两个铁球同时着地教学设计范文

导语：如何才能写好一篇两个铁球同时着地教学设计，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

篇1

摘 要： 工具性与人文性的统一，是语文课程的基本特点，阅读教学必须遵循这一特征。本文从心理描写和想象留白入手，阐述如何在阅读教学中以语言实践为核心，带动对课文内容的理解和人物形象的感知，从而达到阅读教学言意兼得、工具性与人文性的统一的目的。

关键词： 阅读教学 言意兼得 “两个铁球同时着地”

《义务教育语文课程标准（2011年版）》指出：“语文课程是一门学习语言文字运用的综合性、实践性课程。义务教育阶段的语文课程，应使学生初步学会运用祖国语言文字进行交流沟通，吸收古今中外优秀文化，提高思想文化修养，促进自身精神成长。工具性与人文性的统一，是语文课程的基本特c。”[1]“小学语文教学不是语形教学、语法教学和语义教学，而是语用教学。语用教学着眼于学生言语能力的发展，讲求以语言带动内容，在丰富多彩的言语实践中，实现言意兼得。”[2]但是在阅读教学中，我们或陷入内容分析的泥沼，或陷入形而上的纯语用，这两者皆不可取。如何在教学中做到言意兼得，探求到语言训练的“真理”呢？下面笔者以“两个铁球同时着地”的教学为例进行说明。

“两个铁球同时着地”是人教版小学语文四年级下册的课文，这篇课文讲述了意大利科学家伽利略在追求真理的过程中，敢于挑战权威，对人人信奉的哲学家亚里士多德所谓的真理产生怀疑，经过反复试验求证后，在人们的嘲讽与猜疑中走上比萨斜塔，用试验检验了真理。这篇课文的教学很容易陷入内容分析的陷阱：伽利略是一个怎样的人？你是从哪里知道的？有的老师甚至把它上成科学课，一直分析为什么两个铁球会同时着地，结果是没把科学问题分析透，弄得学生一头雾水，真是“你不说我还明白，你越说我越不清楚”，最后老师也陷了进去，只好举手投降。笔者紧紧扣住课文的开头“伽利略是17世纪意大利伟大的科学家”这条主线进行教学设计：伽利略的伟大体现在哪里？并且在教学中将“语用”进行到底，让学生在得言中得意，实现语文教学工具性和人文性的统一。

一、发现秘妙，从心理描写探求语言逻辑

在语言训练之前，首先要保证学生在阅读中发现语言的秘妙，否则，语言训练就无从谈起，即使勉强为之，也必然是“简单粗暴”的。像这篇课文，因为涉及科学，涉及“真理”的探究，就必然会让我们想到，科学研究讲究严密的逻辑推理。在本文中，这种严密的逻辑推理存在吗？是以怎样的方式存在的？细读课文第三自然段，我们不难发现，这个严密的逻辑推理就藏在伽利略的“心理活动”中，也就是我们常常说的思维活动。请看段落：

“他想：如果这句话是正确的，那么把这两个铁球拴在一起，落得慢的就会拖住落得快的，落下的速度应当比10磅重的铁球慢；但是，如果把拴在一起的两个铁球看作一个整体，就有11磅重，落下的速度应当比10磅重的铁球快。这样，从一个事实中却可以得出两个相反的结论，这怎么解释呢？”[3]

这一段既是人物的心理描写，从中可以体会出伽利略的人物品质特点，又是科学推理（猜想）的过程，包含着逻辑思维，这种逻辑的严密性我们可以从中发现一些特殊的词语，比如“如果”、“那么”、“但是”、“如果”、“就”、“这样”，这些词语看似不起眼，却是语言表达逻辑训练的好材料，由此看来，这一段的教学做好了，言意即可兼得，既能体会人物的品质特点，又能通过训练让学生在语言表达的逻辑上取得发展。因此，笔者认为可以用以下几个策略进行教学：

（一）关联阅读――关注“想”之前的“疑”，“想”之后的“做”，体会人物追求真理的勇气与勇于行动的品质。教学采取以读代讲的策略，使学生在读中感悟伽利略的伟大：追求真理的精神是从小养成的，是一以贯之的。具体操作可以这样：老师质疑：“为什么只有伽利略会产生这样的疑问呢？”引导学生联系上文进行阅读：“他在学校念书的时候，同学们就称他为“辩论家”。他提出的问题很不寻常，常常使老师很难解答。”[4]课文的这个地方已经为下了铺垫。此段还可引导学生补白：伽利略会提出什么问题？老师们有什么反应？通过引导想象强化：原来伽利略敏锐的思维能力、不惧权威的勇气是从小养成的。再联系下文伽利略在“想”之后挑战权威勇于实践的行动，进一步感知伽利略坚持不懈的精神品质。这样的训练用语言带动内容理解，在运用语言中完成对伽利略这个人物的感性认识，既训练语言，又进一步丰满人物形象。

（二）剔骨阅读――抽取段落中的关联词语，感受语言与思维共舞的逻辑魅力。

这段话里，有这么几个关联词：“如果”、“那么”、“但是”、“如果”、“就”、“这样”，这几个词表现了伽利略严密的逻辑思维：按照亚里士多德的话，可以得出两个完全矛盾的结果，这就说明亚里士多德的这句话肯定存在问题。严密的逻辑关系如何让学生感受呢？笔者在教学中采用师生合作、生生合作的形式，抽取“如果”、“那么”、“但是”、“如果”、“就”、“这样”几个词进行引读，让学生在与语言的亲密接触中感悟，然后让学生试着用上这几个词造句，习得语言的同时进一步体会思维的严密逻辑。这样的阅读过程，既使学生进行了语言文字训练，培养了语感，避免了琐细的分析，又使学生进一步认识了伽利略的伟大，有效地促进了得言与得意的融合。

二、寻找焦点，从描写留白拓展想象空间

表现人物特点，往往通过语言和心理是最奏效的。大部分课文对人物的正面描写较多，但在阅读教学中断断不能忽略侧面描写的作用，也不能忽视描写留白，这些方面其实在课文中都暗藏“玄机”，我们可以称之为“焦点”。因此，教师引导学生关注语言中的一些特别之处，往往能收到一些奇效，既服务于人物品质特点的理解，又助力于语言训练的形成。

“两个铁球同时着地”这篇课文正是如此，有亚里士多德带来的社会影响的描写，有对他的学生的反应的描写，有对伽利略如何试验的简略之笔，也有“围观”的人们的描写。笔者认为，这些侧面描写是语言训练的好材料，好好利用它们进行想象补白，可以达到一石二鸟的效果。

（一）紧扣“信奉”拓展想象空间。

“那时候，研究科学的人都信奉亚里士多德，把这位两千多年前的希腊哲学家的话当作不容许更改的真理。谁要是怀疑亚里士多德，人们就会责备他：‘你是什么意思？难道要违背人类的真理吗？’”[5]

人们是怎样“信奉”的，这些信奉表现在哪些方面。这段话，紧紧抓住“信奉”一词进行教学，让学生展开想象。其教学步骤为：（1）“信奉”可以换成“相信”吗？（2）“人们都信奉里士多德”，有哪些人？会怎么信奉？（3）伽利略敢于亚里士多德的说法说明了什么？

在教学中，学生体会到“信奉”比“相信”信的程度更深，信奉亚里士多德的人从普通老百姓到达官贵人，对他的信奉达到了、顶礼膜拜的程度，没有任何人怀疑过，只有伽利略敢于怀疑。

这一个教学设计紧紧抓住当时社会环境的描写，让学生在想象练笔中体会伽利略面临挑战的勇气，体会他的伟大之处。

（二）紧扣“反复”拓展想象空间。

“伽利略带着这个疑问反复做了许多次试验，结果都证明亚里士多德的这句话的确说错了。”[6]

“伽利略带着这个疑问反复做了许多次实验”，给读者留下了巨大的想象空间，可以引导学生在此进行练笔。根据这个留白，笔者设计了这样一个小练笔：“‘伽利略带着这个疑问反复做了许多次实验’，他会到什么地方做试验？用什么材料？什么时间做？怎么做？请你根据提示写一次具体的试验。”

学生展开想象练笔后，笔者追问：我们四十几个同学，就写了四十几次不同的试验。然而，只有这四十几次吗？显然更多，这就叫“反复做了许多次实验”。反复许多次实验都证明两个铁球同时着地才能叫：“亚里士多德的话的确说错了。”在写作能力得到锻炼的同时，学生加深了对文本的理解：伽利略的伟大在于坚持不懈和勇于实践。

（三）紧扣“看看”拓展想象空间。

“到了那一天，很多人来到斜塔周围，都要看看在这个问题上谁是胜利者，是古代的哲学家亚里士多德呢，还是这位年轻的数学教授伽利略？有的说：‘这个青年真是胆大妄为，竟想找亚里士多德的错处！’有的说：‘等会儿他就固执不了啦，事实是无情的，会让他丢尽了脸！’”[7]

试验之前，人们的议论只有这两种吗？如果是你，会怎么说呢？在此处根据人数众多，引导学生想象众人的议论。虽然不同的人有不同的说法，但多数都是消遣、嘲笑、反对伽利略，面对千千万万人的质疑，伽利略依然坚持进行公开实验。这就是伽利略的伟大之处：坚持真理需要很大的勇气。

试验之后，胜利者是伽利略。人们又会怎样议论呢？如果你就是在试验现场的一个人，你会说什么？自然而然，学生的发言就会集中在以下几点：原来，即使是亚里士多德这样的大哲学家说的话也不是完全正确的；伽利略是多么伟大啊，他用自己的试验验证了先贤的话也不一定正确。

试验前后人们截然相反的两种评论，更衬托出伽利略的伟大。这样的教学不仅使学生进一步感悟了伽利略的伟大，更重要的是实现了“时间是检验真理的唯一标准的”“要敢于怀疑”这个情感态度价值观的教学目标，而且这个目标的实现是在语言训练中完成的，是无痕的，是水到渠成的。这样的教学可谓是一箭双雕，一举两得，实现了语文学科人文性与工具性的统一。

参考文献：

[1]教育部.义务教育语文课程标准（2011年版）[S].北京：北京师范大学出版社，2012.

篇2

摘要：本文首先对计算机虚拟现实技术的基本特征及其关键技术进行了解释分析，然后对虚拟现实技术在高校教学中的应用作了介绍，最后针对目前高校教学中应用计算机虚拟现实技术所存在的问题及其解决方案阐述了个人观点。

关键字：虚拟现实；高校教学；应用；特征；问题；方案

中图分类号：G642

文献标识码：B

伴随科技突飞猛进的发展，各类教学媒体不断涌现，如今，教学技术领域又出现了一个新型教学媒体，它就是虚拟现实技术(Virtual Reality)。

虚拟现实技术是利用三维图形生成、多传感交互及高分辨显示等计算机技术生成三维逼真的虚拟环境，使用者戴上特殊的头盔、数据手套等传感设备，或利用键盘、鼠标等输入设备，便可以进入虚拟空间，成为虚拟环境的一员，进行实时交互，感知和操作虚拟世界中的各种对象，从而获得身临其境的感受和体会。

虚拟现实技术作为新的教学媒体，它的出现无疑将对高校教学产生深远的影响。本文主要探讨虚拟现实技术的基本特征以及它在高校教学应用方面的相关问题。

1计算机虚拟现实的基本特征及其关键技术

1.1虚拟现实的基本特征

虚拟现实可以表示为4个特征：沉浸性(Immersion)、交互性(Interaction)、多感知性(Multi-Sensory)、构想性 (Imagination) 。

(1) 沉浸性(Immersion)：这是虚拟现实系统的核心，指使用户投入到由计算机生成的虚拟场景中的能力。用户在虚拟场景中有“置身其中”之感。

(2) 交互性(Interaction)：指用户与虚拟场景中各种对象相互作用的能力，它是人机和谐的关键性因素。

(3) 多感知性(Multi-Sensory)：由于虚拟现实系统中装有视觉、听觉、触觉、动觉的传感及反应装置，因此，使用者在虚拟环境中可获得相应的多种感知，从而达到身临其境的感受。

(4) 构想性(Imagination)：虚拟现实不仅仅是一个用户与终端的接口，更要使用户沉浸在此环境中获取新的知识，提高感性和理性认识，从而产生新的构思。

基于以上特征，虚拟现实使操作者能够真正进入一个由计算机生成的交互式三维虚拟环境中，与之产生互动，进行交流。通过参与者与仿真环境的相互作用，并借助人本身对所接触事物的感知和认知能力，帮助启发参与者的思维，以全方位地获取环境所蕴含的各种空间信息和逻辑信息。

通过多种感知，获得身临其境的沉浸感和人机互动的趣味性是虚拟现实的实质特征，对时空环境的现实构想是虚拟现实的最终目的。

1.2计算机虚拟现实的关键技术

计算机虚拟现实是多种技术的综合，包括实时三维计算机图形、立体广角显示、用户 (头、眼) 的跟踪、立体声、触觉与力觉反馈、语音输入输出等技术。

(1) 实时三维计算机图形技术

此技术的关键在于“实时”。例如在力学模拟系统中，图像的实时刷新相当重要，同时对图像质量的要求也很高，再加上非常复杂的虚拟环境，使虚拟现实就变得相当困难。

(2) 立体广角显示

要达到立体广角显示，双眼立体视觉起了很大作用，这是因为用户的两只眼睛看到的不同图像是分别产生的，显示在不同的显示器上。当然有的系统也采用单个显示器，但用户戴上特殊的眼镜后，也可以造成视差从而产生立体感。

(3) 用户(头、眼)的跟踪技术

在虚拟环境中，每个物体相对于系统的坐标系都有一个位置与姿态，而用户也是如此。用户看到的景象是由用户的位置和头(眼)的方向来确定的。利用虚拟现实头套跟踪头部运动，可以根据头部跟踪来改变图像的视角，用户的视觉系统和运动感知系统之间就可以联系起来。

(4) 立体声

在水平方向上，我们靠声音的“相位差”及“强差”来确定声音的方向。现实生活里，当头部转动时，听到的声音的方向就会改变。但目前在虚拟现实系统中，声音的方向与用户头部的运动无关。

(5) 触觉与力觉反馈

在虚拟现实系统中，用户可以看到一支虚拟的钢笔。你可以设法去握住它，但你的手却感觉不出接触到了它，并有可能穿过虚拟钢笔的“笔杆”，而这在现实生活中是不可能的。解决这一问题的常用装置是在手套内层安装一些可以振动的触点来模拟触觉。

(6) 语音输入输出

在虚拟现实系统中，语音的输入输出也很重要。这就要求虚拟环境能听懂人的语言，并能与人实时交互。然而，让计算机识别人的语音是相当困难的，因为语音信号和自然语言信号有其“多边性”和复杂性。

2计算机虚拟现实技术在高校教学中的应用

虚拟现实在高校教学中主要表现在课堂教学、实验教学两个方面：

2.1课堂教学

课堂教学是教学的主要方式，也是虚拟现实运用于教学的主要战场。根据学科的不同，虚拟现实也发挥着不同的作用，主要有以下几方面的应用：

(1) 立体物体展示

在以往的教学环境中，为了更形象地使学生感受三维实物的信息，主要采用图片展示、实物展示、软件动画这样一些方法，但这些都很难使学生更全面的了解其三维属性。

通过虚拟现实，可以构建一个与实物同样的三维物体，如采用3dsMAX建模，存储为VRML格式，然后利用VRML播放器可以得到很好的展示效果，辅助教师教学。

(2) 立体空间展示

立体空间是指在现实世界中真实存在或存在过的空间。教学中，有时需要向学生展示这些空间时，由于条件的限制，不可能让学生进入这些空间。

以往教学中，可能只能够通过教师的描绘来激发学生的想象，在其头脑中创建出这个虚拟的空间来。

使用虚拟现实，不仅能在学生头脑中建立这些空间，而且可以使其看得见、听得见，甚至可以摸得着。比如：太空给我们呈现的是一个神秘而陌生的世界，如何感受身体在太空中的感觉是很多人梦寐以求的事情。通过进入虚拟现实制作的虚拟空间，我们可以感受宇宙里的奥妙，可以体会人体在失重状态下的感受，也可以在月球上做铁球和乒乓球同时着地的实验来验证伽俐略的结论。

(3) 虚拟场景构造

虚拟场景是指在现实生活中可能出现的一些场景，通过虚拟现实技术在不同的时间或地点表示出来。

虚拟场景的构造在高校语言教学中应用非常广泛。以往教师只能通过言语的讲述、图片的展示或录像的收看来创设学习情境，学生只能被动地接受。个别情境老师描绘的和学生理解的可能相去甚远。通过虚拟现实，学生可以和国外友人亲切交谈，也可以感受美国总统竞选时演讲的现场气氛。这些场景都是常规课堂上所无法给予的。

2.2科学实验

高校一般在现有的条件下，许多实验是无法进行的：

① 根本不可能做的实验，如核反应、地震波传播、火山喷发等实验。

② 不能让学生做的实验，如涉及到放射性物质或有毒物质的实验。

③ 受实验经费限制、实验成本昂贵而无法普及的实验，如著名的“风洞”实验 (2009年Volvo公司仅对建于1986年的风洞实验设备进行改造就花费了2亿元人民币)。

利用虚拟现实技术，在计算机上建立虚拟实验室，学生可以走进这个虚拟实验室，身临其境般的操作虚拟仪器，结果可以通过仪表显示身体的感受反馈给学生。这种实验既不消耗器材，也不受场地等外界条件限制，可重复操作，直至得出满意结果，有效地解决实验条件与实验效果之间的矛盾。

3目前高校教学中应用计算机虚拟现实技术所存在的问题及其解决方案

3.1高校教学中应用计算机虚拟现实技术所存在的问题

随着计算机软硬件技术的高速发展，计算机虚拟现实技术凭借其独特优势，已逐渐被高校教学广泛应用，但与此同时也暴露出了诸多问题。

(1) 计算机虚拟现实项目开发与高校教学实际需求脱节

目前的虚拟现实教学设计，多停留在设计人员和制作人员的主观判断和个人喜好上，没有能够深入到学生群体，对其知识结构、年龄结构、学习习惯、学习方法、兴趣点等进行深入调研。

(2) 开发周期长，使用周期短，项目不能及时应用到高校教学中

计算机虚拟现实项目开发是一个大的工程，需要很多专业技术的整合。因此，其制作周期往往比较长。

随着知识更新和信息刷新速度的加快，出现了这样的现象：一个教学系统在最需要它的时候，制作没有完成；等制作完成了，它的很多内容、数据已经过时了，或者教授它的设备已经换代了。这样，由于开发周期控制不好，就导致了人力和资源的浪费，导致本来很好的教学系统错过了发挥作用的时机。

(3) 开发队伍不完善，阻滞计算机虚拟现实在高校教学中的使用

高校目前的虚拟现实项目开发制作中，开发队伍往往是由软件设计编程人员组成，或由他们为主体，而其他专业人员却不完备。这些人员受工作特点影响，侧重于用编程方式实现效果，在界面设计、图像处理、模型建构等诸多方面缺乏专业技能，导致开发制作周期大幅度延长，同时为制作过程增加了很多不必要的困难。

3.2问题的具体解决方案

针对上述问题，我们可以从以下几方面着手来解决：

(1) 充分调研，从学生角度进行项目设计

充分的调研是项目成功的前提，开发设计人员要深入到学生群体中，了解他们需要什么样的教学系统，主要包括：现有文化程度、曾经用过什么学习系统、对哪些功能满意或不满意、希望有什么样的学习过程、喜欢什么样的交互方式等。通过一定的调查研究，就可以针对学生各方面特点对项目的整体形式、结构和内容进行设计。

(2) 模块化设计、开放性系统

虚拟现实本身特点，导致其项目制作难度大、制作周期较长，这就要求设计人员要尽可能缩短制作周期、延长使用周期。现今知识的更新周期越来越短，要保证教学系统的内容能够适时跟上知识的更替，就必须实行模块化、开放性系统制作思路。

模块化就是将项目的各部分划分为多级子模块，将任务由整化零，分成各模块并行完成，从而缩短制作周期；每一模块自成整体，拥有统一规范的接口，方便今后根据需要对模块进行局部升级，延长其使用周期。

开放性系统是指给用户提供简单的更新功能，预留给教师专供今后更新的模块，以便在一些可能会发生数据变化的地方，教师可以根据需要自行更新，同样也延长了项目的使用周期。

(3) 统筹规划，建立完善的开发思路和制作群体

在制作之初，就必须建立完备的制作群体。任命专门的项目负责人负责制定完备的计划，并在以后的项目制作过程中协调各专业制作人员；具有一批相关领域的专家负责为项目设计情景和任务；拥有一批满足特殊要求的制作人员，以编程人员为主，再配备必要数目的动画、美工、音频处理人员。这些人员要了解虚拟系统对各方面素材的特殊要求，各司其职，互相协同，互相交流，专业整合，发挥各自优势从而保障任务的顺利完成。

4结束语

由于高校中虚拟现实教学的实践性和创造性，为学生提供了一个自主、交互和直观的学习环境，为教学的创新提供了新的空间、平台和可能性，丰富了教学的实践形式和多样性。我们相信，虚拟现实技术与高校教学的不断整合，必将更好地服务于教学，使教学效果达到质的飞跃，这将对高教事业的发展产生积极而深远的影响。

参考文献：

[1] 郭建才. 虚拟现实技术在电子教学中的应用[C]. 计算机应用论文集．2001.(12).

[2] 李慧．数字交通中的“虚拟现实”技术应用[J]．信息技术,2006,(6).