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        基于虛擬現(xiàn)實的學(xué)前教育直觀性研究

        2022-12-16 17:23:51喻桃義
        科教導(dǎo)刊 2022年29期
        關(guān)鍵詞:虛擬現(xiàn)實教學(xué)資源幼兒

        喻桃義

        (南昌理工學(xué)院人文教育學(xué)院 江西 南昌 330044)

        數(shù)字化技術(shù)在教育行業(yè)的應(yīng)用極大地推動了我國教育現(xiàn)代化的進程,但是我國教育產(chǎn)業(yè)目前尚存在優(yōu)質(zhì)教育供給不充分,教育理念有待進一步創(chuàng)新等問題,需要加快發(fā)展現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)體系,利用科技革命和產(chǎn)業(yè)革命的發(fā)展打造科技強國、人才強國。虛擬現(xiàn)實與學(xué)前教育的融合應(yīng)用,對未來的教學(xué)環(huán)境、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)模式等方面的改革有重要的現(xiàn)實意義。

        1 虛擬現(xiàn)實技術(shù)的概念和應(yīng)用特性

        1.1 虛擬現(xiàn)實技術(shù)的概念

        虛擬現(xiàn)實技術(shù)是通過計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、數(shù)字圖像處理技術(shù)、仿真技術(shù)、人機交互技術(shù)和微電子技術(shù)等多學(xué)科技術(shù)的融合,將真實的場景或構(gòu)想的場景以三維虛擬的形式呈現(xiàn)在VR眼鏡等終端設(shè)備上,使用戶達到身臨其境的交互效果[1]。虛擬現(xiàn)實是對真實世界的再創(chuàng)造,通過對真實世界的數(shù)字化模擬和基于信息技術(shù)的場景構(gòu)建,創(chuàng)造出超越現(xiàn)實的場景,打破了空間距離的限制,在影音、醫(yī)學(xué)、軍事、教育等領(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用前景。

        1.2 增強現(xiàn)實技術(shù)的應(yīng)用特性

        多感知性。基于虛擬現(xiàn)實技術(shù)的設(shè)備包含了數(shù)量眾多的微型傳感器,使用戶在體驗虛擬現(xiàn)實場景時不僅僅局限于視覺感知和聽覺感知,還拓展了觸覺感知、運動感知等感知能力,甚至部分設(shè)備能夠提高嗅覺、味覺的感知體驗[2]。

        交互性。該特性是指在多傳感器和計算機技術(shù)的支持下,用戶對虛擬現(xiàn)實構(gòu)建的環(huán)境內(nèi)的物體進行操作時能夠得到真實、自然的反饋。交互性是虛擬現(xiàn)實技術(shù)發(fā)展的關(guān)鍵特性,其核心概念就是以人為中心、和諧自然、高效的人機交互技術(shù)。

        沉浸性。該特性指用戶作為體驗主體在模擬環(huán)境中的重視程度。虛擬現(xiàn)實能夠根據(jù)人的生理和心理特點,生成具有真實性的虛擬3D圖像,使用戶在體驗虛擬現(xiàn)實場景的時候有一種身臨其境的感受,如同沉浸在現(xiàn)實世界。

        2 在學(xué)前教育中應(yīng)用虛擬現(xiàn)實的優(yōu)勢

        2.1 拓展教學(xué)條件

        在我國的傳統(tǒng)學(xué)前教育課堂,主要以游戲、手工、說課等形式開展幼兒教學(xué)工作,形式相對單一、枯燥,無法長期刺激幼兒的學(xué)習(xí)興趣。而基于虛擬現(xiàn)實的教育課堂,能夠利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)創(chuàng)建學(xué)習(xí)場景,以數(shù)字游戲、情境體驗、自然探索等教學(xué)形式,借助虛擬現(xiàn)實的多感知性讓幼兒在視覺、聽覺、觸覺等多感官體驗下探索學(xué)習(xí)[3]。現(xiàn)實的教育環(huán)境,往往存在各種客觀因素局限幼兒教育的進一步拓展,如教學(xué)場地的限制、教學(xué)器械的限制、教學(xué)安全的限制等,虛擬現(xiàn)實技術(shù)的應(yīng)用解決了這些限制性因素,教師通過虛擬場景的搭建,豐富和拓展了教育形式,可以更加深入地培養(yǎng)幼兒的學(xué)習(xí)能力和探索精神,更好地實現(xiàn)教學(xué)效果。

        2.2 打破時空限制

        在學(xué)前教育的應(yīng)用實踐中,由于幼兒對世界的認知還不夠全面,不能對教師所傳授的抽象事物有全面的認識,而虛擬現(xiàn)實應(yīng)用突破了這一瓶頸。例如,在介紹某一民族或地區(qū)的傳統(tǒng)風(fēng)俗時,由于地域的空間限制導(dǎo)致幼兒在傳統(tǒng)教學(xué)中只能夠通過觀看視頻的方式進行學(xué)習(xí),而現(xiàn)在通過教師構(gòu)建的區(qū)域民族風(fēng)俗場景,利用虛擬現(xiàn)實的交互特性,能夠讓幼兒在虛擬場景中體驗這一風(fēng)俗的開展,沉浸式體驗民族文化的內(nèi)涵[4]。因此,虛擬現(xiàn)實技術(shù)的應(yīng)用,大大促進了學(xué)前教育的教學(xué)效率,突破時空的限制,以身臨其境的方式讓幼兒在“娛樂中學(xué)習(xí),在學(xué)習(xí)中娛樂”。

        2.3 培養(yǎng)學(xué)生主動學(xué)習(xí)意識

        在虛擬現(xiàn)實教學(xué)的實際應(yīng)用中,教師作為輔助學(xué)習(xí)的角色,通過制訂虛擬現(xiàn)實教學(xué)內(nèi)容,設(shè)置教學(xué)任務(wù)點,完善虛擬場景布置等步驟,為幼兒通過虛擬現(xiàn)實教學(xué)課堂自主學(xué)習(xí)做好了準(zhǔn)備。憑借虛擬現(xiàn)實多感知性、交互性、沉浸性等特點,能夠使幼兒在自主探索中不斷激發(fā)其學(xué)習(xí)熱情,同時,通過與其他幼兒協(xié)同合作,共同探索虛擬教學(xué)場景,解決學(xué)習(xí)難題,達到合作學(xué)習(xí)的目的。

        3 虛擬現(xiàn)實在學(xué)前教育中應(yīng)用的影響因素

        3.1 虛擬現(xiàn)實課堂發(fā)展受技術(shù)發(fā)展限制

        虛擬現(xiàn)實技術(shù)實際應(yīng)用的關(guān)鍵因素是虛擬現(xiàn)實操作設(shè)備,在具備完善的虛擬現(xiàn)實配套設(shè)施的情況下,才能夠獲得理想的虛擬空間體驗[5],而目前我國虛擬現(xiàn)實行業(yè)存在以下問題:第一,虛擬現(xiàn)實設(shè)備質(zhì)量參差不齊。主要原因是面向低端市場的虛擬現(xiàn)實設(shè)備為控制成本,使用硬件落后,性能和功能存在減配等情況,導(dǎo)致使用體驗感大大降低;而高端設(shè)備價格過高,消費人群少,同時,能夠體驗的資源不夠豐富,多為付費體驗項目。第二,虛擬現(xiàn)實技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一。由于虛擬現(xiàn)實在我國發(fā)展時間較短,各大研發(fā)廠商為生產(chǎn)具有差異化、獨特性的虛擬現(xiàn)實產(chǎn)品而使用私有協(xié)議,導(dǎo)致市面上的增強現(xiàn)實配套附件無法共通使用,大大增加了后期的維修成本,同時,各虛擬現(xiàn)實體驗平臺的VR資源存在封閉性,不能在各平臺實現(xiàn)共享,增加了虛擬現(xiàn)實體驗的成本。第三,幼兒適配不足。面向市場的虛擬現(xiàn)實設(shè)備多為大眾消費級,缺乏對幼兒的專門設(shè)計適配,導(dǎo)致幼兒在佩戴使用虛擬現(xiàn)實設(shè)備時存在佩戴不適等情況,亟須開發(fā)幼兒專用的人體工程學(xué)設(shè)備。

        3.2 虛擬現(xiàn)實課堂的發(fā)展受教學(xué)內(nèi)容的限制

        教育現(xiàn)代化的本質(zhì)依舊是教育內(nèi)容,在虛擬現(xiàn)實融入學(xué)前教育課堂的同時,更要把控虛擬現(xiàn)實教學(xué)的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)質(zhì)量。第一,VR教學(xué)資源開發(fā)門檻高。由于基于虛擬現(xiàn)實技術(shù)的教學(xué)資源的設(shè)計開發(fā)技術(shù)門檻較高,普遍由專業(yè)的VR開發(fā)者制作學(xué)前教育的VR教學(xué)資源,導(dǎo)致目前行業(yè)可用資源比較單一并且存在與現(xiàn)實教育課程不匹配的問題。第二,教學(xué)資源開發(fā)標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一。由于虛擬現(xiàn)實設(shè)備開發(fā)企業(yè)為保持自身產(chǎn)品的獨特性、新穎性,沒有主動進行操作軟件平臺開源化,導(dǎo)致不同品牌不同產(chǎn)品所擁有的VR資源不流通。第三,資源內(nèi)容良莠不齊[6]。市面上雖然存在著較多的基于虛擬現(xiàn)實的學(xué)前教育VR教學(xué)資源,但是由于開發(fā)者不能完全了解一線學(xué)前教育的痛點難點和幼兒教育的需求,導(dǎo)致開發(fā)的VR資源存在脫離教學(xué)目標(biāo)、不適合幼兒學(xué)習(xí)、操作難度大等實際問題,直接影響了學(xué)前教育和VR資源的教學(xué)便利性。

        3.3 虛擬現(xiàn)實課堂的發(fā)展受教師素養(yǎng)的限制

        教育教學(xué)離不開教師的支持,在虛擬現(xiàn)實支持下的現(xiàn)代化教育課題,教師的能力素養(yǎng)直接影響虛擬現(xiàn)實與學(xué)前教育的契合程度[7]。當(dāng)前,學(xué)前教育教師存在以下幾方面的問題。第一,教師技術(shù)能力有待提升。隨著數(shù)字化課堂的部署,對教師使用現(xiàn)代化設(shè)備的要求也逐漸提高,虛擬現(xiàn)實課堂的發(fā)展要求教師能夠初步構(gòu)建教育環(huán)境,能夠熟練地引導(dǎo)幼兒在虛擬環(huán)境中進行學(xué)習(xí),而目前我國學(xué)前教育行業(yè)的教師對現(xiàn)代化教學(xué)的接納程度和適應(yīng)程度與理想有較大的差異,側(cè)面要求學(xué)前教育從業(yè)教師不斷提升自我的能力素養(yǎng),以跟進時代發(fā)展的步伐。第二,教師的地位需要明晰。虛擬現(xiàn)實課堂的應(yīng)用,將原先“教與學(xué)”的模式升級成“幼兒主動學(xué)習(xí)教師輔助學(xué)習(xí)”的新型教學(xué)模式。

        4 虛擬現(xiàn)實在學(xué)前教育中應(yīng)用的建議

        4.1 政府對學(xué)前教育發(fā)展的政策落實

        政府作為我國社會發(fā)展的指導(dǎo)決策部門,擁有全面長遠的大局觀和宏觀調(diào)控的能力,建議政府根據(jù)目前學(xué)前教育與虛擬現(xiàn)實融合發(fā)展存在的問題,以政策指導(dǎo)的方式,穩(wěn)定和促進教育現(xiàn)代化的發(fā)展。第一,建議政府明確基于虛擬現(xiàn)實的學(xué)前教育課堂的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn),宏觀把控現(xiàn)代化教學(xué)課堂的教學(xué)模式,避免出現(xiàn)錯誤的發(fā)展趨勢。第二,建議政府引導(dǎo)虛擬現(xiàn)實企業(yè)共同制訂統(tǒng)一的開發(fā)標(biāo)準(zhǔn),促進虛擬現(xiàn)實設(shè)備的互通性、軟件資源的共享性,使用戶能夠享受到優(yōu)質(zhì)的虛擬現(xiàn)實體驗。第三,基于虛擬現(xiàn)實的教學(xué)課堂建設(shè)成本較大,對于大部分幼兒園來說是一筆巨大的開支,建議政府對幼兒園的財政進行一些補貼支持,并提高學(xué)前教育教師的福利薪資,提高教師的職業(yè)認同感、調(diào)動教師的職業(yè)積極性。

        4.2 虛擬現(xiàn)實企業(yè)開發(fā)技術(shù)的提升

        企業(yè)作為虛擬現(xiàn)實與學(xué)前教育課堂融合的重要部分,是將理念化為現(xiàn)實的重要力量,為進一步促進數(shù)字化教育的發(fā)展,與虛擬現(xiàn)實相關(guān)的企業(yè)仍有很大的空間優(yōu)化和改進。第一,設(shè)計適合幼兒使用、符合幼兒人體工程學(xué)的虛擬現(xiàn)實佩戴設(shè)備,輕便化、舒適化、便攜化的設(shè)計更符合幼兒的使用習(xí)慣,提高幼兒使用虛擬現(xiàn)實設(shè)備的頻率。第二,增加研發(fā)投入,升級相關(guān)硬件,利用AI大數(shù)據(jù)、5G、云計算等技術(shù)提高虛擬現(xiàn)實的算力,降低交互延遲并提高場景構(gòu)建的逼真度,將虛擬現(xiàn)實的操作體驗更上一個臺階。第三,開發(fā)者應(yīng)聯(lián)合基層教師、教研專家共同開發(fā)和優(yōu)化教學(xué)資源,針對不同的學(xué)齡、學(xué)制、地域開發(fā)與之匹配的教學(xué)資源,同時,通過互聯(lián)網(wǎng)的云技術(shù)生成VR教育資源庫,用戶可以通過付費的方式獲取需要的教學(xué)資源,解決了各企業(yè)間版權(quán)的問題,也促進了資源的利用效率。第四,企業(yè)要加強與幼兒園的聯(lián)系,通過專業(yè)的團隊為需要建設(shè)數(shù)字化校園的園方提供專業(yè)的服務(wù),以實地考察、模型設(shè)計和提出方案的流程為校園匹配合適的建設(shè)改造方案,降低學(xué)校的建設(shè)成本,促進虛擬現(xiàn)實與學(xué)前教育課堂的融合。

        4.3 基層虛擬現(xiàn)實教育的開展建設(shè)

        為推進教育現(xiàn)代化開展虛擬現(xiàn)實教學(xué)課堂,需要加強基層教育的建設(shè)。第一,幼兒園要有推進教育現(xiàn)代化的覺悟和決心,積極學(xué)習(xí)和引入數(shù)字化教學(xué)的模式,加強幼兒園在虛擬現(xiàn)實教育課堂建設(shè)的財政投入,推進虛擬現(xiàn)實與學(xué)前教育的融合進程,促進幼兒教育的發(fā)展。第二,加強教師的培訓(xùn),聘請專業(yè)的虛擬現(xiàn)實工作人員為教師進行技能培訓(xùn),針對基于虛擬現(xiàn)實的教學(xué)課堂的實際操作需求和場景構(gòu)建方法進行系統(tǒng)性培訓(xùn)學(xué)習(xí),以更好地利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)開展教學(xué)工作,提高教學(xué)的質(zhì)量和效率。第三,優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)模式,隨著新技術(shù)的引入,傳統(tǒng)的教育模式亟須改變。教研組和基層教師需要根據(jù)幼兒的行為學(xué)習(xí)模式和虛擬現(xiàn)實教學(xué)特點設(shè)計適合幼兒學(xué)習(xí)的教學(xué)模式,并重新設(shè)計教學(xué)內(nèi)容,利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)的沉浸性、多感知性等特點,加強教學(xué)內(nèi)容的學(xué)習(xí)體驗,激發(fā)幼兒學(xué)習(xí)的興趣和熱情。第四,教師和家長要時刻關(guān)注幼兒的身心健康發(fā)展,不能過度依賴數(shù)字化教學(xué)數(shù)據(jù)而忽視幼兒潛在的心理健康問題,同時需要加強對幼兒的信息設(shè)備使用教育,避免產(chǎn)生過度沉迷虛擬現(xiàn)實的情況,影響幼兒的現(xiàn)實教育發(fā)展。

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