本文關鍵詞：虛擬演示實驗的開發(fā)及在物理理論教學中的應用

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【摘要】：隨著計算機技術和現代教育技術的迅速發(fā)展,虛擬現實技術的應用越來越廣,虛擬現實技術對物理理論教學的影響也越來越深刻。同時,虛擬現實技術的成熟和物理理論教學的改革迫切需要虛擬實驗在教學中的應用從理論研究走向實際應用。本文介紹了國內外虛擬現實技術的發(fā)展狀況,分析了虛擬現實的行為主義學習理論、建構主義學習理論等理論基礎,詳細闡述了依托Virtools平臺對虛擬演示實驗的設計和開發(fā)全過程,并選擇了具有代表性的物理實驗作為虛擬演示實驗的應用研究對象。同時,重點對虛擬演示實驗在物理理論教學中的應用做出了深入的分析研究。一方面,本文詳細闡述了虛擬演示實驗的優(yōu)勢和特點,并針對其高仿真性、便捷性以及趣味性,通過嵌入式的教學方式,對理論教學的教學結構進行優(yōu)化,提出了針對性的理論教學方案。另一方面,論文介紹了虛擬演示實驗輔助理論教學的教學模式和教學設計,以“維氏起電機”實驗為例,闡述了虛擬演示實驗輔助理論教學的實際應用,并通過調查問卷對教學效果進行了應用評價。應用效果分析表明,使用虛擬演示實驗輔助教學,有益于提高教師的教學質量,增強學生的自主學習能力。最后,本文針對虛擬演示實驗在物理理論教學中的應用研究工作進行了總結,提出了進一步的研究方向。
【關鍵詞】：虛擬現實技術 虛擬演示實驗 物理理論教學 Virtools 教學設計
【學位授予單位】：湖南大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：G633.7
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-12
• 第1章 緒論12-20
• 1.1 選題的背景與意義12-16
• 1.1.1 選題背景12-13
• 1.1.2 課題的提出13-15
• 1.1.3 研究意義15-16
• 1.2 國內外研究現狀16-19
• 1.3 主要研究內容19-20
• 第2章 理論探索與現狀分析20-28
• 2.1 虛擬演示實驗概述20-23
• 2.1.1 虛擬演示實驗簡介20-21
• 2.1.2 虛擬演示實驗的特點21
• 2.1.3 虛擬演示實驗的發(fā)展趨勢21-23
• 2.2 虛擬演示實驗的理論基礎23-26
• 2.2.1 虛擬教學環(huán)境下學習者的認知特點23-24
• 2.2.2 基于行為主義的學習理論24-25
• 2.2.3 基于建構主義的學習理論25-26
• 2.3 虛擬演示實驗與物理理論教學的結合26-28
• 2.3.1 理論教學與實驗教學的銜接互動分析26-27
• 2.3.2 理論教學與實驗教學結合教學模式的探索27-28
• 第3章 虛擬演示實驗的設計與實現28-50
• 3.1 實驗內容與開發(fā)工具的選擇28-30
• 3.1.1 前期準備內容28-29
• 3.1.2 實驗內容的選擇29
• 3.1.3 開發(fā)工具的選擇29-30
• 3.2 演示實驗的構思與設計30-32
• 3.3 虛擬演示實驗的實現32-49
• 3.3.1 三維模型的建立32-38
• 3.3.2 模型貼圖的制作38-41
• 3.3.3 場景在Virtools里的運行41-43
• 3.3.4 常用BB（行為交互模塊）的介紹43-45
• 3.3.5 相關程序流程編制45-49
• 3.4 作品的發(fā)布49-50
• 第4章 虛擬演示實驗在物理教學中的應用實踐50-60
• 4.1 虛擬演示實驗在物理教學中的應用50-52
• 4.1.1 虛擬演示實驗與理論課堂的銜接點50
• 4.1.2 教學課堂模式概述50-52
• 4.1.3 虛擬演示實驗的作用52
• 4.2 虛擬演示實驗輔助教學的教學設計52-55
• 4.2.1 教學前期設計53-54
• 4.2.2 學習資源設計54
• 4.2.3 教學情境設計54-55
• 4.2.4 學習評價工具的設計55
• 4.3 虛擬演示實驗教學模式的教學案例55-56
• 4.3.1 教學設計前期分析55-56
• 4.3.2 教學過程56
• 4.3.3 教學評價與反思56
• 4.4 虛擬演示實驗在物理教學中的應用效果評價56-60
• 4.4.1 研究過程57
• 4.4.2 評價統計結果57-60
• 結論與展望60-63
• 參考文獻63-66
• 致謝66-67
• 附錄A 虛擬演示實驗應用調查問卷67-69
• 附錄B 部分實現流程圖解69-72

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本文編號：1041853