當虛擬現實與教育親密接觸
通過虛擬技術，我們可以完成對現實世界的抽象、模擬、仿真，這是人類探索世界、科學實驗的重要方法。VR(Virtual Reality，簡稱VR)，就是虛擬現實。這個詞你一定不陌生——在已經結束的2016年高考中，浙江省語文學科的考試作文題就涉及目前最風靡的虛擬現實技術。網上購物、視頻聊天、線上娛樂，已成為當下很多人生活中不可或缺的一部分。業內人士指出，不遠的將來，我們只需在家里安裝虛擬現實設備，便可以足不出戶地穿梭于各個虛擬場景：時而在商店的衣帽間里試穿新衣，時而在足球場上觀看比賽，時而化身為新聞事件的“現場目擊者”……當虛擬世界中的“虛擬”越來越成為現實世界中的“現實”時，是選擇擁抱這個新世界，還是刻意遠離，或者與它保持適當距離？虛擬實現具體是指綜合利用計算機圖形系統和各種現實及控制等接口設備，在計算機上生成的、可交互的三維環境中提供沉浸感覺的技術。通過虛擬技術，我們可以完成對現實世界的抽象、模擬、仿真，這是人類探索世界、科學實驗的重要方法。在虛擬空間里，通過虛擬現實技術，我們可以對過去、現在、未來進行虛擬，完成我們的夢想。虛擬現實技術是對現實的仿真，對未來的虛擬，對過去的回顧，對未知的想象。因此，虛擬現實不是空穴來風，而是一種應運而生、水到渠成的技術和產業。它是以計算機科學為核心，結合多學科、多方向交叉的新技術，能夠生成近似真實環境的視覺、聽覺、觸覺、感覺等感知信息的虛擬環境。在虛擬環境中，讓人有身臨其境之感，得到感受和體驗，這就是虛擬現實。虛擬現實還有一個好伙伴，叫AR，意思是增強現實。與虛擬現實相比，增強現實是用計算機技術把現實和虛擬結合起來，通過虛擬技術把現實的東西增強。舉個簡單的例子，戴上增強現實的眼鏡，看到課本上的“老虎”兩個字后馬上就出現一只活靈活現的老虎，讓人更容易理解和接受。虛擬現實可以應用在那些領域呢？一般來說，在商業、醫療、國防、教育、職業培訓以及人類的虛擬社交、娛樂等方面，虛擬現實技術都有著重要的應用。那么，虛擬現實與教育親密接觸，相對傳統教學方式而言會有哪些優勢？記者在采訪中發現，至少有三大優勢：拓展學習的多維度空間，激發學生的學習興趣，“身臨其境”讓學習更安全。以往的教學是學生在課堂上，老師教，學生學，即便是現在提倡的多元化課堂，也僅僅是把教室搬到操場、博物館等在通常情況下能夠進入的空間。但有了虛擬現實就不同了：小學生可以像《海底總動員》中的多莉那樣，暢游在深海中，與各種魚類等海洋生物為伴，認識奇妙的海底世界，也可以像鳥兒一樣自由自在地翱翔在天空，從鳥類的眼光俯瞰世界，加深對動物的保護意識；中學生可以不需要真實的蠟燭、透鏡和光源，完成初中物理課的凸透鏡成像實驗；大學建筑系的學生可以看到書本上的三角函數公式變成立體的橋梁；醫學院的學生可以看到血液在血管里流動，癌細胞怎樣在人體里生長、變異。這些都使得我們的學習空間被進一步拓寬了。不僅如此，虛擬現實還能讓教學突破時間的界限，我們可以利用它回到過去，與歷史偉人對話，了解曾經作為萬園之園的圓明園的輝煌，一點點地看著長城在歷史長河中不斷的修筑、延伸，追尋六朝古都的歷史變遷。這些以往只能通過書本和文字了解到的內容如今通過虛擬現實給人以直觀展示，而不再是抽象的、概念上的認知，能帶給學習者沉浸式的直觀體驗。直觀體驗更能激發起學習者的學習興趣。最近，某教育科技公司在北京VR教育產業高峰論壇上發布的在線互動教育平臺，就是通過使用虛擬現實技術裝備，孩子們跟著英語老師進入虛擬的非洲大草原，邊學英語，邊和長頸鹿比身高，量大象的長鼻子，看遠處奔跑的犀牛、獅子……“好玩”“有趣”，是孩子體驗之后的普遍評價。將虛擬現實引入教學，讓學習游戲化、情境化，激發了學生主動學習的興趣。通過VR教育，在實現人與機器的交流、通過網絡進行人與人之間交流的同時，還能夠在某種程度上實現教學的游戲性，讓教育真正做到寓教于樂。除了知識上的直觀感知和激發學習的興趣外，虛擬現實技術還能通過模擬可能會發生的真實情境，讓學生進行模擬訓練與操作，在安全的前提下讓學生學會應對一些在現實場景中不可預知的危險。比如對地質災害的學習，通常只能通過一些影視圖像、文字資料或一兩次疏散演習，特別是小學階段的孩子，往往只是覺得好玩，并沒有真正意識到地質災害帶來的危險。運用了虛擬現實技術，讓孩子們“身臨其境”，正確認識身邊的自然災害，當危險真正來臨時，就能知曉如何用所學到的自救自護知識幫助自己脫離險境。據英國廣播公司（BBC）的報告，虛擬現實在教育應用領域的市場規模將從2015年的10億美元成長至2020年的156億美元。需要注意的是，作為新興事物，盡管虛擬現實在教育領域具有很大的優勢，但在具體的實踐和推廣中，也不可避免地遇到了一些現實問題。目前市面上正在推廣的幾款VR教育產品，無論在軟件、硬件方面，都或多或少存在不同程度的缺陷。有的產品硬件設備不成熟，戴上VR眼鏡后效果模糊，甚至出現暈眩感，嚴重影響視覺體驗；有的產品軟件開發不完善，虛擬場景的真實感較差，“虛擬現實”并不那么“現實”；有的教育產品內容編排不合理，甚至會出現常識性錯誤。目前虛擬裝置價格還太高，且在學習領域的應用及內容仍相當缺乏，因此在教育領域的運用還處于初步的嘗試階段。“VR教育是有技術門檻的，現在被炒得如此火爆，要警惕泡沫化苗頭。”北京師范大學教育技術學院“移動學習”實驗室副主任蔡蘇博士說。他表示，目前很多VR教育產品的學科教育與技術融合程度比較低，真正的學科教育專家、一線教師無法參與到VR教育課程、教育產品的開發設計中來，也影響了教學的質量。北京師范大學智慧學習研究院正推出一種基于虛擬現實技術的教育教學模式V-Learning，即虛擬環境中的學習，似乎讓我們看到VR教育的春天即將來臨。但該院副院長周明全表示，從構建V-learning的學習環境與推廣的難點來看，在內容、硬件和軟件方面都存在著不少的問題。舉例來說，數學課程所用的虛擬現實系統和機械專業用的虛擬現實系統并不一樣，因此做這些事心要沉得下去，具體做事，而不是光炒概念，這是一個循序漸進發展的過程。虛擬現實內容的制作，一定要專業的老師來參與做，因為多年的教學經驗告訴他學生想看什么、需要看什么，這是企業無法做到的。另外，虛擬教育需要得到政府引導，否則，教師、企業的積極性都不會高。當然引導和制作同樣離不開企業的投入，只有實現了商業化運營，公司才會有更大的熱情加大投資力度。簡言之，專業教師、政府、公司，三方面結合起來，VR教育才有可能取得比較滿意的成果。1999年美國一部科幻電影《黑客帝國》，向人們描繪了一幅人類想象中的虛擬世界，可以說只有想不到，沒有做不到。但虛擬現實的發展不是一蹴而就，也不是一陣風起來，又落下。虛擬現實技術是一個長期發展的過程，我們有理由相信，21世紀將是虛擬現實的時代，隨著虛擬現實技術在越來越多技術領域的應用發展，必然給人類帶來巨大的經濟和社會效益。作者：黃蔚、魏霈侃
圖片來源：網絡
內容來源：中國教育報
轉載：中教新媒（ID：zhjmedia）
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