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戴上VR眼镜,在虚拟仿真的环境中上一堂实验课是什么体验?11月20日,中央电化教育馆虚拟实验教学试点工作第二期国家级培训在福州举行。中央电化教育馆虚拟实验(下称“央馆虚拟实验”)教学服务系统走进课堂,福州格致中学和福州教育学院附属第二小学(下称“福州二附小”)的师生们以“虚实结合”的方式,分别完成了高中生物课《用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动》和小学科学课《闪亮的灯牌》的教学。

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福州格致中学教师通过央馆虚拟实验讲解实验原理

在《用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动》这一门高中生物课中,福州格致中学教师陈子仁通过央馆虚拟实验的实拍视频和3D演示视频,讲解了本节课程的关键知识点。一番演示过后,跃跃欲试的学生们戴上了VR设备,通过操控VR手柄,在虚拟仿真的环境中,用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动,并根据实验现象得出了初步结论。

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福州格致中学的学生们在VR拟真环境中观察实验现象

上述生物课,传统实验需要使用黑藻等植物标本,许多用于实验的黑藻标本,细胞质流速缓慢,在高倍显微镜下很难观察到以叶绿体为标志的细胞质流动,实际效果并不理想。通过央馆虚拟实验的时间加速、多方案同屏呈现等功能,缩短了实验操作成本,实现实验现象的对比观察,提升了上课效率。

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福州二附小的学生们通过央馆虚拟实验学习制作闪亮的灯牌

在《闪亮的灯牌》这一门小学科学课中,福州二附小教师黄艳萍借助央馆虚拟实验,为同学们讲解了连接多个小灯泡的方法。增加干电池的数量,灯泡的亮度会发生什么变化?干电池的数量可以无限增加吗?带着这些疑问,学生们在央馆虚拟实验的操作界面上连接电路,观察灯泡亮度的变化。

“老师,小灯泡冒烟了!”随着干电池数量的增加,操作界面上的小灯泡冒出了一股黑烟。仿真的实验现象演示,让学生们在生动有趣的观察中,学习了制作闪亮灯牌的原理。除了这些基础的电学实验演示,央馆虚拟实验还覆盖了高中物理学科,能观察到抽象的电流、磁场等现象。例如,在高中物理《带电粒子在磁场中的运动》3D交互课件中,学生可以清晰地看到带电粒子进入匀强磁场的运动及其运动轨迹,而传统实验无法达到这种抽象的效果。

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福州格致中学副校长陈霞在台上作汇报反馈

据福州格致中学副校长陈霞介绍,格致中学在本学期开设了校本课《互联网+物理虚拟仿真实验》《互联网+化学虚拟仿真实验》两门课程,激发学生学习的主动性、积极性和创造性。陈霞表示,对于危险性高、实验周期长,不便进行课堂分组实验或演示实验的项目,可以通过央馆虚拟实验,实现自主实验设计、从视觉、听觉等层次为学生带来积极反馈,服务学生学习、帮助教师改进教学、提升教学质量,是实验教学的有力补充。

作为中央电化教育馆中小学虚拟实验教学工作的合作伙伴,网龙华渔教育与中央电化教育馆围绕实验资源、软件和服务系统展开合作研发。央馆虚拟实验教学服务系统融合了AI、3D、VR等前沿技术,并经过教育专家指导论证,能高度还原逼真的物理、化学、生物、科学等学科的实验现象与过程,有效拓展实验教学的广度和深度,助力中小学实验教学质量提升。

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央馆虚拟实验在福州教育学院附属第二小学试点

据央馆虚拟实验的研发人员介绍,央馆虚拟实验今年全面升级,已经拥有2500余条实验资源,与初高中物理、化学、生物和小学科学课程标准相匹配,覆盖各主流教材版本,资源类型包括实拍视频、3D演示视频、3D交互课件、VR仿真交互课件、3D仿真测试、VR仿真测试等,能满足多种教学需求。

目前,央馆虚拟实验已率先在福州、武汉市汉阳区、成都、广州、银川、邯郸等全国6个实验区的68所中小学展开教学试点,未来还将走进全国更多中小学实验课堂,帮助老师们解决实验教学痛点,助力教育信息化升级。

责任编辑:肖舒

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