實(shí)驗(yàn)教學(xué)是國家課程方案和課程標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的重要教學(xué)內(nèi)容，是培養(yǎng)創(chuàng)新人才的重要途徑。在教學(xué)中注重的不只是書本的知識(shí)內(nèi)容，更要注重學(xué)生將知識(shí)應(yīng)用于實(shí)踐中的情況。而教師如何教學(xué)生將知識(shí)應(yīng)用于實(shí)踐、學(xué)生如何自主的將知識(shí)應(yīng)用于實(shí)踐之中，實(shí)驗(yàn)教學(xué)則是其中關(guān)鍵。
教育信息化為教學(xué)帶來了很多的便捷，各式各樣教學(xué)設(shè)備的應(yīng)用成了教學(xué)發(fā)展的一種趨勢。虛擬仿真教學(xué)通過傳統(tǒng)教學(xué)與多媒體教學(xué)、虛擬與現(xiàn)實(shí)的融合克服常規(guī)實(shí)驗(yàn)中的困難，使學(xué)生與實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蛞孕碌男问竭M(jìn)行互動(dòng)，以全新的交互形式影響教師的教與學(xué)生的學(xué)，實(shí)現(xiàn)教、學(xué)、練為一體，從而達(dá)到提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量的目的。那么虛擬實(shí)驗(yàn)是如何實(shí)現(xiàn)“教、學(xué)、練”為一體的呢?
虛擬實(shí)驗(yàn)的“教”
常規(guī)教學(xué)中，實(shí)驗(yàn)教學(xué)以真實(shí)實(shí)驗(yàn)為主，需要充分的準(zhǔn)備時(shí)間，比較費(fèi)時(shí)費(fèi)力，最主要的是化學(xué)實(shí)驗(yàn)還具有一定的危險(xiǎn)性，讓課堂的實(shí)驗(yàn)教學(xué)有諸多的限制。虛擬實(shí)驗(yàn)正好可以克服這些問題，讓教師自然的將實(shí)驗(yàn)搬到課堂上，將文字性的知識(shí)與互動(dòng)性的實(shí)驗(yàn)完美結(jié)合，提高課堂教學(xué)質(zhì)量。
貫穿課堂實(shí)驗(yàn)教學(xué)：教師可以根據(jù)課堂教學(xué)情況加入虛擬實(shí)驗(yàn)，將虛擬實(shí)驗(yàn)操作穿插到實(shí)際的文字描述中去，遇到講不清的內(nèi)容可以進(jìn)行模擬演示，讓學(xué)生真實(shí)的感受到實(shí)驗(yàn)之中的變化，對實(shí)驗(yàn)的理解更加直觀與透徹。
簡化部分實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)：通過虛擬實(shí)驗(yàn)教師可以簡化實(shí)驗(yàn)中不必要的環(huán)節(jié)，如實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)中不必要的搭建、組裝等，完全可以省略，虛擬實(shí)驗(yàn)在課堂上并不是對真實(shí)實(shí)驗(yàn)環(huán)境的復(fù)刻，而是把實(shí)驗(yàn)的重心放在實(shí)驗(yàn)的核心部分，提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)效率。
虛擬與真實(shí)實(shí)驗(yàn)結(jié)合：真實(shí)實(shí)驗(yàn)的作用的不可替代的，教師可以結(jié)合真實(shí)實(shí)驗(yàn)與虛擬實(shí)驗(yàn)共同進(jìn)行，如一些簡單的沒有危險(xiǎn)的實(shí)驗(yàn)可以讓學(xué)生去體會(huì)，其它比較危險(xiǎn)的、費(fèi)時(shí)費(fèi)力的、會(huì)出現(xiàn)器材損耗的等，可以讓學(xué)生掌握了要領(lǐng)之后再去操作，即節(jié)省實(shí)驗(yàn)器材經(jīng)費(fèi)，又有利于知識(shí)的學(xué)習(xí)。
虛擬實(shí)驗(yàn)的“學(xué)”
學(xué)生在學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容時(shí)，可以通過教師講解、實(shí)驗(yàn)操作、視頻素材等方式學(xué)習(xí)，“百聞不如一見，百見不如一干”，教師講解、視頻素材的方式不如實(shí)際動(dòng)手操作的印象更為深刻，加上教師也不能滿足學(xué)生隨時(shí)操作，虛擬仿真實(shí)驗(yàn)就發(fā)揮重要的作用了，讓學(xué)生可以從動(dòng)手中學(xué)習(xí)。
實(shí)驗(yàn)貼合知識(shí)高度仿真：展現(xiàn)課本重難點(diǎn)實(shí)驗(yàn)，虛擬仿真實(shí)驗(yàn)?zāi)M真實(shí)度高。操作步驟完全模擬真實(shí)實(shí)驗(yàn)，學(xué)生可以像在真實(shí)環(huán)境中操作實(shí)驗(yàn)一樣，自由、無慮的隨時(shí)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，增加學(xué)生對于實(shí)驗(yàn)的感官認(rèn)識(shí)，對實(shí)驗(yàn)操作有更深切的認(rèn)識(shí)，鞏固課本知識(shí)學(xué)習(xí)。
形式新穎調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性：虛擬實(shí)驗(yàn)可以使用體感交互設(shè)備將虛擬實(shí)驗(yàn)設(shè)備與真實(shí)環(huán)境融合在一起，提供高度仿真與沉浸的實(shí)驗(yàn)環(huán)境，讓學(xué)生用手就可以與虛擬的實(shí)驗(yàn)儀器進(jìn)行交互，大大提高了人機(jī)交互的靈活性。
虛擬實(shí)驗(yàn)的“練”
傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，學(xué)生想要練習(xí)實(shí)驗(yàn)需要到實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行，這些需要教師進(jìn)行管理，避免學(xué)生因危險(xiǎn)實(shí)驗(yàn)而受傷，學(xué)生無法隨心所欲的進(jìn)行實(shí)驗(yàn)練習(xí)。虛擬實(shí)驗(yàn)優(yōu)勢眾多，讓學(xué)生不僅可以練，還可以練的好。
虛擬實(shí)驗(yàn)豐富貼合考試：云幻AR仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，選取課本及中考實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，學(xué)生可以進(jìn)行課本相關(guān)實(shí)驗(yàn)以及考試實(shí)驗(yàn)練習(xí)，將所學(xué)的內(nèi)容付諸實(shí)踐虛擬實(shí)驗(yàn)中，有效提高實(shí)驗(yàn)成績。
反復(fù)模擬練習(xí)，自由度高：實(shí)驗(yàn)的安全性與便捷性、資源的豐富多樣性，讓學(xué)生可以反復(fù)練習(xí)，攻克重難點(diǎn)實(shí)驗(yàn)。學(xué)生可以根據(jù)自身安排時(shí)間獨(dú)立操作，解決學(xué)生隨時(shí)多次實(shí)驗(yàn)練習(xí)需求，實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)自由。
虛擬實(shí)驗(yàn)評價(jià)體系：學(xué)生學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)知識(shí)，可以在虛擬實(shí)驗(yàn)中練習(xí)。常規(guī)實(shí)驗(yàn)中，部分實(shí)驗(yàn)步驟不規(guī)范，但是不影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果的，老師可能不會(huì)計(jì)較扣分，而虛擬實(shí)驗(yàn)可以記錄學(xué)生操作的步驟，并根據(jù)學(xué)生的操作步驟給出評分，更真實(shí)的反應(yīng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)水平。虛擬實(shí)驗(yàn)可以按照實(shí)驗(yàn)規(guī)范操作給出準(zhǔn)確的分?jǐn)?shù)，指引學(xué)生在練習(xí)中掌握規(guī)范的實(shí)驗(yàn)操作方法。
虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)最大程度的貼近實(shí)踐，有助于教和學(xué)的雙方，教師可以通過先教與仿真演示、再實(shí)際操作的方式進(jìn)行教學(xué)，學(xué)生先自主操作虛擬實(shí)驗(yàn)達(dá)到學(xué)習(xí)的目的，再真實(shí)實(shí)踐操作，從而大大提高教學(xué)效益和學(xué)習(xí)效率。虛擬實(shí)驗(yàn)“教學(xué)練”三位一體，優(yōu)勢毋庸置疑，可以作為真實(shí)實(shí)驗(yàn)的一種有效的補(bǔ)充教學(xué)手段。
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