基于虚拟教学环境的小学科学课程教学方法研究(2)
1.3.1国外虚拟现实技术在教育领域的研究与应用
美国是最早将虚拟现实技术应用十教育领域的国家之一。虚拟现实技术在教育领域已被广泛地应用十军事教学、医学实习、体育训练、建筑专业、物理实验等教学中。
美国NASA(National Aeronautics and Space Administration)项目资金不I I NSF ( NationalSanitation Foundation)的高级应用程序项目资金开发的ScienceSpace项目，基十建构主义学习理论，运用物理沉浸系统技术和多感官并用的学习方式，使学生在虚拟世界中探索，促进了对十科学知识的学习。美国雪城大学(Syracuse University)的Rob Salgado教授建立了一个名为“The VRML Gallery of Electromagnetism”的网站，用十演示电磁现象、物理模型等「0。这两个案例只能用十虚拟演示和虚拟漫游，Ifn不能进行交互。体斯顿大学建立了虚拟物理实验室，学生可以在其中做各种实验，如万有引力定律，通过抓‘制、观察由十改变重力的大小、方向所产生的种种现象，以及对加速度的影响，学生对物理概念和定律会有更深的把握[3]。北卡罗莱纳大学研究小组将虚拟现实技术应用十化学模拟，学生可以用手操纵分子运动，这种交互功能有助十学生更好地理解化学分子知识。另外，澳大利亚RMIT大学的John Ball和Kate Patrick设计的虚拟实验用十物理中热传递过程的教学。该系统采用传统的预测一观察一解释的教学方法，使用了多种人机交互手段，为学生提供了一个易十使用的虚拟学习环境。在科学教育中，虚拟现实技术也发挥了极大的作用，如Virtual Physics and Astronomy(VPA)是一个基十VRML的网络学习平台，其中的虚拟天体运转模型允许学生自由探索星星的轨道G' 0 3D Solar System是一个太阳系模型软件，提供视角转换功能，用户可以了解所有的行星及一些卫星的情况，还可以调整时间等参数，减慢或加快行星和其卫星的轨道运行速度，从灵活观察情况。此外，德国汉诺威大学建立了虚拟自动化实验室，意大利帕瓦多大学建立了远程虚拟教育实验室，西班牙大学开发了电子仪器虚拟工作平台，等等。
1.3.2国内虚拟现实技术在教育领域的研究与应用
在国内，虚拟现实技术的教育应用主要集中在高校的虚拟校园和国家实验室。虚拟校园，是虚拟现实技术与网络和教育最早的具体应用。在虚拟校园场景中，学习者可以随意游览，并与虚拟场景中的其他学习者进行交谈。基十虚拟校园，学习者可以去教务处管理学习资料、去图书馆进行资料查询、去虚拟教学楼参加网络课程学习等。
天津大学早在1996年，基十VRML国际标准，在SG工硬件平台上，开发了虚拟校园。随着宽带技术的大规模应用和网络教育的迅猛发展，国内一些高校已经开始逐步推广、使用虚拟校园模式。先后有浙江大学、上海交通大学、北京大学、西南交通大学、中国人民大学、北京航空航天大学等高校，采用虚拟现实技术建设了虚拟校园。但这些虚拟校园主要提供的是校园漫游功能，对十教学等其他功能大多还处十探索阶段。
第二章 小学科学课程与.............19-27
2.1 小学科学课程.................... 19-22
2.1.1 小学科学课程.................. 19
2.1.2 学习者特征........................ 19-20
2.1.3 新课程改革背景下..................... 20-22
2.2 小学科学课程的教学现................... 22-23
2.3 虚拟学习环境引入小.........................23-26
2.3.1 虚拟学习环............................ 23
2.3.2 适用于虚拟学习环境......................... 23-25
2.3.3 虚拟学习环境在小学科学.........................25-26
2.4 小结 ......................................26-27
第三章 基于体验的小................27-41
3.1 深入体验学习.................. 27-34
3.1.1 体验学习的概念 ...................27-28
3.1.2 体验学习的特征....................... 28-30
3.1.3 库伯的“体验........................ 30-32
3.1.4 小学科学中的.......................32-34
3.2 虚拟学习环境中的体....................34-37
3.2.1 虚拟体验 ..........................34
3.2.2 虚拟体验学习 .......................34-35
3.2.3 小学科学中的虚拟体.................... 35-37
3.3 基于体验的小学科学虚拟学习.................... 37-39
3.4 小结 39-41
第四章 基于体验的小学科学虚拟学习环境设计 41-53
..................................................................................
第五章总结与展望
5.1本研究的创新之处
虚拟现实技术引入小学科学教学，在某些抽象难以理解的课程内容中，可以很好地改善教学效果。许多学者也从不同的角度对此进行了研究，理论基础主要集中十建构主义、情境认知理论等。对十体验学习与虚拟学习环境的结合，许多学者只是进行了理论探讨，并没有跟相应的学科结合起来进行实践开发。因此，本研究的创新之处是:在小学科学、体验学习、与虚拟学习环境二者之间找到了一个结合点，通过分析小学科学的学科特点和教学现状，探讨了虚拟学习环境的应用优势;通过归纳体验学习的概念、特征、过程等，提出了小学科学中的体验学习是以问题为核心，学生在教师的外围组织指导下，切实经历具体体验—积极思考进行探究一一思维碰撞一一概括凝练得出结论—具体体验的循环上升过程;进一步构建了基十体验的小学科学虚拟学习环境的框架，主要包括导航层、体验层和反思层，分别并交叉对应科学体验学习中的四个环节，提出在此环境中，小学科学学习始十虚拟体验，在经历若干个循环之后，止十现实世界。最后，设计开发了《探索宇宙》主题的简易学习环境。
5.2本研究的不足之处
在本论文的研究中，由十学识和精力有限，主要存在以下两点不足之处:
1、本文只是将体验学习作为一种理论依据来指导构建虚拟学习环境，} fiJ关十体验学习对小学科学教学的实际操作指导方面，尤其是如何体现体验学习的循环上升过程，并没有进行深入的探讨。
2、论文基十体验学习理论，构建了小学科学虚拟学习环境模型，并以此为指导，设计和开发了小学科学《探索宇宙》主题的简易虚拟学习环境，环境可以基本体现科学的体验因素，但是在界面的美观性和交互的深入性方面，需要进一步完善和丰富，并有待学生的实践检验。
5.3后续研究及展望
小学科学学科本身的特点，决定了在科学学习的过程中应该重视学生的体验。将体验学习引入小学科学教学，是新课程改革过程中的一个积极尝试和有力探索。体验学习在小学科学中的应用还有很多问题值得关注。首先，是不是所有的科学内容都适合体验学习的方式，如何正确认识和定位体验学习的作用。其次，如何实现体验学习的常态化，如何评价体验学习的效果，如何利用课堂时间让学生进行充分体验等。
在体验学习理论指导虚拟学习环境的设计开发方面，第一，体验学习尽管有具体的特征，但是其在虚拟学习环境中的条件性因素还有待发展，因此虚拟环境中的体验学习理论还有待完善。第二，本文提出小学科学虚拟学习环境应该以问题为核心，但是如何设计恰当的问题以贯穿学生的整个体验过程?学习者在虚拟环境中体验学习的评价和测量如何进行?小学科学的学习始十虚拟体验止十现实世界，那么如何进行虚拟体验与真实体验的有效转接?这些都是以后值得探讨的问题。
本文编号：8687
本文链接：https://www.wllwen.com/shoufeilunwen/shuoshibiyelunwen/8687_2.html
下一篇：小学教育阶段学生管理中的惩戒现象研究
