VR技術(shù)對高中物理實驗學習的作用

何建業(yè)

摘要：VR技術(shù)是對傳統(tǒng)學習模式的一種補充，對教育領(lǐng)域產(chǎn)生了越來越廣泛的影響。本文以物理實驗學習為出發(fā)點，分析了VR技術(shù)對高中物理實驗學習的作用以及具體的學習方法和注意事項。

關(guān)鍵詞：VR技術(shù)；高中物理；實驗學習；作用

VR（虛擬現(xiàn)實技術(shù)）是信息時代的特殊產(chǎn)物，該種技術(shù)集齊多媒體、數(shù)字圖像處理、傳感器、計算機圖形等內(nèi)容于一體，可以呈現(xiàn)立體化的視覺、聲音，在多個領(lǐng)域都得到了廣泛應用。如，在圖書館中應用VR技術(shù)，能夠營造出身臨其境的感覺，比起以往的知識獲取方式，VR技術(shù)更加豐富、生動。其實，VR技術(shù)不僅在科技領(lǐng)域大展拳腳，在教育領(lǐng)域也有了越來越廣泛的應用。

在高中物理的學習過程中，實驗無疑是難度非常高的一個內(nèi)容，常見的物理實驗知識點有運動描述實驗、運動合成與分解實驗、機械能守恒定律實驗、電磁感應實驗、機械振動實驗等，實驗學習是幫助我們掌握物理規(guī)律，學好物理學科的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，在傳統(tǒng)的實驗學習中，一般是通過老師講解——動手操作——課后總結(jié)鞏固的方式進行，由于條件限制，親身操作的機會并不多。VR技術(shù)的出現(xiàn)，很好的彌補了傳統(tǒng)物理實驗學習的種種不足。

1 VR技術(shù)在物理實驗學習中的價值

VR技術(shù)是一種人機交互式仿真系統(tǒng)，最大的優(yōu)勢便是可以營造出真實、生動的情境，將我們置于真實的實驗學習環(huán)境中進行探究。在物理實驗學習應用VR技術(shù)，我們可以自己通過各項命令的控制進行操作，仔細觀察各個角度的實驗變化，比起傳統(tǒng)的實驗學習方法，能夠領(lǐng)悟的更加深刻。此外，傳統(tǒng)實驗操作是轉(zhuǎn)瞬即逝的，如果不把握好寶貴的實驗課堂學習機會，那么后面就不會再有類似的動手機會，VR技術(shù)不同，通過VR技術(shù)，可以反復進行實驗，在每一次的學習中找到自己的不足，逐步提升自我。如今，每一個同學基本上都人手配備了筆記本、平板電腦、智能手機，VR對終端要求并不高，不管是通過電腦、手機還是平板，都能操作，既能在課堂上學習，在課后，也可以利用自己手中的移動終端來深入學習實驗內(nèi)容。

2 如何發(fā)揮出VR技術(shù)在物理實驗學習中的作用

2.1 利用VR技術(shù)將虛擬知識直觀呈現(xiàn)出來

在高中物理中，力學是基礎(chǔ)，經(jīng)過初中階段的學習，我們已經(jīng)掌握了基本的力學知識，也做過簡單的力學實驗，但是，比起初中力學實驗，高中物理力學實驗內(nèi)容難度更高，抽象復雜，在高考中，力學實驗也是考察重點，并且經(jīng)常與電磁學、光學知識交叉起來考察，如果力學實驗掌握不過關(guān)，自然會導致高考得分大受影響。

在初中，我們學習的力學知識直觀，高中則與之相反，“重力”、“摩擦力”、“勻速直線運動”、“平拋運動”、“圓周運動”、“動能定理”、“動量守恒定理”等內(nèi)容更偏向于微觀范疇。傳統(tǒng)力學實驗學習方式，固然能幫助我們在操作中證明理論，但是只能簡單觀察到實驗現(xiàn)象，加上現(xiàn)有的實驗課堂是以小組成員為單位，每一個同學能動手操作的次數(shù)也較少，無法真正體會到力學實驗背后的知識點，導致實驗學習失去應有的價值。

在實驗操作完畢后，我們可以通過VR技術(shù)來學習實驗內(nèi)容，先回顧一遍課本上的知識點，再通過VR技術(shù)的可編輯性、高仿真性來自己動手操作，看看在物體運動過程中，受力情況究竟發(fā)生了什么樣的變化，將物體運動速度放緩，仔細觀察。最后，再一次結(jié)合課本的實驗內(nèi)容來鞏固，這很好的彌補了我們在實驗操作中的不足，復習了舊知識，更好的消化、理解實驗原理。

2.2 借助VR技術(shù)培養(yǎng)嚴謹?shù)奈锢硭季S

學習高中物理內(nèi)容，固然是為了掌握其中的原理、概念，提高解題能力，在高考中取得好的分數(shù)，但是更重要的，是要培養(yǎng)自身的物理思維。物理知識，都是經(jīng)過科學家們嚴謹?shù)膶嶒灮A(chǔ)上得出，通過這門課程的學習，能夠為我們后續(xù)大學，乃至工作后問題的解決打好理性思維基礎(chǔ)，VR技術(shù)在我們物理思維的培養(yǎng)上，也有積極的作用和價值。

在具體應用環(huán)節(jié)上，可以采用“先實驗”、“后模擬”的方法，先進行真實操作，再開展實驗模擬，想一想這個定理、概念究竟是怎樣得出的，實驗步驟要注意什么，如果實驗出現(xiàn)差錯，會產(chǎn)生什么樣的結(jié)果，總之，物理實驗的學習，必須要多問自己“為什么”、“怎樣解決”。

以“電路連接”實驗的開展為例，在實驗操作后，即可利用VR技術(shù)來進一步深入學習，在操作不當、連接錯誤時，VR系統(tǒng)會發(fā)出警報，提示哪里出現(xiàn)了錯誤，再開動腦筋想一想如何解決，在完全正確后，方可進行下一步的操作。這種方法，本身就是對我們物理思維的鍛煉方式，物理是一門非常嚴謹?shù)膶W科，物理實驗操作，也必須要遵循嚴謹性原則，在VR系統(tǒng)中，只有保證連接方式和順序的正確性，才能保證實驗順利開展。養(yǎng)成了這種嚴謹?shù)奈锢硭季S后，不管是對待學習，還是生活，我們都能將這一思維遷移到其中，對自己的成長也非常有益。

3 結(jié)語

VR技術(shù)是信息技術(shù)界的革命，對于多個領(lǐng)域，都產(chǎn)生了深遠影響。將VR技術(shù)應用在高中物理實驗知識點的學習中，讓枯燥的實驗內(nèi)容變得豐富、趣味，彌補了傳統(tǒng)實驗學習方法單一、被動的不足，對于我們物理思維的培養(yǎng)也非常有益。因此，在學習中，我們要善于應用工具來輔助自己的學習活動，幫助自己突破學習中的難點和重點。

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