淺析虛擬現(xiàn)實技術(shù)在兒童智力開發(fā)領(lǐng)域的應(yīng)用

魏雅亭 陳默 陳氚 張冬瑾 何芬 胡俊斌 武漢傳媒學(xué)院

1 學(xué)齡前兒童教育背景及現(xiàn)狀分析

1.1 現(xiàn)階段學(xué)齡前兒童教育模式及方法的特點

兒童的教育對于任何一個想要持久發(fā)展的國家都是尤為重要的，對于兒童教育的研究以及方式方法的討論和實驗一直沒有停止過，皮亞杰將認(rèn)知發(fā)展階段分為4 個部分，將2-7 歲定義為前運算階段，這一階段的兒童開始具有自我意識，開始形成邏輯思維，在這個階段采用圖像和視覺的化的方式進(jìn)行引導(dǎo)，有助于建立良好的藝術(shù)素養(yǎng)。

當(dāng)今社會用信息技術(shù)以及移動電子設(shè)備進(jìn)行兒童教育已經(jīng)越來越普及，傳統(tǒng)的課堂授課形式也開始大量的采用網(wǎng)絡(luò)以及APP互動的方式，并且逐漸替代了傳統(tǒng)的教授式的教學(xué)。視頻以及圖片的大量使用，使得兒童在認(rèn)識世界的過程中，可以充分的通過視覺、聽覺、觸覺來去了解世界和獲取知識，但是針對兒童智力開發(fā)的技術(shù)的開發(fā)和設(shè)備的使用，受限于由于兒童的身體發(fā)育的不穩(wěn)定性，過度的使用電子設(shè)備，可能會對視力或是身體的成長有一定的負(fù)面影響，所以在無法大量的普及使用電子設(shè)備的年齡階段，還是會以傳統(tǒng)課堂教學(xué)形式為主。蒙臺梭利的游戲教育形式為依托使兒童在娛樂游戲的過程中，開發(fā)智力進(jìn)行閱讀或培養(yǎng)邏輯思維，這種形式越來越受到家長的重視并普及開來，成為學(xué)齡前兒童開發(fā)智力課程的重要方向。

1.2 兒童智力開發(fā)理論研究與技術(shù)支持

在兒童早期教育理論方面，蒙臺梭利的觀點和方式填補(bǔ)了學(xué)齡前兒童教育方式的空缺，學(xué)校的職責(zé)在很大的程度上是教育學(xué)生如何閱讀，培養(yǎng)的是一種嚴(yán)格的邏輯思維能力，學(xué)生旺盛的精力被限制住，蒙特梭利主張不要盲目限制兒童的自由行動，并為兒童準(zhǔn)備一個他可以最大限度的自由活動的環(huán)境，同時，蒙特梭利法還為這種教學(xué)方式發(fā)明了教具，來支撐這個環(huán)境下的教學(xué)。能夠支持孩子的自由探索與發(fā)展，在滋養(yǎng)孩子的好奇心，形成正向性格特質(zhì)的同時，為其日后的學(xué)習(xí)賦予一個最基本的框架概念與基礎(chǔ)，在這一系列的設(shè)計中，游戲是最重要的一個環(huán)節(jié)，兒童通過游戲來認(rèn)識世界的，約翰 赫伊津哈在《游戲的人》中提出觀點人類文明的初期形態(tài)就是游戲，一種先于文明的精神狀態(tài)，這種觀點試用與在兒童的早期教育中，兒童的邏輯思維能力限定了他們的理解力，先驗主義更有助于幫助兒童從體驗中感知世界，認(rèn)知世界。

基于這樣的理論和實踐的環(huán)境下，針對兒童智力開發(fā)與創(chuàng)意美術(shù)教學(xué)的研究和成果大量的涌現(xiàn)出來，特別在數(shù)字媒體大環(huán)境下，家長與教師更加關(guān)注與將兒童保護(hù)在負(fù)面信息以外，企圖減少兒童受到的傷害，所以，設(shè)計出大量的針對兒童的電視節(jié)目、動畫片、游戲課程，為了將兒童與數(shù)字產(chǎn)品和網(wǎng)絡(luò)信息隔絕開。但是，不可忽視的是，數(shù)字媒體設(shè)備也是有利于教學(xué)的，與傳統(tǒng)的手段相比較，顯然數(shù)字化更加的直觀，更加的復(fù)合兒童的形象思維階段。

2 虛擬現(xiàn)實設(shè)備在兒童智力開發(fā)課程上的應(yīng)用

虛擬現(xiàn)實(Virtual Reality，簡稱VR)，是利用電腦模擬產(chǎn)生一個三度空間的虛擬世界，提供使用者關(guān)于視覺、聽覺、觸覺等感官的模擬，讓使用者如同身歷其境一般，可以及時、沒有限制地觀察三度空間內(nèi)的事物的一種技術(shù)。

從虛擬現(xiàn)實的體驗來看，利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)，可以建立各種虛擬實驗室，如地理、物理、化學(xué)、生物實驗室等，擁有傳統(tǒng)實驗室難以比擬的優(yōu)勢。教學(xué)內(nèi)容可以不斷更新，使實踐訓(xùn)練及時跟上技術(shù)的發(fā)展。在兒童教育方面，由于兒童對事物的認(rèn)識會受到一定的限制，現(xiàn)今市場上都是以圖畫書的形式來展示知識和介紹世界。然而，二維展示的完整度和真實程度也是有限，通過VR 技術(shù)可以讓兒童身臨其境的感知事物的大小以及全貌。鍛煉兒童的空間思維能力，視覺形象思維能力和邏輯思維能力。

簡單的虛擬現(xiàn)實技術(shù)，例如VR眼鏡，可以將傳統(tǒng)的開發(fā)智力的課程，構(gòu)建成虛擬空間，通過設(shè)備，使得兒童進(jìn)入到虛擬空間當(dāng)中進(jìn)行學(xué)習(xí)或模仿，從而讓兒童可以進(jìn)行更具象的形象思維訓(xùn)練。在邏輯思維的訓(xùn)練上可以采用觸控式或是現(xiàn)實投影技術(shù)，將數(shù)字或者是圖形投射到立體空間中，直觀的去進(jìn)行幾何構(gòu)建以及邏輯思維能力的訓(xùn)練，而這一類型的訓(xùn)練是構(gòu)建于已有的相關(guān)課程之上，將課程的內(nèi)容進(jìn)行虛擬技術(shù)的制作。

3 增強(qiáng)虛擬現(xiàn)實及AR 技術(shù)的進(jìn)步對兒童智力開發(fā)的作用

由于虛擬現(xiàn)實技術(shù)的體驗形式，并非完全達(dá)到沉浸式體驗效果，在整體的感官上體驗稍弱，更多的是類似于一種觀影體驗，來自于平面感觸。立體的走入式的真實體驗性并不高，在虛擬現(xiàn)實技術(shù)的基礎(chǔ)上，增強(qiáng)現(xiàn)實技術(shù)通過模擬仿真后再疊加，把真實世界和虛擬環(huán)境的信息進(jìn)行疊加，從而使得體驗者擁有超現(xiàn)實的感官體驗，與虛擬現(xiàn)實技術(shù)相比，增強(qiáng)現(xiàn)實技術(shù)，更加注重的是全空間范圍內(nèi)的真實體驗。增強(qiáng)現(xiàn)實技術(shù)應(yīng)用在游戲娛樂電視轉(zhuǎn)播，旅游展覽和文物保護(hù)等多個領(lǐng)域，以現(xiàn)有的硬件產(chǎn)品來說，例如Google 的眼鏡，任天堂的游戲機(jī)，MicrosoftHoloLens 等，都是這一領(lǐng)域的先進(jìn)設(shè)備，可以嘗試應(yīng)用與兒童的教育及課程的實踐中。

兒童智力不是只表現(xiàn)在讀、寫、算等技能方面，還包括解決其他各種問題的能力、與其他人友好相處的能力等方面。虛擬現(xiàn)實技術(shù)可以幫助完善兒童早期刺激訓(xùn)練，例如在科學(xué)教育方面，虛擬現(xiàn)實可以展現(xiàn)地質(zhì)地貌，或是展現(xiàn)人眼無法看到的場景，例如復(fù)原恐龍，制作宇宙空間等，甚至可以制作幻想場景來啟發(fā)兒童的創(chuàng)造力。幾乎所有的環(huán)境體驗，都可以采用這樣的技術(shù)，將傳統(tǒng)的教學(xué)，變?yōu)楦佑欣讷@取知識和技能的體驗式教學(xué)，同時也可以帶來更多的互動式體驗提高兒童的綜合素質(zhì)能力。

4 結(jié)語

總體上來說，虛擬現(xiàn)實技術(shù)可以創(chuàng)造一個虛擬的三維空間，使得使用者全身心的投入到這個空間中，通過感知獲取信息，將這種技術(shù)應(yīng)用到兒童的早期教育之中可以讓兒童更好的學(xué)習(xí)到知識。隨著虛擬技術(shù)的發(fā)展，設(shè)備和軟件的開發(fā)和完善，會設(shè)計出更加適合兒童教育和能力培養(yǎng)器材，當(dāng)然設(shè)備只是輔助，課程的內(nèi)容才是教育的主體，課程的革新和技術(shù)的同步發(fā)展，才能真正的做好教育和能力的培養(yǎng)。