【摘要】傳統(tǒng)的中學(xué)物理實驗教學(xué)模式存在多種不足,不利于學(xué)生能力素質(zhì)的培養(yǎng)。為改進傳統(tǒng)中學(xué)物理實驗教學(xué)模式,從信息技術(shù)與教育結(jié)合入手,以設(shè)計和開發(fā)真三維的物理虛擬實驗為解決途徑。在綜合分析了中學(xué)物理實驗教學(xué)目標(biāo)及其與虛擬技術(shù)的結(jié)合核心后,首先提出了針對中學(xué)物理虛擬實驗的分類方法,并在此方法的基礎(chǔ)上結(jié)合加涅的“學(xué)習(xí)條件理論”提出了“兩級式中學(xué)物理虛擬實驗?zāi)J剑═PVM)”并對此模式進行了理論探討和技術(shù)實踐。
【關(guān)鍵詞】三維;中學(xué)物理;虛擬實驗;模式
【中圖分類號】G40-057 【文獻標(biāo)識碼】B 【論文編號】1009—8097 (2008) 12—0107—04
目前,多數(shù)中學(xué)采用以傳統(tǒng)教學(xué)論為基本教學(xué)模式的普通物理實驗教材及教學(xué)活動,其教學(xué)過程一般為:先由教師介紹實驗?zāi)康?、實驗原理、儀器設(shè)備、注意事項等,學(xué)生再按教師或教材所講步驟重復(fù)實驗,獲取數(shù)據(jù),驗證規(guī)律、定理或公式等。這種教學(xué)模式既不符合以學(xué)生為中心的教育原則,又不利于學(xué)生能力素質(zhì)的培養(yǎng)。另外實驗教學(xué)地位重視不足,教學(xué)資源貧乏;教學(xué)方法不利于培養(yǎng)學(xué)生的實驗?zāi)芰Γ粚嶒灲虒W(xué)評價方法不科學(xué)及學(xué)生自主學(xué)習(xí)重視不足等也是普遍存在的問題。尤其中學(xué)物理實驗作為基礎(chǔ)教學(xué)體系的一個重要組成部分,它不僅是培養(yǎng)學(xué)生獨立獲取知識、培養(yǎng)實驗?zāi)芰Φ幕顒樱皇菍W(xué)生手與眼,知識與能力,獲得綜合基本訓(xùn)練的重要環(huán)節(jié);是培養(yǎng)和鍛煉學(xué)生應(yīng)用知識獨立解決問題的過程;也是培養(yǎng)和提高學(xué)生綜合素質(zhì)與創(chuàng)新能力的有效途徑。因此改進傳統(tǒng)中學(xué)物理實驗教學(xué)勢在必行。本文從信息技術(shù)與教育結(jié)合入手,以設(shè)計和開發(fā)真三維的虛擬物理實驗為解決途徑。在綜合分析了中學(xué)物理實驗教學(xué)目標(biāo)及其與虛擬技術(shù)的結(jié)合核心后,首先提出了針對虛擬物理實驗的分類方法,并在此方法的基礎(chǔ)上結(jié)合加涅的“學(xué)習(xí)條件理論”提出了“兩級式中學(xué)物理虛擬實驗?zāi)J剑═PVM)”并對此模式進行了理論探討和技術(shù)實踐。
一 中學(xué)物理虛擬實驗的分類方法
實驗教學(xué)目標(biāo)對實驗教學(xué)起到導(dǎo)向、反饋和調(diào)節(jié)作用。它有利于實驗教學(xué)目的明確化,實驗?zāi)芰ε囵B(yǎng)的具體化。因此要提高中學(xué)物理實驗教學(xué)的質(zhì)量,首先需要明確其實驗的教學(xué)目標(biāo)。
1 中學(xué)物理實驗教學(xué)目標(biāo)
根據(jù)我國中學(xué)目前的實際情況,依據(jù)制定教學(xué)目標(biāo)的科學(xué)方法,本文將從認知、操作、情感三大領(lǐng)域來分類提出中學(xué)物理實驗的教學(xué)目標(biāo):
(1) 認知領(lǐng)域的實驗教學(xué)目標(biāo)
知道──指的是能記住學(xué)習(xí)過的實驗內(nèi)容。它是對實驗內(nèi)容、實驗過程的回憶和識別。
理解──指的是能初步理解實驗的原理、步驟、方法、操作規(guī)程、注意事項以及要點。
掌握──指的是能運用學(xué)過的實驗知識和方法,去解決新情況下的簡單問題。
評價──是指對有關(guān)的重要實驗,掌握其設(shè)計思想,提出改進的方法,并能設(shè)計一些新的實驗。
(2) 操作領(lǐng)域的實驗教學(xué)目標(biāo)
模仿操作──是指能在教師講解或示范下進行的動作。這一層次的動作機械,協(xié)調(diào)性差,意識參與程度不深。
意識操作──是指學(xué)生完全在獨立意識控制下進行的操作。這一層次的操作,動作不夠熟練,但能獨立地完成操作過程,并在規(guī)定時間內(nèi)完成實驗任務(wù)。
定型操作──是指對重要的實驗儀器和重要的實驗經(jīng)過,通過多次練習(xí),已經(jīng)達到比較熟練程度的操作。這一層次的操作,動作比較熟練,且操作過程的時間短,質(zhì)量高。
創(chuàng)新──是指在提高學(xué)生實驗探索能力的基礎(chǔ)上,要求他們有創(chuàng)新的意識。
(3) 情感領(lǐng)域的實驗教學(xué)目標(biāo)
包括有關(guān)實驗中的動機、態(tài)度、習(xí)慣、興趣等。
前兩個領(lǐng)域的目標(biāo)要求水平是逐層提高的,從形象、表象到邏輯、抽象層次,因此在這樣結(jié)構(gòu)的實驗教學(xué)目標(biāo)的指導(dǎo)下的中學(xué)虛擬物理實驗的分類也應(yīng)是層層遞進結(jié)構(gòu),同時也需注重情感領(lǐng)域?qū)嶒灲虒W(xué)目標(biāo)的影響。
2 虛擬現(xiàn)實與物理實驗的結(jié)合
要在虛擬現(xiàn)實的環(huán)境中實現(xiàn)上文所述的實驗教學(xué)目標(biāo)是虛擬現(xiàn)實與物理實驗結(jié)合的核心問題。隨著實驗教學(xué)目標(biāo)的層層提高,虛擬現(xiàn)實中物理實驗所要提供的交互友好性,系統(tǒng)智能化也需有的放矢,相應(yīng)提高。在基本的識別、記憶、理解階段,虛擬實驗需要提供諸如三維展示、播放,簡單交互等功能。若到了邏輯、抽象階段如需要學(xué)生通過實驗驗證物理規(guī)律或根據(jù)現(xiàn)象抽象出規(guī)律等,則虛擬實驗需要提供更復(fù)雜的交互,甚至人工智能等功能。
3 中學(xué)物理虛擬實驗的分類方法
目前基礎(chǔ)物理實驗已有多種分類方法。比如按科分類:按照力學(xué)實驗、熱學(xué)實驗、電磁學(xué)實驗和光學(xué)實驗進行分類的?;蛘甙凑諏嶒灥膫?cè)重面不同進行分類,如有的實驗主要是測量物理量(測量性實驗),有的是用實驗方法來總結(jié)或者驗證物理規(guī)律(驗證性實驗),還有的則較偏重于儀器的使用,專門學(xué)習(xí)實驗技術(shù)的實驗等。但是對于結(jié)合了信息技術(shù)的虛擬物理實驗,在這方面的研究還處于起步階段。
經(jīng)過以上的分析,本文將中學(xué)物理虛擬實驗分為由低到高,從基礎(chǔ)到前沿,從傳授知識到培養(yǎng)綜合能力的四類:
(1) 基本實驗:這類實驗通過實驗裝置及過程的演示,觀察實驗現(xiàn)象并能根據(jù)實驗現(xiàn)象得出結(jié)論。如單擺實驗、氣體液體實驗等。同時也包括基本儀器和工具使用的介紹如游標(biāo)卡尺、天平、量筒等。
(2) 科學(xué)小實驗:這類實驗注重聯(lián)系實際,將知識點設(shè)計入一個趣味小實驗中,幫助學(xué)生認識和理解物理知識,降低學(xué)習(xí)難度,能激發(fā)學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)興趣,擴大知識視野。
(3) 驗證性實驗:這類實驗一般在學(xué)完某一物理知識后進行,通過對實驗現(xiàn)象的觀察,對實驗數(shù)據(jù)的分析來驗證某一物理現(xiàn)象和規(guī)律,鞏固所學(xué)知識,進一步掌握研究方法。
(4) 探究性實驗:這類實驗主要靠學(xué)生自己分析觀察到的物理現(xiàn)象,實驗數(shù)據(jù)和圖像,從中發(fā)現(xiàn)基本特征,抽象出規(guī)律。這類實驗更注重學(xué)生總結(jié)探索物理規(guī)律的能力。
二 兩級式中學(xué)物理虛擬實驗?zāi)J降奶岢?/p>
以上這種遞進的分法,不僅體現(xiàn)了中學(xué)物理實驗教學(xué)目標(biāo)三大領(lǐng)域的需求,抓住了虛擬現(xiàn)實技術(shù)與物理實驗結(jié)合的核心要素。也與加涅的學(xué)習(xí)條件理論中關(guān)于不同學(xué)習(xí)結(jié)果學(xué)習(xí)順序的論述不謀而合。加涅在他的《學(xué)習(xí)的條件和教學(xué)論》中提出了一個關(guān)于知識與技能的描述性理論,認為學(xué)校學(xué)習(xí)的知識與技能可以分為五種類型:言語信息、智慧技能、認知策略、動作技能和態(tài)度。這在前文提出的中學(xué)物理實驗教學(xué)目標(biāo)中得到了充分的體現(xiàn)。對應(yīng)此教學(xué)目標(biāo)層次提出的四類實驗,根據(jù)加涅教學(xué)系統(tǒng)設(shè)計理論的基本觀點:不同的學(xué)習(xí)結(jié)果需要不同的學(xué)習(xí)條件即教學(xué)事件,因此在虛擬教學(xué)中也需要不同的虛擬教學(xué)事件。
加涅認為,人類的學(xué)習(xí)是復(fù)雜而多樣的,簡單的低級學(xué)習(xí)是復(fù)雜高級學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)。他把學(xué)習(xí)分為八個層次(以An標(biāo)識),即:① 信號學(xué)習(xí);A1 ② 刺激—反應(yīng)學(xué)習(xí);A2 ③ 連鎖學(xué)習(xí);A3 ④ 詞語聯(lián)想學(xué)習(xí);A4 ⑤ 辨別學(xué)習(xí);A5 ⑥ 概念學(xué)習(xí);A6 ⑦ 原理的(規(guī)則的)學(xué)習(xí);A7 ⑧ 解決問題的學(xué)習(xí); A8 。他指出每一類學(xué)習(xí)中蘊藏著前一類的學(xué)習(xí)。同時加涅也提出構(gòu)成一個人學(xué)習(xí)行為的八個有機聯(lián)系系統(tǒng)(動機→領(lǐng)會→習(xí)得→保持→回憶→概括→操作→反饋),并指出每一階段有其各自的內(nèi)部心理過程和影響它的外部事件。教學(xué)就是遵循學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)過程的這些特點,安排適當(dāng)?shù)耐獠繉W(xué)習(xí)條件。
在學(xué)習(xí)條件理論所論述的八個學(xué)習(xí)層次中,本文認為都能歸類對應(yīng)著相似學(xué)習(xí)層次的一種物理實驗類型(以Bn標(biāo)識)。①A1 A2 以感知地學(xué)為主,對應(yīng)基本實驗類型;B1 ②A3 A4 A5 以聯(lián)想、辨別地學(xué)為主,對應(yīng)科學(xué)小實驗類型;B2 ③A6 A7 以邏輯、直觀地學(xué)為主,對應(yīng)驗證性實驗類型;B3 ④A8 以抽象、研究地學(xué)為主,對應(yīng)探究性實驗類型;B4。一個階段到下一個階段,思維層次也在相應(yīng)地提高。
從思維的角度來觀察此種分類方法,前兩類實驗更注重“形象”思維的訓(xùn)練,而后兩類實驗更注重“抽象”思維的訓(xùn)練;從認知的角度來看,前兩類實驗更關(guān)注物理規(guī)律的“個性”,而后兩類實驗更關(guān)注物理規(guī)律的“共性”;從教學(xué)目標(biāo)來看,前兩類實驗更注重“知識”的接受,而后兩類實驗更注重“能力”的培養(yǎng)。因此將前兩類實驗和后兩類實驗分別合并,即提出了兩級式中學(xué)物理虛擬實驗?zāi)J剑═PVM)。所謂兩級(以Cn標(biāo)識),即:從思維、認知、教學(xué)目標(biāo)等方面觀察、分析,抓住幾類重要評價標(biāo)準(zhǔn),總結(jié)出需要分別對待的實驗類型,并將它們合并歸為兩類,為后面分類研究對應(yīng)的虛擬實驗理論和開發(fā)方法提供模式支持。在理論分析和定性建模方法的層層推演下兩級式中學(xué)物理虛擬實驗?zāi)J剑═PVM)的邏輯結(jié)構(gòu)如圖:
三 兩級式中學(xué)物理虛擬實驗?zāi)J?TPVM)的理論探討
兩級式中學(xué)物理虛擬實驗?zāi)J剑═PVM)的提出,著重在認知理論的指導(dǎo)下為有效地設(shè)計中學(xué)物理虛擬實驗提供了一種科學(xué)的方法。以它作為中介能更好地促進虛擬技術(shù)和教學(xué)實踐的結(jié)合,從而開發(fā)出優(yōu)秀的虛擬實驗系統(tǒng)。
1 兩級式中學(xué)物理虛擬實驗?zāi)J剑═PVM)的優(yōu)勢
在進行了大量理論實踐的分析推理后構(gòu)建的TPVM模式具有多維度的優(yōu)勢。
(1) 技術(shù)角度看,一級實驗的技術(shù)實現(xiàn)多以演示和簡單交互為主,而二級實驗由于需以學(xué)習(xí)者為中心,進行研究性學(xué)習(xí),因此涉及到較復(fù)雜的交互及算法設(shè)計。上文所提出的分類方法和模式使虛擬實驗的技術(shù)框架可以從腳本的構(gòu)造上采用不同的方式,形成不同的兩個技術(shù)平臺,方便以后更多虛擬實驗資源的分類加入。
(2) 思維角度看,一級實驗多以訓(xùn)練形象思維為主,依靠虛擬實驗中具體物體如實驗儀器、實驗現(xiàn)象等的信息加工來對知識點進行記憶和理解。這種思維具有形象性、非邏輯性、粗略性、想象性等特點。而二級實驗多以抽象思維為主,在整個實驗過程中,學(xué)習(xí)者多運用概念、判斷、推理的思維形式對事物的屬性進行分析、綜合、比較的基礎(chǔ)上,抽取物理實驗的規(guī)律和本質(zhì)。這種思維具有抽象性、邏輯性等特點。在虛擬物理教學(xué)中可以有針對性地訓(xùn)練學(xué)習(xí)者在物理實驗中的兩種思維,發(fā)展學(xué)生認知能力和提高物理學(xué)習(xí)效率。
(3) 趣味性角度看,一級實驗的基本實驗和科學(xué)小實驗較之二級實驗的驗證性實驗和探究性實驗更貼近生活,更能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,培養(yǎng)學(xué)生的新思維;能讓一些枯燥的物理規(guī)律和知識點以更生動的形式表現(xiàn)出來。兩級實驗綜合交替使用,能使虛擬物理教學(xué)變化多樣,內(nèi)容豐富充實。學(xué)生既能在一級實驗中培養(yǎng)興趣和掌握基本知識,又能在二級實驗中應(yīng)用實踐,發(fā)展創(chuàng)新,使學(xué)生真正成為學(xué)習(xí)的主體。
2 兩級式中學(xué)物理虛擬實驗?zāi)J剑═PVM)的應(yīng)用原則
在TPVM模式的邏輯框架下,充分發(fā)揮其多維度的優(yōu)勢達到最優(yōu)的教學(xué)效果,既是應(yīng)用TPVM模式的重要目標(biāo),也是教育開發(fā)的實際要求。因此提煉目前先進的教育理論如建構(gòu)主義、分布式認知理論等科學(xué)觀點提出的以下幾點原則,將為此提供有效保障。
(1) 情境真實性原則 根據(jù)建構(gòu)主義理論,學(xué)習(xí)是一種真實情境的體驗,只有在真實世界的情境中才能使學(xué)習(xí)變得更為有效?,F(xiàn)代教育中學(xué)習(xí)的目的,不僅僅是懂得某些知識,而且還要能真正運用所學(xué)知識去解決現(xiàn)實中的問題。在一些真實的情境中,學(xué)習(xí)者能否運用自身的知識結(jié)構(gòu)解決實際問題才是衡量學(xué)習(xí)是否成功的關(guān)鍵。因此虛擬實驗環(huán)境的設(shè)計一定要貼近真實環(huán)境,即應(yīng)采用虛擬現(xiàn)實技術(shù)構(gòu)建真三維的實驗環(huán)境。
(2) 分別對待原則 在TPVM模式中,由于一、二級實驗針對的實驗教學(xué)目標(biāo)思維訓(xùn)練和能力培養(yǎng)等都不相同,因此對一、二級虛擬實驗的功能設(shè)計,技術(shù)實現(xiàn),情感因素等都需要分別對待,才能有效保證教學(xué)質(zhì)量。在功能設(shè)計上,對注重形象、表象思維的一級實驗應(yīng)將設(shè)計重點傾斜于演示,簡單交互幫助記憶和理解。而對注重抽象、邏輯思維的二級實驗應(yīng)將設(shè)計重點傾斜于引導(dǎo)學(xué)生親自動手,自主思維的小組實驗,智能化交互幫助和研究性學(xué)習(xí)。在技術(shù)實現(xiàn)上,一級實驗可以更注重視覺設(shè)計和強化印象等方面的技術(shù)實現(xiàn)。而二級實驗需要更復(fù)雜的技術(shù)深入開發(fā)智能化的交互,繁雜的數(shù)據(jù)處理,人性化的導(dǎo)航,出錯監(jiān)控和糾錯機制等方面。在情感因素上,興趣是一級實驗的中心線索。而二級實驗更傾向于培養(yǎng)學(xué)生堅忍不拔,一絲不茍的科學(xué)態(tài)度。
(3) 網(wǎng)絡(luò)共享性原則 分布式認知理論指出,認知是分布于個體內(nèi)和個體間的,或者說分布于媒介、方法、社會和時間等環(huán)境中的。信息技術(shù)在分布式認知中的作用是十分明顯的。網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展進一步強化了分布式認知的可能性。因此虛擬實驗結(jié)合網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)共享功能,可以使教師、學(xué)生和學(xué)習(xí)內(nèi)容處于不同的非集中性的地方,從而使學(xué)習(xí)不受時間與地點的限制,既可作為傳統(tǒng)實驗教學(xué)的有益補充,又可作為遠程實驗教學(xué)的主要手段。
四 兩級式中學(xué)物理虛擬實驗?zāi)J剑═PVM)的具體實踐
在兩級式中學(xué)物理虛擬實驗?zāi)J剑═PVM)及其應(yīng)用原則的指導(dǎo)下實際開發(fā)了一個TPVM的實例。本實例為真三維的實驗環(huán)境。一級實驗為一個熱學(xué)趣味實驗——固體導(dǎo)熱性。二級實驗選用了一個中學(xué)的經(jīng)典實驗——伏安法測電阻。
1 實例的設(shè)計思想
作為一級實驗的趣味實驗主要學(xué)習(xí)了固體導(dǎo)熱性和不同金屬導(dǎo)熱能力不同這兩個知識點。從教學(xué)目標(biāo)的角度來分析,在認知領(lǐng)域這兩個知識點屬于知道和理解的層次。在操作領(lǐng)域,屬于觀察演示和簡單的模擬操作層次。而情感領(lǐng)域正如原則中分析的,更偏重于激發(fā)學(xué)生興趣這個因素。因此整個實驗設(shè)計上注重了視覺吸引和強化印象如設(shè)計了顏色搶眼的火柴作為實驗器材之一。交互功能上設(shè)計較為簡單。主要是有學(xué)生任意選擇兩個知識點學(xué)習(xí)的切換如添加一根或多根火柴,金屬材質(zhì)的任意選擇,以及觀察出現(xiàn)的不同實驗現(xiàn)象等。由于這個實驗取材貼進生活,構(gòu)思新奇,能將枯燥的知識點生動地表現(xiàn)出來。相信通過這些操作和觀察,這兩個知識點將被學(xué)習(xí)者理解和掌握。
作為經(jīng)典實驗的二級實驗——伏安法測電阻,在對學(xué)生實驗操作能力和思維培養(yǎng)上都具有較高的要求。從教學(xué)目標(biāo)角度來分析,在認知領(lǐng)域,不僅需要對基本實驗器材能識別和選用,會讀取安培表和伏特表的讀數(shù)等知道、理解層次的知識點,更重要的是能掌握此實驗?zāi)軠y出電阻的設(shè)計思想和規(guī)律,會通過現(xiàn)象判斷實驗過程是否正確,會自主糾正錯誤,會采用實驗收集的數(shù)據(jù)計算出電阻阻值,掌握多種不同的電路接法,甚至還能提出改進方法等屬于掌握評價層次的認識目標(biāo)。在操作領(lǐng)域除了能動手使用導(dǎo)線連接電路等基本操作,還要會判斷電流的流向,排除實驗過程中的故障,探索操作的意義和目的,改進方法等完成定型、創(chuàng)新層次的任務(wù)。在情感領(lǐng)域更偏重于一絲不茍的科學(xué)態(tài)度和積極探索的精神。因此整個實驗設(shè)計上注重實驗邏輯推理思維的培養(yǎng),交互功能的設(shè)計更加人性化和智能化。如設(shè)有實時糾錯提示,移動、縮放、旋轉(zhuǎn)等工具按鈕,實現(xiàn)現(xiàn)象的真實對應(yīng),不同的連線方式將對應(yīng)不同的實驗現(xiàn)象如滑動變阻器、伏特表在電路中有多種連法,對應(yīng)燈泡亮度和兩表指針讀數(shù)都有所不同等。
2 實例的技術(shù)實現(xiàn)
本實例在技術(shù)實現(xiàn)上采取了一種新方法,即用3DMAX構(gòu)建三維場景,用VIRTOOLS進行數(shù)據(jù)處理和交互控制。3DMAX是大家所熟悉的三維建模和動畫軟件。方法中的VIRTOOLS是由法國全球交互三維開發(fā)解決方案公司VIRTOOLS所開發(fā)一套具備豐富互動行為模組的即時3D環(huán)境虛擬實境與多媒體互動編輯軟件。它可以將現(xiàn)有的3D模型、2D圖形或影音等檔案格式整合在一起。VIRTOOLS制作優(yōu)勢在于可以利用拖放的方式,將Building Blocks(行為交互模塊,簡稱BB)賦予在適當(dāng)?shù)腛bject(對象)或是Character(虛擬角色)上,以流程圖的方式?jīng)Q定BB行為交互模塊的前后處理順序,從而實現(xiàn)了可視化的交互腳本設(shè)計,逐漸編輯成完整的交互式虛擬世界。還可以通過自帶的一個軟件開發(fā)工具包(SDK)或編寫VC++代碼來制作新的模組BBs,以滿足擴展設(shè)計的需要。3DMAX與VIRTOOLS結(jié)合開發(fā)虛擬實驗室,既能使程序部分的開發(fā)象使用應(yīng)用軟件一樣直觀、易實現(xiàn),又能實現(xiàn)全三維場景,開發(fā)出交互功能強大,界面友好的作品。
用此方法開發(fā)的流程主要有三個步驟,分別是模型的構(gòu)建—>模型的控制—>虛擬實驗的發(fā)布。技術(shù)實現(xiàn)即使用3DMAX建構(gòu)虛擬實驗的場景和實驗器材,利用MaxExporter插件將其導(dǎo)出為NMO文件格式,并導(dǎo)入VIRTOOLS,再用VIRTOOLS內(nèi)置行為模塊實現(xiàn)交互控制和數(shù)據(jù)處理,完成后將作品發(fā)布成基于WEB的網(wǎng)頁形式或用一個制作EXE文件的安裝包,將其制作成單機版運行的EXE文件。
結(jié)語
兩級式中學(xué)物理虛擬實驗?zāi)J剑═PVM)是先進教育理論與虛擬現(xiàn)實技術(shù)結(jié)合的產(chǎn)物,是現(xiàn)代教育技術(shù)的前沿成果。將它應(yīng)用于教育實踐,不僅是對傳統(tǒng)教學(xué)手段的改革,也是對一種全新教學(xué)模式的探索。TPVM模式符合中學(xué)學(xué)生的認知規(guī)律,在它指導(dǎo)下設(shè)計開發(fā)虛擬實驗以其優(yōu)良的教學(xué)性,高度的沉浸性和交互性,能廣泛地應(yīng)用于各種課堂、遠程教育,甚至各類培訓(xùn),應(yīng)用前景十分巨大。本文針對它的技術(shù)實現(xiàn)采用的3D/VIRTOOLS新方法,使虛擬實驗的開發(fā)簡單方便,技術(shù)難度小,容易掌握,還能夠?qū)崿F(xiàn)良好的全三維動態(tài)交互。TPVM模式的應(yīng)用推廣,必將引起教學(xué)手段、教學(xué)效果、教學(xué)質(zhì)量的巨大變化。
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