一、突破傳統(tǒng),創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教學(xué)
傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)面臨著如實(shí)驗(yàn)設(shè)備不足、實(shí)驗(yàn)環(huán)境受限、操作風(fēng)險(xiǎn)顧慮等諸多現(xiàn)實(shí)困境,這些都嚴(yán)重制約了實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果的發(fā)揮。為此,以新課標(biāo)為指導(dǎo)的VR/AR實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源平臺,深度融合前沿的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù),打造了一個(gè)突破時(shí)空限制的虛擬實(shí)驗(yàn)空間,構(gòu)建了一套全新的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式。
在這里,學(xué)生們可以大膽嘗試各種實(shí)驗(yàn)操作,不必?fù)?dān)心器材損壞或操作失誤帶來的安全隱患。教師們也得以從繁重的實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備工作中解放出來,將更多精力投入到教學(xué)設(shè)計(jì)和學(xué)生指導(dǎo)中。
平臺最顯著的特點(diǎn)是實(shí)現(xiàn)了"做中學(xué)"的教學(xué)理念。學(xué)生們不再是知識的被動接受者,而是化身為小小科學(xué)家,親身經(jīng)歷提出問題、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、觀察現(xiàn)象、分析數(shù)據(jù)的完整科學(xué)探究過程。比如在化學(xué)實(shí)驗(yàn)中,他們可以反復(fù)嘗試不同的試劑配比;在物理實(shí)驗(yàn)中,能夠直觀地觀察到抽象的磁場分布;在生物實(shí)驗(yàn)中,則可以深入微觀世界,探索細(xì)胞的奧秘。
通過虛實(shí)結(jié)合的實(shí)驗(yàn)環(huán)境,不僅鍛煉了學(xué)生的動手操作能力,更培養(yǎng)了嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的科學(xué)態(tài)度和創(chuàng)新思維。當(dāng)學(xué)生們在虛擬環(huán)境中成功完成一個(gè)實(shí)驗(yàn)后,那份成就感將會轉(zhuǎn)化為對科學(xué)探究的持久興趣。
二、雙重課程目標(biāo)
實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源課程旨在實(shí)現(xiàn)雙重教學(xué)目標(biāo):一方面幫助學(xué)生構(gòu)建完整的知識體系,培養(yǎng)科學(xué)探究能力;另一方面協(xié)助教師優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程,強(qiáng)化理論與實(shí)踐的聯(lián)系。
課程采用以學(xué)生為中心的教學(xué)模式,通過增加實(shí)踐操作環(huán)節(jié)和探究討論活動,轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)單向傳授的教學(xué)方式。教師在此過程中主要發(fā)揮引導(dǎo)作用,幫助學(xué)生通過親身體驗(yàn)理解抽象的科學(xué)原理。這種教學(xué)安排不僅能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,更有助于培養(yǎng)其科學(xué)思維方式和實(shí)事求是的學(xué)術(shù)態(tài)度。
在具體實(shí)施過程中,課程注重將理論知識與實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象有機(jī)結(jié)合,使學(xué)生在動手實(shí)踐中深化對概念的理解。通過系統(tǒng)化的實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練,學(xué)生能夠逐步掌握科學(xué)探究的方法,培養(yǎng)觀察、分析和解決問題的能力。同時(shí),課程設(shè)計(jì)也考慮到教師的實(shí)際需求,提供清晰的教學(xué)指引和豐富的教學(xué)資源,有效減輕教師的備課負(fù)擔(dān)。
三、覆蓋重點(diǎn)實(shí)驗(yàn),緊扣新課標(biāo)
VR/AR實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源平臺配套的教育資源涵蓋整個(gè)初中階段物理、化學(xué)、生物學(xué)科標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)課程,嚴(yán)格按照教學(xué)大綱要求進(jìn)行設(shè)計(jì),針對重難點(diǎn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)解析,涉及力、熱、光、電、磁、氧氣含量、分子運(yùn)動等實(shí)驗(yàn),內(nèi)容引導(dǎo)學(xué)生以實(shí)驗(yàn)原理為基礎(chǔ),通過嚴(yán)謹(jǐn)?shù)倪^程設(shè)計(jì)、合理的參數(shù)控制、嚴(yán)密的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和數(shù)據(jù)分析,可靠地測量未知參數(shù)、探究理化生地規(guī)律。學(xué)生在教師及時(shí)、有效的實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)下,分析和解決實(shí)驗(yàn)中遇到的問題、發(fā)現(xiàn)和探究值得深入的可拓展內(nèi)容,體會如何通過實(shí)驗(yàn)獨(dú)立構(gòu)建知識。
VR/AR物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源涵蓋有:
探究凸透鏡成像的規(guī)律
探究同種物質(zhì)的質(zhì)量與體積的關(guān)系
探究二力平衡的條件
研究影響滑動摩擦力大小的因素
測量滑輪組的機(jī)械效率
探究影響導(dǎo)體電阻大小的因素
探究電流與電壓的關(guān)系
伏安法測電阻
研究磁場的方向
探究通電螺線管外部的磁場分布
…………
VR/AR化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源涵蓋有:
分子運(yùn)動現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)
加熱高錳酸鉀制取氧氣
二氧化錳的催化作用
質(zhì)量守恒定律
實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳
粉塵爆炸實(shí)驗(yàn)
甲烷燃燒
鐵釘銹蝕條件的探究
濃硫酸的腐蝕性與稀釋
粗鹽中難溶性雜質(zhì)的去除
…………
VR/AR生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源涵蓋有:
洋蔥鱗片葉內(nèi)表皮
肺內(nèi)的氣體交換
內(nèi)分泌系統(tǒng)
真菌的結(jié)構(gòu)
病毒的結(jié)構(gòu)
測定某種食物中的能量
觀察酵母菌和霉菌
用顯微鏡觀察人血的永久涂片
觀察人的口腔上皮細(xì)胞
用顯微鏡觀察人血的永久涂片
…………
VR/AR實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源平臺就像是給傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)插上了科技的翅膀。既保留了真實(shí)實(shí)驗(yàn)的核心價(jià)值,又突破了物質(zhì)條件的限制,讓每一個(gè)學(xué)生都能獲得充分的實(shí)驗(yàn)機(jī)會,讓每一次實(shí)驗(yàn)探究都變得生動而深刻。在這里,學(xué)習(xí)不再是課本上枯燥的知識點(diǎn),而是可以親手觸碰、親眼見證的奇妙體驗(yàn)。