VR技術和數字教學管理系統在課堂教學中的應用

宋春華

[摘 要] VR技術和數字教學管理系統在教學中的應用體現了較大的優勢，而且隨著技術的發展，其重要性也越來越明顯。VR技術符合學生的認知過程，可直觀地呈現抽象問題，具備強大的交互功能，體現學生的主體作用，具備理想的虛擬教學場景。

[關 鍵 詞] VR技術；數字教學管理系統；課堂教學

[中圖分類號] G712 [文獻標志碼] A [文章編號] 2096-0603（2018）32-0090-02

VR技術作為一種集視、聽于一體的新型技術，可以將場景以形、聲、畫的形式呈現在人前，從而有助于人類對于各類場景概念的理解，有利于將抽象的概念具象化。VR技術將社會生活中的各個場景進行概括提取，或者真實再現，形成語、聞、行等各類系統的感知。VR技術有利于以一種生動的形式生動地再現學習中的重點、難點，從而有助于學生主動學習，提升學習興趣。

VR技術最開始應用于科研場景，然后逐步被應用到生活場景，比如，我們所熟知的4D、5D電影，以及近年非常流行的VR眼鏡，都是VR技術在生活場景中的具體應用實例。而VR技術在生活應用中的展開也為其進入課堂教學應用打下了堅實的基礎。由于在生活場景中已有一定的應用，以VR技術強大的感知交叉能力，可以對課堂教學內容進行逼真生動的場景構建，更易于學生掌握相應的知識重點與難點，提升教學質量與效率。

一、VR技術在課堂教學中的優勢和重要性

（一）符合學生的認知過程，直觀地呈現抽象問題

VR技術與傳統智能技術的最本質的區別在于，VR技術模擬人類行為特點、社會生活中各類情景，能生動再現人類視角下某個場景。VR技術構建的教學場景符合學生對事物的認知過程，直觀地呈現學科中的抽象問題[1]。學生的認知是從形到意的，先有具體的形，通過知識的學習、信息的轉化，從而形成學生個人的認知，這是人類的認知過程。而VR技術則很好地實現了這一點，以生動的形和逼真的多維感知交叉進行教學，對具體學習知識點的展現形式符合學生的認知過程。

再比如，對于某些自然災害現象及遇險應急措施的真實再現，自然災害現象的講解終是枯燥無味，無法做到形象示意，很多學生對這種講解式的教學方式，往往過耳便忘，究其原因，在于枯燥的課堂講解無法再現相關的場景，而VR技術可以逼真再現火災、地震、洪災等自然災害的場景，并且通過構建真人形象的三維立體影像，對學生進行真實生動的應急避險教育，這種生動逼真的VR教學能加深學生對所學知識的記憶，也能加深學生對所學知識的理解，從而真正學到知識。

（二）強大的交互功能，體現學生的主體作用

VR技術不僅能重現場景，更能將人類對場景描述的想象與畫面進行有機結合。這種結合有利于從學生思維感知的角度進行交互體驗，獲得不同的知識體驗[2]。強大的交互功能提升了學生在學習中，尤其是課堂教學中的存在感。VR技術通過教與學兩種場景的融合，可以實現教學場景兩端的強大信息交互，使得教與學兩端的信息得到充分流動，學生更易吸收、理解知識重點與難點，教師也更易講解知識重點與難點。VR技術使得教學的范圍更大了，教學內容也更深了，這在某種程度上是教學空間的延展與上升，具備強大的空間交互功能。

另一方面，VR技術結合現代的教育理念，進一步弱化了教師在課堂教學中的主體地位，更加突出了學生的主體作用。學生作為學生學習過程中無可替代的主人翁，在傳統的灌輸式教育理念下，成為學習知識的被動接受者，而輔助學生學習的老師反而成為學生學習的主體。事實上，并非是廣大教師在教學過程中沒有意識到問題，而是囿于教學手段的單一化、教學技術的落后，教師不得不擔負起學生學習中的主體責任，并發揮主體作用。[3]在VR技術下，課堂教學可以變成一場有趣的互動，具備強大的交互功能，學生更積極、更主動的學習，使得學生轉變了角色定位，在學生中充分發揮自己的主體作用，自主式的學習、主動探索知識無疑更能提升學生學習的效率，提高學生學習的質量。

（三）理想的虛擬教學場景

VR技術和數字教學管理系統在課堂教學中的應用以虛擬教學場景為主，虛擬教學場景主要包含三方面的內容，一是教師虛擬化，二是學生虛擬化，三是教學資源虛擬化。下面就這三點進行分點敘述。

第一點，教師虛擬化，意指教師的主體作用被弱化了，在VR技術中，教師不僅僅是一個具體的人，而是應用VR技術虛擬出來的教師形象，該教師形象符合學生心目中對教師應有形象的想象，并且具備交流與感知的功能，能以一種穩定的教學態度、教學模式對學生進行知識教學，擔當師者傳業、解惑的功能。

第二點，學生虛擬化。在特定的VR教學場景中，學生不再是狹隘的在校生，可以更寬泛，比如，想學習某類學科知識的其他社會自然人，比如來自不同區域、不同城市，甚至不同國家的學生，或者是不同年齡階段的學生。在課堂教學中，學生虛擬化可以有效地解決學生單一群體、固定群體學習的同質化困惑，通過與其他區域學生、不同年齡階段學生的共同學習，對知識點會有不一樣的思考角度，從而達到增廣見聞的效果。

第三點，教學資源虛擬化。傳統的課堂教學中，教學資源大體包含教材與各種教具，但在VR技術下，課堂教學的教學資源虛擬化了，也更豐富了。VR技術和數字教學管理系統中的虛擬教學資源包含有形的教學資源與無形的教學資源，比如一段文字、一次生動的化學生物實驗，或者一次生動的社交式互動，甚至一段音樂、某個社會生活場景的再現，對未來生活場景的想象等，以及某項技術功能的具體應用場景，等等，都可以成為教學資源。

除了以上三點虛擬化外，VR技術和數字教學管理系統可以實現理想的虛擬教學場景，比如，前文所述的自然災害及應急避險的教學，可以進行理想的虛擬場景教學[4]。教師還可通過借用其他場景、模仿其他場景等方式，將教學內容移植入教學場景與教學過程中，實現更逼真的虛擬教學。

二、VR技術在課堂教學中的應用

（一）語文教學應用

VR技術和數字教學管理系統在語文課堂教學中的應用尤其有優勢，語言文字是描述社會發展規律、社會生活場景的一種工具，但當作者把場景及事物轉變成文字時，由于文字描述具備主觀性，因此會有信息的疊加與缺失。而當讀者理解這些文字時，對于文字所傳達的信息、所描繪的畫面也會加上自己的想象，對文字信息進行再加工。學生在學習的過程中，或者由于個人閱歷不足，想象力不夠豐富，或者由于時代的更迭，很多場景難以再現，往往很難在腦海中將文字轉換成畫面，自然也無法融入文字所表達的意境中，也就不談真正的理解文章了。這是學生在語文課堂上最易出現的問題，也是學生在學習語文的過程中漸漸失去興趣的重要因素，尤其是在詩詞和散文的學習過程中，學生常常遇到這樣的問題。VR技術和數字教學管理系統則很好地解決了這個問題，比如，王維的《山居秋暝》：空山新雨后，天氣晚來秋。明月松間照，清泉石上流。竹喧歸浣女，蓮動下漁舟。隨意春芳歇，王孫自可留。詩人短短的八句詩詞，描寫的景物，繪出的畫面，營造的意境，以及作者本身深處其中的個人情感，是學生如何也不可能通過這些文字在腦海中轉換成清晰的畫面的，也很難從中體會到作者身在其中的情感的，而VR技術則很好地解決了這個問題，通過VR虛擬技術重現了詩中描繪的景象，讓學生置身其中，加深了學生對于詩的意境的記憶與理解。

（二）數學教學應用

數學是基礎應用學科，也是一門高度抽象的自然學科。VR技術和數字教學管理系統在數學教學中的應用則可以仿真還原或真實再現某些數學概念及數字描述的活動或場景。在傳統的數學教學主要以老師的講解為主，對于公式和理論進行枯燥的推導和演算，一方面容易讓學生在學習中失去興趣，另一方面也常常讓學生摸不著頭腦。但借助VR技術和數字教學管理系統則可以以多種方式進行教學，比如利用VR技術再現數學家們推導出相關公式的場景，設定公式推導的主角——學生的角色，加強學生的代入感，通過VR技術再現生活中的普通場景，興趣教學與三維虛擬場景教學相結合，更加深了學生對數學公式和理論的理解。

（三）品德教學應用

品德教學是一項被忽略太久的學科，因為我國現有的教育模式并未將品德學科納入硬性的教學考核指標中，加上各級升學考試中都沒有品德教學的影子，因此，大多數學校，對學生的品德教學并不重視，現有的品德教學內容過時，無法滿足現代人對品德學習的需求[5]。而品德教學手段也太過單一，讀教材式的教學根本無法傳達品德的含義，缺乏應有的場景教學模式，無法使學生深刻理解品德行為的含義。

比如，隨著互聯網、自媒體的發展，網絡上造謠、傳謠的速度越來越快，形式也不勝枚舉。品德教育告訴學生不得在網上造謠、傳謠，但并未深刻講解網上造謠、傳謠的危害，無法使學生對網上造謠、傳謠的危害有深刻的理解，從而達到警示教育的作用。而結合VR技術和數字教學管理系統，可以使用代入教學法，讓學生親身體驗一下被造謠、被傳謠的危害，謠言對自身學習生活帶來的危害，并結合法律法規，對造謠、傳謠應負的責任進行生動詳細的講解，從而能很好地使學生認識到謠言的危害，達到品德教育的目的。

三、結論

VR技術和數字教學管理系統在課堂教學中的應用是建構主義學習理論在實際教學實踐中的具體實現途徑，它包含了情境教學、協作式的互動教學方式，以模擬的方式，將枯燥的知識生動化、形象化，不僅能有效提升學生的學習效率與質量，更能有助于培養學生主動學習的意識，調動學生主動學習的積極性。VR技術和數字教學管理系統在教學應用中展現出更多的真實性，也更具備典型性與整體性，同時也給了師生更多的選擇性，對課堂教學而言，VR技術和數字教學管理系統對教師教學和學生學習而言，是一場質的飛躍，也是未來教學形式的主要表現形式，具備非常大的優勢。

VR技術和數字教學管理系統在課堂教學中的應用更有助于改善師生關系，解放教師的某些勞動力，有利于教師能將有限的精力投入更重要的教學工作中，提升教學素養，從而保障學生學習的質量。VR技術和數字教學管理系統的教學形式更多元化，教學場景更豐富、更逼真，有仿真的效果，可以實現傳統教材教學無法實現的師生互動、仿真教學的目標，以聲、形、色形成強大的交叉感知系統，使得學生從熟悉的場景入手，更易獲得學習的參與感與滿足感。

參考文獻：

[1]李亞平，孟麗霞.VR技術在教學中的應用[J].中國市場，2016（50）：244-245.

[2]趙婉彤.淺談VR技術在教學方面的應用設想[J].信息系統工程，2017（9）：168.

[3]周秀英.VR技術實驗教學下經管類實驗師資隊伍建設探究[J].吉林工程技術師范學院學報，2018（5）：67-69.

[4]方穎瑩，司靜靜，王及時.基于虛擬現實技術在教育中的創新性應用研究[J].亞太教育，2016（13）：105.

[5]林勝青.基于VR的交互系統在高校實踐教學中的應用探討[J].數字通信世界，2018（4）：207.