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α粒子实验——增强现实(AR)技术的原理图

更新时间:2024-01-18 文章作者:佚名 信息来源:网络整理 阅读次数:

弹幕是当今流行的视频交流形式,我校会将重要的科技活动上传到等视频门户网站中,让参与活动或则课题的中学生将自己的作品进行校内外展示,并通过搜集弹幕的方式获取评价意见。vuB物理好资源网(原物理ok网)

②自我开发vuB物理好资源网(原物理ok网)

开发了基于提高现实(AR)的教学App。实现使用安卓或苹果设备扫描一张特定的相关的图片时,还会在原图片的上方叠加一个立体模型或播放一段预先录制好的视频,将中学生由被动获取信息的方法引导为主动获取,提高家庭、社会与中学的育人合力,全面提高中学生的综合素质,增强实践能力和培植创新精神,提高中学教育的水平(图3)。vuB物理好资源网(原物理ok网)

图3AR技术的原理图vuB物理好资源网(原物理ok网)

下边是我校已初步完成的几个AR化学实验之一:卢瑟福α粒子散射实验。因为原子核实验在中学阶段没办法进行实践,多采用多媒体展示,中学生多是记忆和被动接受。通过AR实验,中学生可以身临其境,通过改变图片的姿态(图4、图5),多角度、全方位地观看实验。vuB物理好资源网(原物理ok网)

图4用手机看的时侯叠加3D模型vuB物理好资源网(原物理ok网)

图53D模型位置相对图片静止并随图运动vuB物理好资源网(原物理ok网)

才能化被动为主动,迸发中学生的科学研究精神。目前早已在我校使用过一段时间了,中学生爱不释手,广受好评。以AR技术为切入点,以课程教学为支撑,还要为中学生的个性发展、兴趣特长产生,建立起良好的载体和平台。AR技术是现今社会流行的新技术,在教育、医疗、工程等领域都有着广泛的应用,我校准是适应这股科技时尚,并应用于课堂教育,把中学特色融入其中,构建中学独有的“DIY”物理创新实验室。简而言之,我校运用提高现实(AR)技术将知识与技能直观化、趣味化、普及化。vuB物理好资源网(原物理ok网)

(3)“DIY”创新实验室建构的策略vuB物理好资源网(原物理ok网)

经过两年的建构,梳理出创新实验室建构的一些经验。vuB物理好资源网(原物理ok网)

①设备自我开发策略。按照实际需求和空间自制并联臂3D复印机、数控绘图仪,以求在能实现功能的前提下,做到简洁、高效、耐用及模块化更换功能(图6)。vuB物理好资源网(原物理ok网)

图6图为自制并联臂小型3D复印机vuB物理好资源网(原物理ok网)

②使用改进优化策略。创新实验室的建设并不是一蹴而就的,好多设计之初没有考虑到的问题会在使用时显露下来,须要不断改进、优化(图7、图8)。vuB物理好资源网(原物理ok网)

图7在实验室过道为中学生增设科技书刊阅读场所vuB物理好资源网(原物理ok网)

图8校本课程按照难度用不同颜色来标注vuB物理好资源网(原物理ok网)

③资金不断投入策略。一期时尽可能多多尝试,涉猎面尽量川一些,找到适宜我校的切入点与契机。二期时以数学教具的改进及AR课程的开发为目标专项突破,塑造品牌(图9、图10)。vuB物理好资源网(原物理ok网)

图9倪闽景副院长在广州教育武器展手指导我校AR数学课程vuB物理好资源网(原物理ok网)

图10曹志祥校长与尹后庆会长视察我校自制教具展厅vuB物理好资源网(原物理ok网)

2.确立了班主任补习策略vuB物理好资源网(原物理ok网)

(1)促辨实验需求的真假性vuB物理好资源网(原物理ok网)

中学生的课题研究目前最突出的问题就是:“伪需求”。所谓伪需求就是为了研究而研究,没有经过广泛调查而臆造出的一些需求,从而进行研究。这些研究仅仅是为了出席比赛物理实验设备售价,对中学生和社会并没有多大的价值和意义。因而班主任须要引导中学生去发觉生活中真实存在的问题,找到力所能及的突破口进行研究。vuB物理好资源网(原物理ok网)

(2)促思实验操作的可行性vuB物理好资源网(原物理ok网)

有些中学生的研究方向不太可能在现有条件下进行透彻的研究和剖析。比如有些中学生研究新能源车的电瓶更换模式改良、共享自行车的良性运作方法探求。这种题目均不是几名学生在一三年内就能独立完成的。此时班主任应引导中学生缩小研究范围,找出亟需解决的主要矛盾,并让中学生思索在其能力范围之内是否可行。vuB物理好资源网(原物理ok网)

(3)促控实验过程的严谨性vuB物理好资源网(原物理ok网)

有些中学生不注重实验记录,不晓得控制变量、双盲实验的方式,不会偏差剖析和传递,不能正确计算出所需样本的数目。常常只做一两次实验,成功以后便宣布他的观点,甚至某些中学生都会篡改、编造实验数据。这就须要班主任不厌其烦地指导中学生,时时关心中学生的课题进展,督促中学生科学严谨地进行实验操作和记录。vuB物理好资源网(原物理ok网)

(4)促析实验文献引用合理智vuB物理好资源网(原物理ok网)

有些中学生的结题报告中存在剽窃现象,甚至连格式和字体都没有更改。班主任须要正确引导中学生尊重别人研究成果,教给中学生查阅知网、万方等数据库的方式,以及引用文献的规则,并借助查重工具对中学生报告进行严格审查,不能姑息学术不端的萌芽。vuB物理好资源网(原物理ok网)

3.施行了“DIY”物理创新实验室vuB物理好资源网(原物理ok网)

(1)中学生创造性思维培养vuB物理好资源网(原物理ok网)

①面向全体中学生的普及化科普式活动vuB物理好资源网(原物理ok网)

通过开发校本课程,借助拓展课与研究课,使全体中学生都经历一次完整的探究活动并根据规范完成课题报告。vuB物理好资源网(原物理ok网)

②面向部份中学生的社联化项目式研究vuB物理好资源网(原物理ok网)

通过单向选择确定各社联人员,她们在社联课时间,借助创新实验室设备及资源进行常年专项探究活动。vuB物理好资源网(原物理ok网)

③面向某些中学生的课题化任务式探求vuB物理好资源网(原物理ok网)

针对社联活动中的拔尖中学生,她们在闲暇时间,以大赛、发明创造等专项课题为目标,在创新实验室进行培训。vuB物理好资源网(原物理ok网)

(2)班主任创造性思维培养vuB物理好资源网(原物理ok网)

①名师团队vuB物理好资源网(原物理ok网)

以我校全省十佳科技补习员、上海科普教育贡献奖获得者陈岭老师为核心,产生了以职初班主任为主的囊括多学科的STEM班主任团队。vuB物理好资源网(原物理ok网)

②回归学科vuB物理好资源网(原物理ok网)

团队班主任利用创新实验室资源开发出许多具有知识产权的数学、地理、生物学教具,对学科教学也起到了很大的推动作用。vuB物理好资源网(原物理ok网)

(3)创新素质培植的方式与途径vuB物理好资源网(原物理ok网)

①提供自主开放的互动空间vuB物理好资源网(原物理ok网)

“DIY”物理创新实验室将向全体中学生提供开放的资源、开放的时间、开放的指导班主任,让中学生成为创新实验室的主人,自主选择科学实验内容、实施方式,通过努力解决实验中遇见的问题和困难,自主进行剖析和总结。通过中学生的自主研究,使得中学生将自我实现的强烈需求转化为努力获取知识和提升能力的实际行为,促使中学生的全面发展。vuB物理好资源网(原物理ok网)

②创设民主平等的和谐环境vuB物理好资源网(原物理ok网)

“DIY”物理创新实验室是一个民主、平等、自由、宽容、和谐的学习环境,使中学生的兴趣得到培养、个性得到尊重、潜能得到发挥、创新意识得到提高、创新思维得到强化、创新技能得到提高。vuB物理好资源网(原物理ok网)

③实现与科技前沿理念接轨vuB物理好资源网(原物理ok网)

“DIY”物理创新实验室的科技创新活动使中学生在把握基础知识技能的同时,延展她们的知识面,拓展她们的视野,紧随时代和科技发展前沿物理实验设备售价,紧贴热门学科,让中学生有更大的兴趣投入实验中去,因而使创新意识得到充分的发挥。vuB物理好资源网(原物理ok网)

④尊重个体发展与潜能发挥vuB物理好资源网(原物理ok网)

“DIY”物理创新实验室既要保证中学生在自由发展的同时少走弯路,又要培养她们多元化的个性,由于只有多元化的个性,就能形成多样化的创新成果,以确保中学生高素养、全方位的成长,并最大限度地迸发创新潜能。vuB物理好资源网(原物理ok网)

(4)成效vuB物理好资源网(原物理ok网)

①师生专利vuB物理好资源网(原物理ok网)

近5年来共申请、获批7项发明专利、15项实用新型专利;获国际发明展览会银奖3枚、银奖3枚。vuB物理好资源网(原物理ok网)

②全国奖项vuB物理好资源网(原物理ok网)

近5年来获创新竞赛全省赛等第奖4项,专项奖1项,全省十佳优秀科技补习员1人;全省科学影像节等第奖11项,优秀指导班主任奖1项;获评全省中级科技补习员1人;2018重庆教育年度新闻人物提名奖1人。vuB物理好资源网(原物理ok网)

(5)幅射vuB物理好资源网(原物理ok网)

2015年5月创新实验室特色化学系列教具代表北京参展上海举行的“全国中小学信息化应用展览”。同年10月,陈岭老师作为国培计划导师对广东中小学科技班主任进行培训。受邀参展了首届北京国际教育武器展和第四届中国教育创新成果公益博览会。近5年来,团队班主任STEM进山区支教4次,参与国家课题1项,主持完成市青年课题2项。vuB物理好资源网(原物理ok网)

反省与展望vuB物理好资源网(原物理ok网)

我校早已顺利完成创新实验室一期、二期的建设,取得挺好的疗效。尤其是创新实验室与化学学科实验的结合屡内乡奖,并代表广州在2015年(上海)全省教育信息化应用展览、2018年(广州)第四届中国教育创新成果公益博览会中展出。下一阶段,希望还能通过利用我校特色普通中学建设抓手,将创新实验室建设及其应用研究推到新的高度,因而进一步迸发中学生创造性思维,全面提高中学生核心素质。vuB物理好资源网(原物理ok网)

参考文献vuB物理好资源网(原物理ok网)

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本文作者:陈岭,专科,中级班主任。广州市行知实验学校,vuB物理好资源网(原物理ok网)

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