虚拟学习情境

虚拟学习情境（精选10篇）

虚拟学习情境 篇1

在新一轮课程改革实验中, 信息技术与科学课程的整合有效地提高了课堂教学效率, 其中设计学习情境作为加强科学课程学习与学生生活经验相联系的重要手段, 被引起高度的重视。以信息技术为支持的虚拟学习情境的创设弥补了课堂条件的局限性, 提供了丰富的学习资源, 对提高科学课的教学效果尤为重要。

在科学课堂中, 利用图片、视频、动画等手段呈现一些学生课堂上接触不到的事物, 给学生多感官刺激, 调动学习兴趣, 有助于让学生形象生动地感知事物, 减少学习抽象知识的困难, 发展学生的观察力和形象思维能力等认识能力。例如讲“一天的垃圾”时出示各种生活垃圾、工业垃圾、垃圾污染河流等图片, 使学生对垃圾有一个感性的认识。学习“指南针”时, 出示古代司南、指南车、指南鱼、各种各样的罗盘及各式的指南针的图片以及使用指南针的视频、动画, 讲述指南针的历史, 说明指南针是中国的四大发明之一, 增强学生的民族自豪感和自信心, 使学生更加热爱祖国。在学习动植物一生的成长时, 虽然同学们能分阶段的感知动植物生长的某个阶段, 但不能系统的了解动植物整个一生的发展变化过程, 这时出示动植物一生的资料图片或者以视频展示的方式创设虚拟直观的学习情境, 便于学生观察和理解, 使学生系统的掌握知识。

小学科学是一门以实验为基础的科学, 但很多实验由于条件所限而无法达到理想的效果, 或者需在特定的环境中才能够展现;还有一些实验由于操作不当容易发生意外事故;也有一些实验现象不明显, 不易观察。在这种情况下, 课堂上应利用各种信息资源, 设计与主题相关的、尽可能接近真实实验条件和实验环境的虚拟实验情境尤为重要, 它比现实更安全, 并且能提供现实中不能及时获得的经验。比如“我们是怎样听到声音的”“物体的热胀冷缩”真实实验不如虚拟实验表现清楚、直观, 且安全。在“坚硬的岩石会改变模样吗”中, 我们不能亲眼观察或不易观察这种变化, 在学习“地球的内部运动”时, 由于学生平时接触不到这方面的知识, 感觉比较抽象, 所以借助信息技术创设生动、形象的虚拟实验情境, 会使学生的情绪顿然高涨, 探索自然科学奥秘的热情和动力油然而生, 并有利于学生理解和接受, 掌握相关的科学知识。

小学科学课中的内容不一定都要创设虚拟学习情境, 要根据教学内容、教学目标和现有的教学条件而定, 设计科学课虚拟学习情境的方法多种多样, 只要能达到预期的教学效果, 教师可以发挥自己的创造性, 把情境教学的风采展示出来。创设学习情境, 既可以把教材内容“还原”, 把教材中提到的“境”再现出来, 让学生真切地感受到其中的物、情和变化过程, 也可以模拟与教材相似的情境, 谋求形似、神似、功能相似、结构相似等, 让学生得其门而入, 掌握抽象的科学原理;既可以借助电影“蒙太奇”的技巧和幻灯、录音、计算机技术等来创设情境, 也可以根据自己的想法千方百计地创造出符合教学需要的情境来。下面通过两个实例说明在实际课堂中如何把握时机利用信息技术创设虚拟学习情境, 以及所创设虚拟学习情境达到的教学效果。

一、地球内部运动引起的地形变化

本课是教科版《科学》五年级上册第三单元第二课“地球内部运动引起的地形变化”, 在了解了地球表面各式各样的地形后, 本节课开始指导学生学习有关地球表面地形地貌形成和重塑的内容, 主要通过火山和地震的事例来认识地球内部的力量是如何改变地形地貌的。根据本课的知识特点, 共创设了6个虚拟学习情境, 笔者按课堂中应用的次序把每种情境的名称、描述及作用进行归纳总结, 如下表1所示:

二、《坚硬的岩石会改变模样吗》的虚拟学习情境

《坚硬的岩石会改变模样吗》是教科版《科学》五年级上册第三单元“地球表面及其变化”中的第三课, 在经过前两课的学习学生对地球表面及地球内部运动有了基本的认识, 从这节课开始引导学生认识由地球外部的力量引起的地表形态变化。在学生的原有认知里, 岩石都是坚硬的, 是不容易发生变化的。但自然界的许多事实和现象表明, 坚硬的岩石也会发生变化。通过探索岩石破碎的原因, 认识冷热、流水、生物等各种自然力量对岩石的破坏作用——风化作用。在风化作用下, 坚硬的岩石改变了模样, 并导致地表形态发生变化, 形成许多自然景观。根据本专题的知识特点, 在教学设计过程中设计了6个虚拟学习情境, 具体如下表2所示:

通过以上两个例子, 我们了解到小学科学课堂中的虚拟学习情境, 引发了学生的学习兴趣, 提高了学习效率, 并有助于学生掌握科学知识, 培养学生的创造力, 使学生的情感态度和创新精神得到长足发展, 引发学生“学科学、爱科学”的热情。因此我们应该充分利用信息技术创设虚拟学习情境, 丰富小学科学课堂, 调动学生学习兴趣, 促进学生全面发展。

浅议小学科学课虚拟学习情境设计 篇2

【关键词】小学科学课；现状与问题；虚拟学习情境

1小学科学课教学现状以及存在的问题

1.1教学方法落后，难以突出学科特点

现阶段我国大多数地区小学科学课教学使用的教学方法仍旧比较落后，主要还是教师讲解、演示、通过实验验证一些科学知识，局限于课堂教学，教师为主、学生为辅的课堂教学模式没有得到改变。学生普遍学习积极性不高，课堂教学过程中，教师和学生的交流互动比较少。例如在《植物的生长》教学过程中，老师只是空泛讲解植物生长过程，但是学生没有亲自种植，也没有通过直观的视频资料观摩植物生长的过程，所以学习知识很死板，记忆知识也不牢固。这样一来，小学科学课的学科特点无法被突出。

1.2教学设备与资源严重缺乏

小学科学课教学最主要的特点就是操作性和实践性，学生对于观察和动手做有很大的兴趣，所以小学科学课需要有足够的设备与资源，保障实验室环境好，教师能够有好的教学环境。但是很多学校目前仪器设备和资源处于短缺状态，并非所有学生都有动手参与的机会，对于地球运转、遗传和进化、生物遗传等知识来说，如果不充分利用教学设备与资源则无法达到最佳教学效果。

1.3利用信息技术创立虚拟学习情境少

很多小学科学课堂已经具备开展虚拟学习情景教学的条件，但是教师主要是利用信息技术来收集、查找教学资料，很少开展设计虚拟情境教学的实践活动。因此，学生的探究性学习能力以及配合能力还是相对薄弱。很多科学课适合在虚拟情境中开展教学的内容都没有被教师有效地规划和设计，仍采用古板的方式教学，学生学习主动性不强。

2设计小学科学课虚拟学习情境可行性探讨

2.1虚拟技术已经达到能够支持教学活动的水平

小学科学在小学阶段是必修课，该门课程的基础是生动形象的自然现象，通过教学，要求小学生能够领悟与体有关生命世界（动物、植物、人）、物质世界（物体、物质、运动、能量等）和地球与宇宙（地球概貌与物质、太阳系、地球运动以及引起的变化等）的科学现象和科学知识。除此之外，还要求小学生能够掌握科学的研究技能与方法，提升发现问题和解决问题的能力，发展创造思维，开发他们的求知欲与好奇心。目前很多小学已经具备开展虚拟教学情境的技术与环境，比如说讲授太空知识，可以创造虚拟学习情境，学生能够在逼真的太空环境中遨游，借助操作鼠标、键盘等方式学习太空知识，把握太空规律，身临其境感受宇宙的奥秘。开展虚拟情境教学并不意味着完全将传统的教学方式彻底摒弃，虚拟情境教学仅仅是帮助学生学习科学知识的一种方式和辅助手段。

2.2设计小学科学课堂虚拟学习情境具有显著优势

2.2.1实现真实情境形象化教学

在虚拟的教学情境中，学生转换了参与身份，成为虚拟情境中的主导者，在虚拟的世界中，由计算机、交互的多媒体作为基础高度还原和模拟，提升学生参与感，融入活动中，并非是简单地盯着计算机屏幕观看，虚拟技术能够利用图像、声音、图形高度创造逼真的环境，学生身处其中，非常容易有临场感。在小学科学教学过程中应用虚拟情境教学，能够展现高科技技术，是教育信息化和现代化发展的表现。

2.2.2不受时间与空间限制

虚拟学习情境不会受到时间与空间限制，参与者能够随时学习，教师也能够利用多媒体随时把握学生的信息，对信息进行加工，并且及时传递信息，这样的学习方式能够刺激学生的感官，优化教师教学方式，教师能够结合学生兴趣构建一个科学的学习计划，最大化提升教学效果。

2.2.3能够重复操作，便利简单

小学科学教学过程中需要重视科学实验教学，通过实验的方式掌握科学知识，由于受到教学资源有限、季节影响、地域差异等因素影响，很多学生无法借助实验的方式来理解事物本质。虚拟学习环境能够彻底突破这种限制，学生可以重复操作，操作方式更加便利简单，也能够避免危险，最大化节约了实验成本。

3小学科学课虚拟学习情境设计方法与步骤

3.1分析教学目标

在整个教学活动中，最关键的就是分析教学目标，这是达到教学效果的主要依据，也是设计虚拟学习情境的首要工作。确立教学目标要以学习者的水平和具体的教学内容为基础，了解学习的难点，注重新旧知识的衔接，把握教学的重点。教学目标分析主要包含情感价值目标、知识技能目标、过程和方法等等具体目标。

3.2分析学习者特点

小学科学课主要是针对六岁到十二岁儿童展开，这一年龄段的儿童缺乏抽象性思维，思维相对简单，对知识具有强烈的好奇心，能够主动探索和学习新知识，思维活动主要依靠已经积累的经验，期望得到家长和老师的鼓励，对于偏爱的老师教授的课程更感兴趣。

3.3分析教学内容

小学科学课程在小学阶段是必修课，基础是生动的自然现象，要求小学生能够理解生命世界、地球与宇宙、物质世界等方面知识，这些内容有助于提升学生的想象力、理解力和分析问题的综合能力。是小学生掌握地理、历史等其他知识的基础，对于之后成长与学习有关键性的帮助。

3.4确立虚拟学习情境

3.4.1确立虚拟的直观学习情境

主要帮助学生以形象的方式对事物产生直观的感知。利用多媒体技术，将抽象的问题形象化、复杂的问题简单化，使得学生提升学习兴趣，更容易接受和理解知识，激发学生主动学习的兴趣，让课堂教学气氛更活跃。

3.4.2创建虚拟问题的学习情境

主要关注学生提问，帮助学生深入理解和思考问题。教师要结合学生的思维特点和心理特点，创设虚拟问题学习情境，在具体的节点处设置问题，使得学生对于要学习的知识有好奇心，培养学生的思维方式、记忆力、注意力。可以通过虚拟游戏、虚拟漫画、虚拟角色设置等具体的方式创建虚拟问题的学习情境，加深学生对教学内容的理解。

3.4.3确立虚拟实验学习情境

这一情境设置的目的是提升课程对学生的吸引力，学生在虚拟的学习情境中，能够主动学习，通过实验的方式提升动手能力，加深对知识的理解与记忆。传统小学科学课堂往往缺乏活力，实验过程中比较死板，但是虚拟实验学习情境比较灵活，能够培养学生的创新能力。

4总结

虚拟情境设计在小学科学课堂的应用符合新课程发展要求，能够凸显学生的课堂主人翁地位，提升学生主动学习的及积极性与想象力。并且这种教学方式符合时代发展的要求，能够和国际发展有效接轨。因此，本文探索了虚拟情境设计在小学科学课堂中的应用，日后针对这一领域还会不断加大研究力度，拓展研究的广度与深度。

参考文献：

[1]钟绍春，王玉玺，钟永江，王伟.基础教育信息化内涵发展的思考.中小学电教.[J]2009（10）

[2]赖肖冰等.小学科学教学现状及其影响因素研究[J].教学与管理，2010（6）：61-62.

[3]张红霞，郁波.国际小学科学课程改革的历史与现状[J].比较教育研究，2003，

[4]苏建明，张续红，胡庆夕.展望虚拟现实技术[J].计算机仿真，2004，21（1）：18-21

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虚拟学习情境 篇3

一、虚拟情境下的探究式学习与评价平台介绍

虚拟情境学习平台是一种特殊的解决问题和学习知识的环境,利用虚拟现实技术在计算机中创建逼真的虚拟环境,学习者通过友好的人机交互界面进行虚拟化的操作,能够获得与真实世界中相同的体验。虚拟现实平台解决了现实实验中场地和时间的限制,并为探究学习、教师指导、学生交流、学习评价、过程记录等活动提供技术支撑。

基于虚拟情境的探究式学习与评价平台提供的学习过程如下:学习者首先设定学习目标和基本学习思路,再通过探究式的操作,逐步学习,不断总结,形成自己的见解并构建完整的作品,提交到虚拟学习平台的数据管理模块。由教师和学生组成的评价小组调用并重现学生的探究式学习过程,并对学生的结论和作品进行评价,提出疑问或建议,研究者再根据这些意见进一步改进其研究成果,最终形成完善的科学见解或作品。

二、虚拟环境下探究式学习平台设计

探究式虚拟情境学习平台的基本功能是利用虚拟现实技术创设开放式虚拟学习平台,支持学生进行自主探索学习。评价者以系统自动记录的学生的学习结果和过程作为进行个性化学习评价的依据如图1。

从数据流的角度看,系统结构从上到下可分为三层:(1)由人机交互界面实现的数据呈现层,主要实现操作指令、实验数据、可视化实验结果之间的转化;(2)由仿真运算、实验过程重现及实验过程分析三大模块组成的数据处理层。实验过程重现模块主要是调用过程数据并传达给仿真运算;(3)由实验数据管理模块及各底层数据库组成的数据管理层。实验过程重现模块根据评价者的指令,通过实验数据管理模块把相应的实验过程数据读取出来,重新提交给仿真运算模块,从而重现整个实验过程。实验过程分析模块负责分析学生的实验行为,得出一些可辅助评价的信息。评价信息也一并保存到实验数据管理模块中,这样,学生便可以根据评价者的意见及反馈信息来完善原来的学习,然后再次提交评价,一直到满意为止。

在做虚拟实验时,人机交互界面一方面把实验者的操作行为转化成内部指令及数据传递给仿真运算模块,另一方面则将仿真运算后的结果数据(即实验操作的结果)以可视化的形式直观地传达给实验者,实现了虚拟实验结果的即时反馈。在做实验评价时,人机交互界面则负责调用数据处理层的各个模块,为评价者重现实验过程,并对实验过程做出初步分析,辅助评价者完成评价活动。在整个实验与评价活动中产生的所有数据都由实验数据管理模块进行统一管理。数据的内容包括学生初始的实验目标和思路、实验操作过程和结果,以及相应的评价信息。

需要强调的是,该系统中所标注的评价者既可以是教师,也可以是学生。大量的研究表明,交流是获取知识的主要途径之一。因此,应当鼓励学生参与到探究式学习平台中的评价环节。

三、探究式学习方式的虚拟设计与实现

按照学习方式的不同,探究式学习可以划分为三类,即行为目标预置式、活动目标随机式和行动目标导向式。行为目标预置式和行动目标导向式的探究学习目标明确,操作进程和学习时间易于控制,因而使用较多;活动目标随机式虽然符合个性化学习与发展,但由于其发散性、时间难以控制等原因而不利于阶段性的达标式学习,更多地用于课外辅助学习。

1. 行为目标预置式

教师预先把探究学习的路径(进程)、目标与标准答案设置好,学生在虚拟情境下,通过探究式的学习、实验或设计,获得探究结果,将其与标准答案对照,检查学习结果的正误。例如,在图2所示的《影视制作》课件中,设计了“越轴”虚拟环境探究练习,学习者在探究轴线规律的过程中,每用鼠标拖动一次机位2,课件就会根据机位是否越轴反馈提示信息。

2. 活动目标随机式

教师给出一个学习或设计任务,没有既定的学习目标,学生可以按照自己的思路设计探究计划、实施学习进程、完成学习或设计任务,并在学习过程中发散性地吸取各类知识。例如,在图3所示的《影视照明》课件中,设计了“舞台布光”虚拟情境探究练习,学生可以发挥想象力,自由摆放舞台上灯具的位置,调节灯具光线的明暗,达到特定的布光效果。

3. 行动目标导向式

教师给出探究学习的目标,开展案例教学,并根据案例设计探究任务,虽然没有标准答案,但有目标或探究过程的针对性和倾向性。学生自主开展个性化探究过程设计,完成学习任务。例如,在图4所示的《会展工程》课件中,设计了“施工过程”虚拟情景探究练习,学习者通过选择不同展台,了解这些展台的结构,认识施工材料和工具,观察不同展台的施工方法和施工步骤,达到学习制作各类展台的目的。

四、探究式学习评价体系的设计与实现

现代教育评价已经从单一的结果评价逐步走向结果、过程、思想和情感等多元化评价。

1. 基于探究行动结果的评价

基于结果的评价就是将学生探究学习获得的最终结果与教师预设的结果进行比较、评判和打分。得分越高,说明探究者的学习越成功。最终的正误比对可以是探究操作结果,也可以是探究学习后对考核问题的回答结果。

2. 基于探究行动过程的评价

(1)探究过程拷贝:将探究者的操作过程全屏拷贝到计算机内。虽然这是最为简单的一种过程记录方式,但是由于其占用存储空间太大而很少使用。

(2)探究过程记忆:在虚拟情境下,探究者的每一步学习进程都是通过点击鼠标完成的。通过记录鼠标的操作步骤、时间,再加以处理,就可以回放探究者的操作过程。

3. 基于探究行动思想方法的评价

学习评价应该反映学生的探究思路和思维方式,这才符合现代教育理念。虽然画面、文字和语言都能够表现学生在虚拟情境下的探究思想和思路,但是,在具体的探究过程中,能够深入和同步表现出学生操作思想的只有语言最为快捷、准确和全面。因此,基于探究行动思想方法的评价对象可以由三个部分组成,一是学生探究学习过程中的具体操作过程记录,二是学生在操作过程中同步的语言描述,三是探究结束后学生的文字总结描述。

就技术角度而言,学生的总结文档可以非常方便地被调用,学生的语音也可以通过麦克风录入到计算机中,并为评价者所调用。难点是如何保证学生操作过程中的讲解与其操作进程画面的同步,以便评价者正确了解学习者的即时思想。我们通过用语音解说时间控制操作画面的进程实现两者的同步。

探究式虚拟实验平台是探究性学习和虚拟现实技术的有效结合。在系统架构方面,我们采用三层的松耦合结构,有利于分布式计算。每一个模块都可以在独立的服务器上运行,并且可用多台服务器来共同承担某一模块的功能。这样的设计有利于构建大型的探索性虚拟学习平台。在学习评价方面,我们强调了对过程的记录和分析。在过滤无效信息、提供实验数据分析、学习过程重现等方面,我们做了很大努力,为学习评价提供了有力的辅助信息。多维度的学习评价是平台开发中最大的技术难点,还可通过建立知识库更好地协助评价活动。

参考文献

[1]Walter Dick,Lou Carey,James O.Carey,the systematic design of instruction,Higher Education Press,2004.

[2]John P.Kubicek,Inquiry-based learning,the nature of science,and computer technology: New possibilities in science education,Ca- nadian Journal of Learning and Technology, 2005.

[3]Joseph R.V.Flora and Adrienne T.Cooper, Incorporating Inquiry-Based Laboratory Ex- periment in Undergraduate Environmental En- gineering Laboratory,Journal of Professional Issues in Engineering Education and Practice, 2005.

小学语文教学中虚拟情境的应用 篇4

关键词：小学语文；语文教学；虚拟情境；

【中图分类号】G623.2

目前，虚拟情境教学法在我国小学语文教育中得到了充分的运用，并取得了令人满意的教学效果。这样教学方法不但可以促使教师与学生在课堂上积极互动，而且也起到了活跃课堂气氛的作用，它可以引导小学生更加深入的研究课文内容，同时也能帮助学生巩固所学习的知识，从而提高了教师的教学质量。

一、导入教学情境

在小学语文教学过程中，导入情境是为了达到教学预期目标，所以，语文教师在设计教学情境时，一定要明确三维目标，结合教学目标实际要求，创设出更加生动和直观的教学环境，充分调动起学生学习的积极性，让学生在最短的时间内，进入到设定的虚拟环境中。虚拟情境设计要系统化，把小学语文的知识更加系统的融入到创设的虚拟情境当中，让语文和创设的情境综合在一起。另外，语文教师还需要引导学生结合学习设置的情境，提出自身的观点和看法，教师结合学生的反馈意见，针对性的调整虚拟情境，确保学习虚拟情境可以满足学生的学习需求。例如：在学习《北京》这篇文章时，借助多媒体教学技术，向学生呈现出北京市的三维立体全景电子地图，学生在观看北京三维地图时，教师再配以相应的讲解，这样可以使学生更加全面的掌握文章内容。

二、设计教学活动

从培养学生能力的目标上来讲，把握知识和养成学习习惯与实践和体验学习过程密切相关。从学习过程上来讲，每一个学习过程既是获取知识的过程，也是提高学生学习的过程，更是构建学生人格和道德素养的过程，如果忽略了过程和方法，那么也就忽略了很多积极的情感和价值观的培养。通过创设相应的虚拟环境，充分调动起学生学习的积极性，设计出与教学内容相符合的虚拟情境，从而确保学生掌握更多知识技能，学会分析问题和解决问题。在设计学习活动过程中，鼓励学生积极参与，学生也可以对学习活动的设计提出相应的建议，教师根据学生所提出的建议，对教学活动进行适当的调整和优化。例如：在展示完北京三维地图之后，学生可以在地图中找到北京的一些风景区。教师扮演导游角色，通过卫星找到天安门，然后在从三维地图上，观看到天安门广场。向学生们讲解天安门广场的建筑风格和建筑形式。然后学生可以按照教师讲解天安门的标准，利用三维地图进行展示，为其他同学讲解北京其他风景区，这样既可以引导学生更好的掌握文章内容，也可以提高学生学习的积极性。

三、转换教学情境

从整体上，培养学生形成正确的价值观和情感意识这是教学第三维度的主要目标。在教学中应始终坚持以“学生为本”的教学原则，培养学生积极的生活态度和良好的行为方式。语文课程应该培养和激发出学生热爱祖国的思想感情，通过学习传统的优秀文化，从而达到提高学生道德素养和审美情趣的目的，促使他们可以形成一个健全的人格，确保学生们全方面发展。所以，在语文教学过程中，需要抓好每一个教学情境。在这个教学模式过程中，虚拟情境在多个教学活动环节中充分发挥着作用，可以说设计活动与情境转换有着密切的关系，两者互相促进、互相依赖。掌握知识与技能可以推进学习过程与学习方法的习得，同时学习过程和学习方法也可以达到巩固知识和技能的作用。在教学过程中，导入、设计活动、转换情境等等方面，都可以推进学生形成积极向上的态度和情感以及价值观。依然以《北京》这篇文章为例子，通过深入分析和研究《北京》这篇文章的教学内容，可以制定出如下几点教学目标：（1）积累知识与掌握技能：在学会本篇文章的12个生字，积累出新的四字成语；可以流利和正确的朗读课文。（2）学习过程与学习方法：教师创设相应的虚拟情境，激发出学生的爱国情感。通过观看北京三维地图，可以让学生更加直观的感受到北京的美丽，从而培养学生的爱国情感；引导学生积极研究文章内容，掌握文章内重点的词语和句子，在有感情的朗读课文基础上，能够理解文章内容。（3）态度、情感、价值观：学生们在感受到北京美丽的同时，激发出学生内心爱祖国和爱北京的情感。教师通过设计导游活动，提高学生的自主学习能力和协作能力。在教学设计过程中，达到了学习过程与学习方法、情感和态度以及价值观维度的预期教学目标，所以，在教学中，语文教师应该辅以朗读以及背诵等等教学形式，进一步提高学生的学习能力和分析问题能力。

四、结语

综上所述，在小学语文教学过程中，创设的虚拟现实技术情景教学方法，不但可以使教学过程更加直观和生动，而且也提高了教学内容的丰富性。但是从我国小学教育教学实际情况上来讲，想要大规模和大范围的创设虚拟教学环境，这是不现实的。且不说虚拟设备价格非常昂贵，当前虚拟现实技术实际应用效果不是令人很满意。所以在实际教学过程中，语文教师不能过度盲目追求使用先进技术设备，还是需要结合实际教学情况，创设出与之相符的教学虚拟情境，从而提高学生学习的积极性和主动性。

参考文献：

[1]梁钟钦.创设情境教学法在小学语文教学中的应用[J].科教文汇（中旬刊），2015，（01）：76-78.

浅谈利用虚拟情境开设虚拟课堂 篇5

当前,虚拟情境还没有大规模地、普遍地运用到英语教学领域中。根本原因是虚拟情境创设的硬件和软件成本还未降到适当的可被接受的程度,其次是虚拟情境的应用缺乏系统成熟的经验模式做指导。因此,迫切需要加强这方面的研究,分析其应用模式,挖掘其应用潜能,拓宽其应用领域和范围,切实提高虚拟情境应用于英语教学的效率和质量。本文主要从虚拟课堂、虚拟学习社区和虚拟校园三个方面分析虚拟情境在英语教学中的主要应用模式。

虚拟课堂是基于网络的一种学习环境,即实时性、交互性的多功能网上授课平台。也就是说把课堂搬到网上,教师把教学的内容放到网上,要突出教学的重点与难点,设置好需要讨论的问题,设置好学生要做的任务,并按照由易到难的步骤层层递进,学生在网上完成教师所布置的各项任务,最后掌握本节课所需掌握的内容。

一、虚拟课堂的应用框架

与传统课堂相比,虚拟课堂中整个教与学的形式都发生了相应的变化,教学手段更加丰富,教学方法更加灵活,教学模式更加多样,教学进度也可以随时根据学生掌握的情况而调整。

虚拟课堂主要有三个层面,它们是教师层面、教学层面和学生层面。教师自己可以设计和控制教师层面和教学层面,通过应用图形、声音和图像等媒体再造逼真的情境,可以在教师层面存放教学资料、学生资料和教学计划、作业记录等。也可以在教学层面公布讨论题目、教学计划、作业要求等。学生除了可以自由出入教学层面参加各种课堂活动外,还有自己的私人空间,学生可以在自己的空间内打草稿、写作业、回答讨论题、存放课堂笔记及自己的作业。教学形式分为教师出镜实时直播,非实时教学知识点讲解的视频两种。首先教师要预测学生的学习难点,再考虑采取有效的虚拟情境教学方式,加强师生在虚拟课堂的交流。其次要考虑如何激发学生在虚拟情境中的讨论,促使他们积极思考相关的讲课内容,提高学生的参与程度,不做旁观者,不被动地观看录像。

二、虚拟课堂的实施范例

目前,信息网络技术发展日新月异,我国高等教育大众化,因此网络信息教育也得以飞速发展,其中网络教育的一个重要手段就是虚拟课堂。现在,西方许多国家都在虚拟课堂方面投入大量的人力和物力,一些成功的试点也取得了巨大的社会效益。

美国建立了电子大学网络(Electronic University Network),即EUN,这是远程教学的基础设施。EUN开设了多达150 门课程,来自各州的将近20 个学院参加了EUN。EUN的主要作用是向学生提供学习的各种软件, 课程的详细说明,学习的详尽指南,考试的详细信息等,以支持学生完成在线课程。EUN为虚拟课堂的开展提供了良好的平台。

相比之下,当前我国在这方面做的工作还是很少,虽然也开展了一些虚拟课堂,但无论是规模上,还是实效性上,都还有待进一步加强和完善。如何充分发挥虚拟课堂的英语教育功能,正是目前我们急需考虑和解决的一个重要问题。

三、虚拟课堂应用思考

虚拟课堂是英语教学发展的必然趋势,它延伸了课堂的范围,扩大了学生的眼界。通过远程教育网络,可以听到最好的老师上课,不出国门就有机会作留学生,从而实现教学资源的最大共享。现在我国已有一些学校的教师和学生在利用网络完成一些英语教学工作,比如布置作业、交作业、解答疑难等,但离充分发挥虚拟课堂的作用还有一定距离。随着我国各方面的不断发展,在不久的将来,虚拟课堂将在我国的各大专院校中普遍使用,那将对提高我国的英语教学水平起到不可低估的作用。

四、虚拟校园应用思考

虚拟校园在全球日渐盛行,但是虚拟校园作为一个全新的概念,广泛普及尚需时日。从整体上看,目前虚拟校园的建设中存在着一些亟待解决的问题,概括起来主要有以下几个方面。

1. 继续加强虚拟校园技术开发。目前的虚拟校园还存在场景建模繁简取舍不当、模型优化技术不到位的问题,导致大范围虚拟场景的浏览调度显示存在迟滞现象。这都需要进一步加强技术开发力度,力争给浏览者一种新的选择和高度逼真的视觉体验。

2. 统筹规划虚拟校园文化建设。在虚拟校园建设时需要统筹考虑和规划,要考虑本学校的历史与特色,学校的独特性要在虚拟系统中得以展示。

3. 大力拓展虚拟校园应用范围。虚拟校园不仅是校园面貌的展示,还要与校园信息化建设完美整合。

目前教师们越来越关注信息技术发展,自身的信息技术的掌握也日渐熟练与完善,如何挖掘虚拟情境的教学优势和潜力,让其在英语教学领域发挥重要作用是我们英语教师要努力的方向。

参考文献

[1]赵时亮.虚拟实验:从思想实验到虚拟现实[J].科学技术与辩证法,1999年第6期.

[2]陈红美.论虚拟情境在英语课堂教学中的应用[J].浙江万里学院学报,2004年8月.

[3]恰瑞罗特.情境中的课程——课程与教学设计[M].北京:中国轻工业出版社,2007.

虚拟学习情境 篇6

一、实施情境虚拟教学的意义

1. 从教学主导因素看, 情境虚拟教学有利于提高中学历史教师的专业化水平。

虚拟情境的创设对教师的专业水平有相当高的要求。每一个情境的虚拟, 不是老师凭借教科书上干瘪的语句海阔天空地想出来的, 而是教师在掌握大量第一手资料的基础上, 从宏观上俯视教学内容, 从学生学习需要出发, 精心地创设出来的。要创造一个优秀的虚拟情境, 教师必须要查阅大量资料, 把握情境与教学目标的关系, 避免创设的情境存在种种硬伤, 这对于历史教师提高专业化水平, 提高历史素养有很大的帮助。

2. 从教学主体因素看, 情境虚拟教学有利于激发学生的历史学习兴趣。

虚拟情境的创设, 可以帮助学生“神入历史”, 让学生在情境中体验历史, 在创设的氛围中探讨历史, 使“历史”不再是掩埋于千年尘埃下毫无生气的“干尸”, 也不再是教科书上平面展开整齐排列的铅字, 开始变得“鲜活”、“立体”、“有生命”了!课堂也不再是“蜻蜓点水”“踏雪无痕”练轻功的场所, 开始变得兴趣盎然、充满生气、富有生命的活力了, 从而激发了学生学习历史的兴趣。

3. 从教学效果因素看, 情境虚拟教学有利于增强历史课堂教学的高效性。

新课程改革下历史学习的重要目标之一是培养学生具有丰富的历史想象力, 能在已学的知识和没有学的知识之间发生迁移, 即用已学过的知识、已形成的能力去解决新的问题, 形成新的认识。虚拟情境的创设, 让历史课堂呈现出轻松愉悦的学习气氛, 能激发学生学习热情, 用热情和兴趣点燃智慧, 让学生以饱满的精神状态积极参与课堂教学活动, 使学生思维活跃, 自觉地融入到历史课堂教学中来, 有利于提高历史课堂的有效性和高效性。

二、实施情境虚拟教学的注意事项

情境虚拟在教学中的效果是显而易见的, 因此, 它已成为新课程改革背景下兴起的一种非常流行的教学方法, 在课堂教学中随处可见。但从教学效果上来看, 虚拟情境的创设水平参差不齐, 既有高效的情境创设, 也有低效、甚至无效的情境创设。笔者根据自己的教学实践以及对众多公开课的观摩, 认为要创设一个高效的虚拟情境, 必须注意以下三个方面:

1. 虚拟情境必须符合历史史实和历史史实应有的时代背景。

虚拟情境不等于虚构情景。我们在虚拟情境时要符合历史史实及历史史实应有的时代背景, 而不应该是臆造出来的。如在网上看到的一个优秀的虚拟情境:美国马文·L·诺森在1929年因经济危机的爆发, 迫于生计告别大学生涯时, 仅差1个化学学分就能拿到贝勒大学学士学位, 只好在70多年后已经满百岁时终于迎来迟到的毕业证书。老师借诺森之口, 讲述经济大危机前后的残酷—转机—幸福的经历。学生仿佛感受到了诺森一家大起大落的生活, 仿佛回到了1929年的美国。这一情境的设立, 符合了历史事实, 还原了当年的社会现实, 使学生切实感受到了历史的魅力。

2. 虚拟情境必须符合教学内容和学生实际水平的需要。

情境虚拟不是万金丹, 不会适用于所有的教学内容, 也不会适用于所有的学生。我们不能一味地为了赶时髦, 为了追求课堂形式上的效果而大量采用虚拟情境进行教学, 把课堂教学当成展示虚拟情境的舞台和作秀场, 这样的课堂不会是有效的课堂, 因此我们在进行情境虚拟教学时要有所选择。只有那些教学内容零散、繁多、枯燥, 而学生又无法在历史知识目标和自身经验之间建立高效的联系桥梁的时候, 才有必要通过虚拟符合学生的心理水平、知识水平和思维水平的情境, 将教学内容进行高度浓缩, 在较短的时间和较少的人物场景中, 凸现冲突, 提升兴趣, 激发学生的思维冲动和探究意识, 增强现实感, 引起情感共鸣。

3. 虚拟情境必须选择最佳创设形式。

虚拟情境形式多种多样, 较为常见的有角色扮演、换位思考、虚拟故事、虚拟史料, 等等。教师应根据教学内容和学生的实际水平, 结合实际环境, 选择最优方案。例如在讲述诸子百家思想的时候, 可以虚拟一个关于审判小偷的情境:“如果一个人因赋税过重, 生活困难, 偷走了邻人的钱财。假如你们是儒家、道家、墨家和法家的派出的代表, 面对窃贼, 你们会主张如何处理”?组织学生分角色扮演崇尚儒家、道家、墨家和法家思想的官员, 对小偷进行审判。在虚拟的故事中, 通过角色的扮演、趣味盎然的“判决”, 学生深深地理解了各家的思想精髓。这一虚拟情境的创设, 既能完成教学目标的要求, 又符合学生的认知水平, 具有可行性。

数字化虚拟情境实训教学探索 篇7

传统教学中学校为了减少实验室维护工作量及硬件损坏等问题, 机房通常都通过硬盘保护卡来实现对计算机系统的保护, 这样学生就不能对计算机进行频繁分区、格式化、安装操作系统等操作。为了解决传统教学中的问题, 可通过数字化虚拟实训情境教学, 如用VMware虚拟机软件等。

一、数字化虚拟实训情境概念及特征

1、情境

情境 (Situation) 这词从20世纪80年代开始被教育领域关注, 将“情境”引入到教育当中来。狭义上来说, 指教学坏境中对学生引起积极学习情感反应的教学过程;广义上来说, 使学习主体产生一定情感反应的客观环境。

“情境”与环境有关。环境是学生获得知识不可缺部分, 知识的获得在于学生与环境的直接交互作用。虚拟中的“情境”往往是模拟现实的环境。

2、数字化虚拟情境实训

信息技术的高速发展后, 把信息技术应用于教与学的过程当中, 实现课程与信息技术相互整合, 利用虚拟情境来进行实训的方式—数字化虚拟情境实训, 它能促使教育的功能和内涵全面提升, 并将教育形式从“传道、授业、解惑”向“知识的继承、传播、使用、创新”转变, 提供更快捷、更密切的实训方式和各种丰富的教学资源, 实现了一种全新的实训方式。虚拟情境可用VMware虚拟机软件来实现。

3、虚拟机

虚拟机是一台在物理计算机上虚拟出具有独立逻辑的计算机, 与独立的计算机一样, 它拥有自己的硬盘和操作系统、CMOS, 可以像用普通计算机一样对它们进行分区、格式化、安装系统和应用软件等操作。虚拟机就是一种应用软件, 可以说Word也算是虚拟机, 只不过是只能做文字处理的机器而已。虚拟机也就是相对于物理机来说它是假机。

主流的虚拟机软件主要有VMware Workstation、MicrosoftVirtual PC和Virtual Box。

二、VMware 在安装系统中的典型实训

1、新建虚拟机 WINDOWS XP PROFESSIONAL, 20G;

2、设置好虚拟机的 BOOT 为 CDROM 等其它 CMOS 设置;

3、放入维护光盘, 分区及格式化;

启动光盘时选光盘中的一键分区, 分三个盘, C盘为10G, 其他随便, 然后再格式化;

4、启动光盘时选某一选项装克隆版的 WINXP。

这四步就可以简单实现安装系统了, 从中可以看到过程, 学会后就可以在真机中运用了。一些虚拟光驱等常用软件的安装就可在虚拟安装好的系统中实训了。

三、结束语

数字化虚拟情境实训是现代信息技术发展所引导的一种新的实训方式, 它突破了传统实训的瓶颈, 把学习的自主权还给学生。通过数字化实训, 学生能够自主掌握学习的空间和时间、进程等。数字化实训使学生的实训变得易懂和显著、直观, 为学生的实训提供了良好平台。

摘要：针对《常用工具软件》实训中存在的硬件损坏等问题, 探索应用VMare虚拟机于实训中的数字化虚拟情境实训教学改革。

关键词：VMware情境

参考文献

[1]王春海.虚拟机配置与应用完全手册[M].北京:人民邮电出版社, 2003.

[2]张彬彬.应用虚拟机于计算机组装与维护实训中[J].电脑知识与技术, 2009.

虚拟学习情境 篇8

目前虚拟模式在教学方面也得到广泛的应用。虚拟实验教学系统是一个基于网络环境下的实验教学系统, 为学生搭建一个类似于实际实验的虚拟环境。虚拟实验教学系统的主要任务是实现虚拟实验功能, 同时还应具有一定的辅助实验教学的功能, 并能通过网络方便地访问远程教学系统中的相应资源。虚拟教学系统在一些教学中已被使用, 并取得较好的教学效果, 一些实验证明其教学成绩要比传统教育高20%。

虚拟地理环境 (Virtual Geographical Environments, VGE) 就是包括作为主体的化身———人类社会以及围绕该主体存在的一切客观环境, 包括计算机、网络、传感器等硬件环境, 软件环境, 数据环境, 虚拟图形境像环境, 虚拟经济环境和虚拟社会、政治和文化环境。

地理教学的主要内容是环境中的地理事物, 环境包括自然界中的大环境还有我们身边的小环境。在教学过程中, 有时我们身边的小环境不能满足教学需求, 所以教师在教学过程中需要适当地虚拟一些环境。教师引领学生从虚拟现实教学情境中探究知识, 使学生真正地融入教学情境之中, 激发学生学习地理课程的兴趣, 启发学生的想象力, 使学生由被动接受知识变为主动探索知识, 培养其创新意识, 从而取得较好的教学效果。下面以《面向海洋的开放地区———珠江三角洲》一节为例来说明这种教学方式在地理教学中的应用。

《面向海洋的开放地区———珠江三角洲》这一节可以采用“虚拟旅行”的方式进行教学, 使学生有一种身临其境的感觉。在旅行之前旅游者通常要在地图上找到这个地区的位置, 还可以聘一些导游, 导游选择寒假期间做过珠江三角洲调查的学生。旅行时要注意时间的选择 (通常选在1月末) , 为后面学习本区的气候作铺垫。这节课的主要教学内容包括:地形、气候、经济、土地利用类型和环境问题等五个部分, 教学设计如下:

1. 掌握地形类型的方法很多, 如我们可以通过阅读、观察地图, 或根据数据推理、实地考察, 或口耳相传等方法。在这些方法中实地考察是最好的一种方法。但是我们在学习中国区域地理时, 并不是每一部分内容的学习都会有这样有利的条件, 但是我们可以创设可用的情境。如关于珠江三角洲地区地形的学习可以这样设计:“飞机于北京时间1月20日上午9:00到达珠江三角地区的上空, 飞机即将降落, 透过机窗, 我们清楚地看到珠江三角洲的地面景观。”这样, 学生可以很清楚地掌握本区的地形。 (用flash演示, 导游讲解)

2. 我国气候类型复杂多样, 尤其是冬季, 高低纬度间气温差异显著, 北方寒冷干燥, 南方温暖湿润。基于南北方气候的明显差异, 本区的气候可以这样设计:“北京时间上午9:10机舱门打开, 我们走下飞机, 呼吸到了这里的新鲜空气, 尽管北方的这个季节已冰雪覆盖, 而这里却绿意盎然。请两名学生说出他们的感受:‘虽然是冬天, 但并不冷, 而且空气湿度比较大。’”学生可以根据这一特点及本区的位置进行小组讨论, 并推断本区的气候类型。 (flash演示景观、服饰图片)

3. 有人认为了解一个地区经济发展的水平可以通过观察这个地区公厕的设置情况, 但我认为这个观点有些片面。要想更直观地了解一个地方的经济发展情况莫过于逛商场, 通过物价的对比很容易就能推断出这个地区的经济发展状况。所以本区“经济发展水平”的教学内容的设计:让学生逛商场, 在逛商场的过程中学生会发现这里的物价比同等级别其他的城市高, 这足以说明本区的经济发展水平很高。同时可进一步分析原因 (falsh演示、学生分组分析, 请一名学生扮演导游) , 为学习本区的“经济类型”设置悬念。

4. 本区“经济类型”的设计:学生带着本区属于何种经济类型的悬念模拟参观市区的一些工厂, 参观的同时, 注意观察有哪些工业部门。可以选择一个工业部门, 如服装制造厂, 让学生思考:“工厂除厂址要布置在珠江三角洲之外, 其他方面, 如技术人员、资金、劳动力、管理经验来源及产品的销售是通过什么渠道完成的?”从而引出珠江三角洲的经济类型及“前店后厂”的经济模式 (flash模拟整个参观过程和工业生产过程) 。

5.“土地利用类型”的设计:在旅行马上要结束的时候, 学生都想近距离地领略本区的全景, 于是登上了本区视野最广、高度最高的一座建筑物, 在观察本区全景的同时, 也清楚了本区的土地利用类型。 (flash演示)

6.“城镇化带来的问题”的设计:在整个参观过程中, 学生会发现本区存在一定的问题, 如“人口过多、环境污染、生态破坏”等问题, 从而引出城镇化带来的问题。

在地理学习过程中, 学生无法切身体会课本中提及的每一种事物, 但可以通过虚拟的方式使教学内容形象化、直观化, 撇开传统教育枯燥乏味的弊端, 有利于激发学习者的学习兴趣, 培养学生的创新意识和创新精神, 提高学生的创新能力和实践能力。

参考文献

[1]王杰.大学生虚拟生存的道德困惑及其对策[J].郑州航空工业管理学院学报 (社会科学版) , 2010 (29) .

[2]赵粤涛.虚拟建造技术在工程施工中的应用研究[J].科技创新导报, 2010.

[3]徐媛媛, 丁奕峰.虚拟旅游体验与营销模式[J].销售与市场 (管理版) , 2010 (05) .

[4]Girardin, L., 1995, "Mapping the virtual geography of the World-Wide Web", poster presentation at the Fifth International World-Wide Web Conference, 6-10th May1999, Paris.<http://heiwww.unige.ch/girardin/cgv/www5/index.html>

[5]李海成.计算机虚拟现实技术解析及其在高校教学中的应用探究[J].计算机教育, 2009 (6) .

虚拟学习情境 篇9

【关键词】虚拟情境 历史教学

【中图分类号】G633.51【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2012）11-0026-01

所谓虚拟情境是指由课程开发者根据课程的需要，以史实为依据，虚构出来的有一定情绪色彩的、以形象为主体的生动具体的场景。[1]

虚拟情境中的人与事是虚构的，那么它与历史的真实是否矛盾呢？虚拟不是虚假，不是伪造。历史记载带有很大主观性，记载过程中会存在对历史细节和连续性的缺漏，如此留给后人的历史遗存则是零星的、不完整、不系统的。所以，葛兆光先生说：“历史学家就是要穿透历史的帷幕，重新让遗迹和文物复活，重新想象和经验过去……历史研究是要有想象和经验的渗入，对历史总是要重新解读的。”[2]可见，历史研究中支持历史想象，而历史想象是在历史证据支持下，运用想象力建构一种将历史空间、时间和人物整合为一的历史情境。[3]同样，历史教学、历史学习也可以通过想象去体验、理解、感悟。建构主义认为，知识是学习者在一定的情境下，借助他人的帮助，利用必要的学习资料，通过意义建构的方式而获得的。因此，情境是学生主动而有意义学习的基本前提，脱离个人生活的环境和体验来谈论学习和能力是毫无意义的。[4]历史学科的特点决定了在课堂上还原真实历史是不可能的，久远而死板的历史知识又无法关照学生的现实情感，在这种情况下，虚拟情境的创设能拉进学生与历史的距离，为其体验历史创造重要条件，进而探究历史，建构历史认识，进行有意义的學习。

那么历史课堂中如何创设虚拟情境呢？进行虚拟情境的教学又应该注意哪些问题呢？笔者以《罗斯福新政》这一课设计的两个虚拟情境为例加以说明。

虚拟场景一：

片段1 很久很久以前，TOM家的祖辈们漂过大西洋来到北美大陆，辛勤的经营一家织布的小作坊。19世纪末20世纪初的时候，TOM家的作坊发生了翻天覆地的变化。（问题：TOM家的作坊翻天覆地变化的原因是什么？）

片段2 此时TOM的爸爸经营着这家有1000个工人的纺织厂，JACK是工厂里的老工人，每天都和其他的工人一起生产出大批大批的新布运到商场出售。TOM家的生活越来越富足，JACK一家却连件象样的衣服都没有。（问题1：出现上述现象反映的本质问题是什么？问题2：TOM爸爸如果进一步发展自己的企业是否存在隐患？）

片段3 突然有一天，TOM发现爸爸将大批的新布放火烧掉了。他不解的问爸爸为什么，爸爸：孩子，我们生产的太多，这些是卖不掉的。”TOM：“我们剩了这么多布，干脆便宜点卖给JACK吧。”爸爸：“孩子这样的话，你将来可就没有新衣服穿了。”（问题：TOM和爸爸的对话说明了什么问题？他爸爸的做法能解决问题吗？为什么？）

虚拟场景二：

虚拟一个1933-1934年美国芝加哥世博会场景，两个美国企业家在参观世博会后进行了一次谈话。谈话内容要包含以下要素：你们可能会看到了什么；结合时代背景谈你们的感受和展望；你们未来的复兴计划有哪些？

虚拟场景一中TOM及其一家人是虚构的，场景二则是一个以角色体验为主的虚拟情境。但TOM生活的时代背景、大萧条时的经历、罗斯福新政初期的作用和罗斯福新政内容等都符合历史实际。通过虚拟人物TOM一家的生活遭遇和两位企业家的对话逐一分析出美国发生经济危机的原因、经济危机带来的危害以及对罗斯福新政内容的认识和人物的评价，将刻板的文字化为充满情趣的场景，让学生在“实践”中体验历史、“深入历史”，建构起对经济危机和罗斯福新政这一历史事件的完整图景。这样的设计很好地体现了新课程的理念，关照生活、关注现实、凸显热点，同时展开课堂对话，激活学生思维，提高了学生的归纳概括、迁移整合、探索质疑等思维能力。

用普通人物虚拟情境的设计也让我们体会到作为社会一份子，在历史发展的特定环境中，个人命运与国家命运往往是紧密相连的。这种“小人物、大历史”的设计表达了对人类命运的深切关怀，对未来社会的警醒和对现实社会的反思，使整堂课透出浓浓的人文气息，达到了形式与内容的高度统一。

当然，这些设计还是有其不足之处的。以创设情境为主题的教学设计非常强调教师对于整个流程的控制，虽然由此保证了课堂结构的完整和流畅，但从另一个角度看，讨论与思考是在教师的强力牵引下进行的，有一定的框架限制，以至于学生生成性问题未能很好的解决。加上虚拟场景较多，问题设计量大，一旦学生的回答脱离预设，课堂动向的把握和教学目标的达成可能是教师难以驾驭的。

总结以上教学实践，笔者对虚拟情境的设计有了进一步认识。

（1）创设虚拟情境作为可供选择的一个教学设计模式，具有深厚的教育心理学基础。

（2）虚拟情境创设的一般路径设计为：其一，破虚。让学生明了哪些是虚拟的人物和虚拟的情境，虚拟的目的是什么，哪些又是真实的历史。其二，求真。让学生借虚拟的情境抽茧出相关事实和史料，建立起文字记载与历史细节之间的联系。其三，共情。虚拟情境在增强学生对历史的体验和感悟的同时产生对那段历史或某个人物的共情，从而具备洞察和探究历史的心理要素。其四，建构。再通过其它史料的合成建构起学生的历史认识，并运用到实际中解决问题。

（3）创设虚拟情境时要注意好以下几点：情境创设必须以史实为依据，虚拟情境创设的目的必须明确，虚拟情境必须典型、合理、富有趣味性和启发性，必须适应学生的心理水平、知识水平和思维水平，并有效维持学生的最佳学习心理状态。

参考资料：

[1]何成刚等著.历史教学设计[M].上海：华东师范大学出版社，2009：201

[2]夏辉辉.　历史教学中的想象与虚构[J].中学历史教学参考，2010（6）

[3]李友东.历史想象与历史假设的理论与实践尝试[J].历史教学（中学版），2007（6）

虚拟学习情境 篇10

由于“场”看不见、摸不着的特殊性, 也限于中学阶段的实验条件, 无法用真实的实验来进行探究性教学活动, 只能以虚拟情景为载体进行探究性活动, 我用“几何画板”开发了一个虚拟的探究电场属性的情境, 很好地解决了这个问题。

一、教学目标分析

美国教育心理学家布鲁姆针对教学目标的制定, 出版了《教育目标分类学》, 他认为教学目标共有三个领域, 分别是认知领域、情感领域和动作领域。这与新课程改革中“知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观”的三维目标体系极为吻合。本次教学活动中教学目标的制定我采用布鲁姆教育目标分类学中倡导的操作性语言来表述, 使其能够对目标的达成度做出更准确的判断。

知识与技能:能够准确复述电场强度的定义;能准确写出描述电场强度的定义公式;能够准确描述孤立点电荷、等量同种与异种电荷等典型带电体电场线的分布情况;能在具体情境中判断出源电荷、检验电荷与电场强度的关系;能用图示的方法准确画出两个电场强度的矢量合成图;能够通过对电场线的疏密、走向等来具体判断电场的强度与方向。

过程与方法:熟悉在对电场这样的特殊物质的描述中, 引入“试探电荷”的方法, 通过比值定义电场强度。

情感、态度与价值观:通过对“场”这种特殊物质的了解, 理解物理世界的物质性、客观性。

二、虚拟探究情境的开发

1.“点电荷电场”积件的开发

图1所示的是积件“探究电场强度E”的界面, 主要包括以下几个部分。

⑴设置了可调节的变量。本积件以虚拟的情境为载体, 充分体现“比值方法”定义物理量的思维过程:电场的强弱不能仅用电场力来描述, 因为电场力与放入电场的试探电荷的电量和电性有关系, 采用单位试探电荷的电场力来描述就解决了问题。因此, 积件中设置的可调节变量有:源电荷Q的大小和电性、试探电荷q的大小和电性、两电荷间的距离r。电场力F是运用库仑定律计算得出的, 并以矢量的方式展示在界面上。

⑵使用说明。为了便于学生的自主探究活动, 界面中对积件的基本操作做了介绍, 主要的功能有: (1) 拖动界面上“q调节点”、“Q调节点”, 可以连续改变电荷的带电量。 (2) 拖动“试探电荷”点, 可以改变试探电荷在电场中的位置, 试探电荷受到的电场力的大小、方向可以同步、动态显示。

(3) 通过软件提供的“测算”和“计算”菜单, 可以进行数据的模拟采集和定量研究。

2. 等量同 (异) 种电荷电场叠加的积件开发

积件界面如图2所示。⑴可调节的参量:两个源电荷的电量与电性、两个源电荷间的距离。⑵E叠加的“平行四边形定则”:拖动源电荷改变两个源电荷间的相对位置, 观察界面中场强合成的动态变化图。

设计意图:本次教学活动中, 设计的虚拟情境是探究性活动开展的关键。学生通过虚拟的探究性情境, 有基于自身思考、操作的探究性活动。学生要成为整个探究性活动的主体, 积件只是辅助学生深入思考问题的一个工具, 学生可以在拖、看、算、思等一系列活动中逐步展开深层次的学习活动。

三、探究活动展示

本次活动以小组合作的形式开展, 小组以2人～3人为宜。教学活动在网络教室中进行, 课前印发一张本次探究活动的基本程序的说明, 主要参考了物理新课程标准中关于“科学探究”活动的7个要素来设计。

设计意图:只有信息的流动、思想的碰撞, 才能共享理解和智慧。预设的静态目标和动态生成目标的有机结合是促进学生学习过程开展的基础。学生提出的疑问、提交的作品等交互方式留下一个个鲜活的思维轨迹, 是促进群体达成共识过程中真正有价值的信息。

探究活动一

⑴选定界面中的“r”、“试探电荷q”、“电场力F”的测量值, 利用“度量”菜单下的“制表”功能, 将三组测量值用列表的方式表示在屏幕上。

⑵保持试探电荷的位置不变, 用鼠标拖动“q调节点”, 可以改变试探电荷q的电量与电性, 然后双击表格, 可以将同时测得的三组值填入表格中, 重复六组后, 积件界面显示如图3。

在电场中一个确定位置上放置不同的电性和电量的试探电荷时, 试探电荷所受的电场力F的大小和方向都会发生变化, 在得到图3中的数据后, 教师有意识地引导学生观察电场力随试探电荷电量大小变化的趋势。之后, 要求学生用鼠标拖动“试探电荷”点, 观察“试探电荷q”与“电场力F”之间大小变化关系。学生在上述操作和记录的两项活动中得出如下结论:源电荷对试探电荷的电场力随着“试探电荷q”的变大而变大, 也就是说电场力会与“试探电荷q”有关系。

探究活动二

⑴调用“几何画板”自带的计算器, 逐项计算“电场力F/试探电荷q”的比值, 计算结果如图4所示。

⑵先计算“电场力F/试探电荷q”的比值, 再选定界面中的“试探电荷q”、“电场力F”、“F/q”的测量值, 利用“度量”菜单下的“制表”功能, 将三组测量值用列表的方式表示在屏幕上, 如图5所示。

设计意图:探究活动二中用两种方法计算单位试探电荷所受到的电场力, 不论哪种方法, 都可以看到, “电场力F/试探电荷q”的比值是一个常数。这个环节突出表现了将技术作为一种认知活动工具的思想, 计算机掌握在学生手中, 一些活动都是学生在探究问题的引导下展开的, 结论是学生自己思考的自然产物, 不是教师给出的。

探究活动三

改变“试探电荷q”的位置, “电场力F/试探电荷q”的比值是一个不同的常数, 如图6所示。

探究活动四

改变源电荷的大小, “电场力F/试探电荷q”的比值是一个不同的常数, 如图7所示。

设计意图:探究活动三和四让学生独立操作、思考, 得出结论。为了给学生提供一个可以随时进行交流的空间, 我在网络化学习环境中设置了“你问我答”栏目, 很好地实现了学生间、师生间的互动交流。

探究活动五

⑴等量同种电荷连线中垂线上的场强叠加:双击屏幕上的“等量同种电荷连线中垂线上的场强”按钮, 再双击“动画演示”按钮, 观察合场强的大小变化规律 (先变大再变小) 。⑵改变两个源电荷间的相对位置, 重复⑶中的探究, 可以得到合场强的大小变化规律总是先变大再变小。⑶等量异种电荷连线中垂线上的场强叠加:双击屏幕上的“等量异种电荷连线中垂线上的场强”按钮, 再双击“动画演示”按钮, 观察合场强的大小变化规律, 如图8所示。

设计意图:这个环节是本次探究活动的一个难点, 对于“合场强的大小变化规律总是先变大再变小”这个结论, 定性分析只能进行这样的推理:在两个电荷连线的中点, 在离两个电荷连线的无穷远电场强度为零, 那么这两个点之间按照逻辑推理应该是先变大再变小。这样的纯理性思考不能完全打开学生的认知世界, 上述积件运用“几何画板”能直观动态演示合场强变化规律的特点, 将“合场强的大小变化规律总是先变大再变小”这个结论直接展示出来, 学生可以任意停留在一个位置上观察此时的电场强度大小和方向, 也可以通过动画演示的方式呈现电场强度的整体变化规律。

四、教学反思

1. 学习活动分表层学习、深层学习和成效性学习, 对于物理学科, 新课程倡导的探究性学习是开展深层学习活动的方向。

探究性学习方式要求在教学活动中, 学生通过自主地发现问题、实验、操作、搜集与处理信息、表达与交流等探索活动, 获取知识、技能和情感体验, 发展探索精神和创新能力。

2. 基于虚拟情境的学习, 要注意把构建物理问题时的科学性放在第一位。

“几何画板”在构建物理问题的情境时, 设计者是通过对问题模型的提炼, 运用科学的计算得到的演示效果。学生可以通过预设的参数调节设置, 根据需探究问题的步步引导, 与情境进行对话, 从而获取习得。

3.