zSpace VR/AR 教學實例分享：北京首都師大附中張躍老師應用於物理教學

　　在“網際網路+教育”的時代，老師要擁抱技術。北京首都師範大學附屬中學的物理老師張躍利用 zSpace 的 VR 技術實現創新物理教學，為學生提供多元的場景，展現學生思維程度和探究能力的差異，促進了學生動手動腦學物理，VR 參與的課堂充滿了即時創新性，真正做到了理論結合現實，克服了傳統物理課堂“無法動手”、“與生活隔閡”的弊端。

傳統物理課堂的弊端

　　張躍老師談及為何選用 VR 技術教授《直流電動機》這堂課，她指出在傳統課堂中老師會帶著學生分析單個通電線圈在磁場中受力，掌握電動機的工作原理和能量轉化，教學對實際應用的電動機通常只是一句話帶過。

　　傳統的課堂很難在應用上挖掘素材，學生也很難將所學與實際電動機的構造及應用結合在一起。這些知識在課本和教學中常一筆帶過。教學課堂需要用新的方法和技術突破難點。

VR：實踐引入概念的學習

　　轉變後的課堂採用了 zSpace 學習設備，學生可以透過 zSpace 把電動機進行拆解，深入內部看到電動機部件的構成關係，還可以透過觸控筆的操作看到哪些部件是轉動的，哪些部件是不動的，更可以調節轉速。

　　透過實踐的思考引入概念的學習，課堂以學生為主體，學生自己透過分析想法總結出實際結構的模型。這個方式讓學生有機會深入地看到實際應用的電動機。透過 zSpace 的虛擬實境技術讓學生從 3D 空間多方位觀察，對實際的設備進行拆解，瞭解到內部構造，對學生來說是充滿興緻地探索，而且能激發他們參與熱情。

排查故障：VR 呈現思維差異

　　透過 zSpace 建立情境，讓學生進行故障排查，做到對學生思維很好的鍛煉。課堂上，張躍老師先示範，其後透過對比觀察實驗現象，使學生自己探究電動機不轉動的原因。

　　運用 zSpace 有趣之處在於，不同的學生對這個情境的解決方法是不一樣的。虛擬實境技術可以把學生之間的差異毫無保留地呈現在教師面前——學生透過轉換空間的視角，去觀看發動機的內部，查看故障部位在哪裡，甚至可以把部件一個個拆解。透過這類探究實驗，可以看出學生思考程度和探究能力的差異。

充分探究：拆開“內部”看問題

　　同樣的，利用 zSpace 為學生設置了兩個電動機都不轉的情境，讓他們再次深入內部去排查故障。學生有了剛才的基本思路，還有同伴交流，就會很快找到內部構件中按鈕式開關的問題。

　　張躍老師表示，zSpace 扮演了關鍵的角色。按鈕式開關雖然是我們平時常看到的電子元件，但是很難有機會把它拆開，zSpace 真的實現了拆解開關，讓學生查看內部的按鈕構造是如何實現開關的斷開。這就和實驗室常見的閘刀開關有很大的區別。這才是真正的理論結合現實。

VR 讓學生動手動腦學物理

　　上述的 VR 情境設置，透過在 zSpace 課程上設置關卡讓學生有了逐步解決問題的能力，把知識轉化成技能性的成果；同時透過臺階式的設計，逐漸提高學生的科學探究能力。這是傳統課堂在直流電動機教學上的空缺。

　　VR 技術的出現解決了傳統教學中的弊端，為學生搭建了整合和應用的平臺，改變了只會做題不會應用的教學模式。張躍老師更指出，物理學是一門以實驗為基礎的自然學科，但很多物理實驗和實驗探究是傳統實驗室裡很難完成的，新技術的發展彌補了這些不足之處。新技術的手段、高強度的參與感，促進了學生動手動腦學物理。

　　張躍老師強調，作為新時代的教師，要不斷更新自己的理念。這也是對新課綱教學“從物理走向生活”的理念的實踐，讓學生產生浸潤式的學習。zSpace 的 VR 物理實驗設計做到了發展學生的核心素養，培養他們的探究能力，讓教學表現更精彩！