VR 技術(shù)讓校本課程蓬勃發(fā)展

VR技術(shù)讓校本課程蓬勃開展〔〕:

摘要：校本課程開展面臨的學(xué)生學(xué)習(xí)興趣不高、課程質(zhì)量不高以及偏遠(yuǎn)地區(qū)教學(xué)資源的缺乏的問題，使得校本課程的作用和價(jià)值沒有得到充分的發(fā)揮。如何使校本課程蓬勃開展并充分表達(dá)其價(jià)值呢？本文從VR技術(shù)的角度出發(fā)，列舉了多個(gè)VR技術(shù)在教育中應(yīng)用的成功案例，闡述了利用VR技術(shù)解決校本課程開展中面臨的問題的可行性，并對(duì)VR技術(shù)與教育相結(jié)合的效果進(jìn)展了評(píng)價(jià)，以供校本課程的開發(fā)人員以及教學(xué)人員參考。

關(guān)鍵詞：VR技術(shù)；校本課程；課程開發(fā)

本文引用格式：陳光環(huán),張玉梅,楊紅紅.VR技術(shù)讓校本課程蓬勃開展[J].教育現(xiàn)代化,2022,7(94):8-11.

vRTechnologymakesTheschool-basedcurriculumFlourish

ChenGuanghuan2,ZhAnGYumei1,2,YAnGhonghong1

(1.KeyLaboratoryofModernTeachingTechnology,Ministryofeducation,ShaanxinormalUniversity,Xi'an,Shaanxi;2.CollegeofputerScience,ShaanxinormalUniversity,Xi'an,Shaanxi)

Abstract:Thedevelopmentofschool-basedcurriculumisfacedwiththeproblemsofstudents'lowinterestinlearning,lowqualityofcurriculumandthelackofteachingresourcesinremoteareas,whichmaketheroleandvalueofschool-basedcurriculumnotfullyplayed.Howtomaketheschool-basedcurriculumflourishandfullyreflectitsvalue?FromtheperspectiveofVRtechnology,thispaperlistsseveralsuccessfulcasesofVRtechnologyapplicationineducation,discussesthefeasibilityofusingVRtechnologytosolveproblemsfacedinthedevelopmentofschool-basedcurriculum,andevaluatestheeffectofbiningVRtechnologywitheducation,soastoprovidereferencefordevelopersandteachingstaffofschool-basedcurriculum.

Keywords:VRtechnology;school-basedcourses;curriculumdevelopment

一引言

學(xué)校在規(guī)劃并且施行好國家課程和地方課程的根底上，根據(jù)本校實(shí)際情況和學(xué)校自身特點(diǎn)而開發(fā)的課程即為校本課程【1】。在我國義務(wù)教育階段，國家課程起主要作用，并且在學(xué)校課程中占有相當(dāng)大的比重，而在高等教育階段那么相反，國家很少對(duì)高校課程的設(shè)置和內(nèi)容進(jìn)展規(guī)定，因此，地方課程和校本課程成為高校的主要課程。有效解決校本課程開展面臨的問題，對(duì)學(xué)校的特色化開展，課程體系的不斷豐富，和諧校園的構(gòu)建有很大的推動(dòng)作用，同時(shí)也對(duì)學(xué)校培養(yǎng)學(xué)生的思維才能和理論才能有很大的幫助。

二校本課程的現(xiàn)狀及存在的問題

〔一〕義務(wù)教育階段

〔1〕學(xué)生對(duì)校本課程的學(xué)習(xí)興趣低。由于義務(wù)教育階段學(xué)生多年承受的均為國家課程，在不熟悉的情況下，學(xué)生很難對(duì)校本課程產(chǎn)生學(xué)習(xí)興趣和主動(dòng)性，導(dǎo)致局部教師在開展教學(xué)活動(dòng)時(shí)只能采用教授法，由此一來，學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣更難建立。

〔2〕校本課程開發(fā)的質(zhì)量有待進(jìn)步。自從校本課程提出后，全國各地的學(xué)校都積極響應(yīng)。雖然在施行過程中獲得了較好的成果，但是也存在一些問題，其中課程的質(zhì)量問題最為顯著。原因在于校本課程是基于學(xué)校自身特點(diǎn)的，不同學(xué)校會(huì)開設(shè)不同的校本課程，導(dǎo)致有的學(xué)校校本課程開設(shè)種類繁多，有的那么屈指可數(shù)，出現(xiàn)了校本課程開設(shè)多的學(xué)校顧此失彼，開設(shè)少的無視校本課程的現(xiàn)象，很難保證校本課程的質(zhì)量。

〔3〕偏遠(yuǎn)地區(qū)缺乏課程資源。在農(nóng)村的學(xué)校中，存在著一名教師身兼多門課程教學(xué)或者多個(gè)班級(jí)課程教學(xué)的現(xiàn)象，這些教師是沒有精力再去開發(fā)校本課程的。

〔二〕高等教育階段

高校中的特色校本課程資源共享度低。高等教育階段校本課程的開展較義務(wù)教育階段來說較好，在各大高校的門戶網(wǎng)站上都會(huì)有學(xué)校的特色課程，或許在中國大學(xué)MOOC上也能找到，但是對(duì)于一些課程，僅僅通過網(wǎng)絡(luò)形式學(xué)習(xí)的效果遠(yuǎn)不如利用VR技術(shù)使學(xué)習(xí)者身臨其境去學(xué)習(xí)的效果好。另外，高校需要培養(yǎng)能扎實(shí)掌握學(xué)科根底理論、專業(yè)知識(shí)并且具有一定實(shí)際操作才能的學(xué)生，由于學(xué)習(xí)環(huán)境和學(xué)習(xí)資源的限制，學(xué)生的才能開展也受到了阻礙。例如，古建筑課程教學(xué)、中醫(yī)針灸、園林工程中的"畫法幾何";等這樣需要親身理論的課程又如何僅僅通過視覺觀看能學(xué)的好的呢？

三VR技術(shù)在教育領(lǐng)域中的應(yīng)用案例

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)(VirtualReality,簡稱VR)，它利用計(jì)算機(jī)技術(shù)生成各種逼真的情景使用戶身臨其境，以此創(chuàng)立和體驗(yàn)虛擬世界的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)【2】。"虛擬與增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)學(xué)習(xí)環(huán)境(編號(hào)F070103)";被國家自然科學(xué)基金在2022年首次納入工程指南，標(biāo)志我國對(duì)VR學(xué)習(xí)環(huán)境的研究進(jìn)入新階段【3】。

VR技術(shù)不僅可以讓學(xué)生通過電子設(shè)備獲得沉浸感，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的靈感，還能使學(xué)生獲得第一人稱的體驗(yàn)。在教育領(lǐng)域，VR技術(shù)與詳細(xì)的學(xué)科教學(xué)相結(jié)合對(duì)提升教學(xué)效果有很大的作用，獲得一定成果的實(shí)例比比皆是。比方基于VR技術(shù)的化學(xué)教學(xué)資源開發(fā)，消除了化學(xué)實(shí)驗(yàn)中存在的危險(xiǎn)性、不可現(xiàn)實(shí)操作性和難以理解性【4】，如圖1所示；基于VR技術(shù)的歷史教育游戲，利用教育游戲吸引學(xué)生，輔導(dǎo)其對(duì)歷史知識(shí)的復(fù)習(xí)，從而有效進(jìn)步學(xué)習(xí)歷史的效率【5】，其游戲場景如圖2所示；以及在地理教學(xué)中結(jié)合基于zSpace的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，來解決教學(xué)中時(shí)間與空間上的因素限制【6】，其教學(xué)情境如圖3所示等等。

圖1酒精燈點(diǎn)燃效果圖2初中歷史教育游戲圖3VR技術(shù)與地理學(xué)科相結(jié)合

由此可見，VR技術(shù)讓教育形式得到了又一次的豐富與革新。沉浸式、交互式與創(chuàng)造式的學(xué)習(xí)環(huán)境，不僅有助于激發(fā)學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)、增加學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)興趣，還有利于解決校本課程面臨的問題，促進(jìn)校本課程的蓬勃開展。

四利用VR技術(shù)解決校本課程面臨的問題

利用VR技術(shù)解決校本課程面臨的上述問題思路如圖4所示。

圖4VR技術(shù)解決校本課程面臨問題的思路

〔一〕義務(wù)教育階段

〔1〕針對(duì)學(xué)生對(duì)校本課程學(xué)習(xí)興趣低的問題。可以將校本課程與VR技術(shù)相結(jié)合，那么學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣將會(huì)大大進(jìn)步，并且在體驗(yàn)的過程中學(xué)生也會(huì)提出建議或意見，也為學(xué)生參與校本課程的開發(fā)提供了途徑，對(duì)校本課程的體系形成以及質(zhì)量進(jìn)步有很大的幫助。

〔2〕針對(duì)校本課程開發(fā)的質(zhì)量有待進(jìn)步的問題。提倡校本課程開設(shè)種類繁多的學(xué)校選取幾門比擬好的課程結(jié)合VR技術(shù)開發(fā)，供跨地域跨校區(qū)的其他學(xué)校參考學(xué)習(xí)，那么學(xué)校將會(huì)在質(zhì)量上有更高的要求。同時(shí)，校本課程開設(shè)較少的學(xué)校將會(huì)有所借鑒和參考，對(duì)他們的校本課程開發(fā)有一定的作用。

〔3〕針對(duì)偏遠(yuǎn)地區(qū)缺乏課程資源的問題。如今是信息時(shí)代，也是互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，教育領(lǐng)域的資源共享已是一種趨勢。因此，我們提倡校本課程開發(fā)較好的學(xué)校結(jié)合VR技術(shù)，讓本校的課程走向其他學(xué)校。一方面會(huì)讓優(yōu)秀學(xué)校更加注重校本課程的質(zhì)量，繼續(xù)開發(fā)更好的課程，對(duì)本校也會(huì)起到宣傳以及典范作用；另一方面，教學(xué)資源匱乏的學(xué)校也有了參考和學(xué)習(xí)的渠道。例如，甘肅的麥積山石窟藝術(shù)，假設(shè)作為中學(xué)美術(shù)的校本課程，利用VR技術(shù)構(gòu)建虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境供其他學(xué)校參考學(xué)習(xí)，這樣不僅能促進(jìn)甘肅地區(qū)的教育教學(xué)資源得到開發(fā)和利用，還能弘揚(yáng)當(dāng)?shù)氐奶厣幕?/p>

〔二〕高等教育階段

對(duì)于高校來說，課程開發(fā)的好，對(duì)本校是一種宣傳作用，對(duì)其他學(xué)校來說，也是教育資源共享的受益者。無論怎樣，都是在推動(dòng)教育向前開展，值得提倡。所以，特色校本課程開發(fā)較好的高?？梢越Y(jié)合VR技術(shù)為本校的校本課程打造更廣闊的平臺(tái)。例如，中醫(yī)教學(xué)的根本課程中醫(yī)針灸，傳統(tǒng)的教學(xué)方法和形式對(duì)于學(xué)生掌握的理論和臨床技能的考核存在一定的局限性，如假設(shè)運(yùn)用VR技術(shù)實(shí)現(xiàn)虛擬的針灸識(shí)穴，針號(hào)的選擇以及插入穴位深度的訓(xùn)練，將有助于學(xué)生的理論操作，也能讓更多的人喜歡和學(xué)習(xí)中醫(yī)針灸【7】；以及當(dāng)前的古建筑課程教學(xué)中，傳統(tǒng)的教學(xué)形式不利于學(xué)生理解和掌握古建筑的形態(tài)特點(diǎn)，同時(shí)二維的平面圖像和抽象的數(shù)字概念，容易讓學(xué)生對(duì)古建筑的認(rèn)識(shí)產(chǎn)生混亂，而VR技術(shù)能將平面化的知識(shí)轉(zhuǎn)化到立體維度，這樣讓學(xué)生能更好地認(rèn)識(shí)和感知古建筑[8]，對(duì)其他高校類似的課程會(huì)有很大的幫助；"互聯(lián)網(wǎng)+VR";的教學(xué)平臺(tái)可以有效解決學(xué)生學(xué)習(xí)園林工程中"畫法幾何";課程過程中遇到的各種問題，提升了學(xué)生的空間思維才能和理論繪圖才能，假設(shè)逐步推廣到其他高校，可以為其他高校在線開放課程平臺(tái)的構(gòu)建提供借鑒和參考[9]。

五效果評(píng)價(jià)

虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境的使用群體主要是學(xué)習(xí)者，那么學(xué)習(xí)者對(duì)虛擬環(huán)境的態(tài)度是怎樣的呢？希臘約阿尼納大學(xué)研究者為20個(gè)受試者提供了虛擬辦公室，并搜集受試者在體驗(yàn)后對(duì)虛擬辦公室的態(tài)度，結(jié)果如圖5所示。研究結(jié)果說明，學(xué)習(xí)者對(duì)虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境的態(tài)度是積極的[10]。

圖5學(xué)生體驗(yàn)后的調(diào)查結(jié)果

VR技術(shù)是否真的可以進(jìn)步學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)效果呢？為了調(diào)查VR技術(shù)在兒童教育中的應(yīng)用效果，清華大學(xué)的研究者挑選了4款具有代表性的教育類VRR技術(shù)是否真的可以進(jìn)步學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)效果呢？為了調(diào)查VR技術(shù)在兒童教育中的應(yīng)用效果，清華大學(xué)的研究者挑選了4款具有代表性的教育類VR應(yīng)用程序[11,12]，如圖6所示，并選擇了10名參與者，觀察他們?cè)谕鎯哼@些VR應(yīng)用程序時(shí)的情況[11]，如圖7所示。與此同時(shí)也和14位不同的專家交流分享了他們?cè)趦和瘜W(xué)習(xí)和教育方面的經(jīng)歷與看法。結(jié)果說明，VR在兒童學(xué)科教育中確實(shí)存在著優(yōu)勢。例如，科學(xué)研究中經(jīng)常涉及兒童很難理解的抽象知識(shí)，VR技術(shù)有助于將抽象知識(shí)詳細(xì)化、形象化，真正幫助兒童深化理解。除此之外，VR技術(shù)增強(qiáng)了科學(xué)研究的實(shí)效性，使得社會(huì)研究變得有趣，也給予了兒童更多的活動(dòng)，它所提供的好的學(xué)習(xí)經(jīng)歷和小的打破能促使兒童嘗試更具有挑戰(zhàn)性的問題，獲得更多的知識(shí)。

圖64款教育VR應(yīng)用

圖7兒童體驗(yàn)教育VR應(yīng)用

VR技術(shù)對(duì)進(jìn)步學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)才能有幫助嗎？眾所周知，編程對(duì)于初學(xué)者來說存在著一些困難，假設(shè)缺乏有效的工具幫助他們抑制這些困難會(huì)影響學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)。隨著時(shí)間的推移，學(xué)習(xí)者會(huì)對(duì)學(xué)習(xí)編程產(chǎn)生反感，所以需要找到一種適宜的方法來激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，改變他們對(duì)學(xué)習(xí)編程的看法。為了幫助學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)和獲得計(jì)算機(jī)編程經(jīng)歷必須具備的批判性思維和問題解決技能，普渡大學(xué)的研究者利用VR技術(shù)制作了一個(gè)根本概念的詳細(xì)列表，可以將概念可視化，學(xué)生可以在游戲中與3D對(duì)象交互，比方可以選擇或者刪除正確數(shù)據(jù)類型上的值[12]，如圖8所示。研究結(jié)果顯示，這樣的交互式學(xué)習(xí)方法進(jìn)步了學(xué)生在課程中的表現(xiàn)，也進(jìn)步了學(xué)生畢業(yè)的成功率，增加了學(xué)生的就業(yè)前景。

圖8交互式可視化的"變量類型";

空間才能是人類認(rèn)知才能的重要組成局部，是學(xué)習(xí)者不可缺少的才能，在學(xué)科學(xué)習(xí)中起著至關(guān)重要的作用[13]。美國研究者使用3D虛擬游戲就學(xué)習(xí)環(huán)境和空間才能對(duì)學(xué)生化學(xué)學(xué)習(xí)成績的影響進(jìn)展了討論，發(fā)現(xiàn)空間才能較差的學(xué)生，假設(shè)在三維虛擬世界中進(jìn)展相關(guān)的學(xué)習(xí)活動(dòng)，理解分子三維本質(zhì)方面要比在二維環(huán)境中學(xué)習(xí)的學(xué)生進(jìn)步的要快。同時(shí)，學(xué)生空間才能的進(jìn)步也使其科學(xué)學(xué)習(xí)成績得到進(jìn)步[14]。

綜上，VR融入教育領(lǐng)域結(jié)合游戲化、情景化等多種手段，可以有效解決教育難題、激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。利用VR技術(shù)的沉浸感，可以實(shí)如今虛擬場景下給學(xué)生提供直接參與、互動(dòng)的時(shí)機(jī)和實(shí)際操作的時(shí)機(jī)，有助于學(xué)生記憶知識(shí)內(nèi)容，提升學(xué)習(xí)才能。與此同時(shí)，VR教學(xué)可以打破時(shí)間、空間、地區(qū)和學(xué)校的限制，真正實(shí)現(xiàn)了教育資源共享，對(duì)校本課程的開展有著積極的作用。

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