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中國東南沿海試水VR課堂 教師指可避實驗風險

來源: 南方日報網絡版     時間: 2019-10-18 06:46:03
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   中國東南沿海試水VR課堂 教師指可避實驗風險

  

  中新網福州10月17日電 (林金)學生們戴上VR眼鏡,操作VR手柄,就能進入3D虛擬空間,在AI實驗助教的幫助下進行擬真實驗!這一幅“未來課堂”的場景正在福州十中上演。10月16日,網龍虛擬實驗室在福建省的物理、化學實驗課中亮相,老師們運用力學、電學、化學反應等實驗引擎,配合3D實驗資源,完成了兩堂精彩的實驗課。

  在福州十中課堂上,記者看到師生們興致盎然。“用高錳酸鉀制氧氣”是化學科目的經典實驗,學生們在點燃酒精燈、加熱藥品等實驗過程中,可能因失誤引發一些風險。虛擬實驗室令學生們在實操實驗前,全面掌握實驗步驟,避免低級錯誤和實驗風險。

學生們通過虛擬實驗室界面觀察布朗運動。 林春茵 攝
學生們通過虛擬實驗室界面觀察布朗運動。 林春茵 攝

  “現在,請同學們戴上VR設備,通過虛擬實驗室,體驗高錳酸鉀制氧氣的實驗過程。”在福州十中化學老師徐金華的帶領下,同學們分成四組,依次進行了一番體驗。戴上VR眼鏡,擬真化的實驗場景便呈現在眼前,通過控制VR手柄,就能操控試管、酒精燈、藥匙等實驗儀器。

  “試管向下傾斜20°左右,鐵夾要夾在離試管1/3處哦!”在進行虛擬實驗的過程中,有一位懸浮在眼前的藍眼睛機器人,它是全程在線的AI實驗助教,會提示學生詳細的實驗步驟和操作細節。每一個步驟結束后,AI實驗助教就會發出“正確”或“錯誤”的提醒。

學生們使用VR設備體驗高錳酸鉀制氧氣的實驗過程。 林春茵 攝
學生們使用VR設備體驗高錳酸鉀制氧氣的實驗過程。 林春茵 攝

  “這一節化學實驗課,我們融合了虛擬實驗與實操實驗進行演示,讓學生們在虛擬實驗室中掌握知識點和實驗步驟,再運用到實操實驗的過程中。”化學老師徐金華表示,傳統課堂中,老師面對班級數十位同學,難以快速發現學生們的共性問題和個性問題,虛擬實驗室實現了對學生個性化數據的全程監測和反饋。部分高風險性,高復雜性的實驗,學生們也可以通過虛擬實驗室進行探究,提高學生們的學習興趣與熱情。

  在當天下午進行的物理實驗課中,學生們也通過虛擬實驗室,體驗了在顯微鏡下觀察布朗運動的情景。“福州十中初高中物理組在去年11月率先使用了虛擬實驗室。”物理老師林潔青說,VR等新技術的應用,提高了課堂效率,增強了教學的趣味性與互動性,讓學生們對實驗課程有了更深刻的理解。

  網龍首席執行官熊立博士對中新網記者表示,全國已有74%的省份將初中實驗操作納入中考,傳統實驗存在采購及維護成本高、實驗風險不易把控等局限性,虛擬現實等新新技術在物理、化學、生物、地理等實驗性、演示性課程中的應用將不斷普及,虛擬實驗室等數字教育產品和解決方案將成為未來課堂的發展趨勢。

  “目前虛擬實驗室已全面覆蓋K12物理、化學、生物、科學等學科的學習目標。我們研發了各類實驗引擎,涵蓋力學、電學、熱學、磁學、化學反應。為了更真實的還原實驗過程,我們還配套生產了大量制作精良的實驗實拍視頻以及3D實驗資源。”熊立說,虛擬實驗室已經完成了人教版初高中物理、化學教學大綱內所有實驗資源的制作,當前還在加緊制作生物及科學學科的配套資源,全部完成后資源總量將超1000個。

物理老師林潔青通過虛擬實驗室設備演示布朗運動。 林春茵 攝
物理老師林潔青通過虛擬實驗室設備演示布朗運動。 林春茵 攝

  在熊立看來,用虛擬實驗室取代傳統的實操實驗,并不會會削弱學生的動手能力和創造能力“我們的出發點并非用虛擬實驗室完全取代傳統的實操實驗,而是在傳統實操實驗的基礎上,提供一種信息化的實驗解決方案,彌補傳統實操實驗的局限。”

  2018年12月,工信部印發《關于加快推進虛擬現實產業發展的指導意見》,文件中明確指出,要推進虛擬現實技術在物理、化學、生物、地理等實驗性、演示性課程中的應用,構建虛擬教室、虛擬實驗室等教育教學環境。

  目前,網龍的虛擬實驗室已經在福州十中和屏東中學試點。熊立認為,虛擬實驗室等數字教育產品和解決方案將成為未來課堂的發展趨勢,未來,網龍將在福建、湖北、山東、上海等省市率先推廣。(完)


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