虚拟现实在教学中的应用
农安县教育技术装备处 沈歌
实验在教学当中有着不可替代的作用.因此,将信息技术引入实验教学中势在必行.虚拟实验室作为信息技术与课程整合的产物,在实验教学中的应用也受到了越来越多的关注.随着信息技术与课程整合思想的深入,虚拟实验室越来越多的被应用到初中物理课堂. 实验教学不再是只遵循原有的手工操作实验，虚拟实验是对真实世界的一种模拟，“逼真 性是虚拟实验首要的问题，但在虚拟世界与真实世界中毕竟存在一些差别， 因此将虛拟实验与真实现实世界结合起来，才能更好地迁移知识与技能。但同时虚拟实验又是对现实世界的-一个相互补充，
一、虚拟实验教学的优点
它可以有效稀释实验风险,安全环保,对于促进师生学习方式的转变,化被动为主动,化抽象为具体,化微观为宏观,以应对越来越快的时代发展要求方面是不可替代的媒介. 1.为现代化教学终端设备提供互动教学软件。 随着学校条件的不断改善，不少教师配备了液晶电视、交互式白板、甚至开始了一对一的电子化学习。虚拟实验软件创建了一个让学生自主进行实验器材组装，实时观察实验现象并做出实验结论的学习方式。例如《原电池实验》 2.弥补因实验器材不足、仪器贵重或易损造成很多实验无法开展的问题。 在传统实验教学中,有时存在很多客观因素造成实验无法进行，例如许多昂贵的实验器材,由于受价格的限制而无法普及；有些实验因时间持续得很长以致无法开设等。学校很难有条件或提供足够多的时间让学生对贵重仪器进行操作学习。利用虚拟现实技术,在多媒体计算机上建立虚拟实验室,学习者便可以身临其境般地操作虚拟仪器,操作结果可以通过仪表显示反馈给学生。这种实验既不消耗器材,也不受场地等外界条件限制,可重复操作,直至得出满意结果,改变了传统演示实验的教学模式,有效地解决了实验条件与实验效果之间的矛盾。 3.让学生安全地模仿真操作具有危险性的实验。 在中小学一些教学实验，例如化学实验会用到一些危险的实验器材；药物制剂实验中有很多涉及到放射性物质或有毒物质的部分,有些实验是不能让学生做的。可以通过让学生先进行仿真操作再进行实际操作，可以杜绝事故的发生，还大大提高了实验的效率。例如《一氧化碳还原氧化铜》实验中如果试管中的一氧化碳不纯净，加热后会发生爆炸。 4.激发学生实验操作的兴趣，将抽象的概念形象化。 虚拟实验软件可以激发学生实验操作的兴趣，弥补实际实验教学的一些不足，将抽象的概念形象化，让学生认清概念的本质。例如小学科学课程中《种子发芽》实验，在实际操作中这类实验需要花费很长的周期才能完成，很难将学生的学习兴趣保持下去。
二、创新使用虚拟实验的方法
1.应利用软件平台创建虚拟现实实验室。将课件用于教学环节。学生根据教师提出问题在线答题，答案直接提交到管理平台中。
2.搜索使用相关材料，并随时用实验库中的虚拟实验，对实验进行规范的操作，并支持导入平台进行演示功能。使虚拟实验更好的为教学服务。
3.鼓励学生创造性地使用虚拟实验解决问题。在实际教学中鼓励学生利用现有教学资源，积极体验空间环境，充分发挥学生在实验教学中的主体地位，使学生在实验教学中形成协作融合的新模式、提升学生的空间逻辑思维。没有认知的沃土，哪有想象的天空?借助虚拟现实技术，可以让学生有限的科学认知支撑起无限的科学期票。如《生态系统》一课， 由于生态系统内的物体、分布状况及相互关系的认定比较局限，还停留在食物错网的层面，对于更多物体缺乏足够的想象。通过虚拟完整的科学场景，让学生在更广阔的知识框架中展开想象，重新梳理与审视既有的认识， 从而更加全面地看待、认识和研究。第二，虚拟特定的科学现象。弥补经验的不足，辅助科学分析。远过纷繁的现象。探寻其背后的原因与联系作出解释并得出结论，没有科学合理的分析是无法做到的。，借助虚拟现实技术， 可以让学生了解表面无法观察到的现象， 为思维分析奠定事实依据。例如(植物》单元关于积、茎叶的作用，2既有其特定的功能同时又在植物体的生长过程中，为维系抽物的生存发挥了协同作用。通过虚拟植物体内部水分。养分的输送、存储机制，将叶的光合作用、蒸腾作用、根的吸水作用有机联系起来，便于学生捕捉与发现这些现象的关联，分析与认识水分养分在植物体内的循环路径。
三、虚拟规范的操作过程，减少试错的代价，促进科学探究。
借助虚拟现实技术，可以个别化、槽灯加热物体:酒精属于易燃品，一旦遇到明火极易燃烧，熟悉仪器的使用步骤和注意点，能减少出错的几率，避兑出现仪器损坏、保证使用酒精灯加热活动的有序推进，实现预期目标。
由此可见，虚拟现实技术能够明显提高中小学科学教学活动的效能。科学教师要充分、理解、合理选择、恰当应用虚拟现实技术，在组织学生开展探究活动。彻底打破虚拟和现实的边界，学生在身临其境的自主探索中，打破课堂壁垒进行自然探索；一改以前难以实现的课堂教学，在虚拟现实场景下，学生能更主动地学习，更深刻地理解，更长久地记忆，实现综合素质的拓展和科学精神、创新精神的培养，让虚拟实验教学真正服务教学、助力教育创新发展。
作者姓名：沈歌
