馮佳薪 馮帆 馮倩倩

摘要：近年以來，虛擬現(xiàn)實技術(shù)在我國的應(yīng)用創(chuàng)業(yè)團(tuán)隊得到了爆發(fā)式的增長。尤其是在科技館現(xiàn)代教育領(lǐng)域，但虛擬現(xiàn)實技術(shù)的應(yīng)用遠(yuǎn)遠(yuǎn)滯后于產(chǎn)業(yè)技術(shù)的發(fā)展。虛擬現(xiàn)實技術(shù)在科技館的現(xiàn)代教育中，意味著一系列的傳統(tǒng)教學(xué)觀念與教學(xué)法的優(yōu)化。教育者需要理性認(rèn)識虛擬現(xiàn)實技術(shù)的應(yīng)用潛力，并且理性對待挑戰(zhàn)，合理的在科技館現(xiàn)代教育中應(yīng)用，提升教育實踐效果。

關(guān)鍵詞：虛擬現(xiàn)實；VRSC Model；科技館現(xiàn)代教育；教學(xué)法

一、基于虛擬現(xiàn)實技術(shù)的科技館現(xiàn)代教育應(yīng)用潛力

虛擬現(xiàn)實技術(shù)在科技館的教育中有較好的教育應(yīng)用潛力，并且在沉浸性、交互性以及想象性方面突破傳統(tǒng)教育教學(xué)的限制，可以更好的激發(fā)學(xué)習(xí)者的動機(jī)，增強(qiáng)學(xué)習(xí)體驗，進(jìn)一步實現(xiàn)情景學(xué)習(xí)和知識遷移的教學(xué)效果。

（一）激發(fā)學(xué)習(xí)動機(jī)，增強(qiáng)學(xué)習(xí)體驗

對于學(xué)習(xí)者來說，其學(xué)習(xí)內(nèi)部動機(jī)源于對于學(xué)習(xí)活動本身所產(chǎn)生的愉悅感和滿意程度。虛擬現(xiàn)實技術(shù)通過展現(xiàn)個性化的特征以及豐富多彩的媒體形式，對于學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)動機(jī)進(jìn)行合理把握，并且適當(dāng)為學(xué)習(xí)者帶來放松、愉悅的積極情緒，從而激發(fā)學(xué)習(xí)內(nèi)部動機(jī)。而虛擬現(xiàn)實技術(shù)也就是通過創(chuàng)造逼真的場景，提供交互性更強(qiáng)的動態(tài)設(shè)置，讓學(xué)習(xí)者在學(xué)習(xí)過程中顯示出較高的學(xué)習(xí)動機(jī)與參與程度。不論是虛擬仿真校園、模擬飛行空間，還是數(shù)字博物館、數(shù)字科技館，虛擬現(xiàn)實技術(shù)可以讓學(xué)習(xí)者置身于解決真實問題的情境中。學(xué)習(xí)者在虛擬現(xiàn)實中學(xué)習(xí)也伴隨著角色扮演的情景，從而更加鮮明的增強(qiáng)學(xué)習(xí)體驗。

（二）促進(jìn)知識遷移，實現(xiàn)情景學(xué)習(xí)

學(xué)習(xí)者在學(xué)習(xí)情境中，可以有效的將知識和情景進(jìn)行結(jié)合，從而促進(jìn)知識遷移。傳統(tǒng)的教育教學(xué)方式之所以受到詬病，很大程度上就是因為傳統(tǒng)教育教學(xué)脫離了具體真實的教育情景，讓學(xué)生知識遷移能力沒有得到提升。虛擬現(xiàn)實技術(shù)所提供的情景學(xué)習(xí)則致力于解決這種問題，通過開展與生活情景十分相似的情形，來促進(jìn)學(xué)習(xí)的發(fā)生。虛擬現(xiàn)實技術(shù)是支持情景學(xué)習(xí)的，可以提供十分豐富的感知線索和多通道反饋，幫助學(xué)習(xí)者構(gòu)建真實合理的情景模式，從而滿足學(xué)習(xí)者的需求。我國學(xué)者周明全認(rèn)為：虛擬現(xiàn)實技術(shù)是促進(jìn)教育發(fā)展變革的重要技術(shù)之一，也可以將科技館的現(xiàn)代教育內(nèi)容具體化、可視化，增強(qiáng)學(xué)習(xí)的沉浸感。

二、虛擬現(xiàn)實技術(shù)教育應(yīng)用進(jìn)展

經(jīng)過近年以來的發(fā)展，虛擬現(xiàn)實技術(shù)在科技館的現(xiàn)代教育應(yīng)用中，有以下幾種基本的創(chuàng)建學(xué)習(xí)環(huán)境類型：

（一）虛擬仿真科技館環(huán)境設(shè)計

在虛擬現(xiàn)實技術(shù)的輔佐下，科技館的受眾們可以實現(xiàn)在真實世界中無法做到的事。例如可以通過觸碰按鈕來轉(zhuǎn)變虛擬情景中的季節(jié)，從而更為高效的觀察環(huán)境依據(jù)生命發(fā)展的各種變化；也可以讓學(xué)習(xí)者接觸到真實環(huán)境中操作不到的大型、高新機(jī)器。虛擬現(xiàn)實技術(shù)在科技館中的應(yīng)用為學(xué)生們創(chuàng)設(shè)了十分直觀的學(xué)習(xí)環(huán)境，學(xué)生們的理解和應(yīng)用也得到了很大程度的提升。同時這種虛擬仿真科技館的環(huán)境設(shè)計適合教師開展程序性知識的形象教學(xué)，學(xué)生們應(yīng)用學(xué)習(xí)的技能中也包含著許多行為序列的學(xué)習(xí)任務(wù)。

（二）建構(gòu)主義活動的科技館設(shè)計

傳統(tǒng)的建構(gòu)主義實踐理論認(rèn)為：知識的建立和學(xué)習(xí)應(yīng)當(dāng)以知識經(jīng)驗為基礎(chǔ)，讓學(xué)習(xí)者在一定的情境中利用必要的資料，通過意義建構(gòu)的方式獲取。學(xué)習(xí)活動的設(shè)計對于建構(gòu)主義的學(xué)習(xí)理論來說有著十分重要的應(yīng)用意義。在虛擬現(xiàn)實的學(xué)習(xí)環(huán)境中，通過對于學(xué)習(xí)活動的設(shè)計，學(xué)生可以利用工具以及自身的經(jīng)驗、興趣開展虛擬環(huán)境的創(chuàng)設(shè)，或者進(jìn)一步在虛擬的環(huán)境中開展知識的構(gòu)建。例如科技館的教學(xué)項目“怪物卡車（monster truck）”中，學(xué)生們可以通過虛擬現(xiàn)實技術(shù)來為各個行星設(shè)計“怪物卡車”，并且“實際”的操作。要想完成一系列的操作，學(xué)生需要全面了解該星球的特征以及工程學(xué)的系列知識，這樣的教育教學(xué)方式極大程度上的提升了學(xué)生的學(xué)習(xí)動力，讓學(xué)生創(chuàng)造性的學(xué)習(xí)到很多知識。

三、虛擬現(xiàn)實技術(shù)在科技館教育應(yīng)用的挑戰(zhàn)

（一）虛擬現(xiàn)實技術(shù)應(yīng)用挑戰(zhàn)

在技術(shù)層面上，虛擬現(xiàn)實技術(shù)在科技館的教育應(yīng)用中存在較多的應(yīng)用問題，在Oculus VR、三星Gear VR、Google Cardboard等主流廠商的應(yīng)用中也存在技術(shù)挑戰(zhàn)，主要體現(xiàn)在以下方面：首先虛擬現(xiàn)實技術(shù)的分辨率不夠高，當(dāng)前時代大多數(shù)的VR頭顯所能提供的分辨率遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，也在一定程度上影響了理想中沉浸式學(xué)習(xí)的體驗實現(xiàn)；并且大部分的VR設(shè)備現(xiàn)在還不能夠?qū)崿F(xiàn)無線連接；其次缺乏一定的視覺或者觸覺的反饋。當(dāng)用戶穿戴上虛擬現(xiàn)實技術(shù)設(shè)備之后不能夠察覺到現(xiàn)實世界中所發(fā)生的事情；除此之外，經(jīng)過研究表明，長期使用虛擬現(xiàn)實技術(shù)的設(shè)備會讓用戶產(chǎn)生一系列的健康問題；而最后，教育資源設(shè)計和應(yīng)用技術(shù)的開發(fā)門檻較高，普通的科技館很難像平時的展覽一樣開展虛擬現(xiàn)實資源的設(shè)計和發(fā)掘，雖然企業(yè)擁有虛擬現(xiàn)實技術(shù)資源的處理團(tuán)隊，但資源整合程度高低也取決于當(dāng)?shù)貙τ诳萍拣^的現(xiàn)代發(fā)展重視程度和資金分配情況。

（二）科技館應(yīng)用教學(xué)方法挑戰(zhàn)

對于在虛擬環(huán)境下活動的用戶來說，有時候難以將注意力集中在應(yīng)有的學(xué)習(xí)活動上，在虛擬世界中過多的功能和場景在一定程度上會影響學(xué)習(xí)者對于重要內(nèi)容的注意和理解。認(rèn)知負(fù)荷的控制缺乏，同時也缺乏有效的學(xué)習(xí)監(jiān)控、評估工具，在虛擬環(huán)境中學(xué)習(xí)，科技館應(yīng)用的教育教學(xué)方法存在較大的空白，也難以辨別用戶在虛擬世界中學(xué)習(xí)的成效。

四、總結(jié)

虛擬現(xiàn)實技術(shù)作為一種新型的技術(shù)應(yīng)用于教育領(lǐng)域，還是處在初級的階段，“VR+教育”依然需要經(jīng)過長時間的嘗試和創(chuàng)新，虛擬現(xiàn)實技術(shù)在科技館的現(xiàn)代教育中，意味著一系列的傳統(tǒng)教學(xué)觀念與教學(xué)法的優(yōu)化，仍舊需要相關(guān)部門理性對待挑戰(zhàn)并且不斷完善，為教育現(xiàn)代化貢獻(xiàn)更多力量。

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