虚拟现实技术走进课堂

金德荣

〔摘    要〕  虚拟现实技术（简称 VR）是一种将计算机技术、传感器技术和其他相关技术融合的多媒体体验系统，具有交互性强、沉浸感强等特点。将虚拟现实技术引入小学科学课程教学中，能够营造出真实的科学情境，激发学生对科学学习的兴趣，促进学生科学素养的全面提升。本文主要阐述了虚拟现实技术的概念及特点，以及小学科学教学现状，进一步提出了相对应的教学策略，旨在为小学科学教学工作做出贡献。

〔关键词〕  小学科学；虚拟现实技术；策略

〔中图分类号〕  G424                〔文献标识码〕  A         〔文章编号〕  1674-6317    （2024）  02    103-105

随着科技的不断发展，人们的生活越来越便捷，计算机技术也在不断进步。在这种背景下，虚拟现实技术得到了广泛应用。虚拟现实技术是一种具有高度沉浸性和交互性的虚拟空间环境，能够为学生提供与现实世界类似的体验。利用虚拟现实技术能够有效提升小学生的学习兴趣，提高教学质量和效率。小学科学是小学教育阶段的重要课程，加强虚拟现实技术在小学科学课程中的应用，能够有效提升教学效果。

一、虚拟现实技术的概念以及特点

虚拟现实技术是计算机技术中的一种，通过计算机对现实世界的三维数据进行模拟，让用户可以实现虚拟场景的交互。这种技术广泛应用于游戏、娱乐等多个领域。虚拟现实技术在我国的发展时间并不长，但是发展速度非常快。虚拟现实技术是一种以计算机为基础，通过计算机对各种数据进行模拟，从而实现对现实世界的三维仿真，使用户可以产生类似于现实世界的沉浸感。在这种环境中，用户可以与计算机进行交互，从而实现与真实世界相似的体验。

虚拟现实技术具有以下几个特点。首先，虚拟现实技术在使用时是模拟真实的物理世界，因此并不会对学生的身体造成伤害。其次，虚拟现实技术可以应用于多个领域，例如在医学、游戏、教育等多个领域都有应用。通过虚拟现实技术可以实现对学生进行生理和心理方面的雙重训练。最后，虚拟现实技术具有良好的交互性，可以让用户与虚拟场景进行交互，使用户与真实世界中的事物进行互动，从而有效地增强学生的学习兴趣和主动性。

在小学科学教学过程中，利用虚拟现实技术能够为学生提供更好的学习环境和学习机会，帮助学生了解到更多知识。在小学科学教学过程中可以利用虚拟现实技术进行实验教学、模拟实验等等，有效提升学生对知识的理解和掌握。同时，小学生具有较强的好奇心和求知欲，利用虚拟现实技术能够增强他们对知识的理解和记忆效果。小学科学课程是一门实践性很强的课程，需要学生进行实际操作才能掌握知识要点，因此可以利用虚拟现实技术将抽象的知识点具体化、形象化、生动化，让学生更容易接受和掌握知识要点。

二、小学科学教学引入虚拟现实技术出现的问题

当前我国小学科学课程中引入虚拟现实技术主要存在以下几个方面的问题。

（一）教学方式不够丰富

在小学科学教学中，教师主要采用讲授式的教学方法，即教师通过讲解让学生对科学知识有一个初步的了解和掌握。很多时候教师在讲解科学知识时并不是根据实际情况进行讲解，而是根据自己的教学经验进行教学，这种授课方式很难激发学生的学习兴趣和积极性。另外，由于小学科学课程内容较多，而且很难在课堂上全部呈现给学生，所以很多时候教师在课堂上只是简单地向学生讲述一下其中的知识点就结束了课程。这种不够丰富的教学方式使很多学生无法及时了解到课堂上所讲授的具体内容、主要内容以及知识点之间的关系，因此难以保证教学效果和质量。

（二）教学内容不够真实

小学科学课程具有较强的科学性和严谨性，在教学过程中必须保证教学内容真实可靠，不能存在任何虚构成分。传统教学模式中教师一般都是通过 PPT课件或者 PPT形式向学生展示教学内容，很难保证教学内容的真实性。由于小学科学课程本身具有较强的抽象性和逻辑性，教师在授课中很难将教学内容形象化，导致学生难以理解和掌握。而且在传统教学模式中，教师只能通过语言和文字表述教学内容，导致学生不能够直观地感受到科学知识的魅力，也无法感受到科学实验的真实过程。为了保证教学内容的真实性，在小学科学课程中引入虚拟现实技术是非常必要的。虚拟现实技术能够将教学内容以更加直观、生动、形象的形式呈现在学生面前，增强学生对教学内容的理解和认识。采用虚拟现实技术能够帮助学生更好地了解科学知识，提升学生对科学知识的认知水平。

三、虚拟现实技术在小学科学课程中的运用策略

（一）运用虚拟现实技术，帮助学生理解抽象的科学知识

在小学科学课程教学中，学生的抽象思维能力和对科学知识的理解能力较差。因此，教师需结合学生的实际情况，有针对性地开展教学活动。比如，在教学“种子的萌发”这一节课时，教师可以利用虚拟现实技术创设“种子”的三维动画模型，让学生进行观察和思考，在教师的指导下完成设计方案。例如：教师可以借助虚拟现实技术设计一条“种子”形成的路线图，引导学生观察和思考种子在生长过程中需要经历哪些阶段。为了让学生更好地理解“种子萌发”这一知识，教师可以借助虚拟现实技术设计一段视频。在这段视频中，可以给学生播放一些种子萌发的现象，引导学生思考哪些因素会影响种子的萌发。通过虚拟现实技术设计的视频帮助学生理解抽象的科学知识，能够有效提升学生对科学知识的理解能力和应用能力，提升教学质量和效率。

（二）运用虚拟现实技术，解决学生学习的难点

在小学科学课程教学中，由于教学资源有限，教师不能将所有的实验器材都展现给学生。因此，教师可根据教学内容，选择合适的教学资源进行教学。但是，不同的教学内容具有不同的特点，学生在学习过程中往往会遇到一些学习上的难点。例如：在学习“声音的传播”这一节课时，教师可以设计一个简单的实验，让学生进行观察和思考。然后，让学生戴上耳机、扩音器等设备，并根据所学内容设计出适合自己的实验方案。在实验过程中，教师可以对学生进行引导，让学生发现其中的问题，再帮助学生解决问题。在这个过程中，教师可以让学生对声音的传播方式进行深入思考和研究。

（三）运用虚拟现实技术，模拟各种实验

科学课中有很多实验，为了让学生能够对实验有更直观的感受，教师可以利用虚拟现实技术模拟实验。如模拟一滴水的变化，教师可以将水滴放入水中，观察它的变化情况，还可以利用虚拟现实技术模拟出水在不同温度下的变化情况。学生能够通过这种方式体验水的温度、水的密度等，并且能够感受到水在不同温度下所呈现出的状态。如在《水分子》一课中，教师可以让学生用水分子来做实验。为了让学生对水分子有更直观的感受，教师可以让学生先观察一滴水中水分子的变化情况。在观察过程中，教师可以先向学生展示一滴水，然后引导学生观察水滴落到水中所呈现出来的状态。还可以让学生用手触摸水滴，感受水滴与手指之间的温度差异。此外，虚拟现实技术还能有效弥补传统教学方法的不足，提升教学效果。

（四）运用虚拟现实技术，激发学生的学习兴趣

小学科学课程是一门以实验为主的课程，学生只有通过亲身实践才能更加深刻地理解知识内容。而小学生在课堂上往往注意力不够集中，对知识的理解不够深入，教师利用虚拟现实技术可以为学生提供一个身临其境的学习环境，使学生的思维能力和注意力都得到有效提升。例如，教师可以通过虚拟现实技术让学生自己动手制作一个“电话”，让学生以此了解到“电话”是怎样工作的。通过虚拟现实技术制作“电话”不仅可以让学生体验制作“电话”的乐趣，还可以让他们对科学产生浓厚的兴趣。在制作完成之后，教师可以组织学生进行关于“电话”的小游戏，引导学生进行听音和打电话等活动。通过这种方式，不仅可以有效提高学生的动手能力，还能够增强他们对科学课程的兴趣。

（五）运用虚拟现实技术，培养学生的科学思维

科学思维是科学素质的核心，它包括探究思维、创新思维和实践思维等。在小学科学课程教学中，学生的探究思维、创新思维和实践思维都需要教师积极引导，而应用虚拟现实技术可以为学生运用探究思维提供一个更加广阔的平台，让他们在这个平台中能够自由地探索，发挥自己的创造力。在教学中，教师可以利用虚拟现实技术为学生呈现一片色彩斑斓的树叶，学生对其进行仔细观察后，会发现这片树叶表面是由不同颜色组成的。教师可以利用虚拟现实技术将这片树叶呈现在学生面前，接着引导学生观察树叶表面是否有纹理，通过对不同纹理的观察感受不同颜色所代表的含义。教师还可以利用虚拟现实技术为学生提供一个“环境”，让他们在这个环境中自由地探索和发现。此外，教师还可以带领学生制作一张“色卡”，让他们用不同颜色表达自己对这片叶子的感受。通过这种方式，可以让学生更好地理解“色彩”与“颜色”之间的联系。在这样的情境中，学生对“色彩”会有更深层次的了解。

（六）运用虚拟现实技术，帮助学生进行知识总结回顾

在推动新课程改革的过程中，教师都在自觉地对课堂讲解方式进行创新，然而他们却忽视了对教学的总结与回顾这一环节，这不利于学生对知识框架进行整理，而且容易导致学生对知识点的掌握出现偏差。所以在小学科学教学中，要注重总结和复习的环节，促进学生对课程的反思，同时要充分利用好虚拟实验这一形式。为了实现这个目的，教师应在归纳和复习中适当地结合虚拟实验教学，比如，教师在讲述了“船的研究”之后，可让学生自己复习课本上所学知识，建立一个简易的知识架构，然后教师再利用虚拟现实技术示范一些与课本內容有关的实验，加深学生对所学内容的了解和掌握。最后，要求学生在课后回顾的过程中，如果有不明白的地方，可以用重新操作实验步骤的方法解决问题，这有助于学生查漏补缺，巩固所学内容。由此可以看出，在“小结”和“复习”阶段，通过使用虚拟实验的方式，可以帮助学生加深对所学内容的了解和把握，进一步巩固理论基础。

四、结语

综上所述，科学技术的不断发展，也促使虚拟现实技术不断进步。在小学科学课程中应用虚拟现实技术，可以有效提高课堂教学质量，为学生提供更加生动形象、富有趣味性的教学内容。教师要积极转变教育理念，通过加强与学生的互动、优化课堂教学环境、构建新型教学模式等方式，将虚拟现实技术充分应用于小学科学教学中，促进小学科学课程教学效果的提升，注意培养学生的探索精神和实践能力。

参考文献

[1]张婷.浅谈虚拟现实技术在小学科学教学中的应用[J].文渊（小学版），2020（7）：290.

[2]张亮.例谈虚拟现实技术在小学科学教学中的应用[J].教育与装备研究，2023（1）：72-74.

[3]成艳萍.虚拟现实技术在小学科学教学中应用的探究[J].教育信息技术，2019（11）：74-76.