戴上VR眼鏡，在虛擬仿真的環(huán)境中上一堂實(shí)驗(yàn)課是什么體驗(yàn)？11月20日，中央電化教育館虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)試點(diǎn)工作第二期國(guó)家級(jí)培訓(xùn)在福州舉行。中央電化教育館虛擬實(shí)驗(yàn)（下稱(chēng)“央館虛擬實(shí)驗(yàn)”）教學(xué)服務(wù)系統(tǒng)走進(jìn)課堂，福州格致中學(xué)和福州教育學(xué)院附屬第二小學(xué)（下稱(chēng)“福州二附小”）的師生們以“虛實(shí)結(jié)合”的方式，分別完成了高中生物課《用高倍顯微鏡觀察葉綠體和細(xì)胞質(zhì)的流動(dòng)》和小學(xué)科學(xué)課《閃亮的燈牌》的教學(xué)。

    福州格致中學(xué)教師通過(guò)央館虛擬實(shí)驗(yàn)講解實(shí)驗(yàn)原理在《用高倍顯微鏡觀察葉綠體和細(xì)胞質(zhì)的流動(dòng)》這一門(mén)高中生物課中，福州格致中學(xué)教師陳子仁通過(guò)央館虛擬實(shí)驗(yàn)的實(shí)拍視頻和3D演示視頻，講解了本節(jié)課程的關(guān)鍵知識(shí)點(diǎn)。一番演示過(guò)后，躍躍欲試的學(xué)生們戴上了VR設(shè)備，通過(guò)操控VR手柄，在虛擬仿真的環(huán)境中，用高倍顯微鏡觀察葉綠體和細(xì)胞質(zhì)的流動(dòng)，并根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象得出了初步結(jié)論。

    福州格致中學(xué)的學(xué)生們?cè)赩R擬真環(huán)境中觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象上述生物課，傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)需要使用黑藻等植物標(biāo)本，許多用于實(shí)驗(yàn)的黑藻標(biāo)本，細(xì)胞質(zhì)流速緩慢，在高倍顯微鏡下很難觀察到以葉綠體為標(biāo)志的細(xì)胞質(zhì)流動(dòng)，實(shí)際效果并不理想。通過(guò)央館虛擬實(shí)驗(yàn)的時(shí)間加速、多方案同屏呈現(xiàn)等功能，縮短了實(shí)驗(yàn)操作成本，實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的對(duì)比觀察，提升了上課效率。

    福州二附小的學(xué)生們通過(guò)央館虛擬實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)制作閃亮的燈牌在《閃亮的燈牌》這一門(mén)小學(xué)科學(xué)課中，福州二附小教師黃艷萍借助央館虛擬實(shí)驗(yàn)，為同學(xué)們講解了連接多個(gè)小燈泡的方法。增加干電池的數(shù)量，燈泡的亮度會(huì)發(fā)生什么變化？干電池的數(shù)量可以無(wú)限增加嗎？帶著這些疑問(wèn)，學(xué)生們?cè)谘腽^虛擬實(shí)驗(yàn)的操作界面上連接電路，觀察燈泡亮度的變化。“老師，小燈泡冒煙了！”隨著干電池?cái)?shù)量的增加，操作界面上的小燈泡冒出了一股黑煙。仿真的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象演示，讓學(xué)生們?cè)谏鷦?dòng)有趣的觀察中，學(xué)習(xí)了制作閃亮燈牌的原理。除了這些基礎(chǔ)的電學(xué)實(shí)驗(yàn)演示，央館虛擬實(shí)驗(yàn)還覆蓋了高中物理學(xué)科，能觀察到抽象的電流、磁場(chǎng)等現(xiàn)象。例如，在高中物理《帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)》3D交互課件中，學(xué)生可以清晰地看到帶電粒子進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)的運(yùn)動(dòng)及其運(yùn)動(dòng)軌跡，而傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)無(wú)法達(dá)到這種抽象的效果。

    福州格致中學(xué)副校長(zhǎng)陳霞在臺(tái)上作匯報(bào)反饋據(jù)福州格致中學(xué)副校長(zhǎng)陳霞介紹，格致中學(xué)在本學(xué)期開(kāi)設(shè)了校本課《互聯(lián)網(wǎng)+物理虛擬仿真實(shí)驗(yàn)》《互聯(lián)網(wǎng)+化學(xué)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)》兩門(mén)課程，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性、積極性和創(chuàng)造性。陳霞表示，對(duì)于危險(xiǎn)性高、實(shí)驗(yàn)周期長(zhǎng)，不便進(jìn)行課堂分組實(shí)驗(yàn)或演示實(shí)驗(yàn)的項(xiàng)目，可以通過(guò)央館虛擬實(shí)驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)自主實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、從視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)等層次為學(xué)生帶來(lái)積極反饋，服務(wù)學(xué)生學(xué)習(xí)、幫助教師改進(jìn)教學(xué)、提升教學(xué)質(zhì)量，是實(shí)驗(yàn)教學(xué)的有力補(bǔ)充。作為中央電化教育館中小學(xué)虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)工作的合作伙伴，網(wǎng)龍華漁教育與中央電化教育館圍繞實(shí)驗(yàn)資源、軟件和服務(wù)系統(tǒng)展開(kāi)合作研發(fā)。央館虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)服務(wù)系統(tǒng)融合了AI、3D、VR等前沿技術(shù)，并經(jīng)過(guò)教育專(zhuān)家指導(dǎo)論證，能高度還原逼真的物理、化學(xué)、生物、科學(xué)等學(xué)科的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象與過(guò)程，有效拓展實(shí)驗(yàn)教學(xué)的廣度和深度，助力中小學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量提升。

    央館虛擬實(shí)驗(yàn)在福州教育學(xué)院附屬第二小學(xué)試點(diǎn)據(jù)央館虛擬實(shí)驗(yàn)的研發(fā)人員介紹，央館虛擬實(shí)驗(yàn)今年全面升級(jí)，已經(jīng)擁有2500余條實(shí)驗(yàn)資源，與初高中物理、化學(xué)、生物和小學(xué)科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)相匹配，覆蓋各主流教材版本，資源類(lèi)型包括實(shí)拍視頻、3D演示視頻、3D交互課件、VR仿真交互課件、3D仿真測(cè)試、VR仿真測(cè)試等，能滿足多種教學(xué)需求。目前，央館虛擬實(shí)驗(yàn)已率先在福州、武漢市漢陽(yáng)區(qū)、成都、廣州、銀川、邯鄲等全國(guó)6個(gè)實(shí)驗(yàn)區(qū)的68所中小學(xué)展開(kāi)教學(xué)試點(diǎn)，未來(lái)還將走進(jìn)全國(guó)更多中小學(xué)實(shí)驗(yàn)課堂，幫助老師們解決實(shí)驗(yàn)教學(xué)痛點(diǎn)，助力教育信息化升級(jí)。