VR技術(shù)和數(shù)字教學管理系統(tǒng)在課堂教學中的應用

宋春華

[摘 要] VR技術(shù)和數(shù)字教學管理系統(tǒng)在教學中的應用體現(xiàn)了較大的優(yōu)勢，而且隨著技術(shù)的發(fā)展，其重要性也越來越明顯。VR技術(shù)符合學生的認知過程，可直觀地呈現(xiàn)抽象問題，具備強大的交互功能，體現(xiàn)學生的主體作用，具備理想的虛擬教學場景。

[關(guān) 鍵 詞] VR技術(shù)；數(shù)字教學管理系統(tǒng)；課堂教學

[中圖分類號] G712 [文獻標志碼] A [文章編號] 2096-0603（2018）32-0090-02

VR技術(shù)作為一種集視、聽于一體的新型技術(shù)，可以將場景以形、聲、畫的形式呈現(xiàn)在人前，從而有助于人類對于各類場景概念的理解，有利于將抽象的概念具象化。VR技術(shù)將社會生活中的各個場景進行概括提取，或者真實再現(xiàn)，形成語、聞、行等各類系統(tǒng)的感知。VR技術(shù)有利于以一種生動的形式生動地再現(xiàn)學習中的重點、難點，從而有助于學生主動學習，提升學習興趣。

VR技術(shù)最開始應用于科研場景，然后逐步被應用到生活場景，比如，我們所熟知的4D、5D電影，以及近年非常流行的VR眼鏡，都是VR技術(shù)在生活場景中的具體應用實例。而VR技術(shù)在生活應用中的展開也為其進入課堂教學應用打下了堅實的基礎。由于在生活場景中已有一定的應用，以VR技術(shù)強大的感知交叉能力，可以對課堂教學內(nèi)容進行逼真生動的場景構(gòu)建，更易于學生掌握相應的知識重點與難點，提升教學質(zhì)量與效率。

一、VR技術(shù)在課堂教學中的優(yōu)勢和重要性

（一）符合學生的認知過程，直觀地呈現(xiàn)抽象問題

VR技術(shù)與傳統(tǒng)智能技術(shù)的最本質(zhì)的區(qū)別在于，VR技術(shù)模擬人類行為特點、社會生活中各類情景，能生動再現(xiàn)人類視角下某個場景。VR技術(shù)構(gòu)建的教學場景符合學生對事物的認知過程，直觀地呈現(xiàn)學科中的抽象問題[1]。學生的認知是從形到意的，先有具體的形，通過知識的學習、信息的轉(zhuǎn)化，從而形成學生個人的認知，這是人類的認知過程。而VR技術(shù)則很好地實現(xiàn)了這一點，以生動的形和逼真的多維感知交叉進行教學，對具體學習知識點的展現(xiàn)形式符合學生的認知過程。

再比如，對于某些自然災害現(xiàn)象及遇險應急措施的真實再現(xiàn)，自然災害現(xiàn)象的講解終是枯燥無味，無法做到形象示意，很多學生對這種講解式的教學方式，往往過耳便忘，究其原因，在于枯燥的課堂講解無法再現(xiàn)相關(guān)的場景，而VR技術(shù)可以逼真再現(xiàn)火災、地震、洪災等自然災害的場景，并且通過構(gòu)建真人形象的三維立體影像，對學生進行真實生動的應急避險教育，這種生動逼真的VR教學能加深學生對所學知識的記憶，也能加深學生對所學知識的理解，從而真正學到知識。

（二）強大的交互功能，體現(xiàn)學生的主體作用

VR技術(shù)不僅能重現(xiàn)場景，更能將人類對場景描述的想象與畫面進行有機結(jié)合。這種結(jié)合有利于從學生思維感知的角度進行交互體驗，獲得不同的知識體驗[2]。強大的交互功能提升了學生在學習中，尤其是課堂教學中的存在感。VR技術(shù)通過教與學兩種場景的融合，可以實現(xiàn)教學場景兩端的強大信息交互，使得教與學兩端的信息得到充分流動，學生更易吸收、理解知識重點與難點，教師也更易講解知識重點與難點。VR技術(shù)使得教學的范圍更大了，教學內(nèi)容也更深了，這在某種程度上是教學空間的延展與上升，具備強大的空間交互功能。

另一方面，VR技術(shù)結(jié)合現(xiàn)代的教育理念，進一步弱化了教師在課堂教學中的主體地位，更加突出了學生的主體作用。學生作為學生學習過程中無可替代的主人翁，在傳統(tǒng)的灌輸式教育理念下，成為學習知識的被動接受者，而輔助學生學習的老師反而成為學生學習的主體。事實上，并非是廣大教師在教學過程中沒有意識到問題，而是囿于教學手段的單一化、教學技術(shù)的落后，教師不得不擔負起學生學習中的主體責任，并發(fā)揮主體作用。[3]在VR技術(shù)下，課堂教學可以變成一場有趣的互動，具備強大的交互功能，學生更積極、更主動的學習，使得學生轉(zhuǎn)變了角色定位，在學生中充分發(fā)揮自己的主體作用，自主式的學習、主動探索知識無疑更能提升學生學習的效率，提高學生學習的質(zhì)量。

（三）理想的虛擬教學場景

VR技術(shù)和數(shù)字教學管理系統(tǒng)在課堂教學中的應用以虛擬教學場景為主，虛擬教學場景主要包含三方面的內(nèi)容，一是教師虛擬化，二是學生虛擬化，三是教學資源虛擬化。下面就這三點進行分點敘述。

第一點，教師虛擬化，意指教師的主體作用被弱化了，在VR技術(shù)中，教師不僅僅是一個具體的人，而是應用VR技術(shù)虛擬出來的教師形象，該教師形象符合學生心目中對教師應有形象的想象，并且具備交流與感知的功能，能以一種穩(wěn)定的教學態(tài)度、教學模式對學生進行知識教學，擔當師者傳業(yè)、解惑的功能。

第二點，學生虛擬化。在特定的VR教學場景中，學生不再是狹隘的在校生，可以更寬泛，比如，想學習某類學科知識的其他社會自然人，比如來自不同區(qū)域、不同城市，甚至不同國家的學生，或者是不同年齡階段的學生。在課堂教學中，學生虛擬化可以有效地解決學生單一群體、固定群體學習的同質(zhì)化困惑，通過與其他區(qū)域?qū)W生、不同年齡階段學生的共同學習，對知識點會有不一樣的思考角度，從而達到增廣見聞的效果。

第三點，教學資源虛擬化。傳統(tǒng)的課堂教學中，教學資源大體包含教材與各種教具，但在VR技術(shù)下，課堂教學的教學資源虛擬化了，也更豐富了。VR技術(shù)和數(shù)字教學管理系統(tǒng)中的虛擬教學資源包含有形的教學資源與無形的教學資源，比如一段文字、一次生動的化學生物實驗，或者一次生動的社交式互動，甚至一段音樂、某個社會生活場景的再現(xiàn)，對未來生活場景的想象等，以及某項技術(shù)功能的具體應用場景，等等，都可以成為教學資源。

除了以上三點虛擬化外，VR技術(shù)和數(shù)字教學管理系統(tǒng)可以實現(xiàn)理想的虛擬教學場景，比如，前文所述的自然災害及應急避險的教學，可以進行理想的虛擬場景教學[4]。教師還可通過借用其他場景、模仿其他場景等方式，將教學內(nèi)容移植入教學場景與教學過程中，實現(xiàn)更逼真的虛擬教學。

二、VR技術(shù)在課堂教學中的應用

（一）語文教學應用

VR技術(shù)和數(shù)字教學管理系統(tǒng)在語文課堂教學中的應用尤其有優(yōu)勢，語言文字是描述社會發(fā)展規(guī)律、社會生活場景的一種工具，但當作者把場景及事物轉(zhuǎn)變成文字時，由于文字描述具備主觀性，因此會有信息的疊加與缺失。而當讀者理解這些文字時，對于文字所傳達的信息、所描繪的畫面也會加上自己的想象，對文字信息進行再加工。學生在學習的過程中，或者由于個人閱歷不足，想象力不夠豐富，或者由于時代的更迭，很多場景難以再現(xiàn)，往往很難在腦海中將文字轉(zhuǎn)換成畫面，自然也無法融入文字所表達的意境中，也就不談真正的理解文章了。這是學生在語文課堂上最易出現(xiàn)的問題，也是學生在學習語文的過程中漸漸失去興趣的重要因素，尤其是在詩詞和散文的學習過程中，學生常常遇到這樣的問題。VR技術(shù)和數(shù)字教學管理系統(tǒng)則很好地解決了這個問題，比如，王維的《山居秋暝》：空山新雨后，天氣晚來秋。明月松間照，清泉石上流。竹喧歸浣女，蓮動下漁舟。隨意春芳歇，王孫自可留。詩人短短的八句詩詞，描寫的景物，繪出的畫面，營造的意境，以及作者本身深處其中的個人情感，是學生如何也不可能通過這些文字在腦海中轉(zhuǎn)換成清晰的畫面的，也很難從中體會到作者身在其中的情感的，而VR技術(shù)則很好地解決了這個問題，通過VR虛擬技術(shù)重現(xiàn)了詩中描繪的景象，讓學生置身其中，加深了學生對于詩的意境的記憶與理解。

（二）數(shù)學教學應用

數(shù)學是基礎應用學科，也是一門高度抽象的自然學科。VR技術(shù)和數(shù)字教學管理系統(tǒng)在數(shù)學教學中的應用則可以仿真還原或真實再現(xiàn)某些數(shù)學概念及數(shù)字描述的活動或場景。在傳統(tǒng)的數(shù)學教學主要以老師的講解為主，對于公式和理論進行枯燥的推導和演算，一方面容易讓學生在學習中失去興趣，另一方面也常常讓學生摸不著頭腦。但借助VR技術(shù)和數(shù)字教學管理系統(tǒng)則可以以多種方式進行教學，比如利用VR技術(shù)再現(xiàn)數(shù)學家們推導出相關(guān)公式的場景，設定公式推導的主角——學生的角色，加強學生的代入感，通過VR技術(shù)再現(xiàn)生活中的普通場景，興趣教學與三維虛擬場景教學相結(jié)合，更加深了學生對數(shù)學公式和理論的理解。

（三）品德教學應用

品德教學是一項被忽略太久的學科，因為我國現(xiàn)有的教育模式并未將品德學科納入硬性的教學考核指標中，加上各級升學考試中都沒有品德教學的影子，因此，大多數(shù)學校，對學生的品德教學并不重視，現(xiàn)有的品德教學內(nèi)容過時，無法滿足現(xiàn)代人對品德學習的需求[5]。而品德教學手段也太過單一，讀教材式的教學根本無法傳達品德的含義，缺乏應有的場景教學模式，無法使學生深刻理解品德行為的含義。

比如，隨著互聯(lián)網(wǎng)、自媒體的發(fā)展，網(wǎng)絡上造謠、傳謠的速度越來越快，形式也不勝枚舉。品德教育告訴學生不得在網(wǎng)上造謠、傳謠，但并未深刻講解網(wǎng)上造謠、傳謠的危害，無法使學生對網(wǎng)上造謠、傳謠的危害有深刻的理解，從而達到警示教育的作用。而結(jié)合VR技術(shù)和數(shù)字教學管理系統(tǒng)，可以使用代入教學法，讓學生親身體驗一下被造謠、被傳謠的危害，謠言對自身學習生活帶來的危害，并結(jié)合法律法規(guī)，對造謠、傳謠應負的責任進行生動詳細的講解，從而能很好地使學生認識到謠言的危害，達到品德教育的目的。

三、結(jié)論

VR技術(shù)和數(shù)字教學管理系統(tǒng)在課堂教學中的應用是建構(gòu)主義學習理論在實際教學實踐中的具體實現(xiàn)途徑，它包含了情境教學、協(xié)作式的互動教學方式，以模擬的方式，將枯燥的知識生動化、形象化，不僅能有效提升學生的學習效率與質(zhì)量，更能有助于培養(yǎng)學生主動學習的意識，調(diào)動學生主動學習的積極性。VR技術(shù)和數(shù)字教學管理系統(tǒng)在教學應用中展現(xiàn)出更多的真實性，也更具備典型性與整體性，同時也給了師生更多的選擇性，對課堂教學而言，VR技術(shù)和數(shù)字教學管理系統(tǒng)對教師教學和學生學習而言，是一場質(zhì)的飛躍，也是未來教學形式的主要表現(xiàn)形式，具備非常大的優(yōu)勢。

VR技術(shù)和數(shù)字教學管理系統(tǒng)在課堂教學中的應用更有助于改善師生關(guān)系，解放教師的某些勞動力，有利于教師能將有限的精力投入更重要的教學工作中，提升教學素養(yǎng)，從而保障學生學習的質(zhì)量。VR技術(shù)和數(shù)字教學管理系統(tǒng)的教學形式更多元化，教學場景更豐富、更逼真，有仿真的效果，可以實現(xiàn)傳統(tǒng)教材教學無法實現(xiàn)的師生互動、仿真教學的目標，以聲、形、色形成強大的交叉感知系統(tǒng)，使得學生從熟悉的場景入手，更易獲得學習的參與感與滿足感。

參考文獻：

[1]李亞平，孟麗霞.VR技術(shù)在教學中的應用[J].中國市場，2016（50）：244-245.

[2]趙婉彤.淺談VR技術(shù)在教學方面的應用設想[J].信息系統(tǒng)工程，2017（9）：168.

[3]周秀英.VR技術(shù)實驗教學下經(jīng)管類實驗師資隊伍建設探究[J].吉林工程技術(shù)師范學院學報，2018（5）：67-69.

[4]方穎瑩，司靜靜，王及時.基于虛擬現(xiàn)實技術(shù)在教育中的創(chuàng)新性應用研究[J].亞太教育，2016（13）：105.

[5]林勝青.基于VR的交互系統(tǒng)在高校實踐教學中的應用探討[J].數(shù)字通信世界，2018（4）：207.