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寰烁智慧虚拟仿真实验室解决方案
发布时间:2014-12-08  关注度:1766   
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  在智慧教室中包含有地理实验室、虚拟仿真实验室、互动课堂、异地同步课堂四个不同的教学课堂。

  虚拟仿真实验室是通过虚拟仿真课堂与大数据运算,使物理、化学实验在脱离具体的实验器材与特定实验环境下,让学生进行自主模拟操作的仿真教学设备。

  该软件可以使学生在面临一些具有危险性或者对实验环境要求较高的实验时,实现亲自动手操作。教师在课堂中可以随时将课堂中抽象的理论知识进行形象化、具体化的呈现,加深学生的理解。在实验过程中,教师可以灵活的控制实验进程程,随时对实验中的重要步骤进行讲解,不会受到实验环节的限制。此外,虚拟仿真实验室中的实验在不消耗实验材料的情况下,可以进行多次试验,让每位学生都参与到实验中来,提高了实验的参与度。

  以"镁条在空气中燃烧"这一试验为例,在实验中操作者可根据系统提供的器材进行实验搭建。首先将托盘天平调平,之后将石棉网和长镁条放到托盘天平的左边进行称量,在此过程中若操作者没有用坩埚钳夹取镁条,系统便会作出相应的提示。改正后,便进入称量环节。在此环节中,用镊子夹取砝码是学生在实验中需要注意的重要环节,同样,若操作者出现失误,系统也会做出提示。按照正确的步骤测量好石棉网和长镁条的重量后,操作者需将结果进行记录,再用相同的工具将石棉网和长镁条从托盘天平上取下,打开酒精灯,点燃长镁条,再将镁条燃烧生成物连同石棉网放到天平上称重,比较实验前后的质量,便可以得出实验结论。实验完成后系统会根据此次实验过程生成实验总结,方便学生的理解与记忆,为教师的讲解与学生的自主学习提供了帮助。

  在" 水的沸腾 "实验中,完成实验搭建后,第一步将酒精灯灯帽打开,画面中会出现一根火柴,使用火柴点燃酒精灯,可以看到酒精灯对试管进行预热,当试管中的水加热沸腾时,可以听到水沸腾的声音,用鼠标拖动玻璃板至试管口上方,就可以观察到水加热变成水蒸气,遇冷又凝结成水的变化过程。在实验中,若操作者没有按照实验步骤进行操作,系统会自动提示下一个步骤;若出现操作失误,系统会进行相应的提示,并且实验不能继续进行,这就可以使学生在脱离教师的指导下也能够自主进行多次实验,并且教师不用担心学生因实验步骤操作有误而影响实验结果。

  虚拟仿真实验室中的实验可以多次重复操作,这样,班级里的每一个学生都可以对实验进行实践。学生在熟悉实验步骤后,再在真实的实验室中进行操作,可以避免一些不必要的危险发生以及实验材料的浪费。课后,学生也可以对自己不熟悉或不理解的部分,进行再次的操作,通过自己的亲身实践进一步巩固课堂知识。

  地理实验室中,主要采用双板教学的模式。左方的地图呈现的是静态的教学内容展示,右边的3D地图呈现的是与教学内容相对应的动态图片展示,动静结合的教学方式可以实现对地理课堂上的所有课程的展示。一方面用改变传统教学方式,使学生体验到地理课堂的魅力,提高了学生对地理课的学习兴趣;另一方面加深学生对课堂内容的理解与记忆,使原本抽象地理教学变的更有趣、更形象、更生动。

  球幕投影仪,利用特殊的光学镜头通过先进的计算机视觉技术与投影显示技术,将普通的平面影像进行特殊变换后投射到球幕上,使整个球体屏幕可实现360度成像。学生不受观看方位的限制,可以全方位观察到球面呈现的内容,改变了地理课堂只能进行平面展示的局限。

  球幕投影仪相比传统地球仪不仅可以对地球表面的经纬度进行展示,并且可以结合教学中的具体内容对大气流动、海洋变化、星座、星际、宇宙等内容进行形象的展示,以更加具象与真实的状态让学生真真切切地感受到宇宙中的神奇变化。

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