【摘 要】科學(xué)是國家發(fā)展和社會進步的源動力，而科學(xué)教育正是在中小學(xué)，甚至幼兒園對下一代進行科學(xué)研究與探索的引導(dǎo)，教導(dǎo)人們正確的科學(xué)態(tài)度，探究知識，探究自然規(guī)律的方法，從而培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實踐能力。

【關(guān)鍵詞】三維；可視化；科學(xué)教學(xué)

一、問題的提出

1.研究背景

在整個人的教育過程中，初中科學(xué)教育是非常關(guān)鍵的階段，現(xiàn)今初中科學(xué)教學(xué)無論是化學(xué)、生物或物理知識點概念的解釋多半局限在教科書中的靜態(tài)圖片、照片和簡單的實驗器材。這些圖形圖像或?qū)嶒灩ぞ唠m然在一定程度上解決了部分難以理解的科學(xué)知識概念。但同樣在教材中存在著很多目前還不可視的科學(xué)原理、科學(xué)研究和科學(xué)實驗中的微觀現(xiàn)象在課堂教育，課后練習(xí)題，考試復(fù)習(xí)題，以及課堂實驗上無法進行演示的過程或結(jié)果。這些研究的不可視使學(xué)生，尤其是抽象思維較差的學(xué)生難以學(xué)好科學(xué)。從而對于科學(xué)領(lǐng)域的實驗探索、學(xué)習(xí)和理解都形成了巨大的障礙，同時也讓授課教師在教學(xué)的過程中進退維谷。而使 用數(shù)字三維動畫就能把一些靜態(tài)的科學(xué)現(xiàn)象變?yōu)槿轿粍討B(tài)展示，使許多抽象和難以理解的內(nèi)容變得生動有趣，減少學(xué)生在抽象思維中的難度。筆者認為三維可視化教學(xué)可以應(yīng)用在初中科學(xué)教學(xué)中難以理解，但事實存在的無法可視化的抽象性概念。雖然越來越多的教科書引用了手繪圖形圖像處理的圖解或flash二維動畫來解釋重點難點，在某種程度上解決了原本只有粉筆文字，或簡單的線稿加文字的教材中難以理解的抽象性知識點。但這畢竟是二維的平面空間，而三維空間是人類生活的現(xiàn)實空間。從另外一個角度來講，將它用于教學(xué)則有著很大的優(yōu)勢，教師可以不必用繁瑣的語言去描述一件學(xué)生不能在課堂上親眼觀察親手觸摸的存在體，只要用數(shù)字三維動畫制作出符合科學(xué)原理的可視化效果，學(xué)生就可以很好地進行觀察，非常方便。尤其是用于物理，化學(xué)教學(xué)有更大的優(yōu)勢，有些實驗根本就不能在課堂上進行，借助數(shù)字三維動畫用一種很直觀的方式授課，不但有助于學(xué)生理解記憶，而且還能提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，很大的提高課堂效率，不失為新時代的教學(xué)法。

2.研究原理分析及做法

磁生電的數(shù)字三維動畫是采用科學(xué)的藝術(shù)視覺化來構(gòu)想設(shè)計完成的，它可以直觀的展現(xiàn)磁生電原理過程中，不僅無法用肉眼去觀察，也無法通過儀器去觀察的一些客觀存在的物質(zhì)。在磁生電的科學(xué)實驗中，雖然通過實驗設(shè)備可以觀察其一部分的科學(xué)原理，例如，通過鐵粉來表現(xiàn)磁鐵的磁力線的形狀和規(guī)律，但同樣有著更多的部分是我們用肉眼無法識別，而這一部分又恰好是我們只能通過文字和數(shù)據(jù)來解釋的。科學(xué)可視化直觀性的目的就是為了讓這些無法用肉眼識別，但又實際存在的現(xiàn)象通過如今的數(shù)字三維動畫手段來可視化。在磁生電的科學(xué)實驗中，我們可以用肉眼來分辨磁鐵、導(dǎo)棒、導(dǎo)線和電流表。通過這些簡單的實驗器材讓我們可以看到當(dāng)導(dǎo)棒切割磁力線時，電流表的指針偏移，從而得知磁可以生電，但畢竟我們的實驗器材所能表現(xiàn)的科學(xué)原理現(xiàn)象是很有限的。我們?yōu)楹文么艁砩?？磁性材料中到底有多少我們用肉眼無法識別的奧妙所在？當(dāng)導(dǎo)棒切割磁力線時，磁力線又是如何形成的？在導(dǎo)線中是如何產(chǎn)生交流電流和電子的運動規(guī)律的？以及發(fā)電機運轉(zhuǎn)時，電磁鐵是如何與定子發(fā)生關(guān)系的等一系列抽象性原理成為了筆者在本課題中，通過數(shù)字三維動畫來實現(xiàn)效果的研究目的。

二、解決問題的過程與方法

1.解決問題的過程

筆者已單獨完成根據(jù)義務(wù)教育課程標準實驗教科書科學(xué)九年級（上）中的第4章（電能）內(nèi)容部分的動畫效果的制作，下面將預(yù)期效果制作的整個過程與步驟進行解剖與分析，基于書本其它章節(jié)部分的內(nèi)容也將按以下方案進行制作完成。

1.1劇本采集：根據(jù)義務(wù)教育課程標準實驗教科書中有關(guān)磁與電的內(nèi)容進行綜合整理，然后通過寫故事的方式把每一個知識點貫穿起來形成一個動畫劇本，再通過劇本的內(nèi)容繪制出分鏡頭。

1.2屬性采集：根據(jù)要制作內(nèi)容的重點、難點、抽象性概念、實驗數(shù)據(jù)、實驗原理、實驗步驟、實驗效果要求采集準確，無科學(xué)性錯誤。

1.3畫面效果：效果制作跟內(nèi)容一一對應(yīng)，保證建模仿真度100%，動畫與特效仿真度>90%。

1.4后期處理：總體畫面效果美觀、色調(diào)勻和、文字和音效醒目而清晰。

1.5任務(wù)的時間規(guī)劃。

2014月3月1日至5月1日，劇本文字的創(chuàng)作與素材數(shù)據(jù)的收集，并完成動畫內(nèi)容前期的腳本設(shè)計。腳本設(shè)計包括分鏡頭畫面、色調(diào)、畫面風(fēng)格。

2014年5月1日至10月1日，針對腳本設(shè)計完成所有模型、分鏡頭預(yù)覽、材質(zhì)、UV貼圖、分階段布光測試。（論文跟進）

2014年10月1日至2015年3月1日，動畫的編輯與分階段測試。（論文跟進）

2015年3月1日至7月1日，根據(jù)完成的動畫效果添加特效制作，特效的表現(xiàn)內(nèi)容主要為肉眼難以或者無法識別的抽象性概念。并實行畫面整體性的分階段測試。（論文跟進）

2015年7月1日至9月1日，針對測試完成的動畫效果進行畫面的分階段渲染和調(diào)整，然后進行后期畫面特效處理與分階段測試，并對相應(yīng)的文字和音效加以整合處理后，最終輸出成品。（論文跟進）

2015年9月1日至2016年1月1日，將完成后的成品通過網(wǎng)絡(luò)平臺進行網(wǎng)站宣傳的建立與維護，并申請專利保護和論文的發(fā)表。

2016年1月1日至9月1日，項目鑒定、驗收，課題結(jié)題。

2.解決問題的方法

2.1磁生電動畫設(shè)計腳本。

在磁生電的動畫制作過程中，由于涉及到大量有關(guān)磁生電的科學(xué)原理和數(shù)據(jù)，并且運用數(shù)字三維動畫來實現(xiàn)科學(xué)可視化的效果。筆者將以故事的形式從磁的產(chǎn)生開始到磁生電的實現(xiàn)，最后說明交流發(fā)電機的工作原理，并用實際拍攝的視頻來結(jié)合完成整部動畫的設(shè)計與制作。下列為磁生電動畫設(shè)計流程圖：

磁生電的數(shù)字三維動畫設(shè)計要圍繞磁生電的科學(xué)原理來展開。在設(shè)計中不能過于強調(diào)視覺化的藝術(shù)感而違背科學(xué)原理，也不能因為科學(xué)原理的表達而缺乏一定的視覺效果。由于三維動畫軟件的運用對計算機硬件的要求比較高，為了不影響計算機的運行速度，要適當(dāng)?shù)目刂颇Ｐ偷拿鏀?shù)和粒子發(fā)射器中的參數(shù)設(shè)定。在整個磁生電的數(shù)字動畫設(shè)計中一共分為六大部分來完成。第一部分磁現(xiàn)象：基本點介紹：磁體、磁極。第二部分，電流的磁效應(yīng)即奧斯特實驗（證明通電直導(dǎo)體周圍有磁場）。第三部分，電磁感應(yīng)現(xiàn)象。第四部分，電能的獲得和轉(zhuǎn)化。第五部分，電能的獲得和轉(zhuǎn)化。第六部分，直流電動機（用直流電供電的電動機）。

為了讓數(shù)字三維動畫豐富而有趣味，故事以開門見山的方式從一個地球的磁力線流動的原理來展開說明，進而到如何證明磁的物質(zhì)特性與其他物質(zhì)特性的區(qū)別，然后說明導(dǎo)體在切割蹄形磁場中產(chǎn)生電流，描述磁力線在磁鐵周圍的環(huán)繞規(guī)則和磁疇在蹄形磁鐵中的分布形態(tài)，以及導(dǎo)體在蹄形磁鐵中做切割時所表現(xiàn)的前后擺動狀態(tài)而讓產(chǎn)生的電子運動方向發(fā)生了變化的一系列過程。最后從電磁場原理視覺化的表現(xiàn)，結(jié)合交流發(fā)電機原理中定子與轉(zhuǎn)子之間的運動關(guān)系以及電磁鐵在三相交流發(fā)電機中的作用和三相交流發(fā)電機的繞組所釋放出來的電的效果來完成動畫視頻。

三、成果的主要內(nèi)容

1.概念界定

“科學(xué)可視化”學(xué)可視化的研究中，科學(xué)可視化包括了科學(xué)研究、科學(xué)實驗、科學(xué)計算、科學(xué)普及的視覺化。并且通過數(shù)字三維動畫的真實性、直觀性、精確性、經(jīng)濟性和虛擬交互性來反映不同科學(xué)領(lǐng)域中的視覺化效果。

2.“課題制作內(nèi)容”

考慮到人力、物力、財力和精力的各方面因素，筆者決定以根據(jù)義務(wù)教育課程標準實驗教科書科學(xué)八年級（下）第四章“磁”，第五章第二節(jié)“電磁感應(yīng)”和九年級（上）中的第4章第一節(jié)“電能的獲得和轉(zhuǎn)化”來進行制作與論述，同時拓展了本章節(jié)知識點中的課外內(nèi)容。

（1）八下 第五章 第二節(jié) 電磁感應(yīng)

1.1磁現(xiàn)象：基本點介紹：磁體、磁極（這塊內(nèi)容比較簡單，學(xué)生容易接受。但磁極間的相互作用規(guī)律可以有內(nèi)容發(fā)揮，結(jié)合具體應(yīng)用。）

1.2磁場是一種很難讓學(xué)生理解的物質(zhì)，這在教學(xué)中是一個難點。以列舉多個例子來證明磁場的客觀存在。磁感線是難點。用實際的鐵粉或磁針描述磁感線的特點，在課堂演示中可觀性弱，可以用數(shù)字三維動畫的可視化進行模擬。（教材要求條形磁鐵、馬蹄形磁鐵、異名磁極間、同名磁極間的磁感線分布）

（2）電流的磁效應(yīng)即奧斯特實驗（證明通電直導(dǎo)體周圍有磁場）

2.1奧斯特實驗在課堂很容易演示，效果也非常明顯。學(xué)生若是做分組實驗也很容易成功。但同樣需要磁場磁感線分布的運用過程的可視化。

2.2直導(dǎo)體周圍的磁場方向與電流方向的可視化關(guān)系。

2.3利用右手安培定則來判斷直導(dǎo)體周圍磁場方向模擬。

2.4通電螺線管磁場的可視化。

2.5從直導(dǎo)線過度到單匝線圈中證明通電單匝線圈周圍磁場的可視化。

2.6通電螺線管周圍的磁場類似與條形磁鐵，磁場方向類似與條形磁鐵的磁極。熟練應(yīng)用右手螺旋定則判斷通電螺線管的N、S極，或根據(jù)磁極判斷電流方向的可視化模擬。

（3）電磁鐵

3.1重點研究通電線圈的磁性強弱與哪些因素有關(guān)的演示實驗。得出結(jié)論后分析電磁鐵的優(yōu)勢。

3.2例舉教材中簡單提到的電磁繼電器的動畫模擬。

（4）電磁感應(yīng)現(xiàn)象

4.1這塊內(nèi)容是后面介紹發(fā)電機的原理，因此這塊的教學(xué)尤為重要。關(guān)于電磁感應(yīng)現(xiàn)象的實驗。這個演示實驗可以有很好的效果，特別是現(xiàn)在的市場上已經(jīng)有釹鐵硼這樣的強磁場。但演示實驗中很難控制切割的速度，電流計的指針偏轉(zhuǎn)變化太快，這一不足可以用可視化模擬來彌補。從而來強化夸大實驗現(xiàn)象。從這一實驗中得出：什么是電磁感應(yīng)現(xiàn)象，什么是感應(yīng)電流，什么是感應(yīng)電壓，及產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件。

4.2感應(yīng)電流的方向與磁場方向、切割方向的關(guān)系。并細化電磁感應(yīng)電流的大小與哪些因素有關(guān)的可視化

4.3電磁感應(yīng)現(xiàn)象的實驗可以用電磁鐵替代永磁鐵的可視化

4.4線圈不動，磁場線圈快速移動（切割）同樣有相同的效果。以上兩次實驗是為真正的發(fā)電機做鋪墊。磁場是轉(zhuǎn)子，線圈是定子。

說明：這一冊的電與磁就只到這一層次，沒有提及發(fā)電機，但九上的這一塊內(nèi)容一開場就是發(fā)電機。所以雖然隔了很多其他內(nèi)容，但從電磁角度來說，八下和九上的內(nèi)容是連貫的。

（5）電流的三大效應(yīng)

電流的磁效應(yīng)，電流的熱效應(yīng)，電流的化學(xué)效應(yīng)。緊扣主題電與磁，所以僅展開電流的磁效應(yīng)。

感應(yīng)電流的方向與磁場方向、導(dǎo)體的切割方向三者來用右手定則判斷的可視化原理。

5.1手搖發(fā)電機的工作（發(fā)電機的能量轉(zhuǎn)換）。

5.2發(fā)電機機械能轉(zhuǎn)換為電能。

5.3交流電原理，觀察手搖發(fā)電機線圈切割方向在變化，由此得出產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向在變化的可視化。

（6）特斯拉的介紹

6.1交流發(fā)電機（工作原理：電磁感應(yīng)現(xiàn)象）。

6.2現(xiàn)今發(fā)電機的基本結(jié)構(gòu)（主要介紹定子和轉(zhuǎn)子）。

6.3三相交流發(fā)電機原理。

6.4安培力（磁場對通電直導(dǎo)體的作用力）即奧斯特實驗是通電直導(dǎo)體周圍的磁場使小磁針轉(zhuǎn)動。但運動是相對的，若是以轉(zhuǎn)動的小磁針作為參照物，那么通電直導(dǎo)體是運動的，從而引出——磁場對電流的作用。

6.5通過實驗分析什么是安培力。能量的轉(zhuǎn)換是電能轉(zhuǎn)換為機械能。

6.6通過實驗證明安培力的方向與哪些因素有關(guān)。

（7）磁場對通電線圈的作用

7.1從通電直導(dǎo)體自然可以過渡到通電線圈。

通電線圈能夠在磁場中轉(zhuǎn)動的課堂演示實驗是一個關(guān)鍵。然而這個演示實驗不好做，沒有現(xiàn)成的實驗器具，線圈大于磁鐵內(nèi)可轉(zhuǎn)動的范圍，線圈在轉(zhuǎn)動時飄忽不定，但改裝后可以有很好的效果。（用單匝粗銅條的線圈演示）有效果非常理想的實驗視頻。若是用模擬實驗來實現(xiàn)，現(xiàn)象應(yīng)該更夸張更理想。通過這個實驗得出：通電線圈的轉(zhuǎn)動方向與磁場方向，電流方向有關(guān)，通電線圈在磁場中的轉(zhuǎn)動是電能在轉(zhuǎn)換為機械能。

7.2從實驗中發(fā)現(xiàn)通電線圈在磁場中轉(zhuǎn)動到某個位置后不再繼續(xù)轉(zhuǎn)動，如何才能讓線圈持續(xù)不斷的轉(zhuǎn)動？

7.3平衡位置的介紹。可以用左手定則判斷，利用二力平衡條件說明平衡位置。

7.4在平衡位置若想繼續(xù)轉(zhuǎn)動則應(yīng)改變磁場方向或電流方向——引出換向器的必要性。

7.5理解換向器的作用，使線圈持續(xù)的在磁場中轉(zhuǎn)動。——電動機。

（8）直流電動機（用直流電供電的電動機）

8.1通過每90度的轉(zhuǎn)動，完整描述直流電動機轉(zhuǎn)動的一個周期。

（每一個周期2次平衡位置，電流方向改變2次）

四、效果與反思

1.運用三維動畫效果增加課堂容量，提高課堂效率

二十一世紀是信息時代，對于在學(xué)校里學(xué)習(xí)的學(xué)生，也應(yīng)培養(yǎng)處理大量信息的能力。因而在課堂教學(xué)中教師應(yīng)該向?qū)W生提供更多的信息，更多的資料，來擴展學(xué)生的知識面。教師經(jīng)常花較多時間板書，特別是上電學(xué)課時寫例題，畫圖例的時間更多，而采用可視化的顯示文本的功能，這可使本應(yīng)花十幾分鐘的內(nèi)容在幾秒內(nèi)顯示于學(xué)生眼前?？梢暬闹庇^性也大大縮短了教學(xué)難點的突破過程。這就有時間講解更多相關(guān)的知識和現(xiàn)實的應(yīng)用，引導(dǎo)他們理論聯(lián)系實際，豐富了課堂內(nèi)容，而且從根本上改變過去“滿堂貫”的教學(xué)弊端，給學(xué)生較多自由時間復(fù)習(xí)鞏固，優(yōu)化了課堂教學(xué)，增加了課堂的信息量。在課堂教學(xué)中，將重難點作為顯示要點，可以把更多時間留給學(xué)生自主學(xué)習(xí)，合作探究。從而改變傳統(tǒng)的課堂教學(xué)模式，改變我們的教學(xué)過程，推動新課程改革。

2.運用三維動畫效果的教學(xué)直觀可視化，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣

興趣是最好的老師，興趣能使學(xué)生自主地、深入地投入到這方面的內(nèi)容并掌握相關(guān)的知識點。它能夠在教學(xué)中起到巨大的作用。然而在傳統(tǒng)教學(xué)過程中，教師僅僅在黑板上寫寫畫畫和滔滔不絕地講，手段太過單一，學(xué)生的興趣并不大，學(xué)起來自然索然無味，結(jié)果注意力不集中，效率低下也就可想而知了。相反三維可視化教學(xué)，卻能以直觀明了的形式、炫麗的動畫效果迅速地抓住學(xué)生，激發(fā)學(xué)生的興趣，并快速地投入到課堂教學(xué)中去，也為一節(jié)真正高效的課打下堅實的基礎(chǔ)。一般來說，初中生的好奇心強，喜歡探索自然的奧秘，他們的興趣廣泛而強烈。大部分普通學(xué)校的科學(xué)教學(xué)設(shè)施、儀器相對匱乏，還不可能完全對學(xué)生開放，存在一定的缺陷。因此，指導(dǎo)學(xué)生通過可視覺化進行采集信息、加工信息、消化信息，增強學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性和積極性。運用生動可觀的可視化教學(xué)視頻就實現(xiàn)了從教學(xué)生“知識”到教學(xué)生“學(xué)”的轉(zhuǎn)變。體現(xiàn)學(xué)生的主動參與、發(fā)現(xiàn)、合作探究的過程。從另一個角度看，學(xué)生對事物的認識過程的起點是對事物的感性認識。在科學(xué)知識的學(xué)習(xí)中學(xué)生由于無法理解一些抽象的理論，而對科學(xué)產(chǎn)生一種畏懼的心理，阻礙了他們學(xué)習(xí)科學(xué)的情趣，但可視化教學(xué)直觀的解釋一些科學(xué)現(xiàn)象和規(guī)律，激發(fā)學(xué)生的興趣，提高學(xué)習(xí)的效率。主要表現(xiàn)在以下幾方面：應(yīng)用三維可視化教學(xué)能夠?qū)崿F(xiàn)抽象到具體的轉(zhuǎn)變。比如，機械運動中的相對運動，回聲測距，分子的熱運動，汽油機工作原理，核能的釋放，重核的裂變，透鏡成像等。對初中生就很難接受也很難描繪清楚，頂多也就繪制個草稿圖或運用簡單的實驗器材作為演示。而相對運動的內(nèi)容我們即可應(yīng)用計算機來演示這些知識點的過程，配上聲音的效果，讓學(xué)生從聲音，圖像全方位的感受，如置身于其情景，直觀地掌握該節(jié)的內(nèi)容。況且應(yīng)用可視化教學(xué)可以實現(xiàn)動靜的相互轉(zhuǎn)化。在科學(xué)的實驗教學(xué)中，有很多科學(xué)現(xiàn)象出現(xiàn)的時間極短，當(dāng)學(xué)生還沒來得及看清時，該過程就已經(jīng)結(jié)束。學(xué)生就理解不了其中的本質(zhì)，給教學(xué)帶來困難。如磁生電現(xiàn)象我們就可以使用三維動畫將其進行各個角度的模擬制作演練，再利用計算機可反復(fù)操作，使學(xué)生認識其過程。這樣教學(xué)中的難點就容易突破，省時方便。因而，應(yīng)用可視化教學(xué)的現(xiàn)代教育技術(shù)讓枯燥的科學(xué)理論得以升華，形象而又直觀的過程感染了學(xué)生學(xué)習(xí)的動機，使學(xué)生變被動為主動，從而更加激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)科學(xué)興趣。

2.1試題庫運用：在平時的課堂測試或大中型測試的過程中，將試題的圖解在講解與復(fù)習(xí)的過程中與本課題的內(nèi)容相結(jié)合來驗證課題的有效性，如磁生電知識點中的右手定則在平時的題庫練習(xí)中以簡單的線稿來描述，而部分學(xué)生會對二維線稿難以理解，此時借助于三維動畫效果將加深學(xué)生理解的印象。

2.2課堂實驗運用：由于課堂學(xué)生多數(shù)在40致50人左右一個班級，在教師上課的過程中，中后部分的學(xué)生會難以看清講臺上的實驗器材，有的后排學(xué)生可能會站起來觀看老師的實驗演示，如小磁針這樣的微小體，或?qū)Ь€的運動軌跡等部分實驗細節(jié)是難以滿足后排學(xué)生的觀察。如果能將本課題運用在多媒體課堂的大屏幕目播放中，不僅前排學(xué)生看清實驗效果，可以看到不可視化或難以可視化的實驗原理，后排的學(xué)生也可以彌補看不清的障礙。

2.3小組實驗運用：在學(xué)生驗證實驗的過程中，會有很多實驗現(xiàn)象的過程是難以用肉眼觀察的，在此期間把本課題的動畫演示放置在課堂的多媒體教學(xué)應(yīng)用中，可以讓學(xué)生一邊觀看動畫視頻，一邊完成實驗內(nèi)容來提高學(xué)生對實驗的興趣與學(xué)生對實驗結(jié)果的渴望。

3.借助于網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，進行資源共享、為廣大師生提供一個共同學(xué)習(xí)和交流的平臺

傳統(tǒng)實驗中，因客觀性原因，科學(xué)實驗室中一方面由于諸多實驗室規(guī)章制度對學(xué)生操作諸多限制，怕發(fā)生意外和造成實驗儀器的損失；另一方面由于實驗環(huán)境和實驗條件的限制，實驗結(jié)果往往和科學(xué)理論難以相符，甚至出現(xiàn)實驗數(shù)據(jù)相反的情況，綜其結(jié)果，限制了學(xué)生學(xué)習(xí)主動性的發(fā)揮，縮小了學(xué)生實驗中發(fā)現(xiàn)問題的層面，使學(xué)生更多的按部就班的接受老師傳授的知識。

借助于網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，利用可視化教學(xué)視頻素材，讓學(xué)生課后在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下進無限制的觀看，則為解決這一難題提供了新的思路。傳統(tǒng)科學(xué)實驗課時，通常會告訴學(xué)生，電流表的接線柱不能接錯、電壓表不能超過量程、電池組不能短路等，并且很多實驗限制學(xué)生自己操作，這些規(guī)定無形中扼殺了學(xué)生的創(chuàng)造性思維的培養(yǎng)，不利于學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的發(fā)展。在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下，倡導(dǎo)學(xué)生自主探討和學(xué)習(xí)實驗，既可保護儀器又能加深學(xué)生對知識點的印象，并能把很多傳統(tǒng)實驗做不到的效果一一再現(xiàn)。學(xué)生在網(wǎng)絡(luò)技術(shù)環(huán)境中進行可視化教學(xué)，通過網(wǎng)上人機對話，學(xué)生可以一邊操作一邊在網(wǎng)上暢游，與其他同學(xué)交流，共同獲取新知識。如果學(xué)生在網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)中遇到問題，就可以通過網(wǎng)絡(luò)從其他同學(xué)那里獲取相關(guān)信息，進行討論，尋找解決問題的方法。另外授課教師也可以在網(wǎng)絡(luò)教學(xué)可視化視頻中對學(xué)生的問題進行留言和問答，從而改善了教師在課后與學(xué)生保持溝通提供了良好平臺?？傊?，現(xiàn)代可視化教學(xué)應(yīng)用于初中科學(xué)教學(xué)，對傳統(tǒng)教育理念和課堂教學(xué)模式的沖擊是非常之大的，但它并不排斥傳統(tǒng)的理論、實驗教學(xué)模式，實際運用中應(yīng)把它們兩者辯證統(tǒng)一起來，最終實現(xiàn)現(xiàn)代教育技術(shù)與科學(xué)課程教學(xué)的科學(xué)整合。

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