虚拟仿真教育寓教于乐,通过互动体验教学实现快乐教育。新时代背景下,教育与互动体验相融合越来越成为人们的共识。其较大的特点是通过趣味性的互动体验让个体充分参与到教育教学中来,既寓教于乐,同时又超越了单一的娱乐属性,在保存趣味的同时高效地传递知识,让教育者更好地理解和接受知识,从而使得虚拟仿真教育成为高效的教育工具。从哲学发展来看,东西方哲学家都对游戏哲学有着比较一致的认识,即从教育的角度,承认游戏的积极作用。早在古希腊时期,柏拉图就指出游戏是神圣的。康德也指出游戏是摆脱实用与功利,“从一切的强制解放出来”,具有“自由”“单纯”和“娱乐”的特征。席勒指出“说到底,只有当人是完全意义上的人,他才游戏;只有当人游戏时,他才是完全意义上是人”。中国传统文化中道家追求游戏世界,游戏人生。儒家孔子乐学,“饭疏食,饮水,曲肱而枕之,乐亦在其中矣。”“好之者不如乐之者”,指出要以学习为乐,以游戏的心态学习,并乐此不疲,这是一种游戏体验学习的较高境界。用技术改变教学模式,金角鱼案例入选《中国智能教育创新实践报告》。成都磁学实验高分
物理的实验离不开数据的采集及处理,但在一些较为复杂的物理实验中,传统实验难以在短时间内进行的复杂数据的采集及处理。且传统物理实验每进行一次实验需要多个实验器材的组合使用,部分实验准备和操作时间过长,导致无法在有限课堂时间内完成对应内容的学习的情况时有发生。在数据处理等方面,学生需要进行大量的人工计算和分析,再根据实验数据或作出的图像进行分析归纳得出结论。但事实上,一节课能留给学生探究的次数和思考的时间并不多。学生在课堂上的一些想法也很难在课上全部进行,想在课余时间将课上自己的想法付诸实践也会受此器材的局限,只能空想了之。而虚拟仿真实验打破原先大量的人工计算环节,通过自带的电子表格,输入已采集的数据,可自动描点绘图,**缩短了数据处理的时间,帮助学生有更多时间进行数据分析或图像分析,有效提升学生的科学思维。宝山区磁学实验模拟物理课堂与金角鱼教学软件的有机融合。
沉浸性。孔子在教育学生过程中,常使用的方法是观察法和谈话法,比如孔子带学生去观察自然景观,与学生对话时经常打比方和讲故事,其本质就是为学生搭建一个教育场景,学生沉浸于其中,从而把理论变得形象化,便于理解。由于虚拟仿真技术特有的沉浸感和实时性,通过对时间和空间环境的超越,使得它在实景模拟、先进制造、城市规划、地理信息系统、医学生物、天文等领域中有非常大的应用前进,比如对于一些剧毒物质的试验,未知领域外太空的探索等。虚拟现实技术能够极大地推进这些领域的教育教学活动,从而打破时间和空间的局限,将虚拟教育与现实教育紧密结合起来。
金角鱼做中学教学软件试用后,对于“线上实验和线下实验融合支持学生具身认知发展”的问题,在评课时,老师们普遍认为线上操作及这种融合创新:(1)解决了匀速直线运动情形下的探究;(2)探究了加速、减速的情形,甚至速度大小、力的大小和方向都考虑进去了;(3)可以及时进行数据反馈与分析;(4)解决了前概念错误;(5)像玩游戏一样,特别有趣;(6)发展前景广阔;(7)互动性强,便于实验教学;(8)适于较难或不可能的实验;(9)方便、高效、操作简单;(10)体现了教育的质量化、个性化。金角鱼三门课程入选首批“上海市素质教育课程项目资源”。
此次世界慕课大会虚拟仿真实验教学实验,精彩的展示了未来虚拟仿真教学的完备性,表现在不仅有实验教学知识点,有跨越时空的交互操作、有真实与虚拟的直接的动作交互展示,还有通过智能数字人实现教学主体之一——教师的虚拟仿真,包括外形、动作,还包括智能化技术融合的智能理解与分析,创建了完备的虚拟教学环境。我们有理由相信,在更加丰富、完善的教学空间中,能够让学生的认知得到更有效的提升。通过全要素、全流程、智能化的虚拟仿真构建完备性,这也是虚拟仿真教育标准发展的方向。对于教师而言,在利用虚拟仿真实验,可以打破从教学的角度上进行“实验教学设计”。北京磁学实验探究
金角鱼的应用是新授课教学中实验和教学的创新融合。成都磁学实验高分
在测小灯泡功率的the last part,抽两组学生,利用软件将测到的U、I数据上传至教师端。教师利用软件中的数据处理功能带领学生进行数据分析:检查数据、描点绘制UI图像、分析小灯泡电功率的变化规律。通过和欧姆定律实验的UI图像进行对比,得出小灯泡电阻变化规律。本节课通过在线实验的模拟、传统实验的实际操作,录入数据进行分析和对比,利用软件将抽象的电功率转化为直观的描述,加深了学生对额定功率和实际功率的理解。在线实验激发了学生学习电学的兴趣,克服了部分学生对电学的畏惧心理。成都磁学实验高分
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