虛擬現(xiàn)實在小學(xué)信息技術(shù)課堂教學(xué)中的應(yīng)用研究

楊華

【摘? 要】? 信息技術(shù)的發(fā)展讓更多的高科技設(shè)備開始走入教學(xué)中，這些設(shè)備使教學(xué)方式發(fā)生了巨大的變革。虛擬現(xiàn)實作為一項熱門技術(shù)也被逐漸引入課堂教學(xué)中，成為了教學(xué)輔助手段之一，但是就該技術(shù)來說，目前使用時間尚短，還處于不成熟的實驗性應(yīng)用階段。本文就目前虛擬現(xiàn)實技術(shù)在使用過程中的一些問題進行論述，希望通過相關(guān)的論述，能夠完善虛擬現(xiàn)實技術(shù)在教學(xué)中的應(yīng)用，從而讓該技術(shù)真正走向成熟，為未來大范圍應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。

【關(guān)鍵詞】? 虛擬現(xiàn)實技術(shù);信息技術(shù);沉浸式;分布式

一、關(guān)于虛擬現(xiàn)實技術(shù)的論述

1.虛擬現(xiàn)實技術(shù)定義

虛擬現(xiàn)實技術(shù)是一種融計算機、信息技術(shù)、仿真技術(shù)為一體的全新的視聽技術(shù)。該技術(shù)通過用戶佩戴的設(shè)備，將畫面經(jīng)過一定的技術(shù)處理展示在用戶視覺內(nèi)，造成用戶浸入式的體驗感。

2.虛擬現(xiàn)實技術(shù)的特點

就虛擬現(xiàn)實技術(shù)的特點來說，可以根據(jù)不同的角度得到不同的結(jié)論，但是本文主要是采取主流的“3I”理論。

沉浸式（Immersion）：就是用戶在虛擬現(xiàn)實技術(shù)中會有一種身臨其境的感覺，容易沉浸在虛擬現(xiàn)實技術(shù)中。

交互性（Interac-tion）：指使用者通過專門的三維成像設(shè)備來實現(xiàn)與虛擬現(xiàn)實技術(shù)之間的交互性。

想象性（Imagination）：想象性可以從兩個角度去看：第一個角度是虛擬現(xiàn)實設(shè)備所仿真的一切都是現(xiàn)實中人類所想象出來的虛擬內(nèi)容，并非是設(shè)備中真實發(fā)生的;第二個角度就是用戶在使用虛擬現(xiàn)實設(shè)備的時候，會根據(jù)自己的想象對虛擬內(nèi)容進行判定。

二、虛擬現(xiàn)實技術(shù)在教學(xué)中的優(yōu)缺點分析

1.虛擬現(xiàn)實技術(shù)在教學(xué)中的優(yōu)勢

（1）符合學(xué)生身心發(fā)展特點。就現(xiàn)實來說，小學(xué)生由于年齡、生理因素的影響，很難保證長時間集中注意力，并且年齡越小集中時間越短。通常情況下，一節(jié)課的有效時間一般不會超過25分鐘，甚至更短。這就要求老師要不斷刺激學(xué)生，但是簡單機械的刺激效果并不明顯，尤其是信息技術(shù)課程，在實際授課過程中老師必須要讓學(xué)生進行上機操作，但是枯燥的操作很容易讓孩子感覺到厭煩。虛擬現(xiàn)實技術(shù)可以將試聽內(nèi)容變得更加活躍，讓每一個知識點帶來不同的刺激，從而讓學(xué)生更加容易沉浸在學(xué)習(xí)內(nèi)容中。

（2）縮短小學(xué)生與教材的距離。在小學(xué)信息技術(shù)教學(xué)中，由于存在很多抽象性的內(nèi)容，學(xué)生理解起來有很大的難度，傳統(tǒng)教學(xué)模式就是通過不斷重復(fù)來達到加深記憶的目的。但是這種記憶存在部分孩子無法進行轉(zhuǎn)化理解的問題。小學(xué)生的相關(guān)知識儲備還很薄弱，信息技術(shù)相關(guān)的概念、理論遠離了學(xué)生既有的生活經(jīng)驗，而通過虛擬現(xiàn)實技術(shù)可以將這種抽象的教學(xué)過程變得形象化，從而加深學(xué)生的理解。

2.虛擬現(xiàn)實技術(shù)在教學(xué)中存在的缺陷

（1）真實性有待進一步提高。目前的虛擬現(xiàn)實技術(shù)存在的問題還是比較多的，畢竟虛擬現(xiàn)實技術(shù)出現(xiàn)的時間還不是久遠，還存在一些技術(shù)不成熟的地方，真實性還不夠強，造成孩子在使用虛擬現(xiàn)實設(shè)備的時候，存在沉浸感不足的問題，從而導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)效果不能達到理想的狀態(tài)。

（2）課程內(nèi)容不夠豐富。除了真實感不足之外，內(nèi)容也存在不豐富的問題，這點主要表現(xiàn)在兩方面：一個是目前的存量課程相對較少，沒有做到教材的全覆蓋;另外一個就是虛擬現(xiàn)實技術(shù)的課程制作要求相對較高，需要專業(yè)的人員來制作，這種情況下，一線老師很難創(chuàng)作出符合學(xué)生需求和教學(xué)實際的虛擬現(xiàn)實課例。兩種因素的共同作用導(dǎo)致了在實際教學(xué)運用中具體的虛擬現(xiàn)實課程內(nèi)容還不夠豐富，沒有實現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容的全覆蓋。

（3）存在一定的損傷學(xué)生視力的風(fēng)險。虛擬現(xiàn)實技術(shù)是通過限制使用者的視覺來達到浸入式的目的的。但目前的設(shè)備還存在長期使用會導(dǎo)致學(xué)生眼睛疲勞的問題，甚至?xí)?dǎo)致學(xué)生近視。所以說在教學(xué)中，虛擬現(xiàn)實技術(shù)只能是課程的補充，還做不到取代現(xiàn)有的教學(xué)設(shè)備成為主流教學(xué)手段。

3.在教學(xué)中使用虛擬現(xiàn)實技術(shù)的理論基礎(chǔ)

隨著虛擬現(xiàn)實技術(shù)在教學(xué)應(yīng)用方面的研究不斷深入，目前虛擬教學(xué)研究的相關(guān)理論基礎(chǔ)主要有以下三個方面。

（1）建構(gòu)主義理論。構(gòu)建理論認為當(dāng)下的教學(xué)中主流的教學(xué)理論包括情境學(xué)習(xí)、體驗學(xué)習(xí)、協(xié)作學(xué)習(xí)等，但是這些理論在教學(xué)中不能真正做到完美實現(xiàn)教學(xué)理論的目標。如果這些理論能夠結(jié)合虛擬現(xiàn)實技術(shù)，就可以用該技術(shù)構(gòu)建出一個理想的學(xué)習(xí)環(huán)境，來讓學(xué)生在這個環(huán)境中實現(xiàn)與學(xué)習(xí)目標互動，與同學(xué)之間配合等教學(xué)目的，從而讓學(xué)生在虛擬教學(xué)中學(xué)習(xí)到相應(yīng)的知識與技能。

（2）自主學(xué)習(xí)理論。學(xué)生的自控能力、自主探究能力等對學(xué)生的學(xué)習(xí)有著重要的影響。所以，提高學(xué)生的相關(guān)能力就可以提高學(xué)生學(xué)習(xí)水平。而虛擬現(xiàn)實技術(shù)的使用可以為學(xué)生構(gòu)建一個理想的學(xué)習(xí)環(huán)境，讓學(xué)生在這個學(xué)習(xí)環(huán)境中實現(xiàn)與虛擬場景的主動互動以及對于自身思維的控制。

（3）認知負荷理論。相關(guān)的教育研究認為，外界環(huán)境會導(dǎo)致學(xué)生在學(xué)習(xí)中忽略真實的學(xué)習(xí)目標，將注意力放在其他事物上。而對虛擬現(xiàn)實技術(shù)的研究證實，該技術(shù)構(gòu)建的虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境能夠有效地減少學(xué)生受到的外界干擾，讓學(xué)生更加專注于學(xué)習(xí)目標，從而提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。

三、虛擬現(xiàn)實技術(shù)在信息技術(shù)課堂中的具體應(yīng)用分析

1.有效新穎的學(xué)習(xí)資源，變“隱藏”為可見

小學(xué)課程中存在一些抽象性的課程，這點在信息技術(shù)、數(shù)學(xué)、社會之類的課程中尤為明顯。很多抽象的東西都超過了這個年齡段孩子的認知范圍和理解能力，傳統(tǒng)教學(xué)模式對于這種問題只能是采取簡單的填鴨式教學(xué)，孩子懂不懂、能不能應(yīng)用都不重要，從而造成了學(xué)生對于知識理解不深刻的問題普遍存在。而虛擬現(xiàn)實技術(shù)的應(yīng)用在一定程度上避免了這種問題的發(fā)生，通過三維可視模式，讓孩子把一些抽象的理論變成了可以觀察的模型，通過對于模型的不斷分解，來讓學(xué)生了解這個知識點真正的內(nèi)核是什么，從而有效地提高學(xué)生對于知識的理解能力和應(yīng)用能力。

2.生動逼真的學(xué)習(xí)環(huán)境，化“未知”為神奇

相較于傳統(tǒng)課堂的枯燥，虛擬現(xiàn)實技術(shù)可以根據(jù)課程需求構(gòu)建不同的教學(xué)環(huán)境。比如說，孩子需要理解恐龍，就可以帶著孩子去參觀侏羅紀，孩子需要理解信息技術(shù)的作用，可以帶著孩子去參觀在不同的工作中，信息技術(shù)如何被使用的，還可以讓孩子理解信息技術(shù)的源起及發(fā)展過程。這種過程如果單純地依靠老師去講，很容易講得枯燥，但是通過三維動畫，和動畫人物的互動，學(xué)生就比較容易記住和理解這些知識點。

虛擬現(xiàn)實技術(shù)的應(yīng)用是科技發(fā)展的必然趨勢。不可否認，虛擬現(xiàn)實技術(shù)目前還存在某些方面的缺陷，影響了這種技術(shù)的推廣應(yīng)用。但是我們相信，隨著未來技術(shù)的發(fā)展，這些問題一定會得到解決，為教學(xué)模式帶來革命性的改變。對于教師來說，一方面要對前沿技術(shù)保持足夠的關(guān)心，另一方面要努力改變自身的知識結(jié)構(gòu)，不斷學(xué)習(xí)充電，駕馭新技術(shù)，迎接新變革。

【參考文獻】

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