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25000字职称论文虚拟现实在初中物理教学中的应用研究

论文类型:职称论文
论文字数:25000字
论点:虚拟现实,实验,虚拟
论文概述:

虚拟现实在初中物理教学中的应用研究,介绍了国内外虚拟现实技术的发展状况,分析了虚拟现实的建构主义、混合式学习理入手,分析了 虚拟现实技术在初中物理实验教学中的应用 ,由毕

论文正文:

引言:介绍了虚拟现实技术在国内外的发展,分析了虚拟现实的建构主义和混合学习理论,并从整体上分析了虚拟现实技术在初中物理实验教学中的应用。
第一章导言
本文主要研究虚拟实验在初中物理实验教学中的应用。本章讨论的主要内容有:选题意义、国内外研究现状、论文的研究内容和方法。本章内容是本文的基础。
一、课题的意义
随着信息科学技术的不断发展,信息科学技术在教学领域的应用越来越广泛。新J信息科技逐渐介入中学教学的各个方面。教育技术信息化是21世纪教育领域的新浪潮。这是信息科学技术带来的必然结果。目前,中学义务教育的目的不仅仅是要求学习者掌握基础知识,Ifn }_还要求学习者在掌握基础知识的基础上掌握一定的基本技能,具备一定的分析问题、解决问题和自主创新的能力。
实验教学是中学物理教学活动中不可缺少的环节之一。实验教学对十名中学生掌握物理知识并将其与实践相结合非常重要。物理学主要由实验和理论组成。物理实验是人类认识世界的重要途径,也是科学研究的基础。它不仅是中学物理教学的重要基础,也是中学物理教学的重要内容、方法和手段。在中学物理教学中使用实验的目的是为学生学习物理课程创造良好的环境,提高学生获取物理知识和发展能力的积极性和主动性。随着新课程改革的深入和国家对义务教育投入的不断增长,中学义务教育实验教学的硬件、软件和资源设备建设得到了极大的改善。这些变化为中学物理实验教学的发展带来了难得的机遇。然而,传统中学物理实验教学的发展仍然存在许多不足。例如,实验教学受时间和空的限制;学校中有效的实验仪器和设备数量严重不足。大多数中学实验教学内容陈旧,教学方法落后。相比之下,新生虚拟实验教学具有灵活有趣的教学方法,可以充分调动学生的主动性和积极性,鼓励学生积极参与实验教学的全过程。同时,中学教学资源可以得到优化配置和共享,这是传统中学物理实验教学无法比拟的。
基于虚拟现实技术的虚拟物理实验教学具有传统物理实验教学无法比拟的优势,能够有效激发中学生学习物理的兴趣和热情。目前,虚拟实验在中学物理实验教学中的研究也成为一个热点问题。
《国家教育部2006年工作重点》第32条提到“加强数字图书馆、数字博物馆和虚拟实验室等应用项目建设”。可以看出,教育部非常重视虚拟现实技术。与传统的十种实验教学相比,虚拟实验可以给学生更多的实习机会,学生可以在学习新课程之前使用虚拟实验系统进行预习,Ifn可以在学习新课程之后使用虚拟实验系统进行复习和巩固,虚拟实验可以起到辅助传统实验教学的作用。通过提前预习,学生在做真实实验的同时,对实验有了更深的理解,同时也减轻了教师的劳动强度。传统的实验教学往往是一名教师来辅导几十名学生,强度大,效率低。如果学生在做正式实验前使用虚拟实验进行预习,将使他们更容易掌握真实实验过程中的关键因素,减轻教师的劳动强度。随着远程教育的不断发展,如何在远程教育中开展物理实验教学也是广大物理教师关注的重要问题。对于十大远程教育中的物理实验教学,虚拟现实技术构建的虚拟实验室使学生能够体验到接近真实的实验。同时,它还可以与实验中的其他参与者进行交流,以弥补远程实验教育中情境意识薄弱的不足。网络虚拟物理实验室建成后,师生可以随时通过互联网进入虚拟实验室,在虚拟实验室进行实验。网络虚拟物理实验室不仅可以解决传统物理实验教学经费少、人力投入大、师资不足的问题,还可以为远程物理实验教学的实施提供技术支持,为远程教育的发展提供质量保证。
本文旨在通过总结国内外虚拟现实技术的研究现状,分析虚拟实验技术的理论和技术,研究虚拟实验在初中物理实验中的实践,为虚拟实验技术在教育领域的进一步应用研究提供一定的科学依据。
二,研究现状
(一)国外研究现状
虚拟现实技术起源于美国。美国的研究水平可以代表虚拟现实技术的发展水平。起初,虚拟现实技术在美国的应用主要集中在军事上。随着虚拟现实技术的发展和美国军费开支的减少,这些技术逐渐转化为民用。
20世纪80年代,美国宇航局和国防部的虚拟现实技术研究成果引起了广泛关注。1984年,美国宇航局艾姆斯研究中心虚拟行星探索实验室的汉弗莱(J. Humphr i e s .)博士和麦克格雷维(M. McGreevy)组织开发了虚拟环境视觉显示器,并利用它在美国探索火星。利用火星探测器到火星地面的字母J构建了一个火星二维虚拟模型。
北卡罗来纳大学是最早也是最著名的研究虚拟现实技术的大学。他们在虚拟现实技术的许多方面都处于世界的前沿。他们开发了一种叫做像素平面(Pixel Plane)的并行处理系统,可以帮助用户在复杂场景中建立实时动态显示。美国洛马琳达大学医学中心将虚拟现实技术应用于神经系统疾病的治疗和研究,并开创了将虚拟现实技术应用于十种儿科治疗的新方法。
麻省理工学院(M-Worker T)在作为虚拟现实技术基础的人工智能、计算机图形学、智能机器人等研究领域一直处于前十名的领先地位。斯坦福研究所(SR)开展的“视觉感知计划”进一步发展了虚拟现实技术。他们将虚拟现实技术的研究成果应用于军用飞机驾驶训练,从而大大降低事故率。同时,他们还对外科手术进行了虚拟现实研究。
华盛顿大学技术中心对人机界面技术的研究在虚拟现实研究中名列前十,其研究领域涉及感觉、感知、认知和运动控制的研究。人机界面技术实验室(Man-MAChine interface technology Lab)将虚拟现实技术应用于教育、设计、娱乐和制造等十个研究领域。
参考
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虚拟现实技术在初中物理实验教学中的应用
概要5-6
摘要6
第一章导言7-12
一、选题的意义7-8
二.研究现状8-10
Iii .论文的内容和方法10-11
本章概述11-12
第二章虚拟现实技术和虚拟实验12-18
一、虚拟现实技术12-13
二.虚拟实验13-14
三.虚拟实验的分类14-15
四.虚拟实验技术分析15-17
本章概述17-18
第三章虚拟实验的构成和结构18-22
一、虚拟实验的设计步骤18-19
二.虚拟实验的设计原则19-20
三.虚拟实验20的实验过程
四.虚拟实验的结构20
V.系统20-21中的其他库
本章摘要21-22
第四章虚拟实验在初中物理实验教学中的应用实践22-40
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附录42-45
附注45-46
参考文献46-48
确认48-49
攻读学位期间发表的学术论文目录49
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