基于沉浸式VR的區(qū)域教學(xué)資源應(yīng)用現(xiàn)狀調(diào)研

張久娟

【摘 要】本文以南京市浦口區(qū)為例調(diào)查分析區(qū)域沉浸虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)教學(xué)資源現(xiàn)狀與需求，分析存在的問(wèn)題，提出調(diào)動(dòng)一線教師開(kāi)發(fā)基于沉浸虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的教學(xué)資源與推進(jìn)區(qū)域教學(xué)改革與創(chuàng)新的思路。

【關(guān)鍵詞】沉浸式VR；教學(xué)資源；區(qū)域現(xiàn)狀；調(diào)查研究

【中圖分類(lèi)號(hào)】G434? ?【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】B

【論文編號(hào)】1671-7384（2023）02、03-055-03

調(diào)研背景

無(wú)論是政策指引，還是新課標(biāo)的要求，都進(jìn)一步凸顯了基于沉浸虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)（VR）教學(xué)資源的優(yōu)勢(shì)與重要性。因此，準(zhǔn)確了解區(qū)域教學(xué)資源的現(xiàn)狀、存在的問(wèn)題及需求，才能對(duì)區(qū)域教學(xué)資源進(jìn)行科學(xué)、合理地配置與優(yōu)化，從而更好地滿足教學(xué)需要。為了深化與加強(qiáng)沉浸虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)等現(xiàn)代技術(shù)手段破解傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)與實(shí)訓(xùn)教學(xué)難題、增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)體驗(yàn)、促進(jìn)教學(xué)有效性等方面的應(yīng)用，我們重點(diǎn)圍繞區(qū)域教學(xué)資源的現(xiàn)狀、存在的問(wèn)題、應(yīng)用需求、教與學(xué)的感受等開(kāi)展了調(diào)研。本次調(diào)研共發(fā)放調(diào)查問(wèn)卷900份，共收回問(wèn)卷900份，其中有效問(wèn)卷896份。

調(diào)研設(shè)計(jì)及主要內(nèi)容

為了確保調(diào)查數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，本次調(diào)查在題型上設(shè)計(jì)了單選題、多選題與開(kāi)放性問(wèn)題三種題型，主觀題與客觀題結(jié)合。為了確保調(diào)查數(shù)據(jù)的代表性，本次調(diào)查對(duì)象分別為區(qū)域?qū)W科教研員、區(qū)域信息化教研人員、學(xué)校信息化負(fù)責(zé)人、學(xué)科教師及學(xué)生等共計(jì)903人，教師涉及小學(xué)科學(xué)、初中生物、初中物理、初中地理等相關(guān)學(xué)科；涉及學(xué)校43所，有農(nóng)村有城區(qū)，有公辦有民辦。調(diào)研方式主要通過(guò)問(wèn)卷星進(jìn)行數(shù)據(jù)的在線收集，并結(jié)合對(duì)區(qū)域教研人員的訪談與相關(guān)資料，對(duì)收集的資料與數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。調(diào)研的內(nèi)容主要包括以下方面。

一是學(xué)校現(xiàn)有教學(xué)環(huán)境及教學(xué)資源的基本情況。了解區(qū)域?qū)W校當(dāng)前教學(xué)硬、軟件環(huán)境與資源的配置情況及是否配備多媒體教室、虛擬教室、智慧教室等。

二是信息化教學(xué)資源應(yīng)用情況。教師在開(kāi)展教學(xué)時(shí)主要采用哪些類(lèi)型的信息化教學(xué)資源，這些資源的優(yōu)點(diǎn)與不足分別是什么；學(xué)生對(duì)教學(xué)資源的感受或效果；各類(lèi)教學(xué)系統(tǒng)的軟件資源是否能滿足教學(xué)需要，存在哪些不足。

三是信息化教學(xué)資源開(kāi)發(fā)應(yīng)用能力。教師的信息化教學(xué)資源獲取途徑主要有哪些，有什么樣的運(yùn)用資源習(xí)慣，對(duì)產(chǎn)品配套資源的認(rèn)識(shí)及評(píng)價(jià)等。

四是對(duì)沉浸虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的了解、應(yīng)用及需求。師生是否了解沉浸虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，是否有過(guò)相關(guān)體驗(yàn)，教學(xué)中是否使用過(guò)及感受如何，對(duì)其在教學(xué)中的應(yīng)用態(tài)度如何。

調(diào)查數(shù)據(jù)分析

1.區(qū)域現(xiàn)有教學(xué)環(huán)境與教學(xué)資源的總體配置情況

根據(jù)調(diào)查，100%的學(xué)校均配置了集中控制管理的多媒體教室、智慧教室，20.93%的學(xué)校配置了功能簡(jiǎn)易的STEAM教室，23.26%的學(xué)校配置了數(shù)字化學(xué)科實(shí)驗(yàn)室，11.63%的學(xué)校配置了沉浸式VR教室（圖1）。在每一種類(lèi)型的配置中，3所學(xué)校（占6.9%）是民辦學(xué)校。

2.現(xiàn)有教學(xué)資源應(yīng)用情況

調(diào)查顯示，在教學(xué)中100%教師均以多媒體素材（文本、圖片、聲音、動(dòng)畫(huà)、視頻）為主開(kāi)展教學(xué)。37.33%的教師采用基于單機(jī)的多媒體教學(xué)軟件資源，14%的教師采用基于Web的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)軟件，4.67%的教師采用集成性教學(xué)互動(dòng)系統(tǒng)（如沉浸虛擬教學(xué)系統(tǒng)）。15.33%的教師認(rèn)為多媒體素材在支持自主、協(xié)作學(xué)習(xí)與交互性方面能滿足教學(xué)需要，59.33%的教師認(rèn)為基于單機(jī)的多媒體軟件資源能滿足需要，74%的教師選擇了基于Web的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)軟件，100%的教師認(rèn)為集成教學(xué)系統(tǒng)交互性最強(qiáng)，能支持自主、協(xié)作學(xué)習(xí)與探究。在學(xué)生對(duì)教學(xué)資源的體驗(yàn)感調(diào)查中，58%的學(xué)生對(duì)多媒體素材體驗(yàn)感佳，95.14%的學(xué)生對(duì)單機(jī)多媒體教學(xué)軟件資源體驗(yàn)感佳，99%和100%的學(xué)生分別對(duì)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)軟件資源與集成性的教學(xué)系統(tǒng)資源體驗(yàn)感佳（圖2）。

3.教師的教學(xué)資源開(kāi)發(fā)與運(yùn)用能力及相關(guān)評(píng)價(jià)

在調(diào)查問(wèn)卷中，29%的教師習(xí)慣運(yùn)用現(xiàn)成教學(xué)資源，通過(guò)訪談也了解到，教師獲取資源途徑，一般是通過(guò)網(wǎng)絡(luò)資源庫(kù)或使用教材、產(chǎn)品配套資源，只有1%的教師自己開(kāi)發(fā)信息化教學(xué)資源，二次開(kāi)發(fā)教學(xué)資源的教師占9%，61%的教師通過(guò)多種途徑獲取教學(xué)資源。對(duì)數(shù)字化學(xué)習(xí)產(chǎn)品配套資源的評(píng)價(jià)，10%的教師認(rèn)為很不適用，認(rèn)為很適用的教師有17%，73%的教師認(rèn)為產(chǎn)品配套教學(xué)資源缺少教育理論指導(dǎo)，需要經(jīng)過(guò)二次開(kāi)發(fā)才能更好地滿足教學(xué)需要（圖3）。

4.對(duì)沉浸式VR的了解、運(yùn)用及需求

在調(diào)查的教師中，77%的教師知道沉浸式VR，61.3%的教師有相關(guān)體驗(yàn)，55.6%的教師體驗(yàn)來(lái)源于生活（一般是通過(guò)3D電影、虛擬娛樂(lè)項(xiàng)目等），只有5.5%的教師體驗(yàn)來(lái)源于教學(xué)。在知道沉浸式VR的教師中93.9%的教師希望學(xué)校能夠配置虛擬教室與資源，以更好地滿足教學(xué)需要。通過(guò)訪談區(qū)域教研人員了解到，適當(dāng)配置虛擬教學(xué)資源是可行的，也是需要的（表1）。

1. 實(shí)驗(yàn)與實(shí)訓(xùn)成本太高，真實(shí)教學(xué)環(huán)境不足

科學(xué)、生物、地理、物理等學(xué)科實(shí)踐性均較強(qiáng)，教學(xué)中需要突出創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)環(huán)境，為學(xué)生提供更多自主選擇的學(xué)習(xí)空間和充分探究的學(xué)習(xí)機(jī)會(huì)，探究與體驗(yàn)是科學(xué)類(lèi)學(xué)科的重要保障，而一些復(fù)雜的教學(xué)內(nèi)容在真實(shí)教學(xué)環(huán)境中根本無(wú)法實(shí)現(xiàn)。如學(xué)生在生物學(xué)科中對(duì)心臟內(nèi)部結(jié)構(gòu)及血液循環(huán)的學(xué)習(xí)和地理與科學(xué)學(xué)科對(duì)宇宙的認(rèn)識(shí)。這些由于成本高或根本不可能通過(guò)真實(shí)環(huán)境去探索。

2.信息化教學(xué)資源短缺或體驗(yàn)感較差

區(qū)域教學(xué)資源以文本、圖片、聲音、動(dòng)畫(huà)、視頻等多媒體素材資源為主，其缺點(diǎn)是學(xué)習(xí)體驗(yàn)感差，缺少交互性，難以滿足自主、協(xié)作探究活動(dòng)的需要。區(qū)域數(shù)字化實(shí)驗(yàn)室與虛擬教室配置不足，學(xué)科適用的優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源短缺，對(duì)于有關(guān)學(xué)科的實(shí)驗(yàn)，現(xiàn)實(shí)需求卻無(wú)法滿足。

3.配套教學(xué)資源不遵循教育規(guī)律

現(xiàn)有的數(shù)字化學(xué)習(xí)資源，往往是公司出品，其配套資源往往技術(shù)含量較高，但教學(xué)價(jià)值偏低。像多媒體素材資源往往是停留于知識(shí)的呈現(xiàn)層面，如果虛擬技術(shù)資源以3D方式出現(xiàn)，其作用也僅是呈現(xiàn)，那么與視頻播放差別不大。比如，在科學(xué)學(xué)科“認(rèn)識(shí)骨骼”的教學(xué)中，有些虛擬教學(xué)資源僅把整體骨骼模型以三維方式直接呈現(xiàn)出來(lái)。如果骨骼的呈現(xiàn)既可以是整體，各個(gè)組成部分又可以拆分，其交互的特征更能滿足教學(xué)需要，更符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律。

思考與對(duì)策

1.推進(jìn)虛擬教室建設(shè)，打造優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)教學(xué)環(huán)境

《江蘇省教育廳關(guān)于加強(qiáng)和改進(jìn)中小學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的實(shí)施意見(jiàn)》強(qiáng)調(diào)，“對(duì)于因受時(shí)空限制而在現(xiàn)實(shí)世界中無(wú)法觀察和控制的事物和現(xiàn)象、變化太快或太慢的過(guò)程，以及有危險(xiǎn)性、破壞性和對(duì)環(huán)境有危害的實(shí)驗(yàn)，可用增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)、虛擬現(xiàn)實(shí)等技術(shù)手段呈現(xiàn)?！睆?qiáng)調(diào)通過(guò)虛擬技術(shù)促進(jìn)教學(xué)創(chuàng)新。推進(jìn)區(qū)域虛擬環(huán)境建設(shè)，是科學(xué)類(lèi)學(xué)科實(shí)踐與創(chuàng)新教學(xué)的需要，是改善與彌補(bǔ)真實(shí)教學(xué)環(huán)境不足問(wèn)題的有效途徑。教育行政部門(mén)要加大對(duì)區(qū)域虛擬教學(xué)環(huán)境建設(shè)的投入力度，區(qū)域信息化教學(xué)環(huán)境要以“教學(xué)需求”為核心規(guī)劃建設(shè)，虛擬教室與多媒體教室、智慧教室、數(shù)字化實(shí)驗(yàn)室、STEAM教室等共同建設(shè)，同步推進(jìn)，從而構(gòu)建不同類(lèi)型、不同特征優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)的教學(xué)環(huán)境。

2.以一線教師為主，多方聯(lián)動(dòng)開(kāi)發(fā)教學(xué)資源

拓寬資源建設(shè)的途徑，在引入外部資源同時(shí)，加強(qiáng)區(qū)域資源、校本資源建設(shè)力度。以教師為主，調(diào)動(dòng)區(qū)域?qū)W科教師參與資源建設(shè)，使教師不僅要成為學(xué)習(xí)的指導(dǎo)者，也要成為教學(xué)資源的開(kāi)發(fā)者。指導(dǎo)教師基于沉浸虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，開(kāi)發(fā)或二次開(kāi)發(fā)符合教育規(guī)律、學(xué)生身心特點(diǎn)，切合學(xué)科需求與學(xué)情的教學(xué)資源。加強(qiáng)區(qū)、校協(xié)作，區(qū)引領(lǐng)規(guī)劃校實(shí)踐落實(shí)，加強(qiáng)校、企合作，學(xué)校頂層設(shè)計(jì)、企業(yè)底層打造。引領(lǐng)區(qū)域?qū)W科教師與技術(shù)人員協(xié)作，形成區(qū)、校、企多方協(xié)作的聯(lián)動(dòng)開(kāi)發(fā)機(jī)制。

3.深度運(yùn)用虛擬資源，創(chuàng)新教學(xué)模式

教師專(zhuān)業(yè)素質(zhì)與信息化教學(xué)能力，是信息化教學(xué)資源深度運(yùn)用的基本保證。引領(lǐng)教師加強(qiáng)教育教學(xué)理論學(xué)習(xí)，強(qiáng)化教育技術(shù)理論的學(xué)習(xí)、研究與實(shí)踐，提升教師信息化教學(xué)的設(shè)計(jì)能力，促進(jìn)信息化教學(xué)資源的深度運(yùn)用，從而變革教學(xué)方式、創(chuàng)新教學(xué)模式，實(shí)現(xiàn)信息技術(shù)與教學(xué)的深度融合。教學(xué)資源的開(kāi)發(fā)要以應(yīng)用為導(dǎo)向滿足教學(xué)需要，同時(shí)教學(xué)資源開(kāi)發(fā)的質(zhì)量也要通過(guò)教學(xué)應(yīng)用來(lái)驗(yàn)證，如觀察與記錄課堂教學(xué)效果、學(xué)生學(xué)習(xí)感受調(diào)查等，形成資源開(kāi)發(fā)與資源應(yīng)用雙向互動(dòng)良性循環(huán)。

4.加強(qiáng)區(qū)域統(tǒng)籌，共建共享教學(xué)資源

加強(qiáng)統(tǒng)籌，建設(shè)一支區(qū)域教學(xué)資源開(kāi)發(fā)與運(yùn)用的骨干團(tuán)隊(duì)，可先以2～3個(gè)學(xué)科為研究對(duì)象，每個(gè)學(xué)科可以挑選幾個(gè)核心成員，構(gòu)成區(qū)域骨干團(tuán)隊(duì)，負(fù)責(zé)學(xué)科教學(xué)資源開(kāi)發(fā)與運(yùn)用研究。深入挖掘典型案例并在區(qū)域共享，加大對(duì)典型案例在區(qū)域內(nèi)的教學(xué)展示與示范，如開(kāi)展區(qū)域創(chuàng)新教學(xué)研討活動(dòng)、信息化教學(xué)展示活動(dòng)以及信息化教學(xué)優(yōu)質(zhì)課競(jìng)賽活動(dòng)等，以點(diǎn)帶面、以骨干帶動(dòng)全體、以典型輻射全區(qū)，逐步形成區(qū)域資源共建共享的新格局。

注：本文系南京市“十四五”教育科學(xué)規(guī)劃課題“基于沉浸式VR的教學(xué)資源開(kāi)發(fā)與區(qū)域推進(jìn)研究”（課題批準(zhǔn)號(hào)：LXD/2021/15）階段性成果