幼兒園區(qū)域活動虛擬仿真實驗教學(xué)研究與實踐

王楊　劉婧月

摘要：幼兒園區(qū)域活動虛擬仿真實驗教學(xué)研究實踐意在“虛實結(jié)合，以虛補實”。以提高學(xué)生創(chuàng)新精神為核心，擬將虛擬仿真技術(shù)應(yīng)用于幼兒園區(qū)域活動的實驗教學(xué)中，從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和潛能，提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力，增強學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)造能力等。

關(guān)鍵詞：幼兒園區(qū)域活動;虛擬仿真實驗;實驗教學(xué)

在國家信息化發(fā)展戰(zhàn)略的指導(dǎo)下，信息技術(shù)在高校教學(xué)實踐過程中的應(yīng)用越加廣泛，有效促進了教學(xué)實踐內(nèi)容、方法及評價等方面的改革。虛擬仿真實驗在實驗教學(xué)過程中，有效順應(yīng)了教育信息化的發(fā)展趨勢和現(xiàn)實需要?！坝變簣@區(qū)域活動”作為高校學(xué)前教育專業(yè)的重要課程內(nèi)容之一，對于提升學(xué)生對幼兒園區(qū)域活動的指導(dǎo)水平發(fā)揮著重要作用。虛擬仿真實驗可以為學(xué)生提供盡量真實的幼兒園區(qū)域活動虛擬教學(xué)環(huán)境、較為直觀的教學(xué)體驗，解決了高校幼兒園區(qū)域活動實驗教學(xué)過程中場地緊缺、資源匱乏、試驗成本高等問題。因此，將虛擬仿真實驗應(yīng)用于高校幼兒園區(qū)域活動課程的教學(xué)當(dāng)中勢在必行。

一、虛擬仿真技術(shù)概述

虛擬仿真技術(shù)（Virtual Reality），也稱虛擬現(xiàn)實技術(shù)，是采用一個系統(tǒng)模擬另一個真實系統(tǒng)的技術(shù)。虛擬與現(xiàn)實兩詞具有相互矛盾的含義，把這兩個詞放在一起，似乎沒有意義，但是科學(xué)技術(shù)的發(fā)展卻賦予了它新的含義。虛擬現(xiàn)實中的“現(xiàn)實”是泛指在物理意義上或功能意義上存在于世界上的任何事物或環(huán)境，它可以是實際上可實現(xiàn)的，也可以是實際上難以實現(xiàn)的或根本無法實現(xiàn)的。而“虛擬”是指用計算機生成的意思。因此，虛擬現(xiàn)實是指用計算機生成的一種特殊環(huán)境，人可以通過使用各種特殊裝置將自己“投射”到這個環(huán)境中，并操作、控制環(huán)境，實現(xiàn)特殊的目的，即人是這種環(huán)境的主宰。實際上，虛擬仿真技術(shù)是一種可創(chuàng)建和體驗虛擬世界的計算機系統(tǒng)。此種虛擬世界由計算機聲場，可以是現(xiàn)實世界的再現(xiàn)，也可以是構(gòu)想中的世界。

虛擬仿真技術(shù)與計算機有著不可分離的密切聯(lián)系，信息科學(xué)是合成虛擬現(xiàn)實的基本前提。生成虛擬現(xiàn)實需要解決以下三個主要問題：第一，以假亂真的存在技術(shù)。即如何合成對觀察者的感官器官來說與實際存在相一致的輸入信息，也就是如何可以產(chǎn)生與現(xiàn)實環(huán)境一樣的視覺，觸覺，嗅覺等。第二，相互作用。觀察者怎樣積極和能動地操作虛擬現(xiàn)實，以實現(xiàn)不同的視點景象和更高層次的感覺信息。實際上也就是怎么可以看得更像，聽得更真等等。第三，自律性現(xiàn)實。感覺者如何在不意識到自己動作、行為的條件下得到栩栩如生的現(xiàn)實感。在這里，觀察者、傳感器、計算機仿真系統(tǒng)與顯示系統(tǒng)構(gòu)成了一個相互作用的閉環(huán)流程。

二、虛擬仿真技術(shù)運用于幼兒園區(qū)域活動教學(xué)中的必要性

在傳統(tǒng)的幼兒園區(qū)域活動教學(xué)中，由于缺少實驗場地、缺乏實踐機會，學(xué)生只能在教室中學(xué)習(xí)書本上的內(nèi)容，無法將所學(xué)知識運用到實踐當(dāng)中，學(xué)生的實踐能力亟待提升。而隨著計算機硬件與軟件技術(shù)、虛擬仿真技術(shù)、多媒體技術(shù)等的發(fā)展，使用新技術(shù)改革傳統(tǒng)實驗教學(xué)方式已成為必然趨勢。

虛擬仿真技術(shù)打破了原本傳統(tǒng)課堂中，教師單純講授、學(xué)生被動接受的局面，為學(xué)生主動參與學(xué)習(xí)提供了機會。本研究通過虛擬仿真技術(shù)，最大限度為學(xué)生還原真實的幼兒區(qū)域活動場景，學(xué)生可以在場景中結(jié)合自身所學(xué)知識，對幼兒區(qū)域活動做出指導(dǎo)與評價。解決了幼兒園區(qū)域活動實驗教學(xué)過程中缺乏場地、資源匱乏、實驗成本高的問題，也最大限度提升學(xué)生對幼兒園區(qū)域活動的指導(dǎo)水平與實踐能力。

三、幼兒園區(qū)域活動虛擬仿真實驗教學(xué)構(gòu)建策略

在虛擬仿真實驗平臺上建立學(xué)習(xí)、操作、評價三個系統(tǒng)，幫助學(xué)生在模擬仿真的環(huán)境中進行幼兒園區(qū)域活動實驗過程，提升學(xué)生設(shè)計與指導(dǎo)幼兒園區(qū)域活動的能力。

1.學(xué)習(xí)系統(tǒng)

學(xué)生在進行虛擬實驗之前可以先登錄學(xué)習(xí)系統(tǒng)進行理論知識的學(xué)習(xí)。本系統(tǒng)主要為線上微課程，課程知識包括理論知識、鞏固練習(xí)和拓展提高三個部分?！办柟叹毩?xí)”主要為知識點的鞏固學(xué)習(xí)，為主觀和客觀兩種題型，目的是加深學(xué)生的專業(yè)知識，提升學(xué)生解決實際問題的能力。“拓展提高”主要是對課程內(nèi)容的補充和延伸，有助于學(xué)生進一步探究和深入學(xué)習(xí)。

2.操作系統(tǒng)

（1）原理和功能

本系統(tǒng)通過虛擬仿真實驗，模擬演示幼兒的區(qū)域活動過程，使學(xué)生能夠直觀形象地了解幼兒區(qū)域活動中的教師指導(dǎo)要點，并確定觀察內(nèi)容以及選擇合適的記錄方法，對幼兒的行為進行觀察記錄。本實驗利用虛擬仿真技術(shù)模擬幼兒在區(qū)域活動中的活動片段，并通過人機交互使學(xué)生明白教師在幼兒區(qū)域活動中的責(zé)任。通過互動操作，掌握幼兒區(qū)域活動的指導(dǎo)工作，判斷教師在幼兒區(qū)域活動中的不當(dāng)行為，并選擇適當(dāng)?shù)臅r機介入指導(dǎo)。實驗?zāi)M教師的角色對幼兒區(qū)域活動進行操作，通過對每一環(huán)節(jié)的操作，掌握教師對幼兒區(qū)域活動的指導(dǎo)要求和幼兒的活動規(guī)范。

（2）操作流程

① 學(xué)生進入系統(tǒng)之后，選擇活動干預(yù)，進入觀察方法和對應(yīng)記錄方式選擇界面。

② 選擇進入觀察方法和記錄方式之后，進入3D視角，選擇需要觀察的區(qū)域會出現(xiàn)角色區(qū)、構(gòu)建區(qū)、美工區(qū)、科學(xué)區(qū)、益智區(qū)、生活區(qū)、表演區(qū)。當(dāng)學(xué)生對于觀察區(qū)域有所選擇時，攝像機到指定位置（給定位置，根據(jù)場景提前編輯好）。給定學(xué)生需要觀察區(qū)域的三維視角，學(xué)生可在這個視角內(nèi)進行觀察，同時出現(xiàn)干預(yù)選項操作界面。

③ 上述操作完成后，選定區(qū)域開始播放幼兒在區(qū)域中活動的動畫以及語音，學(xué)生可以獲得幼兒對話內(nèi)容，同時可以選擇語音接聽。幼兒對話時，將以彈窗的方式顯示幼兒對話內(nèi)容。學(xué)生可以在視覺和聽覺上獲得幼兒區(qū)域活動的過程與細(xì)節(jié)，以此來判斷是否需要進行干預(yù)。當(dāng)播放幼兒進行區(qū)域游戲時，學(xué)生根據(jù)自己所得的信息判斷是否需要介入。如果需要則點擊介入，出現(xiàn)介入下拉框，學(xué)生選擇需要介入的原因。選擇相應(yīng)介入原因之后，系統(tǒng)將根據(jù)暫停播放的動畫來匹配學(xué)生的選擇，并判斷學(xué)生的選擇是否正確。

④ 當(dāng)學(xué)生進行具體選擇之后，如果選擇的是參與式介入、材料投放介入、語言指導(dǎo)介入，場景中則播放學(xué)生角色相應(yīng)動畫，或者文字面板顯示文字內(nèi)容。當(dāng)學(xué)生交互內(nèi)容播放完成之后，區(qū)域活動繼續(xù)進行，學(xué)生進入下一個干預(yù)節(jié)點的判斷。

⑤ 如果學(xué)生選擇的是自定義介入方式，則出現(xiàn)彈框，學(xué)生輸入干預(yù)內(nèi)容及原因，并且填寫期望結(jié)果。隨后系統(tǒng)在期望結(jié)果內(nèi)進行檢索，如果檢索到學(xué)生角色有綁定相應(yīng)動畫，則播放相應(yīng)動畫，隨后區(qū)域活動繼續(xù)進行，再進入下一個節(jié)點的判斷。反之，如果沒有匹配度或是匹配不到動畫時，則將記錄的結(jié)果當(dāng)成討論題，幼兒區(qū)域活動動畫繼續(xù)播放，最終進行存檔記錄。

（3）評價系統(tǒng)

虛擬仿真系統(tǒng)內(nèi)建的題庫系統(tǒng)可以為學(xué)生提供在線自測自評功能。系統(tǒng)內(nèi)設(shè)的考試包括學(xué)生互評、教師互評、校外在職幼教專家對于學(xué)生作品的評價。

① 校內(nèi)生生、師生評價。系統(tǒng)通過最終記錄存檔，對學(xué)生觀察、介入幼兒區(qū)域活動的方式進行展示。教師及學(xué)生登錄系統(tǒng)后，可以看到每一位學(xué)生觀察與介入幼兒區(qū)域活動的方式，并能夠根據(jù)學(xué)生選擇的介入原因了解學(xué)生思路，從而給出合理評價。

② 校外幼教名師評價。校外幼教專家可以通過平臺展示，評價學(xué)生在幼兒區(qū)域活動中的介入與指導(dǎo)水平。

四、幼兒園區(qū)域活動虛擬仿真實驗教學(xué)的應(yīng)用策略

1.創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)情境，提升學(xué)生實踐能力

通過虛擬仿真實驗創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)環(huán)境，可以營造氛圍，使學(xué)生有身臨其境之感。本研究的虛擬仿真實驗為學(xué)生提供了操作平臺，以學(xué)生為主體，改變傳統(tǒng)教學(xué)手段，為學(xué)生提供虛擬的幼兒區(qū)域活動場景，學(xué)生可以通過反復(fù)操作，鞏固自身所學(xué)知識的同時，也可以提高對幼兒園區(qū)域活動的指導(dǎo)水平與實踐能力。通過這種方式，學(xué)生可以獲得更好地學(xué)習(xí)體驗，也解決了由于實踐機會少、實習(xí)時間短所導(dǎo)致的學(xué)生不能將理論與實踐結(jié)合的問題。

2.改變傳統(tǒng)實驗教學(xué)方式，建立“線上+線下”的翻轉(zhuǎn)教學(xué)模式

本研究采用線上虛擬教學(xué)+線上MOOC教學(xué)+線下課堂教學(xué)的翻轉(zhuǎn)教學(xué)方法，學(xué)生在課前自主完成學(xué)習(xí)內(nèi)容，通過虛擬仿真實驗自主體驗幼兒園區(qū)域活動指導(dǎo)方式，線下課堂教學(xué)可與同學(xué)及教師交流討論，教師可以在線下課堂教學(xué)過程中為學(xué)生答疑，進行個性化的輔導(dǎo)，有更多與學(xué)生進行交流的機會。從而提升師生之間互動的水平，幫助學(xué)生更好地掌握設(shè)計與指導(dǎo)幼兒園區(qū)域活動的水平。

3.創(chuàng)建“多元化”的交流平臺

本研究采用開放式共享平臺。對于學(xué)校而言，虛擬仿真實驗可以成為學(xué)前教育專業(yè)的實踐教學(xué)課程，也可以作為學(xué)前教育專業(yè)大一新生的通識課程;對于科研機構(gòu)而言，可以通過分析學(xué)生和教師的實驗數(shù)據(jù)，為科研提供模擬環(huán)境;對于幼教機構(gòu)而言，虛擬仿真實驗平臺可以對家長開放，方便家長了解幼兒在園一日生活，同時也可以提供給幼兒教師，為幼兒教師提供交流平臺，豐富其教學(xué)案例。

結(jié)語

隨著虛擬仿真實驗教學(xué)與高校學(xué)前教育專業(yè)逐漸融合，學(xué)生開始能夠?qū)⑺鶎W(xué)知識運用到實踐當(dāng)中，改變過去只有理論知識，缺乏實踐機會的現(xiàn)象。通過虛擬仿真實驗平臺，學(xué)生可以更加直觀的感受幼兒區(qū)域活動時的場景，并通過不斷的練習(xí)掌握幼兒園區(qū)域活動指導(dǎo)策略。同時，實踐教學(xué)也不再受到時間和地點的限制，學(xué)生獲得了更多實踐操作的機會，也提升了反思和解決實際問題的能力，滿足學(xué)生對于專業(yè)知識和實踐能力的雙重需求，由此提升學(xué)生在幼兒園區(qū)域活動中的實踐與指導(dǎo)水平，以及學(xué)前教育專業(yè)學(xué)生的專業(yè)素養(yǎng)。