李璟
摘要：虚拟现实技术具有资源丰富、直观形象、操作便捷等显著特点，利用虚拟现实技术辅助课程教学，对于优化教学路径，突破教学瓶颈，提升教学效率具有十分重要的意义。借助虚拟现实技术多样化的展示形式，可以辅助教师开展教学，提高课堂教学质量和教学效率。本文立足初中物理教学实践，对如何有效运用虚拟现实技术开展实践教学展开了研究与分析。
关键词：虚拟现实技术;初中物理;实验教学;思考
中图分类号：G4 文献标识码：A
一、虚拟现实技术在初中物理实验教学中应用的优势
1.有利于完成特殊实验在初中物理实验教学中，不可避免会出现一些实验条件复杂、所需时间长、操作具有一定危险性的特殊实验，学生操作不易完成，甚至教师在演示操作时都极容易发生意外，此类特殊实验无法通过课堂实验直接实现。教师运用虚拟现实技术，可以事先录制实验过程，或者利用软件制作和演示实验过程，增加学生的直观感受，同时规避特殊实验的复杂性和危险性。例如在《电流与电路》教学中，电流是客观存在却又无法触摸的，学生很难直接观察电荷在电路中的运动。因此在进行电学的相关实验时，教师就可以借助虚拟现实技术，利用相应的软件进行模拟实验，直观演示电路中电荷的运动轨迹，帮助学生建立直观的认识，探寻电流和电路的本质属性。2.有利于将抽象的实验内容具体化传统的物理课堂，教师多进行单纯的理论灌输，多采用结论式教学的方法，以学科为本位，课堂更多地呈现为一种外力强迫式教学。课堂既枯燥生涩又抽象难懂，无法提高学生的学习兴趣，难以培养学生的物理探究精神。教师运用虚拟现实技术，就可以将抽象的物理概念变成具体形象的知识虚拟现实，将抽象的实验内容转换成直观的动画播放出来，大大提高了学生的学习兴趣和求知欲望，同时借由图文并茂、声光交错的画面和视频，使学生对物理概念和规律记忆更牢固、理解更深刻，保障课堂教学质量。
二、虚拟现实技术在初中物理实验教学中实践
（1）创设教学情境
物理是一门观察和实验的科学，初中物理知识多是以实验的形式呈现。学生如果只是一旁观看而不是深度参与，就很难真正理解实验结果，降低对教学活动的参与度。在物理实验教学过程中，借助虚拟现实技术，教师可以依据教学目标的要求，引入教学内容设定，创设符合学生认知发展规律、吸引学生学习兴趣、促使学生主动参与学习的教学情境，以此来激发学生参与实验教学的热情，营造愉快积极的学习氛围，使学生对物理现象的发生产生探索、发现和认识的内在需求。例如在《透镜及其应用》一课中，教师可以通过计算机凸透镜成像模拟实验软件，模拟透镜成像的过程，通过软件操作按钮上下拉动改变透镜的焦点焦距，并对随之改变的实像进行观察，使学生更便于理解凸透镜的成像规律。借助按钮的拖动改变成像的状态，学生感受到模拟实验的神奇和有趣，以饱满的热情投入到教学情境的演练当中。学生在观察操作中探究凸透镜成像的规律，初步理解凸透镜对光的汇聚作用等教学内容。
（2）将抽象的原理形象化
在初中物理实验教学之中蕴含着丰富的原理，但是有些原理对于初中生而言是非常抽象的、复杂的，他们很难理解其中的物理联系。这时候通过虚拟现实及技术的运用，在实验过程中通过视频播放的方式，将物理的概念和原理呈现在学生面前，化抽象为具体。通过动态直观的视频材料，帮助学生理解和记忆物理原理，可以达到非常好的学习效果。对于教师而言，在课前就应该结合本节课的教学内容，针对实验的相关概念和理论，收集视频导入多媒体课件之中，在课堂上寻找合适的时机播放视频，提高学生对于物理概念的认知水平。例如，在“色散原理”的实验教学之中，通过简单的课堂实验，学生可能并不能了解到光的分解中蕴含的原理，而且课堂实验也根本无法展示细节性的过程。这个时候，教师就可以通过互联网收集相关的视频，针对本节课的教学重点，对于视频进行删减或者添加，保障课堂的高效性。然后在课堂上播放多媒体课件，让学生直观地看到光发出色散的基本过程，这样的过程在实际操作中是转瞬即逝的，学生根本来不及记忆和回味。然而通过视频，他们就可以对于复色光分解成单色光的认知更加深刻，进而帮助他们更好地理解色散原理。
（3）利用虚拟现实技术解释物理实验现象
在物理实验中，有一些物理实验的现象是微观的，凭借学生的观察力是无法捕捉到其中的重点虚拟现实。更有许多实验具有一定的危险性，无法在课堂上指导学生操作。然而，如果没有物理实验的帮助学生们的物理学习难度会更大，凭借着书本上的理论知识学生根本无法了解到物理现象背后的原理。因此，教师就可以利用虚拟现实技术，将稍纵即逝或者危险性大的实验现象呈现在学生面前。通过这种方式学生们可以清楚地看到实验现象，并且加深学生对物理现象的理解和认知。通过动画进行模拟演示，无论是稍纵即逝的物理现象，还是微观的物理现象，抑或者是具有危险的实验，都可以很好地呈现在学生的面前。例如，在“扩散实验”教学之中，这个实验是非常微观的。虽然二氧化氮气体是红棕色的，在空气中扩散学生可以清楚看到，但是这只是表面的宏观现象。那么二氧化氮分子运动的轨迹又是怎樣的呢？仅凭肉眼学生根本无从知晓。这时候通过Flash动画，模拟演示二氧化氮分子在空气分子中的扩散现象，就可以将微观物理世界的现象可视化，让学生清楚地准确地观察到分子的运动过程，进而了解到扩散现象的本质。
结束语
实验教学是初中物理教学的一个重要环节，它的教学效果直接关系到了学生对于物理知识的掌握。为了提高物理实验教学的效果，为学生打下坚实的物理基础，教师需要将虚拟现实技术与物理实验教学进行融合，利用多样化的教学方式，发挥虚拟现实技术的辅助作用，帮助学生了解实验目的和实验步骤。
参考文献
[1]凌宇飞. 初中与高中物理实验教学的衔接问题研究[D].上海师范大学，2020.
[2]董显坤. 初中物理实验与信息技术融合教学探究[C]. 广西写作学会教学研究专业委员会.2019年广西写作学会教学研究专业委员会第二期座谈会资料汇编（下）.广西写作学会教学研究专业委员会：广西写作学会教学研究专业委员会，2019：53-55.
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