唐益鋒

摘 要：虛擬實(shí)驗(yàn)室對個性化學(xué)習(xí)課堂產(chǎn)生了積極的催化作用，與教學(xué)產(chǎn)生了奇妙的反應(yīng)，使實(shí)驗(yàn)教學(xué)產(chǎn)生了良好的變化，所謂“弱水三千，只取一瓢飲”，當(dāng)技術(shù)使學(xué)習(xí)方式突破了時(shí)空的界限，使當(dāng)下最需要的這一瓢水唾手可得時(shí)，不必固守陳規(guī)，勇敢接受、大膽嘗試才是正確的方式！

關(guān)鍵詞：虛擬；實(shí)驗(yàn)；個性化學(xué)習(xí)

“一千讀者就有一千個哈姆雷特”。每一個人都是獨(dú)一無二的個體，這句話放到學(xué)習(xí)中來，就意味著一千個人有一千種學(xué)習(xí)方式，也有著一千種知識掌握狀態(tài)。進(jìn)入互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的世界仿佛變成了一只五彩斑斕的萬花筒，從中可以看到一切想要看到的東西?？墒且坏┱嬲蒙砥渲?，就會發(fā)現(xiàn)并沒有看起來這樣美好。對于學(xué)生來說，現(xiàn)有的學(xué)習(xí)資源仍然遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能涵蓋每個人的個性化需求，即便是確定了學(xué)習(xí)方向，如何從浩如煙海的資源中選出最適合自己的內(nèi)容，仍是擺在每一位學(xué)生面前的難題。

跨平臺、移動端虛擬實(shí)驗(yàn)室的出現(xiàn)極大地提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，使教學(xué)內(nèi)容呈現(xiàn)直觀、形象、高效、多樣化的特點(diǎn)，既滿足了學(xué)生學(xué)習(xí)的個性化需求，也為個性化教學(xué)提供了一個新的輔助平臺。不受物理空間、時(shí)間的限制是這一技術(shù)的顯著特點(diǎn)。虛擬實(shí)驗(yàn)的逼真性和數(shù)據(jù)運(yùn)算能力是傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)模擬實(shí)驗(yàn)無法相比的，注重的是實(shí)驗(yàn)操作交互性和實(shí)驗(yàn)結(jié)果仿真性，其優(yōu)點(diǎn)有如下幾點(diǎn)：

一是高仿真性以真實(shí)實(shí)驗(yàn)環(huán)境為基礎(chǔ)進(jìn)行搭建，操作流程和規(guī)則同樣立足于實(shí)際實(shí)驗(yàn)流程操作規(guī)范，虛擬操作環(huán)境和真實(shí)操作體驗(yàn)是一致的。

二是良性互動與傳統(tǒng)只能做單向知識傳遞的“視頻教學(xué)”模式完全不同，在仿真環(huán)境中進(jìn)行實(shí)際操作，實(shí)現(xiàn)理論和操作雙向良性互動。

三是高自由度系統(tǒng)安裝運(yùn)行后，學(xué)員可獨(dú)立學(xué)習(xí)，不受教室、講師等條件約束，可根據(jù)自身實(shí)際安排學(xué)習(xí)時(shí)間，具有極大的靈活性。

四是危險(xiǎn)度為零傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)，在真實(shí)實(shí)驗(yàn)環(huán)境中往往會有許多實(shí)驗(yàn)危險(xiǎn)源虛擬實(shí)驗(yàn)室能有效避免因操作不規(guī)范所帶來的潛在危險(xiǎn)。

五是情景交互性虛擬實(shí)驗(yàn)獨(dú)有的DIY功能可以仿真一個情景，教學(xué)環(huán)節(jié)中可要求學(xué)員在該情景下進(jìn)行理論判斷和實(shí)驗(yàn)操作，增強(qiáng)問答交互性。

六是設(shè)備聯(lián)動性與多媒體教學(xué)設(shè)備聯(lián)動省去教學(xué)用具和實(shí)驗(yàn)設(shè)備的開支，結(jié)合教學(xué)互動平臺，可實(shí)現(xiàn)多種教學(xué)功能，實(shí)現(xiàn)教學(xué)一體。

虛擬實(shí)驗(yàn)室豐富的教學(xué)和學(xué)習(xí)資源，省去了尋找實(shí)驗(yàn)器材的麻煩，節(jié)省了準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)的大量的時(shí)間，不僅有利于能動地、生成性地進(jìn)行個性化教學(xué)活動，而且還可以方便學(xué)生進(jìn)行發(fā)散性的思考。利用虛擬實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行模擬探究實(shí)驗(yàn)和驗(yàn)證性地實(shí)驗(yàn)，以提高課堂教學(xué)興趣和效率。

一、先學(xué)后教

物理作為一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科，如果讓學(xué)生在預(yù)習(xí)階段通過虛擬實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行初步的實(shí)驗(yàn)探究，了解物理知識梗概，做到心中有數(shù)，以便于掌握聽課的主動權(quán)。當(dāng)學(xué)生帶著疑惑走進(jìn)課堂學(xué)習(xí)，有利于提高學(xué)習(xí)能力和養(yǎng)成自學(xué)的習(xí)慣。

光的色散現(xiàn)象是初中學(xué)生認(rèn)識的光學(xué)物理實(shí)驗(yàn)，通常教師采取課堂演示實(shí)驗(yàn)的方式進(jìn)行教學(xué)，但此實(shí)驗(yàn)的成功決定于一個重要的因素——太陽光，在沒有太陽光的情況下實(shí)驗(yàn)就無法進(jìn)行或者不能達(dá)到很好的實(shí)驗(yàn)效果。而且，若是教師三棱鏡調(diào)節(jié)的角度不對，通常學(xué)生就無法仔細(xì)觀察清楚光帶中到底有幾種顏色的色光。若學(xué)生在自主學(xué)習(xí)時(shí)輔以虛擬實(shí)驗(yàn)室，利用太陽光配合三棱鏡，光路圖清晰明了，有足夠的時(shí)間和空間讓學(xué)生觀察清楚光的色散過程，從而能正確理解光的色散現(xiàn)象，為光學(xué)的學(xué)習(xí)打開一個良好的局面。

二、學(xué)教互動

高效互動的課堂教學(xué)，需要教師充分發(fā)揮參與者、組織者、指導(dǎo)者的作用，需要教師與學(xué)生的高效互動，教師要善于根據(jù)課堂教學(xué)資源的生成，不斷調(diào)整互動的策略，只有這樣才能有效促進(jìn)課堂教學(xué)。

理解短路現(xiàn)象是初中物理電學(xué)的一個難點(diǎn)，受到實(shí)驗(yàn)操作規(guī)則的限制和出于對實(shí)驗(yàn)器材的安全性考慮等因素，一般教師常用講述的教學(xué)方法，由于缺少感性的體驗(yàn)，學(xué)生對短路的認(rèn)知處于一種比較模糊的狀態(tài)，在今后面臨相關(guān)問題時(shí)往往會一籌莫展。而在虛擬實(shí)驗(yàn)室中，這一問題迎刃而解。虛擬實(shí)驗(yàn)室中引入了全新的設(shè)計(jì)，元件在不正確使用的情況下也可以輕易的恢復(fù)，所以教師可以隨意搭建電源短路、用電器（局部電路）短路、開關(guān)短路等多種電路，在引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行分析和討論的同時(shí)，演示各種短路方式造成的后果，使學(xué)生正確認(rèn)識到短路的危害，為以后解決電路故障類習(xí)題打好堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

三、拓展訓(xùn)練

在物理概念、定理和規(guī)律的講解中，一些抽象的、課堂中難以真實(shí)再現(xiàn)的實(shí)驗(yàn)，比如，牛頓第一定律、磁感應(yīng)線的空間分布等，教師無法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)演示或者實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象出現(xiàn)“閃現(xiàn)”，造成學(xué)生對這些知識點(diǎn)理解的困難，不能很好地掌握物理概念、定理或規(guī)律。而采用虛擬實(shí)驗(yàn)室對這些實(shí)驗(yàn)進(jìn)行仿真模擬、再現(xiàn)，將抽象的知識點(diǎn)形象化、可視化，使瞬間的物理現(xiàn)象永久化，可以避免教師過于空洞的語言描述，使學(xué)生產(chǎn)生真切的體驗(yàn)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。

學(xué)生課后通過做習(xí)題鞏固所學(xué)內(nèi)容時(shí)，會遇到一些比較復(fù)雜的物理場景，尤其是對電路的分析、磁場或者電磁場的分析，可以在虛擬實(shí)驗(yàn)室中建立相應(yīng)的物理模型，幫助學(xué)生理清分析思路。在沒有老師輔導(dǎo)的情況下，學(xué)生也可以利用仿真模型再現(xiàn)習(xí)題中的物理情景，加深印象，進(jìn)一步分析問題，細(xì)化知識點(diǎn)。

所謂“弱水三千，只取一瓢飲”，當(dāng)技術(shù)使學(xué)習(xí)方式突破了時(shí)空的界限，使當(dāng)下最需要的這一瓢水唾手可得時(shí)，不必固守陳規(guī)，勇敢接受、大膽嘗試才是正確的方式！

參考文獻(xiàn)：

[1]張劍平.虛實(shí)融合環(huán)境下的適應(yīng)性學(xué)習(xí)研究[M].浙江大學(xué)出版社，2014.

[2]郭秋萍，陳建輝，徐凌雁.個性化教育與模式化教育一體化發(fā)展研究[J].教育與現(xiàn)代化，2010（3）.