魏 銳 黃 婷 方 芳 武建宏 齊 婧 韋 薇

虛擬科學(xué)實驗的應(yīng)用現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢

魏 銳 黃 婷 方 芳 武建宏 齊 婧 韋 薇

虛擬現(xiàn)實（Virtual Reality）技術(shù)通過綜合應(yīng)用各種技術(shù),營造逼真的人工模擬環(huán)境。虛擬環(huán)境通常由計算機生成并控制,使用戶身臨其境地感知虛擬環(huán)境中的物體,并通過虛擬現(xiàn)實的三維設(shè)備與物體接觸,有效地模擬人在自然環(huán)境中的各種感知行為,從而實現(xiàn)高級人機交互?；谔摂M現(xiàn)實技術(shù)的科學(xué)實驗,又稱作虛擬實驗,是指在計算機系統(tǒng)中創(chuàng)建虛擬實驗環(huán)境,用軟件模擬虛擬設(shè)備,學(xué)生可以像在現(xiàn)實實驗環(huán)境中一樣完成各種實驗。虛擬實驗的使用可以減少辦學(xué)成本,提高學(xué)習(xí)效果,同時增強學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

隨著科技的發(fā)展,虛擬現(xiàn)實技術(shù)日益成熟,向更加真實、生動、交互性更強的趨勢發(fā)展。高仿真的虛擬實驗已應(yīng)用于高校理工科教學(xué),尤其在電工電子、醫(yī)學(xué)、建筑、生化等學(xué)科教學(xué)中發(fā)揮著日漸重要的作用。然而目前在基礎(chǔ)教育中使用的虛擬實驗,軟件平臺相對簡單,真實性和交互性相對較差,遠遠無法體現(xiàn)虛擬現(xiàn)實技術(shù)的新進展。借此,本文結(jié)合虛擬現(xiàn)實技術(shù)的變革及新的技術(shù)手段,對其在基礎(chǔ)教育中的應(yīng)用現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢展開討論。

一、基礎(chǔ)教育中虛擬科學(xué)實驗的應(yīng)用現(xiàn)狀

1.虛擬科學(xué)實驗在基礎(chǔ)教育中的應(yīng)用日益普遍

實驗教學(xué)在對學(xué)生科學(xué)素質(zhì)、創(chuàng)新能力和研究能力的培養(yǎng)方面起著非常重要的作用,是理論教學(xué)不能替代的。隨著新課程的推進以及學(xué)校軟硬件設(shè)施的發(fā)展,實驗教學(xué)越來越受到人們的重視。但其中部分實驗卻因存在安全隱患或受時空因素、儀器設(shè)備等條件的限制而難以在課堂教學(xué)中實施,基于虛擬現(xiàn)實技術(shù)的科學(xué)實驗手段恰好彌補了這些不足。隨著虛擬現(xiàn)實技術(shù)的發(fā)展以及教師信息技術(shù)水平的提高,虛擬實驗在教學(xué)中的應(yīng)用越來越普遍。

（1）利用多媒體技術(shù)進行過程模擬

利用影音、動畫等多媒體文件可以模擬放大肉眼觀察不到的微觀過程,可以微縮巨大的宏觀過程,還可以加快或放慢展示變化的過程,在課堂中展示科學(xué)的奧秘。如化學(xué)教學(xué)中借助多媒體技術(shù)將原子、分子等微粒變小為大,將微觀粒子擴大為宏觀示意圖,給學(xué)生以生動形象的演示,提高學(xué)生對枯燥理論的學(xué)習(xí)興趣。

（2）借助通用軟件展開虛擬實驗

利用Flash、UltraKey（數(shù)字虛擬演播室）、幾何畫板等通用軟件,教師可以自主進行實驗開發(fā)或者制作課件。這些軟件便于使用,上手快,開發(fā)新實驗周期短。例如借助幾何畫板,通過構(gòu)造小球、構(gòu)造重力矢量圖、完善課件等幾個簡單的步驟就可以動態(tài)演示力的分解。

（3）專業(yè)化的虛擬實驗平臺

目前已經(jīng)出現(xiàn)各種各樣的專業(yè)化虛擬實驗平臺可供教學(xué)使用,例如仿真物理實驗室、Havok、Autodesk Inventor、RTW等物理虛擬實驗平臺,化學(xué)仿真實驗室、基于Internet Explorer的VR化學(xué)實驗、Irydium、Chemistry Lab、Chemcollective等化學(xué)虛擬實驗平臺。進入這些平臺,就像進入一間科學(xué)實驗室一樣,通過鼠標拖動以及一些參數(shù)的設(shè)置即可完成實驗。

2.基礎(chǔ)教育中虛擬科學(xué)實驗應(yīng)用的局限性

目前使用的虛擬科學(xué)實驗雖然已經(jīng)成為常規(guī)實驗的有益補充,但由于其過于平面化、簡單化,依舊存在著很多不足：（1）學(xué)生通常只是作為觀察者,而非親身體驗實驗探究過程。（2）交互性欠缺。所謂交互性（Interaction）,是指用戶對虛擬環(huán)境中的物體的可操作程度和從環(huán)境得到反饋的自然程度（包含實時性）。當(dāng)前的虛擬科學(xué)實驗尚無法很好地模擬人對外部環(huán)境的感知（例如觸覺）,如在進行生物解剖虛擬實驗時,操作者無法感受到力的作用。目前虛擬實驗的交互設(shè)計水平較低,不能充分滿足學(xué)習(xí)者的需求。（3）虛擬實驗過于理想化,實驗結(jié)果也相當(dāng)“精確”和“確定”,沒有誤差和錯誤,學(xué)生缺少對剔除無效數(shù)據(jù)、尋求主要矛盾等真實科學(xué)過程的體驗。（4）較為缺乏對情感交互和認知交互作用規(guī)律的充分考慮,大大降低了學(xué)生參與學(xué)習(xí)的興趣和熱情,制約虛擬實驗教學(xué)作用的有效發(fā)揮。

因此,“使用戶身臨其境地感知虛擬環(huán)境中的物體、通過虛擬現(xiàn)實的三維設(shè)備與物體接觸,從而真正地實現(xiàn)人機交互”等目標在當(dāng)前的虛擬實驗中尚未真正實現(xiàn)。

二、虛擬現(xiàn)實技術(shù)的發(fā)展及虛擬科學(xué)實驗技術(shù)的變革

隨著虛擬現(xiàn)實技術(shù)的快速發(fā)展與日益成熟,虛擬科學(xué)實驗的核心技術(shù)、呈現(xiàn)形式也將發(fā)生變革,尤其將在以下3個方面出現(xiàn)較大的突破。

1.通過三維仿真技術(shù)提高虛擬科學(xué)實驗的仿真性

三維仿真技術(shù)利用計算機生成一個逼真的,具有視、聽、觸等多種感知的虛擬環(huán)境,用戶可以通過各種傳感設(shè)備同虛擬環(huán)境中的物體相互作用。通過特效控制系統(tǒng)與影片中的情節(jié)進行配合,觀眾帶上特制的偏振立體眼鏡,可欣賞到呼之欲出的立體影像。例如在旅游業(yè)中,三維可視化可實現(xiàn)對旅游目的地環(huán)境和景觀的形象化展示,使人們對旅游目的地形成直觀認識的同時,還可達到良好的宣傳效果。三維仿真技術(shù)在旅游專業(yè)教學(xué)、電影事業(yè)等方面已有較為廣泛的應(yīng)用,但該技術(shù)在基礎(chǔ)教育科學(xué)實驗中的應(yīng)用非常有限。基于三維仿真技術(shù)的虛擬科學(xué)實驗將不再是簡單的平面模擬,它所呈現(xiàn)的物體將具有更強的立體感,讓學(xué)生有身臨其境的感覺,輔助教師更好地完成教學(xué)過程,使學(xué)習(xí)更有樂趣。

2.不斷增強虛擬科學(xué)實驗的人機交互性

虛擬科學(xué)實驗交互性的增強可以使實驗環(huán)境的真實感更強,也使虛擬實驗平臺不但可以用于實驗演示,還能夠進行實驗研究,甚至是通過虛擬環(huán)境實現(xiàn)對真實儀器設(shè)備的控制。例如,若將虛擬實驗平臺與數(shù)據(jù)手套連接,可以實現(xiàn)實驗者的手部動作的輸入,從而可以用手直接控制計算機中的虛擬儀器。目前國內(nèi)許多高校都根據(jù)自身教學(xué)需求建立了虛擬實驗室,如中國科技大學(xué)物理仿真實驗軟件等。也有許多高校將虛擬現(xiàn)實技術(shù)應(yīng)用于科學(xué)研究領(lǐng)域,比較典型的是清華大學(xué)的“電力系統(tǒng)及大型發(fā)電設(shè)備安全控制和仿真”國家重點實驗室、中科院上海有機化學(xué)研究所建立的虛擬化學(xué)實驗室等。

3.虛擬科學(xué)實驗與力反饋系統(tǒng)的結(jié)合

所謂力反饋（Force Feedback）,最初是用在軍事上的一種虛擬現(xiàn)實技術(shù),它利用機械表現(xiàn)出的反作用力,將數(shù)據(jù)通過力反饋設(shè)備表現(xiàn)出來。當(dāng)前,一些虛擬外科手術(shù)已具有力反饋功能。外科醫(yī)生在做一次比較復(fù)雜的手術(shù)之前,先對虛擬人進行手術(shù)訓(xùn)練,然后進行真實手術(shù),可以有效提高手術(shù)的成功率。帶有力反饋功能的虛擬實驗平臺可以使實驗教學(xué)中教師和學(xué)生的感覺更趨于真實化。例如生物教學(xué)中學(xué)生可以不限次數(shù)地對“虛擬青蛙”進行解剖和學(xué)習(xí),借助力反饋系統(tǒng),學(xué)生在實驗過程中還可以有觸覺感受,就像拿著一把手術(shù)刀進行實際操作一樣。

三、基于虛擬現(xiàn)實技術(shù)的科學(xué)實驗手段與不同學(xué)科的整合

在日常教學(xué)中,由于安全隱患或時空因素、實驗條件等限制而無法進行的實驗,可以通過虛擬科學(xué)實驗平臺進行展示或由學(xué)生自主探究,下面從虛擬科學(xué)實驗手段與不同學(xué)科整合的角度分別舉例說明。

1.虛擬科學(xué)實驗手段與物理教學(xué)整合

（1）常規(guī)實驗的虛擬化,增強實驗的便捷性。中學(xué)物理在光學(xué)、力學(xué)、運動、電學(xué)、磁學(xué)等方面均有一些實驗操作復(fù)雜、所耗時間長的實驗項目,不僅受學(xué)生動手能力的限制無法作為學(xué)生實驗,甚至不適宜作為課堂演示實驗。通過虛擬實驗平臺可以使實驗過程化繁為簡,增加學(xué)生體驗科學(xué)過程、學(xué)習(xí)科學(xué)原理的機會。例如,DIS（Digital Information System,數(shù)字化信息系統(tǒng)）在中學(xué)物理實驗中的使用日益普遍,但由于資金和實驗條件的限制,很多學(xué)校DIS實驗設(shè)備嚴重不足,三維虛擬DIS實驗平臺可以很好地解決這一問題。教師演示實物DIS的操作,學(xué)生可以在虛擬DIS上進行實驗,也可以課后自主探究學(xué)習(xí),使DIS變得唾手可得。再如,學(xué)生在學(xué)習(xí)了透鏡的工作原理之后,可以借助虛擬物理實驗平臺組裝一臺望遠鏡或顯微鏡,不僅遷移應(yīng)用了所學(xué)的光學(xué)原理,還增強了學(xué)習(xí)活動的趣味性,使學(xué)生進一步體會物理知識在生活中的應(yīng)用。

（2）真實生活問題的分析與模型建構(gòu)。當(dāng)前的科學(xué)教育倡導(dǎo)“從生活中來,到生活中去”的理念,而虛擬實驗平臺也為此提供支持。例如將蹦極（自由落體運動）或者投籃球（斜上拋運動）的錄像轉(zhuǎn)入虛擬實驗平臺中的視頻分析模塊,逐幀跟蹤人或物體的位置,就可以描繪人或物體的運動軌跡,然后再進行數(shù)學(xué)建模,從而能夠分析位移、速度與時間的關(guān)系,通過函數(shù)擬合可以得出位移方程、速率方程以及求解重力加速度。這樣的探究來源于鮮活的真實案例,而不是抽象、簡化了的實驗室實驗。

（3）宏觀或宇觀（即宇宙尺度）世界的模擬及自主探究。對于電梯、輪船、火車、太陽系等宏觀或宇觀世界的運動規(guī)律,由于它們尺度太大,實驗室中無法容納,可以讓學(xué)生在虛擬實驗平臺上進行自主探究。例如學(xué)生通過設(shè)定恒星的質(zhì)量,行星的數(shù)量、質(zhì)量、速度等參數(shù),探索各種參數(shù)改變時行星的運動有哪些變化,從而總結(jié)行星的運動規(guī)律。

2.虛擬科學(xué)實驗手段與化學(xué)教學(xué)整合

（1）用于安全性差或污染嚴重的實驗。中學(xué)化學(xué)有些實驗（尤其是有機實驗）受到安全和環(huán)保的限制,在通常教學(xué)中教師并不做演示實驗,學(xué)生實驗也就更不可能開展了。這樣學(xué)生就失去了體驗實驗過程的機會,只能通過背、記反應(yīng)及現(xiàn)象來進行學(xué)習(xí)。借助虛擬實驗手段,可以為此類內(nèi)容的教學(xué)提供支持。

（2）調(diào)控反應(yīng)速度、展示微觀過程。很多化學(xué)變化速度較快,學(xué)生較難捕捉反應(yīng)過程中的各種信息；也有一些化學(xué)變化速度很慢,不適宜在課堂教學(xué)中展示。而且,通過肉眼觀察很難體會化學(xué)變化的微觀過程。上述困難可以借助虛擬實驗手段來解決。例如,在模擬“反應(yīng)物—過渡態(tài)—生成物”的變化過程時,學(xué)生可以通過設(shè)定參數(shù)、減慢反應(yīng)速率,觀察反應(yīng)過程中化學(xué)鍵和能量的變化,從而加深對化學(xué)原理的理解。

（3）模擬化工生產(chǎn)的過程。教師在講授與工業(yè)生產(chǎn)相關(guān)的問題時,往往只是看看圖片,講講原理,活生生的工業(yè)生產(chǎn)變成了幾條知識強加給學(xué)生,缺少對真實過程的體驗。盡管新課程鼓勵有條件的學(xué)校可以組織學(xué)生到工廠參觀,進行實地考察。然而,絕大多數(shù)的學(xué)生沒有此類機會；即使有機會到工廠參觀,看到的也只不過是縱橫交錯的管道和各種形狀的反應(yīng)器,無法“進入”反應(yīng)器的內(nèi)部去觀察。如果借助虛擬科學(xué)實驗平臺建立虛擬化工廠,學(xué)生則可以“進入”各個生產(chǎn)環(huán)節(jié)的內(nèi)部參觀學(xué)習(xí),并根據(jù)自己的需求,像工程師一樣“調(diào)控”生產(chǎn)過程,提高學(xué)生的技術(shù)素養(yǎng)。

3.虛擬科學(xué)實驗手段與生物教學(xué)整合

（1）解決活體實驗的倫理問題。生物課程中涉及解剖動物或者用動物活體進行實驗,在倫理學(xué)的角度越來越受到爭議,若取消學(xué)生實驗又會大大削弱教學(xué)效果,“虛擬動物”則可以代替真實動物完成教學(xué)任務(wù)。常規(guī)實驗使用的動物品種是非常有限的,不過是小白鼠、青蛙、金魚等有限的幾種,而采用虛擬實驗平臺,可以擴大實驗對象的種類,使學(xué)生認識豐富多彩的生物世界。

（2）突破生物學(xué)實驗的時空限制。很多生物實驗由于所需場地較大或者是耗時較長而無法實現(xiàn),能使學(xué)習(xí)變成簡單的文本學(xué)習(xí),虛擬實驗可彌補這一不足。例如在學(xué)習(xí)遺傳規(guī)律時,學(xué)生可以像孟德爾那樣在“虛擬試驗田”上選擇種植不同品種的豌豆,然后進行雜交,探索不同性狀的遺傳規(guī)律,從而說明哪些是顯性基因、哪些是隱性基因?！疤摂M試驗田”可以通過改變參數(shù),調(diào)整植物生長的速度,將耗時長的實驗“濃縮”在較短的時間內(nèi)完成,使學(xué)生通過有趣的探究活動加深對相關(guān)原理的理解。

（3）探索微觀的生命過程。在實際教學(xué)中,學(xué)生使用顯微鏡觀察生命體靜態(tài)的微觀形貌或者持續(xù)觀察一個生命過程的機會都非常少,虛擬實驗可以支持這種類型的教學(xué)活動。例如細胞的有絲分裂或無絲分裂過程的教學(xué),可以在虛擬實驗平臺上先播放真實的細胞分裂過程（微觀過程視頻）；然后由學(xué)生對其中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)進行抽象簡化,在計算機平臺上用簡單線條描摹細胞的輪廓,繪制出示意圖。這樣,對若干關(guān)鍵環(huán)節(jié)跟蹤之后,繪制的多張示意圖連續(xù)起來就形成細胞分裂過程的動畫模擬了。類似的,學(xué)生對不同細胞的分裂過程跟蹤和模擬之后,便能夠總結(jié)出細胞分裂的類型和基本規(guī)律。

4.虛擬科學(xué)實驗手段與地理教學(xué)整合

（1）微縮宇觀世界,認識人與宇宙的關(guān)系。神秘的宇宙世界令許多學(xué)生好奇和向往,然而地理課程中若僅僅通過語言描述或通過圖片展示關(guān)于宇宙的自然現(xiàn)象又令學(xué)生感到空洞乏味。借助虛擬實驗平臺,學(xué)生可以在“虛擬日地月系統(tǒng)”中,探究日食和月食產(chǎn)生的原因,認識日地月的運動引起的各種自然現(xiàn)象以及對人類生產(chǎn)生活的影響。

（2）探索自然地理各種現(xiàn)象的形成原因。例如在學(xué)習(xí)造成地表形態(tài)變化的內(nèi)、外力因素這部分內(nèi)容時,褶皺是一個難點,學(xué)生較難清晰地認識褶皺產(chǎn)生的原因以及如何判定背斜、向斜等。在虛擬實驗平臺中,學(xué)生可以通過設(shè)定不同巖層的材質(zhì)及厚度、模擬力量的來源及大小,直觀地觀察褶皺的形成過程和形狀,從而使學(xué)習(xí)變得輕松有趣。此外,還可以觀察褶皺在漫長的外力作用下所發(fā)生的變化,以及形成的地表形態(tài)。

（3）體驗人類活動與城鄉(xiāng)發(fā)展的相互作用。人類活動與城鄉(xiāng)規(guī)劃是地理課程中的重要內(nèi)容,若采用虛擬現(xiàn)實技術(shù)構(gòu)建“虛擬城市”,則可以讓學(xué)生在“虛擬城市”中根據(jù)自己的構(gòu)想設(shè)計城市的功能分區(qū)、人口分布或交通線路等,并模擬城市發(fā)展、環(huán)境變化和人類活動之間的相互關(guān)系,幫助學(xué)生更好地理解和解釋城市功能分區(qū)形成的原因和城市化對地理環(huán)境的影響。

（4）虛擬實驗與地理信息技術(shù)的整合。高中地理新課程更加體現(xiàn)地理科學(xué)發(fā)展的時代特色,將3S技術(shù)引入高中課程。3S技術(shù)是遙感技術(shù)（Remote Sensing,簡稱RS）、地理信息系統(tǒng)(Geography Information Systems,簡稱GIS)和全球定位系統(tǒng)(Global Positioning Systems,簡稱GPS)的統(tǒng)稱,將空間技術(shù)、傳感技術(shù)、衛(wèi)星定位與導(dǎo)航技術(shù)和計算機技術(shù)、通訊技術(shù)相結(jié)合,多學(xué)科高度集成地對空間信息進行采集、處理、管理、分析、表達、傳播和應(yīng)用。將虛擬實驗技術(shù)與3S技術(shù)整合,可以模擬3S技術(shù)的工作原理。例如在實驗平臺上模擬地震、火災(zāi),觀察遙感技術(shù)給出的反饋信息,引導(dǎo)學(xué)生分析災(zāi)區(qū)的災(zāi)情,設(shè)計抗震救災(zāi)的工作方案。

四、基于虛擬現(xiàn)實技術(shù)的科學(xué)實驗手段的應(yīng)用形式

無論對教師教學(xué)還是學(xué)生學(xué)習(xí)而言,虛擬科學(xué)實驗都會起到相當(dāng)大的作用,它將通過實驗教學(xué)環(huán)境和實驗教學(xué)手段的虛擬化輔助教師高效完成教學(xué)計劃,同時通過實驗室、技能訓(xùn)練幫助學(xué)生更好地完成探究、自主和協(xié)作學(xué)習(xí)。

1.作為常規(guī)實驗的有益補充,用于課堂教學(xué)

在如今的常規(guī)教學(xué)中,多媒體技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用,能夠起到形象化展示科學(xué)原理、調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)熱情的作用,從而提高課堂教學(xué)的質(zhì)量。不過當(dāng)前課堂應(yīng)用的多媒體技術(shù),多以演示性為主,仿真度低、交互性差。以三維可視化、良好的人機交互性為突出優(yōu)勢的虛擬科學(xué)實驗手段,可以將多媒體教學(xué)提升到一個新的水平。

2.用于學(xué)生自主探究學(xué)習(xí)

盡管新課程強調(diào)實驗探究教學(xué),但囿于學(xué)校實驗條件、學(xué)時、實驗安全性、教師觀念等因素,學(xué)生依舊很少有機會參與實驗探究。而虛擬實驗手段可以為學(xué)生搭建一個完全自主的學(xué)習(xí)平臺,既可以應(yīng)用于課堂上的探究活動,也可以讓學(xué)生在課后進行自主探究。學(xué)生可以隨時隨地在平臺上進行探究式學(xué)習(xí),并根據(jù)自己的興趣愛好進行不同學(xué)科、不同內(nèi)容、不同深度地學(xué)習(xí),使對科學(xué)感興趣的學(xué)生有充分的發(fā)展空間。

3.用于學(xué)生課后進行復(fù)現(xiàn)式學(xué)習(xí)

借助虛擬科學(xué)實驗手段,可以使學(xué)生更方便地進行課后復(fù)現(xiàn)式學(xué)習(xí)。如果學(xué)生在課堂上沒有很好地掌握老師所講的內(nèi)容,或者想重做一次課堂實驗,那么學(xué)生可以到虛擬實驗平臺上進行再次實驗。以及時彌補學(xué)生課堂學(xué)習(xí)的漏洞,使課后復(fù)習(xí)不再局限于平面的教材閱讀或枯燥的作業(yè)訓(xùn)練。

4.與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)整合,實現(xiàn)跨時空的合作學(xué)習(xí)

許多學(xué)生沉迷于網(wǎng)絡(luò)游戲,讓老師與家長痛心疾首。反觀科學(xué)教育,為什么就不能創(chuàng)建出吸引學(xué)生的科學(xué)學(xué)習(xí)環(huán)境呢？也許基于網(wǎng)絡(luò)的虛擬科學(xué)實驗平臺也可以令部分學(xué)生“沉迷”。學(xué)生不僅可以在虛擬實驗平臺上進行自主探究,還可以借助網(wǎng)絡(luò)尋求志同道合的伙伴,不論國籍、不分年齡,共同搭建學(xué)習(xí)小組,一起研究他們感興趣的課題。這將為學(xué)生的合作學(xué)習(xí)提供契機和平臺,學(xué)生可以把自己各種想法付諸于實踐,而不必擔(dān)心資金、材料、時空、環(huán)保、倫理等因素的限制。同時,還可以增強學(xué)生的團隊協(xié)作意識,培養(yǎng)學(xué)生的人際交往能力。

五、結(jié)束語

盡管在當(dāng)前教育領(lǐng)域中應(yīng)用的虛擬科學(xué)實驗手段仍處于非常簡單的起步階段,但是隨著虛擬現(xiàn)實技術(shù)的發(fā)展,虛擬科學(xué)實驗環(huán)境會逐步接近真實的實驗環(huán)境,對科學(xué)教育將發(fā)揮越來越大的推動作用。除了在基礎(chǔ)教育之外,該技術(shù)手段在職業(yè)教育以及高等教育的教學(xué)中也都具有廣闊的應(yīng)用前景。

在虛擬實驗給我們的教學(xué)帶來極大便利的同時,我們還應(yīng)該注意虛擬實驗畢竟不是現(xiàn)實實驗, 我們不能用虛擬實驗完全取代實際實驗操作。在學(xué)生充分參與真實實驗的基礎(chǔ)上再將虛擬實驗作為有益的補充形式,這樣才能更好地理解虛擬實驗的內(nèi)容,最終實現(xiàn)更快速、更有效、更準確地掌握學(xué)科本質(zhì)和規(guī)律的目標。

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稿件編號：P1105046

魏銳,教育學(xué)博士,講師,碩士生導(dǎo)師。

北京師范大學(xué)化學(xué)學(xué)院。