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沉浸式VR可视化空间线索促进程序性知识学习的实证研究 被引量:18
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作者 李欣 沈夏林 +1 位作者 黄晓 王勋 《电化教育研究》 CSSCI 北大核心 2019年第12期64-71,共8页
程序性知识的学习具有情境性、实践性和应用性的特征,关注方法和能力的获得,是学生通过传统方法难以获知的,而采用IVR技术的虚拟实验系统通常具有增强性(Engagement)、再现性(Evocation)和证据性(Evidence)的特征,有助于程序性知识的理... 程序性知识的学习具有情境性、实践性和应用性的特征,关注方法和能力的获得,是学生通过传统方法难以获知的,而采用IVR技术的虚拟实验系统通常具有增强性(Engagement)、再现性(Evocation)和证据性(Evidence)的特征,有助于程序性知识的理解与应用。研究以"凸透镜成像"这一学生难以理解的重要科学主题为例,通过实验研究,探索沉浸式虚拟实验中加入可视化空间线索对学生凸透镜成像中的理解与应用这两个目标维度的影响。基于自主开发的沉浸式光学虚拟实验系统--Optical IVRLab,选择了48名初中学生随机分配成两组,其中一组为实验组,在包含空间线索的虚拟实验系统中测试,对照组则不包含空间线索。通过前、后测以及对比分析实验组与对照组的t检验数据发现,沉浸式VR的可视化空间线索在科学概念的学习中,有助于个体的陈述性知识向程序性知识迁移。在沉浸式虚拟现实环境中的可视化"图式"建构,适用于面向空间且包含不可见物理量的抽象概念的程序性知识学习。 展开更多
关键词 沉浸式虚拟现实 空间线索 可视化 程序性知识 虚拟实验 凸透镜成像
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混合改进策略的黑猩猩优化算法及其机械应用 被引量:14
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作者 何庆 罗仕杭 《控制与决策》 EI CSCD 北大核心 2023年第2期354-364,共11页
针对黑猩猩优化算法存在易陷入局部最优、收敛速度慢、寻优精度低等缺陷,提出混合改进策略的黑猩猩优化算法(SLWChOA).首先,利用Sobol序列初始化种群,增加种群的随机性和多样性,为算法全局寻优奠定基础;其次,引入基于凸透镜成像的反向... 针对黑猩猩优化算法存在易陷入局部最优、收敛速度慢、寻优精度低等缺陷,提出混合改进策略的黑猩猩优化算法(SLWChOA).首先,利用Sobol序列初始化种群,增加种群的随机性和多样性,为算法全局寻优奠定基础;其次,引入基于凸透镜成像的反向学习策略,将其应用到当前最优个体上产生新的个体,提高算法的收敛精度和速度;同时,将水波动态自适应因子添加到攻击者位置更新处,增强算法跳出局部最优的能力;最后,通过10个基准测试函数、Wilcoxon秩和检验以及部分CEC2014函数进行仿真实验来评价改进算法的寻优性能,实验结果表明,所提算法在寻优精度、收敛速度和鲁棒性上均较对比算法有较大提升.另外,通过一个机械优化设计实验进行测试分析,进一步验证了SLWChOA的可行性和适用性. 展开更多
关键词 黑猩猩优化算法 Sobol序列 凸透镜成像 水波动态自适应因子 机械优化设计
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多策略帝王蝶优化算法及其工程应用 被引量:1
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作者 王振宇 王磊 《清华大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期668-678,共11页
针对帝王蝶优化算法存在的收敛速度慢、寻优精度低和易陷入局部极值等缺陷,提出了一种多策略改进的帝王蝶优化算法。首先,采用正向正态云发生器对父代帝王蝶个体执行非线性云化操作,增加候选解数量,提高算法的局部开发能力;之后,引入基... 针对帝王蝶优化算法存在的收敛速度慢、寻优精度低和易陷入局部极值等缺陷,提出了一种多策略改进的帝王蝶优化算法。首先,采用正向正态云发生器对父代帝王蝶个体执行非线性云化操作,增加候选解数量,提高算法的局部开发能力;之后,引入基于凸透镜成像的反向学习策略,应用到当前最优个体上产生新的个体,提高算法收敛速度和寻优精度;最后,在调整算子中融入自适应策略,增加种群的多样性,避免算法陷入局部最优。通过对8个基准测试函数的寻优对比,以及Wilcoxon秩和检验结果的对比,发现改进算法具有更好的收敛性能、寻优性能和鲁棒性。与此同时,通过工程应用中压力容器设计和焊接梁设计的优化对比,进一步验证了改进算法处理实际工程问题时的优越性。 展开更多
关键词 帝王蝶优化算法 正态云模型 凸透镜成像 自适应调整率 压力容器设计 焊接梁设计
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凸透镜焦距测量中实验方法的改进 被引量:1
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作者 王欣悦 顾菊观 《大学物理实验》 2023年第2期36-39,65,共5页
凸透镜焦距的不确定度评价和减小实验误差的方法已经有很多研究,本文着重研究如何最大发挥透镜的作用,通过合适的测量方法适应凸透镜焦距、光阑直径以减小实验误差,提出了导致实验误差的重要因素——焦深与透镜参数的关系,并研究了近轴... 凸透镜焦距的不确定度评价和减小实验误差的方法已经有很多研究,本文着重研究如何最大发挥透镜的作用,通过合适的测量方法适应凸透镜焦距、光阑直径以减小实验误差,提出了导致实验误差的重要因素——焦深与透镜参数的关系,并研究了近轴光线对实验误差的影响。研究结果为减小实验误差提供了一种新的思路,同时更加深入地研究了透镜成像的规律。 展开更多
关键词 焦深 凸透镜成像 焦距 光阑直径
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凸透镜成像的计算机模拟 被引量:4
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作者 张建强 张亚萍 《曲阜师范大学学报(自然科学版)》 CAS 2012年第1期71-72,76,共3页
通过使用MATLAB软件对凸透镜的成像过程进行了计算机模拟.结果表明:模拟结果与理论结果相符,并且该模拟简便、直观的展现了凸透镜成像这一物理现象,为其理论分析与实验教学提供了方便.
关键词 凸透镜成像 MATLAB 计算机模拟
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Matlab仿真助学生辨清“成像”与“看到”
6
作者 雷丽媛 曾子珉 《物理通报》 CAS 2023年第7期104-106,112,共4页
为解决学生在学习凸透镜成像过程中对“成像”与“看到”产生的混淆,更深刻地理解物理现象,以Matlab为仿真工具进行模拟,探索在凸透镜存在和不存在情况下眼睛视物的过程,并讨论了几个常见的问题.
关键词 凸透镜成像 MATLAB 仿真
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基于问题连续体理论优化中学物理规律教学 被引量:2
7
作者 梁瑶 桑芝芳 《物理通报》 2016年第6期24-26,共3页
在分析了多元智能与问题连续体理论的基础上,以"凸透镜成像规律"为例,探讨了基于"问题连续体"理论优化物理规律教学问题.
关键词 问题连续体 物理规律教学 凸透镜成像
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双棱镜测钠光灯波长实验的改进 被引量:1
8
作者 谢家宝 吴先球 《高师理科学刊》 2020年第6期51-54,共4页
菲涅尔双棱镜测钠光灯波长实验主要的误差来源是用"大像小像法"测得的狭缝2个虚像的间距d,针对这种情况提出了改良的方案.即选用恰当的双棱镜到狭缝间的距离以增大2个虚像的间距,采用较小的测微目镜到狭缝的距离以增大成小像... 菲涅尔双棱镜测钠光灯波长实验主要的误差来源是用"大像小像法"测得的狭缝2个虚像的间距d,针对这种情况提出了改良的方案.即选用恰当的双棱镜到狭缝间的距离以增大2个虚像的间距,采用较小的测微目镜到狭缝的距离以增大成小像时读得的狭缝间距d1,以先后测量狭缝两边界位置以确定其中心位置的方法进行测量以减小狭缝的不规则形状带来的误差. 展开更多
关键词 菲涅尔双棱镜 凸透镜成像 误差传递 距离参数
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基于学习进阶理论的中学物理教学设计——以“探究圆柱凸透镜成像规律”为例 被引量:1
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作者 印敏洁 倪亚贤 《物理通报》 CAS 2022年第2期56-60,共5页
以学习进阶理论为指导,对“探究圆柱凸透镜成像规律”的教学进行设计.在学生原有认知的基础之上,根据学生的思维发展特点,确定“进阶起点和终点”,规划“进阶路径”,逐层递进,引导学生探究出圆柱凸透镜的成像规律,培养学生科学思维与解... 以学习进阶理论为指导,对“探究圆柱凸透镜成像规律”的教学进行设计.在学生原有认知的基础之上,根据学生的思维发展特点,确定“进阶起点和终点”,规划“进阶路径”,逐层递进,引导学生探究出圆柱凸透镜的成像规律,培养学生科学思维与解决实际问题的能力. 展开更多
关键词 学习进阶 教学设计 圆柱凸透镜成像规律
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初中物理“凸透镜成像规律”教学研究 被引量:1
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作者 张佑有 《当代家庭教育》 2020年第36期135-136,共2页
人教版八年级上册"凸透镜成像规律"这一章节的主要内容有光的折射、成像规律等,所以在教学中,教师应该从多个角度出发,让学生懂得凸透镜在不同情境下成像的基本情况。基于此,本文从初步认知、教学方案、虚拟实验和生活探索四... 人教版八年级上册"凸透镜成像规律"这一章节的主要内容有光的折射、成像规律等,所以在教学中,教师应该从多个角度出发,让学生懂得凸透镜在不同情境下成像的基本情况。基于此,本文从初步认知、教学方案、虚拟实验和生活探索四个方面为出发点,重点探讨了这一知识的教学策略,以期为初中物理教师教学提供一定的参考。 展开更多
关键词 初中物理 “凸透镜成像规律” 教学策略
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测量全息光栅光栅常数的两种简易方法 被引量:1
11
作者 刘香茹 汤正新 《大学物理实验》 2007年第3期17-19,共3页
文中提出了两种利用放大原理测量全息光栅光栅常数的简单方法:扩束镜放大成像法和凸透镜放大成像法。采用这两种方法可以直接看到全息光栅的放大像,适于全息光栅结构的实验演示以及所制全息光栅质量的检查。同时这两种方法测量光栅常数... 文中提出了两种利用放大原理测量全息光栅光栅常数的简单方法:扩束镜放大成像法和凸透镜放大成像法。采用这两种方法可以直接看到全息光栅的放大像,适于全息光栅结构的实验演示以及所制全息光栅质量的检查。同时这两种方法测量光栅常数具有简单、直观、准确、易于操作等优点,适合测量光栅常数大于1微米的全息光栅,并且光栅常数越大测量越精确,弥补了衍射法适于测量小光栅常数的不足。 展开更多
关键词 全息光栅 光栅常数 扩束镜放大成像法 凸透镜放大成像法
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