VR技術(shù)在偏遠(yuǎn)山區(qū)基礎(chǔ)教育中的應(yīng)用研究

項(xiàng)越 吳樹(shù)德

【摘要】本文在詳細(xì)分析多媒體系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的基礎(chǔ)上，運(yùn)用VR技術(shù)構(gòu)建虛擬實(shí)驗(yàn)應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了偏遠(yuǎn)山區(qū)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)。應(yīng)用虛擬實(shí)驗(yàn)不僅為多媒體系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的補(bǔ)充，強(qiáng)化和提高學(xué)生的操作技能，還也可為學(xué)生的學(xué)習(xí)提供更豐富的資源內(nèi)容，利于學(xué)生的自主和自學(xué)能力的提高。通過(guò)VR技術(shù)在基礎(chǔ)教育實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用，使農(nóng)村基礎(chǔ)教育逐漸變強(qiáng)，減輕農(nóng)村與城市的教育不平衡問(wèn)題，保證農(nóng)村的受教育者也可以和城市受教育者一樣，有良好的學(xué)習(xí)環(huán)境與新方法，盡量拉低教育不平衡造成的差距。

【關(guān)鍵詞】VR技術(shù) 基礎(chǔ)教育 教育均衡

本文以VR技術(shù)為核心，以教學(xué)多媒體系統(tǒng)虛擬實(shí)驗(yàn)的開(kāi)發(fā)為實(shí)例，從基礎(chǔ)教育應(yīng)用的角度對(duì)基礎(chǔ)教育教學(xué)中實(shí)驗(yàn)進(jìn)行的虛擬實(shí)驗(yàn)開(kāi)發(fā)做一個(gè)系統(tǒng)的研究。通過(guò)研究虛擬實(shí)驗(yàn)技術(shù)的運(yùn)用，促進(jìn)VR技術(shù)在基礎(chǔ)教育中的應(yīng)用，減少偏遠(yuǎn)山區(qū)基礎(chǔ)教育與城市的教育的差距，使偏遠(yuǎn)山區(qū)基礎(chǔ)教育的受教育者也和城市受教育者受到良好的教育。

一、VR教育的意義與應(yīng)用

1.VR教育的意義

（1）彌補(bǔ)傳統(tǒng)教學(xué)模式的弊端

傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式使學(xué)生只能在被動(dòng)的情況下被動(dòng)接受知識(shí)，學(xué)生的主動(dòng)性不足，學(xué)習(xí)的熱情不強(qiáng)。而利用VR技術(shù)教學(xué)能夠讓學(xué)生在教學(xué)過(guò)程中占據(jù)主導(dǎo)地位，相對(duì)于傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，在這種虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式下，學(xué)生和教師的角色就實(shí)現(xiàn)了互換，因此，學(xué)生對(duì)于學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性也得到提長(zhǎng)，學(xué)習(xí)的效率和效果會(huì)得到提升。

（2）發(fā)揮VR技術(shù)的教學(xué)優(yōu)勢(shì)，提升學(xué)習(xí)效果

VR 教育是利用計(jì)算機(jī)生成一個(gè)學(xué)習(xí)的虛擬空間，由學(xué)生發(fā)揮主觀能動(dòng)性，在體驗(yàn)的過(guò)程中將相關(guān)的知識(shí)學(xué)習(xí)消化，這樣的方式必將會(huì)提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。VR虛擬實(shí)驗(yàn)也有助于實(shí)現(xiàn)學(xué)生的個(gè)性化學(xué)習(xí)，從而提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。

2.VR教育的應(yīng)用

VR 技術(shù)在教育行業(yè)中的應(yīng)用可以從模擬實(shí)驗(yàn)、知識(shí)學(xué)習(xí)等方面看出來(lái)。

第一，虛擬實(shí)驗(yàn)。課堂可以通過(guò)VR進(jìn)行各類(lèi)虛擬實(shí)驗(yàn)，更好地理解知識(shí)形成過(guò)程。這也能夠有效地節(jié)約實(shí)驗(yàn)成本，有效地避免實(shí)驗(yàn)設(shè)備的損壞和訓(xùn)練材料的消耗。

第二，知識(shí)與探索學(xué)習(xí)。虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的應(yīng)用能夠讓學(xué)生獲得一些直觀認(rèn)識(shí)，加深對(duì)教材內(nèi)容的理解和掌握。通過(guò)VR技術(shù)，學(xué)生可以多次地觀察復(fù)雜的物理現(xiàn)象和化學(xué)實(shí)驗(yàn)等，深入地理解想關(guān)的知識(shí)和概念。同時(shí)，虛擬學(xué)習(xí)技術(shù)的應(yīng)用也可以讓學(xué)生更好地利用假設(shè)模型反復(fù)地進(jìn)行模擬和驗(yàn)證，學(xué)生在親身體驗(yàn)驗(yàn)證中進(jìn)行對(duì)知識(shí)和理論的內(nèi)化，從而轉(zhuǎn)化為實(shí)際的應(yīng)用能力。提升學(xué)生實(shí)驗(yàn)課的課堂效果。

二、VR技術(shù)應(yīng)用在基礎(chǔ)教育中具有的優(yōu)勢(shì)

1.教材方面

教材上的知識(shí)點(diǎn)在課堂教學(xué)中得不到最大效果的融會(huì)貫通，學(xué)生學(xué)習(xí)效果會(huì)受到影響。VR技術(shù)的應(yīng)用可以使教材銜接變得更靈活，在平時(shí)授課中存在的疑問(wèn)和未解決的問(wèn)題，都將可以通過(guò)VR教育生動(dòng)直觀形象的體現(xiàn)出來(lái)，加深學(xué)生對(duì)教師所授內(nèi)容的理解，從而深入地理解教教材。通過(guò)VR技術(shù)學(xué)生可重復(fù)觀看課堂的教學(xué)過(guò)程，對(duì)教材的各個(gè)部分進(jìn)行更細(xì)致的理解與分析，甚至可以在閑暇時(shí)間反復(fù)回放理解不到位的地方，對(duì)教師的教學(xué)是一個(gè)必要的補(bǔ)充。

2.教師方面

為了避免學(xué)生在課堂分心，教師需要在正常的授課過(guò)程中對(duì)學(xué)生的上課狀態(tài)加以監(jiān)督，確保上課的質(zhì)量。VR技術(shù)的應(yīng)用在這一過(guò)程中也發(fā)揮了很大作用，VR沉浸式的教學(xué)體驗(yàn)讓學(xué)生更容易沉浸于教學(xué)中， VR教育利用VR虛擬系統(tǒng)， 學(xué)生的自由操控度更高，使教學(xué)內(nèi)容更形象、更直觀化， 改變學(xué)生被動(dòng)學(xué)習(xí)的模式，凸顯出主體的學(xué)習(xí)地位，增強(qiáng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的熱情與積極性。

3.學(xué)生方面

（1）VR技術(shù)促進(jìn)學(xué)生深度交流

學(xué)生個(gè)體存在差異，對(duì)于新事物接受能力不同，學(xué)習(xí)基礎(chǔ)也參差不齊。這也使得課堂效果水平不同，VR技術(shù)可以很好的解決這種狀況，VR教育可以通過(guò)對(duì)學(xué)生的沉浸式教學(xué)使學(xué)生對(duì)課堂的興趣越來(lái)越濃厚，同時(shí)可以促進(jìn)課中以及課后學(xué)生們之間對(duì)于課堂內(nèi)容的更深層次的思考和探討，有利于促進(jìn)學(xué)生的深度交流。

（2）遠(yuǎn)程學(xué)習(xí)

VR虛擬實(shí)驗(yàn)可以允許多個(gè)擁有設(shè)備的客戶(hù)端進(jìn)行資料的共享，VR虛擬實(shí)驗(yàn)可以在聯(lián)網(wǎng)的狀態(tài)下進(jìn)行多個(gè)客戶(hù)端的遠(yuǎn)程互聯(lián)，遠(yuǎn)程互聯(lián)有助于教師圍繞課程內(nèi)容或教學(xué)資源進(jìn)行相關(guān)探討，彼此學(xué)習(xí)共同進(jìn)步。學(xué)生也可以通過(guò)這種方式進(jìn)行遠(yuǎn)程學(xué)習(xí)，學(xué)習(xí)自主性更強(qiáng)，學(xué)習(xí)效果更好。

三、VR教育實(shí)際推進(jìn)中的重難點(diǎn)

目前VR虛擬實(shí)驗(yàn)推進(jìn)也可能存在一些問(wèn)題，針對(duì)可能出現(xiàn)的問(wèn)題提出以下解決方案：

1.學(xué)校方面

（1）抓住機(jī)遇積極引進(jìn)

學(xué)校層面上在對(duì)待VR虛擬實(shí)驗(yàn)這種新型教育方式時(shí)，應(yīng)做到可以積極引進(jìn)，竭盡全力為老師和學(xué)生提供更舒適，效果更好的課堂體驗(yàn)。與傳統(tǒng)教學(xué)方式相比，VR虛擬實(shí)驗(yàn)具有明顯的優(yōu)勢(shì)，增強(qiáng)了課堂實(shí)踐的學(xué)習(xí)效果，讓學(xué)生充分掌握實(shí)驗(yàn)理論和操作的同時(shí)規(guī)避了課堂可能出現(xiàn)實(shí)驗(yàn)不安全等意外。學(xué)校應(yīng)大力推進(jìn)虛擬實(shí)驗(yàn)，減少教育資源不均造成的差距，增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，使基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)的教育質(zhì)量得到提升。

2.教師方面

（1）轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的教學(xué)方法

目前教師采用傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法，不利于培養(yǎng)學(xué)生自主探究和合作探究。要靈活運(yùn)用虛擬實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生學(xué)會(huì)整合和鉆研教材內(nèi)容，真正掌握書(shū)本上的理論知識(shí)和實(shí)踐技能。有利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新和實(shí)踐動(dòng)手能力，教師應(yīng)把自己融入實(shí)驗(yàn)課堂和學(xué)習(xí)中，與學(xué)生共成長(zhǎng)，共發(fā)展，這樣VR虛擬實(shí)驗(yàn)在基礎(chǔ)教育能更好的發(fā)揮出作用。

3.學(xué)生方面

（1）分層次教學(xué)

學(xué)生的學(xué)習(xí)能力和實(shí)踐能力都存在差異，在虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中完成教學(xué)目標(biāo)的同時(shí)要滿(mǎn)中不同層次的學(xué)生的學(xué)習(xí)要求和學(xué)習(xí)效率，讓不同層次的學(xué)生都能學(xué)有所獲。根據(jù)學(xué)生層次的不同安排不同課后作業(yè)，通過(guò)VR技術(shù)教學(xué)同步課堂，循序漸進(jìn)完成各自的作業(yè)，讓每節(jié)課的知識(shí)都能得到鞏固和提高。

（2）點(diǎn)燃學(xué)生“興趣”火花

“好奇是兒童的天賦，興趣是最好的老師?！痹谏险n時(shí)，通過(guò)VR虛擬實(shí)驗(yàn)巧妙設(shè)置問(wèn)題情境可以喚起學(xué)生的注意，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性，在快樂(lè)中學(xué)習(xí)，激發(fā)學(xué)生對(duì)課程的興趣，提高課堂的效率。教師可以適當(dāng)鼓勵(lì)學(xué)生，增加學(xué)生的自信心。

4.VR教育教學(xué)環(huán)境方面

硬件設(shè)施是VR虛擬實(shí)驗(yàn)的必備工具，加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的同時(shí)，加大投資力度，保證學(xué)校設(shè)有多媒體教室和網(wǎng)絡(luò)教室，可以及時(shí)更新電腦系統(tǒng)，安裝最新的應(yīng)用軟件，尤其加強(qiáng)偏遠(yuǎn)地區(qū)的硬件設(shè)施和網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，彌補(bǔ)學(xué)生因資源有限而造成差異。讓學(xué)生可以在VR的輔助下在課堂上把理論與實(shí)踐上結(jié)合，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力和處理問(wèn)題的能力。

五、結(jié)束語(yǔ)

在目前對(duì)多媒體教學(xué)系統(tǒng)虛擬實(shí)驗(yàn)的研究中，大多是構(gòu)建了虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境，但對(duì)實(shí)驗(yàn)設(shè)備的功能開(kāi)發(fā)不全面，具體的功能效果在實(shí)驗(yàn)中未得到體現(xiàn)?；赩R技術(shù)虛擬實(shí)驗(yàn)的運(yùn)用不僅可作為傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的補(bǔ)充，強(qiáng)提高學(xué)生的理論和實(shí)踐技能，還可以為學(xué)生的學(xué)習(xí)提供更廣闊的學(xué)習(xí)空間，利于學(xué)生的自學(xué)及自主能力的提高。同時(shí)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在教育領(lǐng)域應(yīng)用還只是一個(gè)開(kāi)端，研究虛擬實(shí)驗(yàn)技術(shù)的運(yùn)用，促進(jìn) VR 技術(shù)在基礎(chǔ)教育中的應(yīng)用。通過(guò)VR 技術(shù)進(jìn)行虛擬實(shí)驗(yàn)的推進(jìn)較好解決偏遠(yuǎn)山區(qū)的基礎(chǔ)教育因地勢(shì)及網(wǎng)絡(luò)原因造成的教育質(zhì)量差的問(wèn)題，從而能更好的改善教育資源不均衡的現(xiàn)狀。

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