VR技術(shù)對物理教學的影響

蘆璐 徐樂樂

摘要：概述了VR技術(shù)及其特征，比較傳統(tǒng)物理教學與VR技術(shù)下的物理教學的區(qū)別，展現(xiàn)了VR技術(shù)對物理教育教學的影響，促進教育現(xiàn)代化水平的提高，推進教育教學改革。

關(guān)鍵詞：VR技術(shù)；傳統(tǒng)物理教學；影響

中圖分類號：G4

文獻標識碼：A

doi：10.19311/j.cnki.16723198.2017.12.079

0前言

隨著我國科技的飛速發(fā)展，現(xiàn)代化教育技術(shù)的不斷提升，VR技術(shù)對教學的影響也越來越大。對于物理教學來講，VR技術(shù)的出現(xiàn)，改變了傳統(tǒng)物理教學模式下的課堂，提高了教學質(zhì)量，使抽象化的概念、理論可以更加直觀、形象，以便學生理解。

1VR技術(shù)的概述

VR，又稱虛擬現(xiàn)實技術(shù)，是將傳感技術(shù)、人機交互技術(shù)、人工智能等相互融合，它用計算機生成逼真的三維感覺，參與者戴上技術(shù)裝置，便可以對虛擬世界進行體驗和交互。實際上，VR原理最早提出于二十世紀六十年代，在二十世紀九十年代向商業(yè)化發(fā)展但未能成功，而今天全球再次掀起了VR商業(yè)化的熱潮。三星、谷歌也加入其中，其VR產(chǎn)品好評如潮，與此同時VR技術(shù)在教育領(lǐng)域的應(yīng)用也成為大家關(guān)注的焦點。

2傳統(tǒng)物理教學模式利弊

物理學是一門以實驗為基礎(chǔ)的學科，觀察和實驗是物理學研究的基本方法，從觀察中發(fā)現(xiàn)問題，對觀察所獲得的感性材料進行一系列的科學抽象，從現(xiàn)象深入到本質(zhì)，從感性上升到理性，最后形成物理理論。

傳統(tǒng)物理教學的優(yōu)勢在于，教師傳授的內(nèi)容都經(jīng)過了精心準備，且對教學目的和任務(wù)都有著深入的研究，其次，在傳統(tǒng)講授過程中，教師將口頭語言，肢體語言及板書語言相結(jié)合，使學生對所傳授的內(nèi)容有了深刻的理解與記憶，增進了師生之間的相互交流。再者，教師在教授的過程中需要對所教授的內(nèi)容進行提煉，設(shè)計出簡單明了的板書，有助于學生更好的掌握知識，鑒于物理學科理論性較強的特殊性，教師需要利用板書對具體的公式進行推導(dǎo)演算，以增強對物理理論知識的學習。

傳統(tǒng)物理教學的劣勢在于，教學模式單一，難以將所有的物理實驗現(xiàn)象立體直觀的呈現(xiàn)，且難以理解物理現(xiàn)象中所蘊含的物理本質(zhì)，降低學生對物理課堂的興趣，長此以往，不僅影響學生的學習質(zhì)量，還降低課堂教學效率。其次，由于教師的口音，板書，教授方式以及對教學內(nèi)容理解的差異，都會對教學的效果存在一定的影響。

3VR技術(shù)對物理教學的影響

VR技術(shù)應(yīng)用于教師為主導(dǎo)的教學活動中，能夠使教學信息更加標準化，教學過程更加生動、有趣，教學效率進一步提高；在以學生為主導(dǎo)的學習中，可以支撐學生積極的開展學習活動，幫助學生成為學習活動的主體，支持學生對學習內(nèi)容和過程進行反思與調(diào)控。

3.1VR技術(shù)在物理教師主導(dǎo)的教學中的影響

3.1.1使物理教學信息的傳遞更加標準化

經(jīng)過精心設(shè)計的VR教學內(nèi)容，可以實現(xiàn)許多優(yōu)秀的教師豐富教學經(jīng)驗的整合，使VR技術(shù)可以克服由于教師水平參差不齊所帶來的物理教學信息不一致，使學生都可以接收到標準的、優(yōu)化的物理教學信息。不同教師在講授相同的物理知識時，有的偏重于實踐性，有的偏重理論性，因此導(dǎo)致了物理課堂存在一定的差異，使得學生的感受也相差甚遠。使用VR技術(shù)進行教學時，由于需要精心的教學設(shè)計，教學內(nèi)容規(guī)范、標準，對于規(guī)范物理教育教學，進而實現(xiàn)標準化教學是非常有益的。

3.1.2使物理教學活動更加生動有趣

使用VR技術(shù)進行物理教學活動能充分發(fā)揮其臨境性，交互性，想象性的特點，通夠生動的畫面，真實的感覺來展現(xiàn)語言和文字這樣的媒介無法描述的事物的復(fù)雜變化過程，同時VR技術(shù)可以將過去在講臺上難以呈現(xiàn)的物理實驗儀器、實驗過程等清晰地展現(xiàn)在眼前，學生可以自己動手進行操作實驗，更加徹底地了解實驗的每一個儀器，每一個過程，生動直觀，有利于提高物理課堂的教學質(zhì)量。

3.1.3提供感性的材料，加深感知度

許多教學媒體都可以為學生提供各種感性材料，其中VR技術(shù)的效果更為顯著，它的虛擬和重現(xiàn)功能，能夠在學生面前呈現(xiàn)出豐富、真實的感性材料，幫助學生在感覺與思維之間架起一座橋梁，解決學生由直觀思維到形象思維以及形象思維到抽象思維的過渡問題。例如：在教授物理知識中，由于物理自身具有抽象，難以理解的特點，教師講起來比較枯燥，學生學起來也不輕松，從而影響了他們對于物理這門學科的學習。VR技術(shù)的使用為這一問題開啟了一條充滿想象力和饒有興趣的蹊徑。

3.1.4提高物理教學效率

經(jīng)過精心設(shè)計與制作，VR技術(shù)可以提高單位時間里教師教授的物理教學內(nèi)容，可以在較短的時間內(nèi)，為學生交互大量的學習信息，并調(diào)動學生的各種感官，使學生接受和理解起來更加容易，從而得到更好的教學效果。同時也節(jié)省了在傳統(tǒng)物理教學模式下，教師需要板書，繪畫的時間，大大提高物理課堂單位時間內(nèi)的利用率。

3.1.5促進教師的作用發(fā)生變化

基金項目：

本文受華中師范大學教學研究項目《經(jīng)管類課程教學研究方式創(chuàng)新及優(yōu)化研究》（編號201543）的資助。

脫出來，從而擁有更充裕的時間用于對學生接受知識情況的了解以及物理學教育教學方法的研究，使教師在物理教學中變得更加主動和積極，更好的刺激學生進行學習?？萍嫉陌l(fā)展對教師也提出了新的教育教學觀念，運用現(xiàn)代化的技術(shù)，改革傳統(tǒng)教學模式，要求教師必須具有一定的計算機軟、硬件知識，掌握VR教材的制作方法，從而促使教師不斷學習，拓寬知識面，豐富教學內(nèi)容，用教學手段的更新來帶動和促進物理教學思想、教學內(nèi)容體系的改革，以滿足當下對物理教學的要求。

3.2VR技術(shù)在學生主導(dǎo)的物理學習中的作用

3.2.1激發(fā)學習興趣，提高學習積極性，主動性

VR技術(shù)在物理教學中能夠通過語言文字，圖像，動畫，實物等，利用生動真實的畫面全方位立體的與虛擬幻境進行交互，使學生得到更多的感官刺激，最大限度地喚起學生對物理學習的“內(nèi)驅(qū)力”激發(fā)學生對物理學習的興趣，調(diào)動學生的求知欲，促使學生積極主動參與其中，對具體情境進行猜想，假設(shè)，實驗等，以培養(yǎng)學生的學習興趣，營造良好的學習氛圍。

3.2.2促進“猜想”和“探究”學習活動，有利于創(chuàng)新思維的培養(yǎng)

利用VR教學技術(shù)可以創(chuàng)設(shè)問題情景，讓同學們進行猜想，激發(fā)學生的學習動機，VR技術(shù)作為一種“認知工具”，學生可以利用它對物理實驗進行“猜想”，和“探究”等學習活動，針對問題，提出假設(shè)，設(shè)計實驗，進行驗證，得出結(jié)論，總結(jié)，從而培養(yǎng)學生的解決問題能力和創(chuàng)造能力。同時可以利用虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)的共享性，所有的學生都可以使用資源，提高學習興趣，增強學生的自主學習能力和操作能力。

3.2.3提高學生的學習質(zhì)量和學習興趣

通過VR豐富多樣的形式呈現(xiàn)的物理教學信息，使學生更快、更好的學習。VR教學技術(shù)在學生為主導(dǎo)的學習過程中發(fā)揮著重要的作用，VR的合理使用以及精心設(shè)計使學生的學習質(zhì)量和學習效率得到了明顯的提高。

3.2.4提供了有效交互性

VR教學技術(shù)既實現(xiàn)了學習資源的交互性，又實現(xiàn)了教學系統(tǒng)的交互性。學習資源的交互性是指教學媒體能夠直接與學生相互作用，VR的應(yīng)用可以充分調(diào)動學習者的參與程度，使學生與學習環(huán)境之間進行有效的交互，促進學生的認知過程，提高VR教育教學的效果。

3.2.5有利于個別化教學

VR技術(shù)中的學習資源成了個別化學習的保證，不論何時何地，只要學生需要學習，便可以提供教學。學生可以在自己方便的時間和地點進行學習。與傳統(tǒng)的教學方式相比，節(jié)約了時間，提高了學習效率。

參考文獻

[1]劉新.淺談新媒體對高校物理教育教學模式的影響[J].科教文匯，2013，（01）：7374.

[2]陳偉山.新時代背景下新媒體對高校物理教育教學模式的影響[J].佳木斯職業(yè)學院學報，2016，（09）：268269.

[3]楊秀林.談VR技術(shù)在高等教育領(lǐng)域的應(yīng)用[J].長春師范學報，2014，（33）：147148.

[4]陳兆柱，徐進.淺談虛擬現(xiàn)實（VR）技術(shù)對高等教育的影響[J].山東省青年管理干部學院學報，2004，（4）：7071.

[5]劉園.VR技術(shù)在教育領(lǐng)域的研究及應(yīng)用[J].電腦知識與技術(shù)，2016，（16）：207208.