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虛擬實(shí)驗(yàn)室

　　在智慧教室中包含有地理實(shí)驗(yàn)室、虛擬仿真實(shí)驗(yàn)室、互動(dòng)課堂、異地同步課堂四個(gè)不同的教學(xué)課堂。　　虛擬仿真實(shí)驗(yàn)室是通過(guò)虛擬仿真課堂與大數(shù)據(jù)運(yùn)算，使物理、化學(xué)實(shí)驗(yàn)在脫離具體的實(shí)驗(yàn)器材與特定實(shí)驗(yàn)環(huán)境下，讓學(xué)生進(jìn)行自主模擬操作的仿真教學(xué)設(shè)備。　　該軟件可以使學(xué)生在面臨一些具有危險(xiǎn)性或者對(duì)實(shí)驗(yàn)環(huán)境要求較高的實(shí)驗(yàn)時(shí)，實(shí)現(xiàn)親自動(dòng)手操作。教師在課堂中可以隨時(shí)將課堂中抽象的理論知識(shí)進(jìn)行形象化、具體化的呈現(xiàn)，加深學(xué)生的理解。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，教師可以靈活的控制實(shí)驗(yàn)進(jìn)程程，隨時(shí)對(duì)實(shí)驗(yàn)中的重要步驟進(jìn)行講解，不會(huì)受到實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)的限制。此外，虛擬仿真實(shí)驗(yàn)室中的實(shí)驗(yàn)在不消耗實(shí)驗(yàn)材料的情況下，可以進(jìn)行多次試驗(yàn)，讓每位學(xué)生都參與到實(shí)驗(yàn)中來(lái)，提高了實(shí)驗(yàn)的參與度。　　以"鎂條在空氣中燃燒"這一試驗(yàn)為例，在實(shí)驗(yàn)中操作者可根據(jù)系統(tǒng)提供的器材進(jìn)行實(shí)驗(yàn)搭建。首先將托盤(pán)天平調(diào)平，之后將石棉網(wǎng)和長(zhǎng)鎂條放到托盤(pán)天平的左邊進(jìn)行稱量，在此過(guò)程中若操作者沒(méi)有用坩堝鉗夾取鎂條，系統(tǒng)便會(huì)作出相應(yīng)的提示。改正后，便進(jìn)入稱量環(huán)節(jié)。在此環(huán)節(jié)中，用鑷子夾取砝碼是學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中需要注意的重要環(huán)節(jié)，同樣，若操作者出現(xiàn)失誤，系統(tǒng)也會(huì)做出提示。按照正確的步驟測(cè)量好石棉網(wǎng)和長(zhǎng)鎂條的重量后，操作者需將結(jié)果進(jìn)行記錄，再用相同的工具將石棉網(wǎng)和長(zhǎng)鎂條從托盤(pán)天平上取下，打開(kāi)酒精燈，點(diǎn)燃長(zhǎng)鎂條，再將鎂條燃燒生成物連同石棉網(wǎng)放到天平上稱重，比較實(shí)驗(yàn)前后的質(zhì)量，便可以得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。實(shí)驗(yàn)完成后系統(tǒng)會(huì)根據(jù)此次實(shí)驗(yàn)過(guò)程生成實(shí)驗(yàn)總結(jié)，方便學(xué)生的理解與記憶，為教師的講解與學(xué)生的自主學(xué)習(xí)提供了幫助。　　在" 水的沸騰 "實(shí)驗(yàn)中，完成實(shí)驗(yàn)搭建后，第一步將酒精燈燈帽打開(kāi)，畫(huà)面中會(huì)出現(xiàn)一根火柴，使用火柴點(diǎn)燃酒精燈，可以看到酒精燈對(duì)試管進(jìn)行預(yù)熱，當(dāng)試管中的水加熱沸騰時(shí)，可以聽(tīng)到水沸騰的聲音，用鼠標(biāo)拖動(dòng)玻璃板至試管口上方，就可以觀察到水加熱變成水蒸氣，遇冷又凝結(jié)成水的變化過(guò)程。在實(shí)驗(yàn)中，若操作者沒(méi)有按照實(shí)驗(yàn)步驟進(jìn)行操作，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)提示下一個(gè)步驟;若出現(xiàn)操作失誤，系統(tǒng)會(huì)進(jìn)行相應(yīng)的提示，并且實(shí)驗(yàn)不能繼續(xù)進(jìn)行，這就可以使學(xué)生在脫離教師的指導(dǎo)下也能夠自主進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)，并且教師不用擔(dān)心學(xué)生因?qū)嶒?yàn)步驟操作有誤而影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果。　　虛擬仿真實(shí)驗(yàn)室中的實(shí)驗(yàn)可以多次重復(fù)操作，這樣，班級(jí)里的每一個(gè)學(xué)生都可以對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行實(shí)踐。學(xué)生在熟悉實(shí)驗(yàn)步驟后，再在真實(shí)的實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行操作，可以避免一些不必要的危險(xiǎn)發(fā)生以及實(shí)驗(yàn)材料的浪費(fèi)。課后，學(xué)生也可以對(duì)自己不熟悉或不理解的部分，進(jìn)行再次的操作，通過(guò)自己的親身實(shí)踐進(jìn)一步鞏固課堂知識(shí)。　　地理實(shí)驗(yàn)室中，主要采用雙板教學(xué)的模式。左方的地圖呈現(xiàn)的是靜態(tài)的教學(xué)內(nèi)容展示，右邊的3D地圖呈現(xiàn)的是與教學(xué)內(nèi)容相對(duì)應(yīng)的動(dòng)態(tài)圖片展示，動(dòng)靜結(jié)合的教學(xué)方式可以實(shí)現(xiàn)對(duì)地理課堂上的所有課程的展示。一方面用改變傳統(tǒng)教學(xué)方式，使學(xué)生體驗(yàn)到地理課堂的魅力，提高了學(xué)生對(duì)地理課的學(xué)習(xí)興趣;另一方面加深學(xué)生對(duì)課堂內(nèi)容的理解與記憶，使原本抽象地理教學(xué)變的更有趣、更形象、更生動(dòng)。　　球幕投影儀，利用特殊的光學(xué)鏡頭通過(guò)先進(jìn)的計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)與投影顯示技術(shù)，將普通的平面影像進(jìn)行特殊變換后投射到球幕上，使整個(gè)球體屏幕可實(shí)現(xiàn)360度成像。學(xué)生不受觀看方位的限制，可以全方位觀察到球面呈現(xiàn)的內(nèi)容，改變了地理課堂只能進(jìn)行平面展示的局限。　　球幕投影儀相比傳統(tǒng)地球儀不僅可以對(duì)地球表面的經(jīng)緯度進(jìn)行展示，并且可以結(jié)合教學(xué)中的具體內(nèi)容對(duì)大氣流動(dòng)、海洋變化、星座、星際、宇宙等內(nèi)容進(jìn)行形象的展示，以更加具象與真實(shí)的狀態(tài)讓學(xué)生真真切切地感受到宇宙中的神奇變化。

山西寰爍電子科技股份有限公司 2021-08-23

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