虛擬現(xiàn)實技術走進課堂

金德榮

〔摘? ? 要〕? 虛擬現(xiàn)實技術（簡稱 VR）是一種將計算機技術、傳感器技術和其他相關技術融合的多媒體體驗系統(tǒng)，具有交互性強、沉浸感強等特點。將虛擬現(xiàn)實技術引入小學科學課程教學中，能夠營造出真實的科學情境，激發(fā)學生對科學學習的興趣，促進學生科學素養(yǎng)的全面提升。本文主要闡述了虛擬現(xiàn)實技術的概念及特點，以及小學科學教學現(xiàn)狀，進一步提出了相對應的教學策略，旨在為小學科學教學工作做出貢獻。

〔關鍵詞〕? 小學科學；虛擬現(xiàn)實技術；策略

〔中圖分類號〕? G424? ? ? ? ? ? ? ? 〔文獻標識碼〕? A? ? ? ? ?〔文章編號〕? 1674-6317? ? （2024）? 02? ? 103-105

隨著科技的不斷發(fā)展，人們的生活越來越便捷，計算機技術也在不斷進步。在這種背景下，虛擬現(xiàn)實技術得到了廣泛應用。虛擬現(xiàn)實技術是一種具有高度沉浸性和交互性的虛擬空間環(huán)境，能夠為學生提供與現(xiàn)實世界類似的體驗。利用虛擬現(xiàn)實技術能夠有效提升小學生的學習興趣，提高教學質(zhì)量和效率。小學科學是小學教育階段的重要課程，加強虛擬現(xiàn)實技術在小學科學課程中的應用，能夠有效提升教學效果。

一、虛擬現(xiàn)實技術的概念以及特點

虛擬現(xiàn)實技術是計算機技術中的一種，通過計算機對現(xiàn)實世界的三維數(shù)據(jù)進行模擬，讓用戶可以實現(xiàn)虛擬場景的交互。這種技術廣泛應用于游戲、娛樂等多個領域。虛擬現(xiàn)實技術在我國的發(fā)展時間并不長，但是發(fā)展速度非常快。虛擬現(xiàn)實技術是一種以計算機為基礎，通過計算機對各種數(shù)據(jù)進行模擬，從而實現(xiàn)對現(xiàn)實世界的三維仿真，使用戶可以產(chǎn)生類似于現(xiàn)實世界的沉浸感。在這種環(huán)境中，用戶可以與計算機進行交互，從而實現(xiàn)與真實世界相似的體驗。

虛擬現(xiàn)實技術具有以下幾個特點。首先，虛擬現(xiàn)實技術在使用時是模擬真實的物理世界，因此并不會對學生的身體造成傷害。其次，虛擬現(xiàn)實技術可以應用于多個領域，例如在醫(yī)學、游戲、教育等多個領域都有應用。通過虛擬現(xiàn)實技術可以實現(xiàn)對學生進行生理和心理方面的雙重訓練。最后，虛擬現(xiàn)實技術具有良好的交互性，可以讓用戶與虛擬場景進行交互，使用戶與真實世界中的事物進行互動，從而有效地增強學生的學習興趣和主動性。

在小學科學教學過程中，利用虛擬現(xiàn)實技術能夠為學生提供更好的學習環(huán)境和學習機會，幫助學生了解到更多知識。在小學科學教學過程中可以利用虛擬現(xiàn)實技術進行實驗教學、模擬實驗等等，有效提升學生對知識的理解和掌握。同時，小學生具有較強的好奇心和求知欲，利用虛擬現(xiàn)實技術能夠增強他們對知識的理解和記憶效果。小學科學課程是一門實踐性很強的課程，需要學生進行實際操作才能掌握知識要點，因此可以利用虛擬現(xiàn)實技術將抽象的知識點具體化、形象化、生動化，讓學生更容易接受和掌握知識要點。

二、小學科學教學引入虛擬現(xiàn)實技術出現(xiàn)的問題

當前我國小學科學課程中引入虛擬現(xiàn)實技術主要存在以下幾個方面的問題。

（一）教學方式不夠豐富

在小學科學教學中，教師主要采用講授式的教學方法，即教師通過講解讓學生對科學知識有一個初步的了解和掌握。很多時候教師在講解科學知識時并不是根據(jù)實際情況進行講解，而是根據(jù)自己的教學經(jīng)驗進行教學，這種授課方式很難激發(fā)學生的學習興趣和積極性。另外，由于小學科學課程內(nèi)容較多，而且很難在課堂上全部呈現(xiàn)給學生，所以很多時候教師在課堂上只是簡單地向?qū)W生講述一下其中的知識點就結(jié)束了課程。這種不夠豐富的教學方式使很多學生無法及時了解到課堂上所講授的具體內(nèi)容、主要內(nèi)容以及知識點之間的關系，因此難以保證教學效果和質(zhì)量。

（二）教學內(nèi)容不夠真實

小學科學課程具有較強的科學性和嚴謹性，在教學過程中必須保證教學內(nèi)容真實可靠，不能存在任何虛構成分。傳統(tǒng)教學模式中教師一般都是通過?PPT課件或者?PPT形式向?qū)W生展示教學內(nèi)容，很難保證教學內(nèi)容的真實性。由于小學科學課程本身具有較強的抽象性和邏輯性，教師在授課中很難將教學內(nèi)容形象化，導致學生難以理解和掌握。而且在傳統(tǒng)教學模式中，教師只能通過語言和文字表述教學內(nèi)容，導致學生不能夠直觀地感受到科學知識的魅力，也無法感受到科學實驗的真實過程。為了保證教學內(nèi)容的真實性，在小學科學課程中引入虛擬現(xiàn)實技術是非常必要的。虛擬現(xiàn)實技術能夠?qū)⒔虒W內(nèi)容以更加直觀、生動、形象的形式呈現(xiàn)在學生面前，增強學生對教學內(nèi)容的理解和認識。采用虛擬現(xiàn)實技術能夠幫助學生更好地了解科學知識，提升學生對科學知識的認知水平。

三、虛擬現(xiàn)實技術在小學科學課程中的運用策略

（一）運用虛擬現(xiàn)實技術，幫助學生理解抽象的科學知識

在小學科學課程教學中，學生的抽象思維能力和對科學知識的理解能力較差。因此，教師需結(jié)合學生的實際情況，有針對性地開展教學活動。比如，在教學“種子的萌發(fā)”這一節(jié)課時，教師可以利用虛擬現(xiàn)實技術創(chuàng)設“種子”的三維動畫模型，讓學生進行觀察和思考，在教師的指導下完成設計方案。例如：教師可以借助虛擬現(xiàn)實技術設計一條“種子”形成的路線圖，引導學生觀察和思考種子在生長過程中需要經(jīng)歷哪些階段。為了讓學生更好地理解“種子萌發(fā)”這一知識，教師可以借助虛擬現(xiàn)實技術設計一段視頻。在這段視頻中，可以給學生播放一些種子萌發(fā)的現(xiàn)象，引導學生思考哪些因素會影響種子的萌發(fā)。通過虛擬現(xiàn)實技術設計的視頻幫助學生理解抽象的科學知識，能夠有效提升學生對科學知識的理解能力和應用能力，提升教學質(zhì)量和效率。

（二）運用虛擬現(xiàn)實技術，解決學生學習的難點

在小學科學課程教學中，由于教學資源有限，教師不能將所有的實驗器材都展現(xiàn)給學生。因此，教師可根據(jù)教學內(nèi)容，選擇合適的教學資源進行教學。但是，不同的教學內(nèi)容具有不同的特點，學生在學習過程中往往會遇到一些學習上的難點。例如：在學習“聲音的傳播”這一節(jié)課時，教師可以設計一個簡單的實驗，讓學生進行觀察和思考。然后，讓學生戴上耳機、擴音器等設備，并根據(jù)所學內(nèi)容設計出適合自己的實驗方案。在實驗過程中，教師可以對學生進行引導，讓學生發(fā)現(xiàn)其中的問題，再幫助學生解決問題。在這個過程中，教師可以讓學生對聲音的傳播方式進行深入思考和研究。

（三）運用虛擬現(xiàn)實技術，模擬各種實驗

科學課中有很多實驗，為了讓學生能夠?qū)嶒炗懈庇^的感受，教師可以利用虛擬現(xiàn)實技術模擬實驗。如模擬一滴水的變化，教師可以將水滴放入水中，觀察它的變化情況，還可以利用虛擬現(xiàn)實技術模擬出水在不同溫度下的變化情況。學生能夠通過這種方式體驗水的溫度、水的密度等，并且能夠感受到水在不同溫度下所呈現(xiàn)出的狀態(tài)。如在《水分子》一課中，教師可以讓學生用水分子來做實驗。為了讓學生對水分子有更直觀的感受，教師可以讓學生先觀察一滴水中水分子的變化情況。在觀察過程中，教師可以先向?qū)W生展示一滴水，然后引導學生觀察水滴落到水中所呈現(xiàn)出來的狀態(tài)。還可以讓學生用手觸摸水滴，感受水滴與手指之間的溫度差異。此外，虛擬現(xiàn)實技術還能有效彌補傳統(tǒng)教學方法的不足，提升教學效果。

（四）運用虛擬現(xiàn)實技術，激發(fā)學生的學習興趣

小學科學課程是一門以實驗為主的課程，學生只有通過親身實踐才能更加深刻地理解知識內(nèi)容。而小學生在課堂上往往注意力不夠集中，對知識的理解不夠深入，教師利用虛擬現(xiàn)實技術可以為學生提供一個身臨其境的學習環(huán)境，使學生的思維能力和注意力都得到有效提升。例如，教師可以通過虛擬現(xiàn)實技術讓學生自己動手制作一個“電話”，讓學生以此了解到“電話”是怎樣工作的。通過虛擬現(xiàn)實技術制作“電話”不僅可以讓學生體驗制作“電話”的樂趣，還可以讓他們對科學產(chǎn)生濃厚的興趣。在制作完成之后，教師可以組織學生進行關于“電話”的小游戲，引導學生進行聽音和打電話等活動。通過這種方式，不僅可以有效提高學生的動手能力，還能夠增強他們對科學課程的興趣。

（五）運用虛擬現(xiàn)實技術，培養(yǎng)學生的科學思維

科學思維是科學素質(zhì)的核心，它包括探究思維、創(chuàng)新思維和實踐思維等。在小學科學課程教學中，學生的探究思維、創(chuàng)新思維和實踐思維都需要教師積極引導，而應用虛擬現(xiàn)實技術可以為學生運用探究思維提供一個更加廣闊的平臺，讓他們在這個平臺中能夠自由地探索，發(fā)揮自己的創(chuàng)造力。在教學中，教師可以利用虛擬現(xiàn)實技術為學生呈現(xiàn)一片色彩斑斕的樹葉，學生對其進行仔細觀察后，會發(fā)現(xiàn)這片樹葉表面是由不同顏色組成的。教師可以利用虛擬現(xiàn)實技術將這片樹葉呈現(xiàn)在學生面前，接著引導學生觀察樹葉表面是否有紋理，通過對不同紋理的觀察感受不同顏色所代表的含義。教師還可以利用虛擬現(xiàn)實技術為學生提供一個“環(huán)境”，讓他們在這個環(huán)境中自由地探索和發(fā)現(xiàn)。此外，教師還可以帶領學生制作一張“色卡”，讓他們用不同顏色表達自己對這片葉子的感受。通過這種方式，可以讓學生更好地理解“色彩”與“顏色”之間的聯(lián)系。在這樣的情境中，學生對“色彩”會有更深層次的了解。

（六）運用虛擬現(xiàn)實技術，幫助學生進行知識總結(jié)回顧

在推動新課程改革的過程中，教師都在自覺地對課堂講解方式進行創(chuàng)新，然而他們卻忽視了對教學的總結(jié)與回顧這一環(huán)節(jié)，這不利于學生對知識框架進行整理，而且容易導致學生對知識點的掌握出現(xiàn)偏差。所以在小學科學教學中，要注重總結(jié)和復習的環(huán)節(jié)，促進學生對課程的反思，同時要充分利用好虛擬實驗這一形式。為了實現(xiàn)這個目的，教師應在歸納和復習中適當?shù)亟Y(jié)合虛擬實驗教學，比如，教師在講述了“船的研究”之后，可讓學生自己復習課本上所學知識，建立一個簡易的知識架構，然后教師再利用虛擬現(xiàn)實技術示范一些與課本內(nèi)容有關的實驗，加深學生對所學內(nèi)容的了解和掌握。最后，要求學生在課后回顧的過程中，如果有不明白的地方，可以用重新操作實驗步驟的方法解決問題，這有助于學生查漏補缺，鞏固所學內(nèi)容。由此可以看出，在“小結(jié)”和“復習”階段，通過使用虛擬實驗的方式，可以幫助學生加深對所學內(nèi)容的了解和把握，進一步鞏固理論基礎。

四、結(jié)語

綜上所述，科學技術的不斷發(fā)展，也促使虛擬現(xiàn)實技術不斷進步。在小學科學課程中應用虛擬現(xiàn)實技術，可以有效提高課堂教學質(zhì)量，為學生提供更加生動形象、富有趣味性的教學內(nèi)容。教師要積極轉(zhuǎn)變教育理念，通過加強與學生的互動、優(yōu)化課堂教學環(huán)境、構建新型教學模式等方式，將虛擬現(xiàn)實技術充分應用于小學科學教學中，促進小學科學課程教學效果的提升，注意培養(yǎng)學生的探索精神和實踐能力。

參考文獻

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