VR虛擬技術(shù)在高中信息技術(shù)教學(xué)中的應(yīng)用

劉秀福

摘 要：近幾年我國(guó)的信息技術(shù)得到了飛速發(fā)展，培養(yǎng)學(xué)生的信息素養(yǎng)已經(jīng)成了教育領(lǐng)域非常關(guān)注的問(wèn)題，信息技術(shù)學(xué)科引起了人們的高度重視。高中信息技術(shù)教學(xué)要結(jié)合時(shí)代的發(fā)展需求，積極探索更加有效的教學(xué)手段和策略，VR虛擬技術(shù)的應(yīng)用能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，降低學(xué)習(xí)難度，鍛煉學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力，促使學(xué)生真正掌握信息技術(shù)的相關(guān)技能，從而全面優(yōu)化課堂教學(xué)的效果。VR虛擬技術(shù)能夠?qū)鹘y(tǒng)教學(xué)模式的局限性打破，將其應(yīng)用到高中信息技術(shù)教學(xué)中具有非常重要的價(jià)值，本文就VR虛擬技術(shù)在高中信息技術(shù)教學(xué)中的應(yīng)用進(jìn)行探析，旨在為高中信息技術(shù)教學(xué)提供一定的參考。

關(guān)鍵詞：VR虛擬技術(shù);高中;信息技術(shù)

當(dāng)前信息技術(shù)已經(jīng)滲透到了社會(huì)生產(chǎn)以及人們生活的各個(gè)層面，培養(yǎng)學(xué)生的信息素養(yǎng)能夠促使學(xué)生更好地適應(yīng)社會(huì)發(fā)展，凸顯教育教學(xué)的與時(shí)俱進(jìn)性。正是因?yàn)樾畔⒓夹g(shù)學(xué)科的地位越來(lái)越重要，所以人們對(duì)高中信息技術(shù)教師的教學(xué)也提出了更高的要求，教師要及時(shí)轉(zhuǎn)變教學(xué)觀念，并積極引入先進(jìn)、科學(xué)的教學(xué)手段，借助先進(jìn)的教學(xué)手段來(lái)構(gòu)建高效的信息技術(shù)課堂。VR虛擬技術(shù)的應(yīng)用能夠?yàn)樾畔⒓夹g(shù)教學(xué)的創(chuàng)新和改革提供重要的技術(shù)支撐，教師可以將其巧妙應(yīng)用到課堂教學(xué)中來(lái)取得更好的教學(xué)效果。

一、高中信息技術(shù)教學(xué)的現(xiàn)狀和問(wèn)題

雖然信息技術(shù)教學(xué)對(duì)于學(xué)生的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展非常重要，但是受到應(yīng)試教育的影響，尤其是高中生面臨著巨大的高考?jí)毫Γ瑢?dǎo)致師生將更多的精力和時(shí)間放在高考需要考試的科目上，對(duì)于信息技術(shù)的重視程度依然不夠。學(xué)校開(kāi)設(shè)信息技術(shù)的課時(shí)比較少，學(xué)生的學(xué)習(xí)欲望不高，這就導(dǎo)致信息技術(shù)教師的教學(xué)激情不足，在備課時(shí)只是會(huì)將其當(dāng)成任務(wù)來(lái)完成，沒(méi)有結(jié)合學(xué)生的現(xiàn)實(shí)需求和興趣愛(ài)好來(lái)精心設(shè)計(jì)教學(xué)方案，導(dǎo)致信息技術(shù)教學(xué)的針對(duì)性不強(qiáng)，趣味性不足，會(huì)進(jìn)一步使得學(xué)生喪失信息技術(shù)的學(xué)習(xí)興趣。

另外，教師在信息技術(shù)的教學(xué)過(guò)程中采用的教學(xué)手段比較單一，教學(xué)理念比較陳舊，部分教師會(huì)選擇采用填鴨式的教學(xué)方法[1]。教師習(xí)慣將信息技術(shù)的相關(guān)知識(shí)以及操作過(guò)程直接、展示給學(xué)生，忽視了學(xué)生的主體地位，讓學(xué)生處在被動(dòng)接收知識(shí)的狀態(tài)。這種學(xué)習(xí)方式中學(xué)生的課堂參與度比較低，沒(méi)有經(jīng)歷知識(shí)的形成過(guò)程和探究過(guò)程，對(duì)于相關(guān)的信息技術(shù)掌握不夠熟練，不利于學(xué)生的信息素養(yǎng)發(fā)展。信息技術(shù)本身是一門(mén)實(shí)踐性非常強(qiáng)的學(xué)科，要想真正發(fā)揮出學(xué)科的教育價(jià)值，就要求教師一定要給學(xué)生提供實(shí)踐的平臺(tái)和機(jī)會(huì)，但是現(xiàn)階段教師給學(xué)生提供的實(shí)踐動(dòng)手機(jī)會(huì)比較少，會(huì)嚴(yán)重阻礙最終的教學(xué)目標(biāo)達(dá)成。

二、VR虛擬技術(shù)應(yīng)用于高中信息技術(shù)教學(xué)的作用

（一）激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣

在高中信息技術(shù)教學(xué)中激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣至關(guān)重要，高中生的學(xué)業(yè)非常繁重，長(zhǎng)期處于緊張的學(xué)習(xí)狀態(tài)，在信息技術(shù)教學(xué)中很難再集中注意力投入到信息技術(shù)的學(xué)習(xí)中，很多學(xué)生都將信息技術(shù)當(dāng)成一門(mén)放松的課程，在課堂學(xué)習(xí)中能夠吸收和掌握的信息技術(shù)知識(shí)、技能并不多。要想改變這種情況，就要求教師一定要采取有效的措施來(lái)激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，讓學(xué)生對(duì)信息技術(shù)知識(shí)、技術(shù)的學(xué)習(xí)產(chǎn)生強(qiáng)烈的探索欲望。以往教師采用的灌輸式教學(xué)手段整體上營(yíng)造的課堂氛圍比較枯燥，趣味性不強(qiáng)，所以很難調(diào)動(dòng)學(xué)生的興趣。而將VR虛擬技術(shù)應(yīng)用到信息技術(shù)教學(xué)中，教師就可以借助VR虛擬技術(shù)來(lái)創(chuàng)設(shè)真實(shí)的情境，營(yíng)造良好的視聽(tīng)氛圍，讓學(xué)生身臨其境，真正進(jìn)入生動(dòng)、鮮活的情境之中來(lái)學(xué)習(xí)和思考，這對(duì)于學(xué)生來(lái)說(shuō)能夠有效激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣，從而讓他們積極參與到課堂活動(dòng)中。

比如：在剛接觸“信息”這個(gè)概念時(shí)，對(duì)于“什么是信息，信息有哪些特征”是教學(xué)的重要內(nèi)容，為了帶領(lǐng)學(xué)生更直觀地感受信息，把握信息的特征，教師就可以采用VR虛擬技術(shù)來(lái)營(yíng)造虛擬現(xiàn)實(shí)的各種場(chǎng)景，讓學(xué)生置身在現(xiàn)實(shí)生活中的各種場(chǎng)景中，然后將現(xiàn)實(shí)生活中蘊(yùn)含的信息呈現(xiàn)在學(xué)生的面前，給學(xué)生良好的視覺(jué)刺激和聽(tīng)覺(jué)刺激，吸引學(xué)生的注意，讓學(xué)生對(duì)所要學(xué)習(xí)的知識(shí)產(chǎn)生濃厚的興趣。VR虛擬技術(shù)的應(yīng)用能夠給學(xué)生打造不一樣的視聽(tīng)環(huán)境，打破傳統(tǒng)僵化的教學(xué)模式，給學(xué)生新奇的感受，從而激發(fā)起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

（二）利用VR虛擬技術(shù)降低學(xué)習(xí)難度

高中生的信息技術(shù)水平參差不齊，有的學(xué)生在平時(shí)接觸信息技術(shù)比較多，而有的學(xué)生接觸比較少，對(duì)于平時(shí)接觸信息技術(shù)不多的學(xué)生來(lái)說(shuō)，他們?cè)趯W(xué)習(xí)的過(guò)程中會(huì)遇到各種障礙和阻力，學(xué)習(xí)難度比較大。信息技術(shù)的實(shí)踐性比較強(qiáng)，有一些內(nèi)容也比較抽象，學(xué)生理解起來(lái)具有一定的難度，而引入VR虛擬技術(shù)就能夠有效降低學(xué)習(xí)難度[2]。教師可以借助一些仿真軟件來(lái)開(kāi)展教學(xué)，在仿真軟件的協(xié)助下讓學(xué)生更好地掌握相關(guān)的知識(shí)，突破學(xué)習(xí)難點(diǎn)。教師采用VR虛擬技術(shù)將學(xué)生代入三維立體教學(xué)空間中，能夠讓教學(xué)形式更加多樣化，給學(xué)生營(yíng)造先進(jìn)的學(xué)習(xí)環(huán)境，將相關(guān)的知識(shí)直觀呈現(xiàn)出來(lái)，有助于學(xué)生把握知識(shí)的本質(zhì)。

（三）完善課堂授課的方法

以往高中信息技術(shù)教學(xué)中以教師為主體，教師要講解相關(guān)的理論知識(shí)，同時(shí)還要進(jìn)行操作，需要一邊講解一邊操作來(lái)帶領(lǐng)學(xué)生學(xué)習(xí)和理解相關(guān)的知識(shí)。但是課堂時(shí)間有限，學(xué)生在這種被動(dòng)聽(tīng)講的模式下難以真正吸收和消化知識(shí)。而將VR虛擬技術(shù)應(yīng)用到信息技術(shù)教學(xué)中，教師就可以借助VR虛擬技術(shù)來(lái)授課，從煩瑣的信息技術(shù)知識(shí)教學(xué)中解脫出來(lái)，利用VR虛擬技術(shù)來(lái)存儲(chǔ)、復(fù)原授課的內(nèi)容，并且對(duì)于相關(guān)的教學(xué)內(nèi)容可以重復(fù)應(yīng)用，這對(duì)于教師來(lái)說(shuō)能夠減少教學(xué)工作量。VR虛擬技術(shù)能夠給學(xué)生打造虛擬現(xiàn)實(shí)的環(huán)境，引導(dǎo)學(xué)生在真實(shí)的情境之中主動(dòng)學(xué)習(xí)，能夠改變信息技術(shù)的授課模式，將學(xué)生的學(xué)習(xí)自覺(jué)性調(diào)動(dòng)起來(lái)。

三、VR虛擬技術(shù)在高中信息技術(shù)教學(xué)中的應(yīng)用策略

（一）利用VR技術(shù)進(jìn)行課程教學(xué)

高中信息技術(shù)的重要性不言而喻，教師要注重學(xué)生信息素養(yǎng)的培養(yǎng)，從信息技術(shù)核心素養(yǎng)的角度出發(fā)來(lái)開(kāi)展教學(xué)，而VR技術(shù)的應(yīng)用就能夠更好地落實(shí)課程標(biāo)準(zhǔn)[3]。采用VR虛擬技術(shù)能夠讓信息技術(shù)的教學(xué)變得更加靈活和安全。教師可以根據(jù)具體的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)需求來(lái)應(yīng)用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，在虛擬機(jī)器上可以設(shè)置各種操作的軟件和系統(tǒng)，分模塊來(lái)營(yíng)造良好的教學(xué)氛圍，在課堂教學(xué)中，教師和學(xué)生都可以結(jié)合具體的教學(xué)內(nèi)容來(lái)登錄到對(duì)應(yīng)的模塊中，在機(jī)房中完成教學(xué)任務(wù)和實(shí)驗(yàn)任務(wù)。學(xué)生在這個(gè)過(guò)程中能夠大膽嘗試，不用擔(dān)心操作失誤，并且虛擬系統(tǒng)具有還原功能，能夠恢復(fù)到初始的狀態(tài)，學(xué)生可以反復(fù)操作，尤其是如果學(xué)生知道自己哪一部分的操作不夠熟練，就可以反復(fù)操作。

信息技術(shù)的實(shí)踐性非常強(qiáng)，學(xué)生一定要經(jīng)過(guò)大量實(shí)踐才能深入把握知識(shí)的內(nèi)涵，理解知識(shí)的本質(zhì)，但是在傳統(tǒng)的信息技術(shù)教學(xué)中，很多學(xué)生都缺乏實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，所以在實(shí)踐的過(guò)程中有較大的難度。而將VR虛擬技術(shù)應(yīng)用到教學(xué)過(guò)程中，教師就可以將計(jì)算機(jī)的構(gòu)成以及對(duì)應(yīng)軟件的構(gòu)成都通過(guò)VR虛擬技術(shù)直觀呈現(xiàn)出來(lái)，讓學(xué)生在虛擬仿真的情境之中來(lái)了解系統(tǒng)的組成，把握各個(gè)結(jié)構(gòu)部件的形狀、位置等，為學(xué)生的實(shí)踐奠定良好的基礎(chǔ)。

另外，高中信息技術(shù)的一些內(nèi)容比較抽象，學(xué)生學(xué)習(xí)起來(lái)的難度比較大。比如：在學(xué)習(xí)“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”的相關(guān)知識(shí)時(shí)，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的算法對(duì)于學(xué)生來(lái)說(shuō)非常難理解，在傳統(tǒng)的教學(xué)模式中，教師很難將數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)算法形象、生動(dòng)地演示出來(lái)。這個(gè)時(shí)候教師就可以引入VR虛擬技術(shù)將算法的過(guò)程直觀呈現(xiàn)出來(lái)。以遞歸算法為例，很多學(xué)生在學(xué)習(xí)的過(guò)程中很難理解這種算法，這種算法需要依賴(lài)堆棧來(lái)計(jì)算，只采用圖片和文字的方式來(lái)呈現(xiàn)很難讓學(xué)生真正了解計(jì)算的過(guò)程，而借助VR虛擬技術(shù)就能夠?qū)⒂?jì)算機(jī)堆棧的動(dòng)態(tài)變化過(guò)程直觀地呈現(xiàn)出來(lái)，讓學(xué)生真正理解和掌握相關(guān)的知識(shí)。

（二）利用VR技術(shù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)

VR系統(tǒng)可以虛擬設(shè)備來(lái)進(jìn)行操作，獲得真實(shí)的操作感受[4]。教師在高中信息技術(shù)教學(xué)中還可以構(gòu)建虛擬現(xiàn)實(shí)的計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，這個(gè)系統(tǒng)具有兼容性、規(guī)范化的虛擬情境，能夠形成虛擬的產(chǎn)品，并且其也能夠?qū)Ω黜?xiàng)參數(shù)進(jìn)行調(diào)試，和真實(shí)的計(jì)算機(jī)一樣。虛擬系統(tǒng)依靠服務(wù)器運(yùn)轉(zhuǎn)，彼此隔離，具有完善的功能，能夠滿(mǎn)足信息技術(shù)的教學(xué)需求。教師可以借助VR技術(shù)構(gòu)建虛擬的計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，用這個(gè)系統(tǒng)來(lái)模擬真實(shí)的機(jī)房環(huán)境，引導(dǎo)學(xué)生來(lái)進(jìn)行虛擬仿真實(shí)驗(yàn)，也可以根據(jù)具體的教學(xué)要求和內(nèi)容來(lái)還原特定的機(jī)房，讓學(xué)生隨時(shí)進(jìn)行操作，能夠有效節(jié)約教學(xué)資源。在計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)中，計(jì)算機(jī)技術(shù)能夠模擬出一定的場(chǎng)景，而學(xué)生通過(guò)自己的感受還能夠?qū)τ?jì)算機(jī)模擬出來(lái)的虛擬數(shù)據(jù)做出反應(yīng)，而計(jì)算機(jī)能夠?qū)W(xué)生的反應(yīng)轉(zhuǎn)化相關(guān)的信息數(shù)據(jù)，并將其傳輸?shù)接?jì)算機(jī)系統(tǒng)中，結(jié)合現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的應(yīng)用就能夠讓之前不具有的實(shí)體的事物和景象呈現(xiàn)在學(xué)生的面前，讓學(xué)生獲得實(shí)際感受，從而給學(xué)生提供更加具象和直觀的計(jì)算機(jī)操作平臺(tái)。理論和實(shí)踐脫離是高中信息技術(shù)長(zhǎng)久以來(lái)一直面臨的問(wèn)題，這也是導(dǎo)致信息技術(shù)教育效果難以發(fā)揮出來(lái)的重要因素。而將VR虛擬技術(shù)應(yīng)用到信息技術(shù)教學(xué)中就能夠有效解決這一問(wèn)題，通過(guò)構(gòu)建虛擬現(xiàn)實(shí)的計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)能夠給學(xué)生提供動(dòng)手實(shí)驗(yàn)和操作的機(jī)會(huì)。

（三）利用VR技術(shù)制作教學(xué)課件

在高中信息技術(shù)教學(xué)中，教師還可以利用VR虛擬技術(shù)來(lái)制作優(yōu)質(zhì)的教學(xué)課件[5]。新課程標(biāo)準(zhǔn)對(duì)高中信息技術(shù)教學(xué)提出了更高的要求，作為教師也應(yīng)該采取有效的措施來(lái)提升信息技術(shù)的教學(xué)質(zhì)量和水平，而制作優(yōu)質(zhì)的教學(xué)課件對(duì)于提升課堂教學(xué)效率和質(zhì)量來(lái)說(shuō)非常關(guān)鍵。VR虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)具有非常好的交互性，能夠虛擬場(chǎng)景、創(chuàng)設(shè)三維模型，并且還具有C、C++、Java等語(yǔ)言以及數(shù)據(jù)庫(kù)接口，利用其編程功能就能夠很好地控制動(dòng)作、圖形等。教師在備課的環(huán)節(jié)，可以利用VR技術(shù)來(lái)制作課件，將動(dòng)畫(huà)等融入課件中，呈現(xiàn)逼真的虛擬場(chǎng)景，讓課件更加逼真、生動(dòng)。高中信息技術(shù)教學(xué)過(guò)程中一定要給學(xué)生打造生動(dòng)、鮮活的課堂氛圍，而利用VR技術(shù)來(lái)制作課件，就能夠避免文字?jǐn)⑹?，采用生?dòng)的圖像和動(dòng)畫(huà)來(lái)呈現(xiàn)相關(guān)的內(nèi)容，通過(guò)三維方式來(lái)呈現(xiàn)動(dòng)畫(huà)、圖文等，讓課件也從靜態(tài)轉(zhuǎn)化為動(dòng)態(tài)，能夠更好地活躍課堂氣氛，同時(shí)也能夠調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，強(qiáng)化和學(xué)生的互動(dòng)，讓學(xué)生在和課件互動(dòng)的過(guò)程中更有效掌握相關(guān)的知識(shí)。

結(jié)束語(yǔ)

VR虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)是一種先進(jìn)的技術(shù)，將其應(yīng)用到高中信息技術(shù)教學(xué)中能夠有效激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，降低學(xué)習(xí)難度，在實(shí)際的課堂教學(xué)中，教師要重視VR虛擬技術(shù)的應(yīng)用，促進(jìn)其和信息技術(shù)教學(xué)的有效整合，構(gòu)建虛擬現(xiàn)實(shí)的場(chǎng)景和環(huán)境，引導(dǎo)學(xué)生在虛擬現(xiàn)實(shí)的場(chǎng)景中來(lái)模擬操作，提升教學(xué)的實(shí)踐性，能夠增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)主體性，能夠全面優(yōu)化信息技術(shù)教學(xué)的過(guò)程，最終取得理想的教學(xué)效果。

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