VR技术对高中物理实验学习的作用

何建业

摘要：VR技术是对传统学习模式的一种补充，对教育领域产生了越来越广泛的影响。本文以物理实验学习为出发点，分析了VR技术对高中物理实验学习的作用以及具体的学习方法和注意事项。

关键词：VR技术；高中物理；实验学习；作用

VR（虚拟现实技术）是信息时代的特殊产物，该种技术集齐多媒体、数字图像处理、传感器、计算机图形等内容于一体，可以呈现立体化的视觉、声音，在多个领域都得到了广泛应用。如，在图书馆中应用VR技术，能够营造出身临其境的感觉，比起以往的知识获取方式，VR技术更加丰富、生动。其实，VR技术不仅在科技领域大展拳脚，在教育领域也有了越来越广泛的应用。

在高中物理的学习过程中，实验无疑是难度非常高的一个内容，常见的物理实验知识点有运动描述实验、运动合成与分解实验、机械能守恒定律实验、电磁感应实验、机械振动实验等，实验学习是帮助我们掌握物理规律，学好物理学科的关键环节，在传统的实验学习中，一般是通过老师讲解——动手操作——课后总结巩固的方式进行，由于条件限制，亲身操作的机会并不多。VR技术的出现，很好的弥补了传统物理实验学习的种种不足。

1 VR技术在物理实验学习中的价值

VR技术是一种人机交互式仿真系统，最大的优势便是可以营造出真实、生动的情境，将我们置于真实的实验学习环境中进行探究。在物理实验学习应用VR技术，我们可以自己通过各项命令的控制进行操作，仔细观察各个角度的实验变化，比起传统的实验学习方法，能够领悟的更加深刻。此外，传统实验操作是转瞬即逝的，如果不把握好宝贵的实验课堂学习机会，那么后面就不会再有类似的动手機会，VR技术不同，通过VR技术，可以反复进行实验，在每一次的学习中找到自己的不足，逐步提升自我。如今，每一个同学基本上都人手配备了笔记本、平板电脑、智能手机，VR对终端要求并不高，不管是通过电脑、手机还是平板，都能操作，既能在课堂上学习，在课后，也可以利用自己手中的移动终端来深入学习实验内容。

2 如何发挥出VR技术在物理实验学习中的作用

2.1 利用VR技术将虚拟知识直观呈现出来

在高中物理中，力学是基础，经过初中阶段的学习，我们已经掌握了基本的力学知识，也做过简单的力学实验，但是，比起初中力学实验，高中物理力学实验内容难度更高，抽象复杂，在高考中，力学实验也是考察重点，并且经常与电磁学、光学知识交叉起来考察，如果力学实验掌握不过关，自然会导致高考得分大受影响。

在初中，我们学习的力学知识直观，高中则与之相反，“重力”、“摩擦力”、“匀速直线运动”、“平抛运动”、“圆周运动”、“动能定理”、“动量守恒定理”等内容更偏向于微观范畴。传统力学实验学习方式，固然能帮助我们在操作中证明理论，但是只能简单观察到实验现象，加上现有的实验课堂是以小组成员为单位，每一个同学能动手操作的次数也较少，无法真正体会到力学实验背后的知识点，导致实验学习失去应有的价值。

在实验操作完毕后，我们可以通过VR技术来学习实验内容，先回顾一遍课本上的知识点，再通过VR技术的可编辑性、高仿真性来自己动手操作，看看在物体运动过程中，受力情况究竟发生了什么样的变化，将物体运动速度放缓，仔细观察。最后，再一次结合课本的实验内容来巩固，这很好的弥补了我们在实验操作中的不足，复习了旧知识，更好的消化、理解实验原理。

2.2 借助VR技术培养严谨的物理思维

学习高中物理内容，固然是为了掌握其中的原理、概念，提高解题能力，在高考中取得好的分数，但是更重要的，是要培养自身的物理思维。物理知识，都是经过科学家们严谨的实验基础上得出，通过这门课程的学习，能够为我们后续大学，乃至工作后问题的解决打好理性思维基础，VR技术在我们物理思维的培养上，也有积极的作用和价值。

在具体应用环节上，可以采用“先实验”、“后模拟”的方法，先进行真实操作，再开展实验模拟，想一想这个定理、概念究竟是怎样得出的，实验步骤要注意什么，如果实验出现差错，会产生什么样的结果，总之，物理实验的学习，必须要多问自己“为什么”、“怎样解决”。

以“电路连接”实验的开展为例，在实验操作后，即可利用VR技术来进一步深入学习，在操作不当、连接错误时，VR系统会发出警报，提示哪里出现了错误，再开动脑筋想一想如何解决，在完全正确后，方可进行下一步的操作。这种方法，本身就是对我们物理思维的锻炼方式，物理是一门非常严谨的学科，物理实验操作，也必须要遵循严谨性原则，在VR系统中，只有保证连接方式和顺序的正确性，才能保证实验顺利开展。养成了这种严谨的物理思维后，不管是对待学习，还是生活，我们都能将这一思维迁移到其中，对自己的成长也非常有益。

3 结语

VR技术是信息技术界的革命，对于多个领域，都产生了深远影响。将VR技术应用在高中物理实验知识点的学习中，让枯燥的实验内容变得丰富、趣味，弥补了传统实验学习方法单一、被动的不足，对于我们物理思维的培养也非常有益。因此，在学习中，我们要善于应用工具来辅助自己的学习活动，帮助自己突破学习中的难点和重点。

参考文献：

[1]郭珍珍，陈晋. VR技术在现代教学中的应用[J]. 现代商贸工业. 2018（34）

[2]黄唯唯. VR技术在教育行业中的探究和应用[J]. 数字通信世界. 2018（10）

[3]樊亚丽. 基于VR技术的摄影仿真实验室的开发与建设分析[J]. 西部广播电视. 2018（16）