台上,学生每一步通过鼠标点击或者键盘输入的操作都能够被记录下来,经过后台的进一步处理,为教师追溯评价学习过程提供了可能。
另外,学生在平台上模拟摄像机拍摄的操作过程得以保存在系统中,教师可以通过回放观看过程进行判断和打分。
(2)对探究方法的评价学生在学习过程中的探究思路和解决问题的方法也是探究式学习关注的重点。
在该虚拟仿真实验平台上提供了实验报告管理功能,实验过程记录文档可以非常方便地被存储和调用,教师可以对实验报告进行批改,上面记录的文字或者图片信息都能够很好地表现学生在探究式学习过程中的思路和方法。
(3)对探究结果的评价对结果的评价就是将学生的学习成果与系统预设图2平台提供的新闻场景图3虚拟仿真平台的探究式学习活动流程图4虚拟仿真实验场景43的结果进行比较,系统自动或者教师手动进行打分,得分越高说明学习效果越好。
学习成果可以是实践操作结果,也可以是探究式学习后的知识点测试结果。
学习总结阶段可以在真实的环境中进行,通过展示自己拍摄的解救人质画面阐述拍摄心得,在此过程中接受教师和同学们的质疑并给予解答,让学生对所学内容进行更深入的思考。
同时,通过学习反思,学生能够更严肃地对待新闻工作,加深职业风险认知,提升职业荣誉感。
三、虚拟仿真实验平台在探究式学习中的优势传统的非真实的实验教学媒介,无论是通过文字、图片还是观摩视频操作过程,都是以间接的知识经验为主,而虚拟仿真实验平台能为学生提供直接的操作机会,获得真实的实验结果反馈,这种“从做中学”的经验不仅是全部教学理论的基本原则,也是学生进行探究式学习的基础。
学生是探究式学习的主体,学生在学习过程中能否积极主动地解决困难和问题是探究式学习能否成功的关键。
在虚拟仿真实验中,学生进入虚拟实验环境,这种环境通常是经过精心设计与制作的,除了真实感外还兼具美感,这让学生比在真实的实验环境中学习更能获得美的享受。
同时,学生与虚拟物品之间常伴有交互,通过错误的或者正确的尝试,得到不同结果的反馈(甚至是奖励),有利于学生保持较高的学习兴趣,这一特点正是探究式学习理论所提倡的。
探究式学习与传统学习的区别在于如何对学习进行评价。
传统学习认为学习结果十分重要,但是探究式学习认为除学习结果,对学习过程的评价也同样重要。
虚拟仿真实验平台除了能够提供对最终实验结果的评价,还能对实验过程中的每一个操作步骤提供反馈,同时保留记录学习过程中的操作记录。
这样,教师就可以随时调用,对学生在探究式学习过程中的创新性和闪光点给予肯定和保留,真正体现出探究式学习的意义。
可持续发展是人类社会的永恒主题,教育也不例外。
实验教学更是一项极具重复性的工作,虚拟仿真实验平台在提供重复性低成本的教学资源上有着得天独厚的优势,可以反复使用的实验资源既不会带来资源的浪费,也不会造成环境污染,是节约教育资源和社会资源的最有利渠道。
虚拟实验平台还可以让学生修改一些实验细节,灵活地为学生提供不同的实验条件和实验场景,这种适用性对探究式学习极为有利。
四、结束语学生的自主探究学习能力越来越被人们所重视,进而成为新时代教育的培养重点。
当一些传统的教学媒介不能很好地展现某些学习内容、难以激发学生的探究热情时,就需要借助新的技术来实现。
因此,在虚拟仿真实验平台上进行探究式学习的发展潜力是无限的,在实际教学过程中也取得了良好的效果,使学生的自主探究和创新实践能力得到了明显的提高,最大限度将教学资源优势与传统教育完美结合。
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