“3D虛擬現實式”英語生態化輸入效果研究

■余姜瑋

（武漢交通職業學院,湖北 武漢 430070）

通過應用多傳感交互、高分辨顯示、三維圖形生成技術，3D虛擬現實技術可生成三維逼真虛擬環境。當前我國外語教學研究范式逐漸地轉向“3＋1”模式的方式，也就是實現教材+方法、技術、理論，范式從“2＋1”出發，即教材+理論、方法，也就是所指的“信息技術”[1]。當在實踐中，兼容其他教學要素和信息技術，教學結構可達到平衡和穩定，教學生物鏈可保持和諧化的運轉。所以，3D就是信息技術的最理想的“生態位”。而外語教學與生態學結合，產生生態外語教學法，側重研究“信息技術”，在英語教學中應用生態理念，實現外語教學生態平衡。

一、3D虛擬現實技術概況

（一）主要內涵

虛擬現實技術，是集多媒體、網絡、仿真技術、計算機圖形學的集合，是一種關鍵的方向，包含感知、傳感等。同時，經借助3D顯示、多傳感交互等，生成逼真虛擬環境，進到虛擬空間中，在環境中實時交互，操作各種虛擬對象，成為其中的角色，從而獲得真實感受，如臨其境。虛擬現實技術因其沉浸、構想、交互性被應用于教育，更好地幫助學生理解所學專業知識，彌補傳統網絡教育缺失親身體驗的缺陷，學生進行現實中無法展開的實驗[2]。

（二）三個最突出的特性

第一，沉浸性。主要指在虛擬現實環境中，用戶所體驗到的真實性，因虛擬現實環境的真實能夠逐漸增多交互手段，越難分辨當前環境真實性，用戶沉浸性越高。第二，交互性。主要指在所融入的虛擬現實環境中，用戶自然的交互體驗，選擇多種方式實施，并通過借助專業的3D交互設備體驗，以及傳統的鼠標、鍵盤實施交互。第三，想象性。指按照具體分析的情況，用戶在虛擬環境中獲取到的數據和信息，想象系統發展進程和運行狀態，通過對數據和信息推理，符合邏輯判斷過程，認識到更深層次的、虛擬現實系統的規律和運行方式，獲取更多的信息[3]。

（三）四個階段

第一階段，思想構成；第二階段，開始萌芽；第三階段，產生了虛擬現實理論和概念；第四階段，具體應用和完善技術階段。

二、3D虛擬現實技術中英語輸入生態性

（一）“自然的”語言文化的全方位輸入

我國學生英語水平不如歐洲國家，外語教學收效少、費時多。歸根究底，英語是我們的外語，并非是第二語言，我們的輸入過程失真，造成附屬語言文化會在語言學習中被剝離。實際上，總體的文化環境中孕育著語言生存的環境，而習得外語是文化和語言習得的有機結合[4]。全方位領略此語言的習語、氛圍、方言，學生浸在最生態外語中習得外語，緊密地結合起了語言學習和文化學習，產生“自然的”語言文化全方位輸入。

（二）“自然的”語言環境

兒童天生具有語言習得機制（LAD），Chomsky認為其潛在于兒童大腦中。實際上，“生物性”是語言所具備的：第一，遺傳性。如通常情況下，家長會說話，或者是愛說話的，自然生出的孩子也和他們具有相同的特征，這就是遺傳性的現實。第二，語言需一定器官基礎——也就是說以發生器官為支撐。第三，語言也會滅亡，具備一定的生命期。學生通過3D的虛擬現實，在課堂體驗語言應用“語境”[5]。而語言的生物性，造成在對英語的學習上會像母語習得一般，但是怎樣像我們的漢語一樣習得外語，值得探究。經證實發現，主要通過日常生活中和他人真實、有意義、不斷的情境交流，獲得的兒童的第一語言能力。另外，語言的生物性要求語言習得具備自然性，因此怎樣做到自然極其關鍵。3D可在語言教學中呈現虛擬真實，為語言提供最符合語言自然性要求、課堂教學要求的自然語境是其他方式所無法比擬的。

（三）“自然的”語言反應

學習是“刺激——反應”過程，這是行為主義的看法，但是模仿母語習得外語，促使學習者獲得真實性語言刺激后正確反應。方便學生“浸”在最“生態”語言環境習得英語，自然化地在“虛擬真實”環境中輸入英語。在“自然”的語言反應下，保證學生成為語言學習策略使用者、能力鍛煉，以及參與者等[6]。

三、生態語言輸入的優勢

（一）便于促進學生合作學習

學生在面對3D所創設同一意境時，能夠在實踐語言輸出和輸入時，共享責任和領導權，更多地學習語言的社會作用，學生能夠完全在不同中相互學習實現反應不一致性。顯而易見，3D虛擬現實式教學法，能夠促進學生合作學習情況。

（二）增強英語輸入強度，通過3D構建學生認知圖式

語言是在一定的場內發生的語言，而在3D虛擬現實制作中，建構“虛擬場”的“建構主義”理論。認知是一種主動建構，堅持以主體已有經驗和知識為基礎[7]。當進入信息加工系統時，凌亂輸入信息，圖式網積極找到所能匹配這些信息的節點，人腦已存在的信息圖式會受到輸入的編碼、解碼等強烈依賴性，完成信息處理。所以教師需通過3D技術實現對文化、內容等的建構。同時，在對學生認知圖式3D虛擬現實式教學法建構中，實現對學生英語輸入強度的增強[8]。

（三）3D多維度輸入詞匯，激起感官刺激

在獲取視覺形象為主的詞語時，視覺障礙兒童對其產生影響作用，證明了在對詞匯的獲取中，視覺信息的關鍵作用。所以提供了有力的理論支持，用于學生的語言學習，通過3D虛擬現實教學的視覺情境實現。另外，因為刺激方式的不同，人類對信息的理解記憶間存在不同。按照Trecheler的研究成果，其作為行為心理學家，人類學習通過視覺的占83%，觸覺的占1.5%，味覺的占1.0%，聽覺的占11%，嗅覺的占3.5%。通常人們可記住自己聽到的20%，看到30%，閱讀到的10%，聽到的50%。經傳播、信息、心理學的研究顯示，應用盡可能多感官，在具體的學習過程中，可顯著提升學習效率[9]。而3D虛擬現實技術提供的是多種感官的刺激，并非是單一化視覺刺激，大大提升語言輸入的質量，支撐的動畫、模擬、圖、文、聲等效果可實現對學生大腦神經的刺激性作用。

（四）3D文化預設增強英語認知

外國人應用自己母語，在本國交流完成某些事情，3D輸入是全方位的。如在飯店用餐時，通過和服務員的溝通完成，帶有“人類行為”標志行為均有人類的共性，發展為現成的文化預設。其指的是說話人無需解釋或澄清的，雙方共知或共有的信念、觀點、假設。而學生呈現的“預設”是一致的。例如，飯店的場景，會因各國文化不同而出現大同小異的情況。這里呈現出的文化預設，就是“飯店文化”的“大同”。當產生這一預防，學生可替代外國人到飯店中吃上外餐，可通過3D完全實現這樣的文化預設，全方位展現出來，產生最大意義的有效輸入，便于學生認知圖式和場景信息所吻合[10]。

（五）增強對英語文化敏感性

只有當面對同時載有“外語文化”“外語語言”的語境和外語人時，每個人均為“語言”和“文化”的載體，可作出地道的外語交流反應。3D虛擬現實促使學生接收語境信息全面輸入，學生置身于其中，通過多媒體或“課本+黑板”難以反應出來，或只可意會的文化，實現貼近“生態化”信息和輸入語言，較精準地把握好此情境所折射出的外語文化。所以，3D虛擬現實式教學法是增強學生文化敏感的語言輸入方式，是可再現的、很生態的“語言文化”。

四、虛擬現實技術在教育中的難點及應對策略

（一）開發教學資源，培養專業人才

教學資源和硬件設備對3D教學而言均極其關鍵。當前，像DiscoveryEducation、Promethean等國外的一些數字內容生產商，開發出教學資源服務于使用西語的校園。但是當前我國極其缺乏3D教學資源，因此在未來建設中，3D教學資源將發展為熱點，前景廣闊，需一批復合型人才騰空出世，懂教育、技術，我國自主研發技術也不成熟。職業素養有待提高、專業和層次結構不合理、總體數量不足等，均是3D技術人才短缺的具體體現。通過較低的成本開發出滿足正常審美、符合教學需求的資源，以及實踐性較強、專業知識寬泛的人才是當務之急[11]。為了滿足教育發展日益增長需求，需堅持從數量、質量上出發，有關部門盡快發現和培養人才，打造精良的教師和技術梯隊。

（二）構建虛擬教學體系

在教育領域中，需實現對3D虛擬現實技術的廣泛應用，深層次推進教學模式創新、挖掘教育資源，深度融合起課程資源、教學模式、虛擬現實技術等。3D技術在信息化時代中，已經獲得廣泛性應用。而國內外逐漸增多對打印技術等研究，但是世界范圍內并沒有統一的、關于3D顯示技術的標準。另外，這一標準需實現高效的

3D制作及編碼，把全新的輔助信息增加到傳統的2D視頻數據流上，保證標準支持多個視頻數據流，自由實現在2D、3D兩類數據流間的切換，積極地完善3D技術標準。除此之外，還需保證資源建設標準、國際化，注重教學設計等標準問題，探究和開展混合教學模式，制定出資源開發規范和技術標準。

（三）保護學生健康，規范教學流程

當前亟需研究的全新課題是長時間使用3D教學資源是否對怎樣防范學生沉浸于虛擬世界產生負效，對學習效果有長時間正面影響。需佩戴3D眼鏡才能夠順利應用教學資源，而不徹底消毒會傳染眼部疾病，長時間佩戴造成視覺疲勞，因此怎樣快速無菌處理眼鏡，多長時間最佳，均是需進一步研究的問題。所在，在保證學生身心健康的前提下，要積極地建立起規范化的教學流程，選擇3D教學手段實現對學生整體學習效果的增強[12]。

（四）降低應用成本，推廣3D技術

3D眼鏡和相應的3D資源、3D影像投影儀、影像墻等，均是3D技術硬件所包含的，普遍上產品價格較貴，后續維修和管理費用均較高，普通學校難以承受如此大的經濟壓力。但是一種先進技術并不是一蹴而就獲得普及，希望更多教育機構認識3D技術優勢。

五、結語

3D虛擬現實技術，可為教育領域創新提供技術支撐，為科研、教學等提供新的工具，為教育的發展和改革帶來無限生命力。同時，通過虛擬校園、虛擬實驗室等，便于學習者獲取真實的情境體驗。把3D虛擬現實技術應用于教育領域，建立完善的標準，需全新的理念和方式，保障教學資源滿足教育行業逐漸增長的需求，培養專業人才開發教學資源。除此之外，3D技術手段是傳統語言教學的有益補充和拓展，因此需進一步在英語教學實踐中合理配置資源，探索視景仿真技術和傳統教育教學手段結合的有效途徑，提高英語教學水平，改革教學方式。