首頁 從紙質教材到電子教材:教材數字化變革研究

五、虛擬學習

在電子教材內容開發時,可根據需要創設二維或三維的增強現實的虛擬情境,讓學生在近似真實的情境中發現知識,感受知識的應用環境,領略知識的魅力。這樣的學習方式在給學生更深刻體驗的同時,也讓學生在相對複雜的環境中應用知識解決相對綜合性的問題,有助於學生創新能力的培養。

虛擬仿真實驗教學是虛擬學習的另一種方式,近年來得到國家教育部的高度重視和強力推動。教育部於2013年發布《關於開展國家級虛擬仿真實驗教學中心建設工作的通知》,鼓勵有條件的高校開展相關研究。目的在於進行虛擬仿真實驗教學,依托虛擬現實、多媒體、人機交互、數據庫和網絡通信等技術,構建高度仿真的虛擬實驗環境和實驗對象,學生在虛擬環境中開展實驗,達到教學大綱所要求的教學效果。[15]經過申報和遴選,批準清華大學數字化製造係統虛擬仿真實驗教學中心等100個虛擬仿真實驗教學中心為國家級虛擬仿真實驗教學中心。

在基礎教育階段,虛擬學習的資源也有一定的開發和積累,如虛擬物理實驗實、虛擬化學實驗室等,可以擇優轉化到電子教材之中。另外,還有一些仿真度極高的應用資源,其開發思路值得借鑒。如蘋果應用商品中星空漫步(Star Walk)、車庫樂隊(Garageband)等,使用效果令人驚歎。

對可能發生爆炸、產生有毒氣體等給學生安全帶來威脅的實驗,應利用虛擬仿真實驗進行教學,其他的實驗則應“虛實結合”,先保證完成真實實驗,給學生真實的感受和體驗,必要的話再利用虛擬實驗,改變實驗條件和參數以拓展和豐富學生的認識。