物理虚拟仿真实验的可视化学习分析——以“霍尔法测量磁场”实验为例
李渔迎 倪晨 刘冰洁 关佳 王依朦
随着大规模虚拟仿真实验的开展，在线教学因缺乏个性化辅导与实时反馈而制约了实验的教学效果。而高仿真、沉浸式的虚拟仿真实验为网络化、智能化、个性化的实验教学提供了新途径，是国家教育新型基础设施建设的重点。基于此，文章依据精准教学驱动下的可视化学习分析方法，结合虚拟仿真实验过程中产生的多答案、高耦合异构数据特征，设计了实验特征分析、问题域挖掘、问题归因三个特征模型，并借助直观的可视化图形帮助教师从知识掌握、实验态度、实验操作方法等多角度对学生虚拟仿真实验的学习效果进行精准诊断，从而实现个性化指导。同时，文章以“霍尔法测量磁场”实验为例，基于上述三个特征模型进行了教学应用、分析了应用效果，明确了实验难点和错误之间的关联。文章对物理虚拟仿真实验进行的可视化学习分析，有助于物理实验教学的数智化转型升级，并推动可持续发展的高质量虚拟仿真实验教学体系构建。
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