虚拟现实技术的教育价值

虚拟现实技术的教育价值

赵剑晓

江苏省苏州工业园区星汇学校 215000

摘要：虚拟现实技术在教育中的应用已经成为教育学各界关注的焦点，虚拟现实技术因为其独有的想象性、交互性、可视化和沉浸式的特点，作为一种教学媒体应用于教育，接近戴尔经验之塔最底层的“有目的的直接经验”，符合现代教育强调的基于真实情境的学习。虚拟现实技术可以给学生提供一个真实的学习情境，使教学过程交互化、教学内容可视化以及教学环境虚拟化。为学生提供丰富的个性化的学习环境、提高学生学习动机以及促进学生知识的获得。

关键词：虚拟现实；教育价值

一、引言

在最新发布的《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010-2020年）》，教育信息化单独成章，技术应用于教育成为教育界乃至社会关注的焦点。虚拟现实技术出现比较早，但是近几年，科技的进步，VR眼镜的推出，使得虚拟现实技术重新成为人们关注的焦点。虚拟现实技术在教育中应用的价值也值得我们探讨。

二、虚拟现实技术的内涵以及特点

（一）虚拟现实技术的定义

虚拟现实是以计算机技术为核心，结合相关科学技术，生成与一定范围真实环境在视、听、触感等方面高度近似的数字化环境，用户借助必要的装备与数字化环境中的对象进行交互作用、相互影响，可以产生亲临对应真实环境的感受和体验。由定义可以看出虚拟现实技术首先以计算机技术为核心，是一种虚拟的数字化环境，可以实现与人的互动，产生真实感[1]。

（二）虚拟现实技术的特点[2]

1. 沉浸性

VR 模拟的环境让学习者仿佛置身于现实世界，不仅可以直接操控虚拟物体，还能感觉到反作用，使用户沉浸其中、投入热情，完成通常繁琐枯燥的学习训练和知识汲取。

2. 交互性

与传统的鼠标、键盘、触控面板等不同的是，VR不再将界面视为信息交换的媒介，而是将用户和系统视为一个整体。用户感知与操作环境。虚拟现实的交互通过传感器与虚拟环境的任何物体以最自然的方式进行交互。用户对虚拟环境内的物体进行操作体验， 如在真实环境一样。例如， 用户可以真实感受到物体的下落; 手握虚拟杠铃， 用户会感受到重力和握力。

3. 想象性

通常也叫创造性， 指学习者能在虚拟环境中根据自己与物体的交互行为，通过联想、逻辑推断等思维过程，对未来进行想象的能力。虚拟环境的创建也是由设计者想象出来的， 既可能是真实现象的重现，也可以是自身想象的结果。

三、虚拟现实及时应用于教育的理论支持

(一)人与机器的关系

新技术能提让老师得以从繁重的工作中解脱，利用更多时间实施教学或为学生提供帮助。而利用VR技术更多的是处理好VR与教师之间的关系。我们要懂得VR技术不可替代教师，但是可以帮助教师做得更好。

(二)教学媒体理论

虚拟现实技术是作为一种教学媒体应用于教育中，由于虚拟现实的沉浸性、交互性和想象力，可以为学习者提供真实的学习情境。因此，虚拟现实技术的教学媒体是最接近戴尔的经验之塔最底层的“有目的的直接经验”。

(三)具身认知理论

具身认知科学强调三个方面：一是认知的涉身性。认知不能脱离身体，认知依赖于有机体的物理和生理过程。二是认知的体验性。个体在与外界环境中

的事物相互作用时，会产生身体状态的改变，这种改变会引发相应的身体和心理体验，个体的认知和对世界的观点即来自这种身心体验。三是认知的环境嵌入性。环境/情境是保证认知的不可缺少的条件，认知的内容、过程和方式与身体紧密相关，身体是处于环境中的身体，因此认知同样应扩展至认知者所处的环境。由此可以看出，虚拟现实技术的三个特性正好符合认知观强调的三个方面，可以促进学习者的认知。

(四)经验学习理论

从经验中学习一直是很多教育研究者极力推崇的，从经验中学习包括四个阶段：具体经验、反思与观察、抽象概念化、积极实践。而虚拟现实技术可以帮助学习者提供真实的学习环境从而获得最直接的经验。

四、虚拟现实技术在教育中的应用

(一)为学习者提供真实的学习情境

虚拟现实技术区别于其他教学媒体就是其独有的想象性、交互性和沉浸性。他可以根据教育者的要求搭建真实的学习环境，使学习者产生一种身临其境的感觉，甚至是搭建出一种教育游戏，调动学习者的学习积极性，让学习者在不知不觉中接受到知识。

(二)促进学生的学习动机  提高知识技能的习得

虚拟现实技术可以使学生有一种真实的感觉，甚至可以依据学生的想象力创造出属于学生自己的学习环境，为学生提供最直接的经验。相当于戴尔经验之塔最底层的“最直接的经验”，更容易使学生理解，内化为自己的知识。

(三)实现有效的在线教育和远程教育的合作学习

科技的发展，使得现在的学习已经发生了翻天覆地的变化，教育信息化也是全球共同关注的话题，远程教育和移动学习毋庸置疑是当今时代的热点话题，也是教育界之后努力的方向。

五、虚拟现实技术的教育价值

虚拟现实的教育价值可以总体概括为四个方面：1.教育内容的可视化；2.教育过程的交互化；3.教育评价的客观化；4.教育环境的虚拟化。针对这四个方面，上述文章已经详细解释了。首先可以利用虚拟现实技术讲教学内容更加直观立体，使得教学内容可视化，更加接近学生的直接经验；其次在进行教学过程中，学习者可以在学习环境中进行交互，得到反馈有助于学生内化知识；然后在教学过程中，评价不单单依赖于教师的主观判断或者考试成绩的单独判断，而是结合学习者在学习过程中的表现综合评价，实现对每个学生的客观评价；最后虚拟现实可以虚拟出真实的教学环境，提高学生学习动机，促进学生知识的学习。但是最重要的问题是，如何充分利用虚拟现实同时最大限度的降低其负面影响，是每一位教育者需要考虑的问题。

六、虚拟现实技术应用于教育未来的挑战

(一)虚拟现实技术自身的问题

虚拟现实技术虽然畅想很好，但是由于科技的局限，很多技术还不能实现。最需要解决的问题一方面是头戴式设备的分辨率、视域、眩晕感以及红外捕捉等技术，这些问题会使学习者学习时间不长，甚至学习中产生身体难受的感觉，因此不能盲目引入教育教学中。另一方面是逼真情境的技术支持问题，现在的技术虽然可以提供相对比较真实的情境，但是离现实世界还是有一定距离。

(二)虚拟现实学习环境的设计问题

虚拟现实技术最重要的功能是搭建虚拟现实的学习环境，但是在学习环境中需要考虑的问题有许多。1.学习内呈现，即如何合理地在虚拟现实学习环境中呈现教学内容 ；2.虚拟现实学习环境的可用性；3.需要考虑不同学习内容所涉及的教学理论基础。

(三)虚拟现实学习环境与传统课堂的衔接所面临的问题

虚拟现实环境为学习者提供真实的学习情境，提高学习者学习动机，实现真正的以学生为中心，但是传统课堂是以教师为中心，如何处理课堂教学中的这些问题也需要教育者一起来探讨。

参考文献

[1] 傅莉,赵健. 虚拟现实技术在教育教学中的应用研究[J]. 数字技术与应用, 2012, 108-110.

[2] 梁琨,黄小丽. 虚拟现实技术在教育中的应用探讨[J]. 软件导刊(教育技术), 2008, 80-82.