基于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的教育管理策略研究

林瑩 孫崴

[摘 要]虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)是現(xiàn)如今最熱門(mén)的研究領(lǐng)域之一，推動(dòng)教育領(lǐng)域進(jìn)步，并應(yīng)用在教育的諸多方面。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)包括虛擬實(shí)驗(yàn)室、模擬訓(xùn)練、室內(nèi)設(shè)計(jì)等教學(xué)，作為一種在多種環(huán)境下模擬的人機(jī)交互技術(shù)，視覺(jué)、觸覺(jué)與聽(tīng)覺(jué)高度逼真，優(yōu)勢(shì)是價(jià)格低廉，應(yīng)用方便。而“自然學(xué)習(xí)模式”是當(dāng)代美國(guó)中小學(xué)改革的一個(gè)重要模式，該模式結(jié)合學(xué)習(xí)風(fēng)格理論、腦科學(xué)研究等相關(guān)領(lǐng)域，提出學(xué)習(xí)要經(jīng)歷“為什么”“是什么”“應(yīng)怎樣”等循環(huán)圈。以自然學(xué)習(xí)模式為基礎(chǔ)進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)，教師在教學(xué)過(guò)程中應(yīng)做到明確教學(xué)風(fēng)格、建構(gòu)內(nèi)容框架、教學(xué)流程設(shè)計(jì)以及教學(xué)評(píng)估與反思等。本文以VR技術(shù)為基礎(chǔ)，分析自然學(xué)習(xí)模式下我國(guó)教育的管理策略研究。

[關(guān)鍵詞]自然學(xué)習(xí)模式;VR技術(shù);教育管理

doi：10.3969/j.issn.1673 - 0194.2020.12.102

[中圖分類號(hào)]TU238-4;G434[文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]A[文章編號(hào)]1673-0194（2020）12-0-02

1 ? ? 關(guān)注自然學(xué)習(xí)模式的必要性

本文主要闡述VR（Virtual Reality，虛擬現(xiàn)實(shí)）技術(shù)下自然學(xué)習(xí)模式提倡的因材施教的教學(xué)觀念。但是，“自然學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)”作為當(dāng)代國(guó)際教學(xué)設(shè)計(jì)的重要模式，在我國(guó)教育理論界尚未引入，中小學(xué)教師在課程設(shè)置和教學(xué)改革中對(duì)該模式并不熟悉，導(dǎo)致諸多問(wèn)題，如學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣不夠、學(xué)生的自主性差、教師的管理體系不充分、城鄉(xiāng)教育問(wèn)題差異大等。

2 ? ? 依據(jù)學(xué)習(xí)循環(huán)圈的性質(zhì)因材施教

首先，麥卡錫提出4種類型的學(xué)習(xí)風(fēng)格。感知和加工信息維度相交，會(huì)形成一個(gè)四象限的循環(huán)圈，每一個(gè)象限都對(duì)應(yīng)一種學(xué)習(xí)風(fēng)格，分別為好奇型學(xué)習(xí)風(fēng)格、概念型學(xué)習(xí)風(fēng)格、實(shí)踐性學(xué)習(xí)風(fēng)格和創(chuàng)新型學(xué)習(xí)風(fēng)格。其次，麥卡錫認(rèn)為學(xué)習(xí)是一個(gè)自然的過(guò)程，麥卡錫將這樣一個(gè)學(xué)習(xí)過(guò)程歸納為自然學(xué)習(xí)循環(huán)圈：在這個(gè)循環(huán)中，學(xué)習(xí)者從具體的經(jīng)驗(yàn)出發(fā)，思考并形成概念，解決問(wèn)題，最后將新知識(shí)與學(xué)習(xí)者融合。根據(jù)學(xué)習(xí)者的不同風(fēng)格，使每個(gè)學(xué)習(xí)者都能積極參與學(xué)習(xí)活動(dòng)。系統(tǒng)的教學(xué)組織模式能夠有效地實(shí)施因材施教的教學(xué)方法。

3 ? ? 現(xiàn)存的教育管理問(wèn)題

隨著課程改革的快速發(fā)展，現(xiàn)存的課堂管理已經(jīng)不能滿足教學(xué)的需要以及現(xiàn)今學(xué)生的身心發(fā)展規(guī)律，問(wèn)題如下。

3.1 ? 教育管理的目的性、有效性均存在不足

現(xiàn)階段，我國(guó)的學(xué)校尤其是農(nóng)村或偏遠(yuǎn)地區(qū)的中小學(xué)，教學(xué)管理空洞，缺乏系統(tǒng)的管理機(jī)制。而在管理過(guò)程中，只是為了管理而管理，缺乏明確、清晰的目標(biāo)，許多規(guī)章制度并沒(méi)有真正解決教育教學(xué)中存在的問(wèn)題，且現(xiàn)在存在素質(zhì)教育思想和實(shí)際應(yīng)試教育兩層“皮”現(xiàn)象，即雖然高呼素質(zhì)教育，實(shí)施的卻是應(yīng)試教育。要想解決該問(wèn)題，教育管理者應(yīng)該出臺(tái)適應(yīng)素質(zhì)教育的考核方案。如何把德、智、體、美、勞結(jié)合起來(lái)，考核學(xué)生的素質(zhì)能力，是解決素質(zhì)教育考核以及教育管理的關(guān)鍵。

3.2 ? 忽視學(xué)生主觀能動(dòng)性的培養(yǎng)及引導(dǎo)

目前，在我國(guó)的教育管理體系中，采用“填鴨式”的教育管理方式，教師采用灌輸式的教學(xué)管理策略，幾乎沒(méi)有給予學(xué)生自由思考的時(shí)間和機(jī)會(huì)，全程都是教師講、學(xué)生聽(tīng)，課堂枯燥乏味。學(xué)生的主觀能動(dòng)性不受尊重，教師是絕對(duì)的權(quán)威，學(xué)生任何違背教師的意見(jiàn)的行為都被教師視為錯(cuò)誤的行為。這樣一來(lái)，導(dǎo)致一些學(xué)生機(jī)械化學(xué)習(xí)，并不是有意義學(xué)習(xí)，很多學(xué)生即使在學(xué)習(xí)知識(shí)后也不理解。此外，這種教學(xué)管理方式不能充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性和教師的主體性，不能滿足新課程改革的基本要求。

3.3 ? 教育管理體制單一且缺乏創(chuàng)新性

在我國(guó)的教育管理體系中，對(duì)學(xué)生的管理采取校長(zhǎng)—教務(wù)處—年級(jí)組這種單一的教學(xué)管理模式，學(xué)生的管理由這幾個(gè)部門(mén)決定，導(dǎo)致思想單一，不會(huì)更多元地開(kāi)展教學(xué)管理。在我國(guó)的傳統(tǒng)教學(xué)中，教學(xué)思想具有一致性，導(dǎo)致在解決問(wèn)題方面存在相同性，沒(méi)有管理思想的激烈碰撞就不會(huì)有管理的創(chuàng)新。同時(shí)，教師在管理中完全按照傳統(tǒng)的方式進(jìn)行管理，學(xué)生必須服從。當(dāng)然維護(hù)教師權(quán)威是正確的，但是在一定程度上扼殺了學(xué)生的思想多元性和創(chuàng)新性，學(xué)生完全按照教師的標(biāo)準(zhǔn)要求自己。教育是一種潛移默化的行為，學(xué)生在這種情況下會(huì)形成認(rèn)可，在以后教育子女或者作為教師教書(shū)育人的過(guò)程中也會(huì)遵循，導(dǎo)致一種反復(fù)循環(huán)。基于此，筆者認(rèn)為有必要通過(guò)借鑒美國(guó)麥卡錫的自然學(xué)習(xí)模式，并借助虛擬現(xiàn)實(shí)VR技術(shù)改善教育管理存在的問(wèn)題及弊端，致力于提高教師教學(xué)效果和學(xué)生學(xué)習(xí)質(zhì)量，促進(jìn)教育管理和教學(xué)發(fā)展。

4 ? ? 基于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的教育管理策略

4.1 ? 運(yùn)用VR技術(shù)渲染教學(xué)情景

在教學(xué)中，由于事物的抽象性及學(xué)生缺乏想象力，學(xué)生不能通過(guò)教師的表達(dá)進(jìn)入情境，課堂上的代入感差，學(xué)生容易開(kāi)小差，不能很好地聽(tīng)講;同時(shí)，由于班級(jí)規(guī)模和教師的精力不同，導(dǎo)致教師管理不到位，會(huì)形成尷尬的局面。但是如果使用VR技術(shù)渲染課堂情景，會(huì)讓學(xué)生很快融入課堂情景，方便教師教學(xué)授課。本文以《桂林山水》課文為例進(jìn)行分析。

4.1.1 ? VR技術(shù)與課程內(nèi)容融合

《桂林山水》是人教版四年級(jí)下冊(cè)第二課中的課文。本篇課文的重難點(diǎn)是指導(dǎo)學(xué)生感受桂林山水的美好景色與壯麗風(fēng)光，感受漓江水的特點(diǎn)以及山的崎嶇、陡峭。本部分內(nèi)容比較抽象，僅憑文字，學(xué)生難以感知和判斷。通過(guò)VR技術(shù)制作身臨其境的動(dòng)態(tài)效果，加上三維動(dòng)畫(huà)演繹，使學(xué)生輕松掌握桂林山水的旖旎風(fēng)光。

4.1.2 ? 綠幕人物摳圖技術(shù)

運(yùn)用Premiere Pro CC2019軟件，使用綠幕人像摳圖。打開(kāi)Adobe Premiere Pro CC 2019，新建項(xiàng)目-確定。挪動(dòng)要剪輯的影片到右上角，導(dǎo)入視頻后不需要操作，下一步。文件-導(dǎo)出-媒體，拖動(dòng)小三角形至需要剪輯的時(shí)間點(diǎn)，進(jìn)行設(shè)置。利用此軟件將人物摳出以便于接下來(lái)的人物與場(chǎng)景融合。

4.1.3 ? 利用Adobe After Effects軟件制作旋轉(zhuǎn)場(chǎng)景

通過(guò)Adobe After Effects軟件實(shí)現(xiàn)桂林山水旋轉(zhuǎn)場(chǎng)景交互，同時(shí)運(yùn)用摳圖技術(shù)將摳出人像導(dǎo)入旋轉(zhuǎn)場(chǎng)景中，使人像與場(chǎng)景融合，完成VR虛擬教學(xué)場(chǎng)景制作。

4.2 ? 因材施教的個(gè)性化教學(xué)

交互式教學(xué)模式能夠充分調(diào)動(dòng)學(xué)生主動(dòng)性和學(xué)習(xí)興趣，構(gòu)建虛擬的學(xué)習(xí)環(huán)境，根據(jù)每個(gè)學(xué)生的個(gè)性特點(diǎn)及身心發(fā)展規(guī)律，構(gòu)建適合學(xué)生的個(gè)性化教學(xué)實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)，模擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)境，讓學(xué)生充分想象，模擬實(shí)驗(yàn)效果，演示實(shí)驗(yàn)結(jié)果，讓學(xué)生不由自主地跟隨教師的思維思考問(wèn)題。這樣課堂就會(huì)變得更加井然有序，學(xué)生也會(huì)更好地學(xué)習(xí)知識(shí)，提高學(xué)生對(duì)課程內(nèi)容的參與度和認(rèn)知程度。此外，學(xué)生可以根據(jù)自身的興趣，定制學(xué)習(xí)內(nèi)容，培養(yǎng)學(xué)習(xí)興趣。教師可以根據(jù)每個(gè)學(xué)生的學(xué)習(xí)狀況，對(duì)他們的學(xué)習(xí)效果進(jìn)行分析，并有針對(duì)性地進(jìn)行教學(xué)，提高學(xué)習(xí)效率，增強(qiáng)互動(dòng)學(xué)習(xí)的有效性，這樣不需要教師強(qiáng)硬管理，學(xué)生也會(huì)主動(dòng)學(xué)習(xí)，教師通過(guò)VR技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)因材施教，更加全面地監(jiān)督所有學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，讓學(xué)生更好地學(xué)習(xí)。

4.3 ? 模擬課堂訓(xùn)練，掌握學(xué)習(xí)技能

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的沉浸性和交互性，使學(xué)習(xí)者能夠在虛擬的學(xué)習(xí)環(huán)境中扮演一個(gè)角色，并全身心地投入該學(xué)習(xí)環(huán)境中，這非常有利于學(xué)習(xí)者達(dá)到動(dòng)作技能類教學(xué)目標(biāo)的要求。例如，空軍某學(xué)院研制的Su27駕駛模擬器，采用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)模擬軌道等方式使學(xué)習(xí)者可以完成基本駕駛技術(shù)、編隊(duì)飛行以及部分空戰(zhàn)戰(zhàn)術(shù)的訓(xùn)練。這樣學(xué)生的學(xué)習(xí)能力會(huì)得到提升，在不斷運(yùn)用VR訓(xùn)練的過(guò)程中，學(xué)生能掌握知識(shí)核心，方便教師管理，學(xué)習(xí)不是一蹴而就的行為，而是不斷積累的過(guò)程、不斷在實(shí)踐中復(fù)習(xí)自己的知識(shí)的過(guò)程。運(yùn)用VR模擬技術(shù)，學(xué)生會(huì)更好地接受管理，且教師也可以在VR技術(shù)的背景下不斷生成自己獨(dú)特的教學(xué)管理模式，不斷更新，與時(shí)俱進(jìn)。

4.4 ? 自主管理，高效探究

引入虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)與PPT的課堂均應(yīng)用到教育技術(shù)，使用VR技術(shù)的教學(xué)效果要高于僅引入PPT課件的效果。應(yīng)用于虛擬現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景中的教學(xué)管理有別于傳統(tǒng)教學(xué)管理。教師設(shè)置好程序后由學(xué)生完成，教師實(shí)時(shí)提醒學(xué)生，學(xué)生會(huì)提高自己的自主學(xué)習(xí)能力，更好地探究學(xué)習(xí)問(wèn)題，進(jìn)而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。教師也可以更好地針對(duì)學(xué)生的問(wèn)題進(jìn)行解答，利用自由學(xué)習(xí)模式，讓學(xué)生在生動(dòng)的課堂中學(xué)習(xí)，同時(shí)方便教師管理學(xué)生，打造高效課堂。但是教師在使用VR技術(shù)時(shí)要注意線上與線下相結(jié)合，不能盲目使用VR技術(shù)，以避免學(xué)生產(chǎn)生疲勞感。教師要采取多元化的方式教學(xué)，幫助學(xué)生學(xué)習(xí)知識(shí)，這樣會(huì)起到事半功倍的效果，學(xué)生會(huì)更好地使用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，而不會(huì)當(dāng)作負(fù)擔(dān)。

5 ? ? 結(jié) 語(yǔ)

麥卡錫提出的學(xué)習(xí)模式，是第一個(gè)將腦科學(xué)的研究成果應(yīng)用于教學(xué)實(shí)踐，并將學(xué)習(xí)風(fēng)格與教學(xué)管理設(shè)計(jì)相結(jié)合的教學(xué)模式。這為教育工作者了解學(xué)生個(gè)體差異，開(kāi)展針對(duì)式教學(xué)管理提供了途徑。研究證明，自然學(xué)習(xí)模式在各學(xué)科有普遍適用性。在VR技術(shù)普及的時(shí)代，自然學(xué)習(xí)模式可以滿足人們的需要，因此，高校應(yīng)在保留傳統(tǒng)的基礎(chǔ)上，增加現(xiàn)代教育技術(shù)及設(shè)備，尊重學(xué)生個(gè)體差異，實(shí)現(xiàn)教育信息化。在自然學(xué)習(xí)的教學(xué)模式下，將虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)與學(xué)生課堂教學(xué)相結(jié)合。以推動(dòng)教育改革。

注：孫崴，通訊作者

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