實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程是一個(gè)培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手、動(dòng)眼、動(dòng)腦的過(guò)程，可以通過(guò)實(shí)驗(yàn)探索發(fā)掘?qū)W生的巨大潛能。同時(shí)，實(shí)驗(yàn)是理論知識(shí)的驗(yàn)證，實(shí)驗(yàn)操作不僅增強(qiáng)學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的可信度，更重要的是培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是、尊重事實(shí)的科學(xué)探究能力。

在各類(lèi)學(xué)校的教學(xué)活動(dòng)中，實(shí)驗(yàn)教學(xué)與課堂教學(xué)一樣，是培養(yǎng)人才的重要環(huán)節(jié)。傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果良莠不齊，如何改進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)的有效性，充分發(fā)揮實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力、實(shí)驗(yàn)精神等優(yōu)勢(shì)，是我們必須思考的重要問(wèn)題。

傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的弊端

    我國(guó)在傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，普遍存在著重理論、輕實(shí)操，雖然近年來(lái)有所改進(jìn)和調(diào)整，但還是存在著些許問(wèn)題。

1、演示實(shí)驗(yàn)占比過(guò)大，教師占主導(dǎo)地位

由于實(shí)驗(yàn)條件等因素的限制，傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，以教師演示實(shí)驗(yàn)及小組實(shí)驗(yàn)居多，沒(méi)有對(duì)學(xué)生的動(dòng)手能力、實(shí)驗(yàn)技能進(jìn)行有效的培養(yǎng)。

2、實(shí)驗(yàn)效果不易觀(guān)察，演示效果不好

有些實(shí)驗(yàn)的直觀(guān)性比較差或者實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象轉(zhuǎn)瞬即逝，演示時(shí)有些同學(xué)看不清楚或觀(guān)察不到實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。

3、實(shí)驗(yàn)趣味性低，教學(xué)組織難

有些實(shí)驗(yàn)缺少趣味性，學(xué)生缺乏對(duì)實(shí)驗(yàn)探究的熱情和對(duì)實(shí)驗(yàn)原理的深度思考。照本宣科的實(shí)驗(yàn)，無(wú)法調(diào)動(dòng)課堂氛圍，影響教學(xué)效率及質(zhì)量。

4、驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)居多，設(shè)計(jì)性、綜合性實(shí)驗(yàn)較少

    傳統(tǒng)課堂實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，多為驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)，教師按照教材中的實(shí)驗(yàn)步驟或提示進(jìn)行演示，學(xué)生按照教師的演示進(jìn)行操作，學(xué)生不必思考和分析，只需按圖索驥，使學(xué)生缺乏對(duì)實(shí)驗(yàn)的理性思考。

5、實(shí)驗(yàn)復(fù)習(xí)內(nèi)容繁多，再現(xiàn)成本高

實(shí)驗(yàn)內(nèi)容繁多，使用傳統(tǒng)教學(xué)手段進(jìn)行復(fù)習(xí)，需要將實(shí)驗(yàn)重新展示，再現(xiàn)成本較高，有些實(shí)驗(yàn)不便于重新展示，造成實(shí)驗(yàn)復(fù)習(xí)效果不好。

VR虛擬仿真實(shí)驗(yàn)應(yīng)用，提高教學(xué)質(zhì)量

《教育部關(guān)于加強(qiáng)和改進(jìn)中小學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的意見(jiàn)》指出“拓展創(chuàng)新，不斷將科技前沿知識(shí)和最新技術(shù)成果融入實(shí)驗(yàn)教學(xué)，豐富內(nèi)容，改進(jìn)方式。……對(duì)于因受時(shí)空限制而在現(xiàn)實(shí)世界中無(wú)法觀(guān)察和控制的事物和現(xiàn)象、變化太快或太慢的過(guò)程，以及有危險(xiǎn)性、破壞性和對(duì)環(huán)境有危害的實(shí)驗(yàn)，可用增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)、虛擬現(xiàn)實(shí)等技術(shù)手段呈現(xiàn)。”

現(xiàn)代信息技術(shù)在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用，使實(shí)驗(yàn)教學(xué)成本大大降低，尤其是增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的應(yīng)用，使得那些難以實(shí)現(xiàn)、難以操作的實(shí)驗(yàn)變得可以實(shí)現(xiàn)。其不僅僅給學(xué)生提供了眾多的實(shí)驗(yàn)操作課題，還給學(xué)生提供了一個(gè)近乎真實(shí)的實(shí)驗(yàn)空間，讓學(xué)生像在做真實(shí)的實(shí)驗(yàn)一樣，真正達(dá)到“聽(tīng)十遍不如動(dòng)手做一遍”的學(xué)習(xí)效果。

云幻虛擬仿真實(shí)驗(yàn)按照國(guó)家課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)要求，將中學(xué)難懂的抽象的復(fù)雜的實(shí)驗(yàn)運(yùn)用3D建模及虛擬仿真技術(shù)營(yíng)造虛實(shí)合一的實(shí)驗(yàn)場(chǎng)景，提升學(xué)生的觀(guān)察能力、探究能力、邏輯思維能力及團(tuán)隊(duì)合作能力，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)探索的興趣。

1、豐富安全的實(shí)踐探索空間

    虛擬仿真實(shí)驗(yàn)為師生提供一個(gè)虛擬的實(shí)踐空間，加深對(duì)實(shí)驗(yàn)安全規(guī)范的認(rèn)識(shí)，讓學(xué)生親自感受錯(cuò)誤操作的危險(xiǎn)性，給學(xué)生留下深刻的印象，對(duì)實(shí)驗(yàn)中的安全規(guī)范操作引起高度重視，降低化學(xué)實(shí)驗(yàn)室事故發(fā)生的概率。

2、模擬真實(shí)實(shí)驗(yàn)操作，直觀(guān)再現(xiàn)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象

虛擬仿真實(shí)驗(yàn)使復(fù)雜的、反應(yīng)周期過(guò)長(zhǎng)的、危險(xiǎn)系數(shù)高的實(shí)驗(yàn)?zāi)軌虮憬莸卣故境鰜?lái)，滿(mǎn)足實(shí)際課堂教學(xué)的需要，豐富了課堂教學(xué)形式。同時(shí)通過(guò)大屏幕展示，可以讓教室內(nèi)的同學(xué)們都觀(guān)察到實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，直觀(guān)明了。

3、趣味化實(shí)驗(yàn)操作，提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣

托爾斯泰曾經(jīng)說(shuō)過(guò)：“成功的教學(xué)，所需的不是強(qiáng)制，而是激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。”虛擬仿真實(shí)驗(yàn)?zāi)�擬真實(shí)內(nèi)容，虛擬與真實(shí)的魔幻疊加，開(kāi)放性的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，讓學(xué)生樂(lè)于探索。

4、實(shí)驗(yàn)自由性強(qiáng)，用戶(hù)可隨意操作

實(shí)驗(yàn)器材無(wú)固定操作，甚至教師可以演示錯(cuò)誤實(shí)驗(yàn)操作會(huì)產(chǎn)生什么實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。實(shí)驗(yàn)器材及實(shí)驗(yàn)操作的自由性強(qiáng)，予以學(xué)生探索的空間。

5、可反復(fù)操作實(shí)驗(yàn)，避免資源浪費(fèi)

虛擬仿真的實(shí)驗(yàn)器材不存在消耗問(wèn)題，避免了實(shí)驗(yàn)儀器和藥品的浪費(fèi)，教師及學(xué)生可以進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)操作，隨時(shí)預(yù)習(xí)、復(fù)習(xí)、操作實(shí)驗(yàn)。

虛擬仿真實(shí)驗(yàn)是常規(guī)實(shí)驗(yàn)的補(bǔ)充、完善和拓展，能夠緩解學(xué)校場(chǎng)地、經(jīng)費(fèi)有限等問(wèn)題，無(wú)論是教師還是學(xué)生都可以自由的操作，其發(fā)揮的作用與常規(guī)實(shí)驗(yàn)操作也各不相同。教師可結(jié)合教材授課內(nèi)容需求及兩種實(shí)驗(yàn)操作教學(xué)方式各自的優(yōu)勢(shì)，靈活結(jié)合，相輔相成，實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的最優(yōu)化，改革和創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式，提高課堂實(shí)驗(yàn)教學(xué)有效性。