伴随大数据、人工智能、5G和卫星通讯等信息科技的飞速发展,虚拟仿真教育是顺应时代大势的必然方向。纵观世界文明史,人类先后经历了农业变革、工业变革、信息变革。每一次产业技术变革,都给人类生产生活带来巨大而深刻的影响。目前,人类社会已经步入第四次工业变革,工业4.0时代是利用信息化技术促进产业变革的时代,大数据、人工智能、5G和卫星已成为新时代信息科技发展的重要特征,这些科技的发展也将促进虚拟现实技术的飞速发展。教育作为社会发展的强大动力必然要与时代发展和时代趋势相结合,虚拟仿真教育便是新时代新科技变革浪潮下的产儿,成为教育发展的重要方向,必定会在未来的教育领域实现多方面的普及。金角鱼生动的探究情境,成就教育信息化重点推荐产品。普陀区实验
虚拟仿真技术在教学过程中的应用特征
交互性。教育本身是一个信息和知识的传递过程,在大信息背景下,知识本身变得立体化,呈现出多渠道、多元素、多要素等特征,需要教育者进行多方面的信息传输。而传统教学方式,主要靠老师的口头讲授或者文字、图片、视频等。这种教学方式对老师的语言表达能力和教学组织能力要求极高,且不可避免知识在语言传授过程中会出现信息的丢失。虚拟仿真技术使得学生能够真正进入一个由计算机生成的交互式三维虚拟现实环境中,与之产生互动,进行交流。通过参与者与虚拟仿真环境的相互作用,并借助人本身对所接触事物的感知和认知能力,帮助和启发参与者的思维,以多方面地获取虚拟环境所蕴涵的各种空间信息和逻辑信息。这种立体式、多方面的教学方式使得知识以其本身的面貌进行传授,比较大限度地保留了知识本身的形态。 杨浦区仿真实验学习金角鱼初中物理的应用案例入选《中国智能教育创新实践报告》。
金角鱼使用逆向操作进行教学,学生的思维量很大。“纸上得来终觉浅,绝知此事要躬行”,经过这样的“试错”,手脑并用,学生不光对本实验,对所有电路的认识都能上升到新的更高的水平。
陈老师又提出“三环节实验教学”的构想:(1)运用金角鱼软件先训练学生“火眼金睛”,实现动“眼”观察,调用物理观念,动“心”思考,起到激发科学思维的目的;(2)再实践演练,实现动“情”探究(实践),提升技能与素养;(3)引入文字情境与问题的训练,实现“心”“手”合一,解决真实问题。
新课程倡导“立足过程,促进发展”的学生学习评价。评价的目的在于诊断学生在发展过程中的优势与不足,教师应将评价结果及时反馈给学生。但在传统实验,受学生人数、时间等限制,教师往往采取主观评判方式,即教师通过观察和聆听学生表述或在实验过程中的表现再结合自身教学经验,进行口头评价。而虚拟仿真软件可以通过软件自带的实验的评价系统及时反馈给每位学生,帮助学生。同时发现并及时找出从而纠正在学习过程中存在的问题,激励学生学习物理的兴趣和信心,从而促进学生的发展,再通过每一个学生实验操作及数据上传中的情况,教师可以对出现的问题及时分析原因,及时讲解,且学生活动真实有效。将虚拟仿真实验引入课堂教学中,以学生为主体的教学理念。
以智慧教室为依托开展虚拟仿真教育。在传统教育框架下,教室是主要的教育场所,教师和学生的主要的参加者,黑板、粉笔以及多媒体设备是主要的教学工具。虚拟仿真教育以智慧教室为场所,在智慧教室的讲台中,内嵌了触控一体机终端系统,实现电脑、音响、大屏等教学相关电子设备“一屏控制”、“一键开关”;以往课堂常用的投影幕布不见了,取而代之的是内置于黑板、具有触屏功能的高清液晶电子显示屏。同时,教室两侧墙壁还加设了4块电子辅助屏,对黑板主屏进行扩展显示,与黑板主屏、其他辅助屏之间进行跨屏共享。教室内的课桌椅也由原来的固定式桌椅改为可移动拼接桌椅,方便师生们根据不同的学习内容开展不同组合形式的分组讨论,在这样的教室里通过VR、AR、MR眼镜对学生展开虚拟仿真教育。学生可随时随地借助信息技术手段,从被动变主动,以自己的视角DIY设计实验,动手实践。广州光学实验探究
金角鱼的应用是新授课教学中实验和教学的创新融合。普陀区实验
陈老师先介绍了金角鱼实验操作考包含的14个实验,然后以本学期初的新授课小灯泡电功率为例,仔细讲解了软件的演示/练习/考核模式,并向老师们展示了自己在课上如何利用软件进行实验教学。他指出,金角鱼提供的详细规范的实验操作流程,以及操作评价标准,给老师们做了一个加强,对老师们的教学、学生实验操作考试练习帮助很大。
接着,陈老师分享了自己的“两步走”战略。先通过软件帮助学生熟悉实验操作要点:课上用软件教学之后,让学生分批次在教室白板、老师的电脑上动手体验。再走进实验室用实物操作。这样实现了学生空间、时间上的自由分配,在课外运用软件来熟悉实验操作,学生也非常喜欢。
再接着,陈老师用金角鱼呈现出测定小灯泡电功率中的一些故障和常见问题,并录制了视频。他指出以往教学中普遍存在一些故障现象,实验室无法复现,往往是“讲不清、看不见、进不去、动不得、难再现”,现在利用软件能很方便得把一些现象做出来,让学生去寻找现象发生的原因,这对提升学生在物理现象方面的思维品质、帮助学生建立故障现象与故障原因之间的联系有非常大的帮助。 普陀区实验
航太信息科技(上海)有限公司是一家航太信息科技(上海)有限公司(简称航太科技)是专业从事航空教育、航空培训和航空科普领域信息化的高科技公司,是“严肃游戏”和“寓教于乐的教育Edutainment ”等虚拟仿真技术的研发机构。 经过多年的积累,公司在图形图像处理快速并行算法、基于卫星图像的航空气象数值模拟算法等方面有一定的研究,在三维交互虚拟视景设计、航空器地面仿真培训软件、数据通讯底层控制等方面有丰富的经验积累。 现公司诚聘一批致力为航空航天事业做贡献的年轻人,一起拼搏成长,公司工作环境舒适,拥有良好的团队氛围。我们希望您走入航太的大家庭,我们在这等着你!的公司,致力于发展为创新务实、诚实可信的企业。航太信息科技深耕行业多年,始终以客户的需求为向导,为客户提供***的自动化科技,技术咨询,计算机系统服务,企业管理咨询。航太信息科技始终以本分踏实的精神和必胜的信念,影响并带动团队取得成功。航太信息科技始终关注数码、电脑行业。满足市场需求,提高产品价值,是我们前行的力量。