关于虚拟现实技术在初中物理实验教学中的运用

李晓虹

云南省临沧市临翔区一中

在物理教学活动中，使用理论知识和实验课程相结合教学方式有着众多的优势，首先可以帮助教师吸引学生的学习兴趣，其次在理论知识的学习中，配合学生的实验课教学，可以有效的提升学生在对于物理知识的理解和观察物理变化的现象。但是在传统的物理教学实验中，由于教学实施的不足和实验的安全性都会导致物理实验的无法进行，伴随着信息时代的到来，虚拟现实技术完全解决了物理实验中的问题，全面的提升了物理教学的整体教学质量。

一、虚拟现实技术在中学物理实验中的重要性

通过搭建虚拟现实技术平台能够给中学生学习物理创建良好的环境，摆脱时间和空间的限制，在开放式的实验环境，学生们可以自己选择实验要求，实验主题选择合适的仪器精心实验，改变了传统的教师灌输式教学手段，最大程度发挥学生的潜力。在中学物理教学中加入虚拟现实技术，对于中学的物理教学来说有着重要的意义，首先在传统的教学模式下，物理教学实验课程由于实验器材的问题和实验安全性的问题无法正常开展，在虚拟现实技术的加入同时解决了这个问题，并解决了关于物理实验课堂上使用的实验成本问题，降低了学校的成本支出。节约学校成本开销。其次在提升了学生对于物理教学的学习效率，在理论学习的同时加入物理实验教学，帮助学生巩固了理论知识，提升了学习效果。最后在物理教学中，加入实验课程要求，可以有效的提升学生的动手实践性，在提升教学趣味性的同时，培养学生的积极性。同时在物理实验教学中，培养了学生的逻辑思维能力和观察能力，对于学生的全面提高奠定了基础。

二、虚拟现实在中学物理实验中的意义

1.测量实验中，方便学生观察物理现象。作为一种基本的实验类型——测量实验在中学物理实验中占据十分重要的地位。该类实验主要考察学生对实验器材的正确操作，也是其他实验的基础。但该类型实验复杂程度不一，故面对一些复杂的实验时，教师若不能在真实的环境中进行讲解，则可能导致部分学生无法很好的了解。对此，教师可以借助虚拟现实技术辅助课堂，方便学生对相关物理实验的观察。

2.演示实验中，增强学生物理学习效果。另外，演示型实验也是中学物理教学中一种常见的实验类型。由于班级学生人数众多，所以在真实的实验场景中，部分学生无法直观且全面的观察实验过程，阻碍了学生学习效率的提升。对此，演示型实验可以有效解决这一问题。在教学过程中，教师可以借助虚拟现实技术将实验过程直观且生动地呈现在学生面前，以便学生更好的观察与理解相关的物理知识与物理规律。

三、虚拟现实技术在物理实验中的应用

1.在演示型实验中的应用。演示型实验是物理教师常用的手段，通过演示可以引起中学生的兴趣，激发学生的探究兴趣，但是演示型实验在很大程度上受到实验室的限制，对实验环境要求比较高，例如，在演示光的反射时，一旦有条件不符合，那么实验可能会失败，影响物理知识的科学性，这时就可以运用虚拟现实技术，首先介绍光的基本概念，如，入射光线、反射光线等，然后建立光的反射设计模型，演示光的反射实验，然后教师可以要求学生在虚拟的实验平台上通过移动鼠标改变入射角的大小再观察光线的改变，这样能够引起学生主动探究的心理，对比入射角和反射角，得出结论，然后再有老师规范光的反射定理。

2.在探究型实验中的应用。探究型实验就是要求学生主动探究，总结实验现象所对应的规律，能够提高中学生的观察力和探究力，但是在探究的过程中会受到各方面条件的影响，导致探究结果的不准确，计划的实验过程实施受阻。运用虚拟现实技术就会保证探究实验的顺利进行。例如，在教师的指导下，探究凸透镜的成像的规律时，运用现实实验，学生很难总结成像的规律，最后只能死记硬背，运用虚拟现实技术，教师可以演示物体由远到近逐渐靠近凸透镜的过程，学生通过观察和呈现的想象总结成像的特征，提高学生创新的发散思维。然后，指导学生进行虚拟实验，使用鼠标拖动物体，由远及近，很容易操作，也便于观察，在观察的同时，做好成像的记录，总结特点，最后由教师规范成像规律。

3.在操作型实验中的应用。操作型实验就是在教师的指导下，根据已经具备的知识进行连接、安装和设计总结发现相应的规律。在实际的中学物理教学中，学生很少有机会真正进行操作，没有实现新课改的目标。借助虚拟现实技术可以提高学生操作训练的机会。

虚拟现实技术是科技飞速发展下产生的一种高科技的教学辅助工具。在中学物理实验教学中的应用可以改变传统实验教学的片面性与单一性，为实验教学注入了新的生机与活力，有助于激发学生对物理实验的学习兴趣，促进学生综合能力的全面提升。