虛擬現實在小學信息技術課堂教學中的應用研究

江蘇省海安市體育中心 楊 華

一、關于虛擬現實技術的論述

1.虛擬現實技術定義

虛擬現實技術是一種融計算機、信息技術、仿真技術為一體的全新的視聽技術。該技術通過用戶佩戴的設備，將畫面經過一定的技術處理展示在用戶視覺內，造成用戶浸入式的體驗感。

2.虛擬現實技術的特點

就虛擬現實技術的特點來說，可以根據不同的角度得到不同的結論，但是本文主要是采取主流的“3I”理論。

沉浸式（Immersion）：就是用戶在虛擬現實技術中會有一種身臨其境的感覺，容易沉浸在虛擬現實技術中。

交互性（Interac-tion）：指使用者通過專門的三維成像設備來實現與虛擬現實技術之間的交互性。

想象性（Imagination）：想象性可以從兩個角度去看：第一個角度是虛擬現實設備所仿真的一切都是現實中人類所想象出來的虛擬內容，并非是設備中真實發生的；第二個角度就是用戶在使用虛擬現實設備的時候，會根據自己的想象對虛擬內容進行判定。

二、虛擬現實技術在教學中的優缺點分析

1.虛擬現實技術在教學中的優勢

（1）符合學生身心發展特點。就現實來說，小學生由于年齡、生理因素的影響，很難保證長時間集中注意力，并且年齡越小集中時間越短。通常情況下，一節課的有效時間一般不會超過25分鐘，甚至更短。這就要求老師要不斷刺激學生，但是簡單機械的刺激效果并不明顯，尤其是信息技術課程，在實際授課過程中老師必須要讓學生進行上機操作，但是枯燥的操作很容易讓孩子感覺到厭煩。虛擬現實技術可以將試聽內容變得更加活躍，讓每一個知識點帶來不同的刺激，從而讓學生更加容易沉浸在學習內容中。

（2）縮短小學生與教材的距離。在小學信息技術教學中，由于存在很多抽象性的內容，學生理解起來有很大的難度，傳統教學模式就是通過不斷重復來達到加深記憶的目的。但是這種記憶存在部分孩子無法進行轉化理解的問題。小學生的相關知識儲備還很薄弱，信息技術相關的概念、理論遠離了學生既有的生活經驗，而通過虛擬現實技術可以將這種抽象的教學過程變得形象化，從而加深學生的理解。

2.虛擬現實技術在教學中存在的缺陷

（1）真實性有待進一步提高。目前的虛擬現實技術存在的問題還是比較多的，畢竟虛擬現實技術出現的時間還不是久遠，還存在一些技術不成熟的地方，真實性還不夠強，造成孩子在使用虛擬現實設備的時候，存在沉浸感不足的問題，從而導致學生學習效果不能達到理想的狀態。

（2）課程內容不夠豐富。除了真實感不足之外，內容也存在不豐富的問題，這點主要表現在兩方面：一個是目前的存量課程相對較少，沒有做到教材的全覆蓋；另外一個就是虛擬現實技術的課程制作要求相對較高，需要專業的人員來制作，這種情況下，一線老師很難創作出符合學生需求和教學實際的虛擬現實課例。兩種因素的共同作用導致了在實際教學運用中具體的虛擬現實課程內容還不夠豐富，沒有實現教學內容的全覆蓋。

（3）存在一定的損傷學生視力的風險。虛擬現實技術是通過限制使用者的視覺來達到浸入式的目的的。但目前的設備還存在長期使用會導致學生眼睛疲勞的問題，甚至會導致學生近視。所以說在教學中，虛擬現實技術只能是課程的補充，還做不到取代現有的教學設備成為主流教學手段。

3.在教學中使用虛擬現實技術的理論基礎

隨著虛擬現實技術在教學應用方面的研究不斷深入，目前虛擬教學研究的相關理論基礎主要有以下三個方面。

（1）建構主義理論。構建理論認為當下的教學中主流的教學理論包括情境學習、體驗學習、協作學習等，但是這些理論在教學中不能真正做到完美實現教學理論的目標。如果這些理論能夠結合虛擬現實技術，就可以用該技術構建出一個理想的學習環境，來讓學生在這個環境中實現與學習目標互動，與同學之間配合等教學目的，從而讓學生在虛擬教學中學習到相應的知識與技能。

（2）自主學習理論。學生的自控能力、自主探究能力等對學生的學習有著重要的影響。所以，提高學生的相關能力就可以提高學生學習水平。而虛擬現實技術的使用可以為學生構建一個理想的學習環境，讓學生在這個學習環境中實現與虛擬場景的主動互動以及對于自身思維的控制。

（3）認知負荷理論。相關的教育研究認為，外界環境會導致學生在學習中忽略真實的學習目標，將注意力放在其他事物上。而對虛擬現實技術的研究證實，該技術構建的虛擬學習環境能夠有效地減少學生受到的外界干擾，讓學生更加專注于學習目標，從而提高學生的學習效率。

三、虛擬現實技術在信息技術課堂中的具體應用分析

1.有效新穎的學習資源，變“隱藏”為可見

小學課程中存在一些抽象性的課程，這點在信息技術、數學、社會之類的課程中尤為明顯。很多抽象的東西都超過了這個年齡段孩子的認知范圍和理解能力，傳統教學模式對于這種問題只能是采取簡單的填鴨式教學，孩子懂不懂、能不能應用都不重要，從而造成了學生對于知識理解不深刻的問題普遍存在。而虛擬現實技術的應用在一定程度上避免了這種問題的發生，通過三維可視模式，讓孩子把一些抽象的理論變成了可以觀察的模型，通過對于模型的不斷分解，來讓學生了解這個知識點真正的內核是什么，從而有效地提高學生對于知識的理解能力和應用能力。

2.生動逼真的學習環境，化“未知”為神奇

相較于傳統課堂的枯燥，虛擬現實技術可以根據課程需求構建不同的教學環境。比如說，孩子需要理解恐龍，就可以帶著孩子去參觀侏羅紀，孩子需要理解信息技術的作用，可以帶著孩子去參觀在不同的工作中，信息技術如何被使用的，還可以讓孩子理解信息技術的源起及發展過程。這種過程如果單純地依靠老師去講，很容易講得枯燥，但是通過三維動畫，和動畫人物的互動，學生就比較容易記住和理解這些知識點。

虛擬現實技術的應用是科技發展的必然趨勢。不可否認，虛擬現實技術目前還存在某些方面的缺陷，影響了這種技術的推廣應用。但是我們相信，隨著未來技術的發展，這些問題一定會得到解決，為教學模式帶來革命性的改變。對于教師來說，一方面要對前沿技術保持足夠的關心，另一方面要努力改變自身的知識結構，不斷學習充電，駕馭新技術，迎接新變革。