虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在數(shù)學(xué)教學(xué)領(lǐng)域中的應(yīng)用

楊艷麗

引言:初中階段的數(shù)學(xué)教學(xué)知識(shí)點(diǎn),其相較于小學(xué)階段,理解難度有所提升,且大多數(shù)內(nèi)容都比較抽象,僅靠教師的語(yǔ)言講解學(xué)生很難對(duì)其有一個(gè)直觀地理解與認(rèn)知,因此在傳統(tǒng)的初中數(shù)學(xué)教學(xué)中,學(xué)生的學(xué)習(xí)質(zhì)量與效率一直得不到有效的提升。而虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)則剛好能夠彌補(bǔ)這一缺陷,以沉浸式的教學(xué)方法,調(diào)動(dòng)學(xué)生的視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)和觸覺(jué)等感知能力,帶給學(xué)生身臨其境的學(xué)習(xí)體驗(yàn),在親身實(shí)踐的過(guò)程中,加深了對(duì)數(shù)學(xué)抽象知識(shí)的理解與掌握,從而有效提升初中數(shù)學(xué)的教學(xué)效果。

一、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的概述

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù),簡(jiǎn)稱VR 技術(shù),主要就是利用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)創(chuàng)建一個(gè)仿真的虛擬世界,該世界由系統(tǒng)生成的各種虛擬環(huán)境構(gòu)成,主要作用于用戶的聽(tīng)覺(jué)、視覺(jué)和觸覺(jué)等感官的體驗(yàn),使用戶產(chǎn)生一種身在其中的體驗(yàn)。在數(shù)學(xué)課堂的教學(xué)中,應(yīng)用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù),剛好可以攻克數(shù)學(xué)知識(shí)抽象性、邏輯性強(qiáng)的問(wèn)題,借助虛擬世界形象化、具體化等特點(diǎn),既能夠加深學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)知識(shí)的理解與掌握,又能為學(xué)生提供更多自主探究的機(jī)會(huì),同時(shí)又能夠鍛煉學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和能力。

二、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在數(shù)學(xué)教學(xué)領(lǐng)域中的優(yōu)勢(shì)

1.提高教師專業(yè)能力

通過(guò)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)開(kāi)展的數(shù)學(xué)課堂,相較于傳統(tǒng)的教學(xué)模式,更有趣且更易于讓學(xué)生接受和理解,同時(shí)還能夠有效活躍課堂的教學(xué)氛圍,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極性。為此,教師需要熟練掌握該技術(shù)的操作要點(diǎn),在設(shè)計(jì)教學(xué)方案的時(shí)候,充分發(fā)揮自身的想象力和創(chuàng)造力,為學(xué)生提供更優(yōu)質(zhì)的教學(xué)服務(wù),而這也對(duì)教師的教學(xué)水平和專業(yè)素養(yǎng)提出了更高的要求,促進(jìn)了教師專業(yè)能力的提升。

2.激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣

在傳統(tǒng)的數(shù)學(xué)教學(xué)中,教師習(xí)慣采用的是“注入式”的教學(xué)方法,通過(guò)“粉筆+黑板”的方式進(jìn)行教學(xué),并且在教學(xué)過(guò)程中以自身為中心點(diǎn),很少會(huì)跟學(xué)生進(jìn)行交流和互動(dòng),因此課堂教學(xué)的氛圍一般都比較沉悶,再加上數(shù)學(xué)知識(shí)的抽象性、邏輯性較強(qiáng),學(xué)生的理解難度比較大,長(zhǎng)此以往,就會(huì)失去學(xué)習(xí)的興趣和信心,難以取得良好的教學(xué)效果。而虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的運(yùn)用,則能夠以動(dòng)態(tài)的方式來(lái)呈現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容,相較于傳統(tǒng)的靜態(tài)教學(xué),能夠有效吸引學(xué)生的課堂注意力,活躍課堂教學(xué)氛圍的同時(shí),提高學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的興趣和積極性,讓學(xué)生從此真正愛(ài)上數(shù)學(xué)。

3.優(yōu)化課堂教學(xué)效果

在數(shù)學(xué)課堂教學(xué)中運(yùn)用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù),可以將抽象的數(shù)學(xué)知識(shí)具象化,尤其是在幾何知識(shí)的教學(xué)中,虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的應(yīng)用可以讓學(xué)生對(duì)相關(guān)知識(shí)點(diǎn)有一個(gè)更加直觀、具體的認(rèn)知,有效降低幾何知識(shí)的理解難度。同時(shí),教師還可以借助虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)構(gòu)建仿真的三維場(chǎng)景,使原本枯燥難懂的數(shù)學(xué)教學(xué)變得容易理解,并且生動(dòng)有趣,充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的思維積極性和學(xué)習(xí)的能動(dòng)性,讓學(xué)生在輕松歡快的教學(xué)氛圍中,主動(dòng)加深對(duì)數(shù)學(xué)知識(shí)的探索與研究。此外,虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)構(gòu)建的真實(shí)場(chǎng)景,還能夠?yàn)閷W(xué)生帶來(lái)身歷其境的感受,讓學(xué)生能夠產(chǎn)生更強(qiáng)的代入感,充分融入教師所創(chuàng)設(shè)的教學(xué)情境中,進(jìn)一步加強(qiáng)自身的學(xué)習(xí)效果。

三、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在數(shù)學(xué)教學(xué)領(lǐng)域中的應(yīng)用

1.營(yíng)造良好的教學(xué)氛圍

初中階段的學(xué)生正處于人生中的青春期,對(duì)一切未知的事物都具有強(qiáng)烈的好奇心,數(shù)學(xué)教師在利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)開(kāi)展教學(xué)活動(dòng)的時(shí)候,可以抓住學(xué)生的這一心理特點(diǎn),為學(xué)生營(yíng)造一個(gè)充滿趣味性和新穎性的教學(xué)氛圍,以此來(lái)吸引學(xué)生的注意力,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極性,為課堂教學(xué)質(zhì)量與效率的提升打下良好的基礎(chǔ)。例如,在教學(xué)“圖形的相似”這一章節(jié)的時(shí)候,教師可以為學(xué)生創(chuàng)設(shè)一個(gè)比較生動(dòng)、直觀地教學(xué)情境,并借助虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)營(yíng)造身臨其境的教學(xué)環(huán)境,讓學(xué)生能夠深刻代入到教學(xué)情境中,加深對(duì)相似圖形的認(rèn)知,提高自身的學(xué)習(xí)效果。

2.引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行自主探究

在新課改的教學(xué)標(biāo)準(zhǔn)中,要求教師為學(xué)生創(chuàng)建“自主、合作、探究”的教學(xué)活動(dòng),培養(yǎng)學(xué)生的自主探究能力,提高學(xué)生的綜合素養(yǎng)?；诖?在實(shí)際教學(xué)過(guò)程中,教師可以充分發(fā)揮虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的教學(xué)優(yōu)勢(shì),提高課堂教學(xué)的趣味性,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,為學(xué)生創(chuàng)造更多自主學(xué)習(xí)和探究的機(jī)會(huì),引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行獨(dú)立思考,既能夠鍛煉學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和能力,又能夠幫助學(xué)生養(yǎng)成自主學(xué)習(xí)和探究的良好習(xí)慣,讓學(xué)生在積極主動(dòng)的參與過(guò)程中,加深對(duì)數(shù)學(xué)知識(shí)的理解與掌握,同時(shí)實(shí)現(xiàn)自身數(shù)學(xué)思維的培養(yǎng)與提升。如此,才能夠更好地響應(yīng)新課標(biāo)的教學(xué)要求,促進(jìn)學(xué)生綜合素養(yǎng)的發(fā)展。例如,在教學(xué)“正數(shù)與負(fù)數(shù)”這一章節(jié)內(nèi)容的時(shí)候,學(xué)生對(duì)相關(guān)知識(shí)點(diǎn)的把握程度,直接關(guān)系到在今后教學(xué)中,對(duì)相反數(shù)、絕對(duì)值、有理數(shù)等知識(shí)的掌握,應(yīng)該引起教師與學(xué)生的重視。傳統(tǒng)的教學(xué)方法有著諸多的弊端,非常不利于學(xué)生學(xué)習(xí)效果的提升,為此,教師可以采用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)進(jìn)行教學(xué)輔助,通過(guò)構(gòu)建形象、直觀地虛擬實(shí)景,讓學(xué)生明確認(rèn)識(shí)到負(fù)數(shù)在生活中的價(jià)值和作用,引發(fā)學(xué)生對(duì)正數(shù)、負(fù)數(shù)的學(xué)習(xí)興趣和探究欲望,在提高課堂教學(xué)效率的同時(shí),加強(qiáng)學(xué)生的自主探究意識(shí)和能力。

3.開(kāi)展多樣化的實(shí)踐活動(dòng)

在新時(shí)期的教育教學(xué)中,跟隨社會(huì)的進(jìn)步和發(fā)展,人才的培養(yǎng)要求也有所提升,學(xué)生不僅要掌握課本上的理論知識(shí),還要具備良好的實(shí)踐應(yīng)用能力,能夠?qū)⑺鶎W(xué)的知識(shí)應(yīng)用到實(shí)際生活中,充分發(fā)揮其價(jià)值和作用。基于此,在初中數(shù)學(xué)的課堂教學(xué)中,虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的合理應(yīng)用,完全符合這一教學(xué)要求,教師可以通過(guò)構(gòu)建虛擬實(shí)景、生成3D 模型等方式,組織學(xué)生開(kāi)展豐富多樣的實(shí)踐活動(dòng),不僅為學(xué)生提供了更大的表現(xiàn)機(jī)會(huì)和平臺(tái),還能夠有效拓展學(xué)生的數(shù)學(xué)思維和綜合實(shí)力,為學(xué)生的全面發(fā)展做好準(zhǔn)備。

四、結(jié)語(yǔ)

綜上所述,在信息化的社會(huì)背景下,虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在數(shù)學(xué)教學(xué)領(lǐng)域中的應(yīng)用已經(jīng)成為必然,教師需要主動(dòng)加深對(duì)該項(xiàng)技術(shù)的了解,在開(kāi)展教學(xué)活動(dòng)的時(shí)候能夠?qū)ζ溥M(jìn)行靈活的運(yùn)用,充分發(fā)揮出該技術(shù)在教學(xué)中的優(yōu)勢(shì)和價(jià)值,以沉浸式的教學(xué)加強(qiáng)學(xué)生的直觀感受,打破傳統(tǒng)教學(xué)模式的局限性,讓學(xué)生更有興趣地去學(xué)習(xí),培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)和探究能力,為學(xué)生的綜合發(fā)展打好基礎(chǔ)。