VR技術(shù)在小學(xué)科學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用策略分析

姚麗粉

摘 要：隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，教育行業(yè)也開始發(fā)掘VR技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，將其運(yùn)用到教學(xué)教學(xué)工作中，尤其在小學(xué)科學(xué)教育中應(yīng)用甚廣。文章針對(duì)小學(xué)科學(xué)教育中VR技術(shù)的應(yīng)用展開分析，探討其虛擬性、多樣性、趣味性以及科學(xué)性的教學(xué)特點(diǎn)，旨在提高小學(xué)科學(xué)教育質(zhì)量，增強(qiáng)互動(dòng)性，使科學(xué)知識(shí)更為直觀，促進(jìn)學(xué)生理論知識(shí)與實(shí)踐應(yīng)用的結(jié)合。

關(guān)鍵詞：VR技術(shù);小學(xué)科學(xué);沉浸式教學(xué)

一、 引言

小學(xué)科學(xué)是小學(xué)教育教學(xué)中的重要組成部分，但傳統(tǒng)“填鴨式”教學(xué)枯燥乏味，難以有效落實(shí)以生為本的教學(xué)理念，大量理論知識(shí)的灌輸也容易使學(xué)生產(chǎn)生厭倦心理。VR技術(shù)在小學(xué)科學(xué)中的應(yīng)用能更迎合學(xué)生心理，幫助學(xué)生生動(dòng)直觀地消化吸收科學(xué)知識(shí)，實(shí)現(xiàn)課堂上的實(shí)時(shí)交互。

二、 VR技術(shù)概述

（一）VR技術(shù)概念

VR技術(shù)即虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，1989年Jaron Lanier提出，融合了傳感技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、仿真技術(shù)以及微電子技術(shù)等多種學(xué)科技術(shù)，能創(chuàng)造一種使參與者身臨其境的虛擬環(huán)境，并對(duì)參與者施加聽覺、視覺和觸覺感受。

（二）VR技術(shù)特點(diǎn)

1. 沉浸性

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)能充分還原現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景，參與者通過穿戴設(shè)備能在虛擬情境中直觀感受和實(shí)時(shí)反饋，有助于增強(qiáng)參與者的觀察能力和自主學(xué)習(xí)能力。沉浸理論最早由美國(guó)心理學(xué)家Mihaly Csikazezentmihal提出，其概念是當(dāng)人們參與活動(dòng)時(shí)可以專注的融入其中，并能收獲快樂和滿足。我國(guó)學(xué)者認(rèn)為沉浸式教育要充分利用技術(shù)手段幫助學(xué)生貼近自然，激發(fā)其對(duì)知識(shí)的興趣，進(jìn)一步觀察、探究、獲取以及掌握知識(shí)。小學(xué)科學(xué)教育中VR技術(shù)的沉浸性能打破傳統(tǒng)教學(xué)的局限性，使學(xué)生“走出課堂，走進(jìn)現(xiàn)實(shí)”，從虛擬世界中收獲科學(xué)知識(shí)，增強(qiáng)課堂的趣味性。

2. 真實(shí)性

傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)技術(shù)能給參與者視覺和聽覺上的沖擊感，而虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在此基礎(chǔ)上增加了觸覺感知、運(yùn)動(dòng)感知、力覺感知甚至嗅覺和味覺感知等，使虛擬情境更加貼近現(xiàn)實(shí)，參與者仿佛置身其中。在小學(xué)科學(xué)的課堂中應(yīng)用VR技術(shù)能使枯燥乏味的理論知識(shí)生動(dòng)直觀地展現(xiàn)在眼前，通過真實(shí)的感官刺激使學(xué)生化被動(dòng)學(xué)習(xí)為主動(dòng)學(xué)習(xí)，拓寬學(xué)生的想象空間和認(rèn)知范圍，提高教學(xué)效率。

3. 交互性

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)能實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互，并能在交互的同時(shí)給予實(shí)時(shí)反饋。現(xiàn)階段，教育教學(xué)要求“以生為本”，應(yīng)提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力。小學(xué)生活潑好動(dòng)，在課堂上容易注意力不集中，而VR技術(shù)的互動(dòng)性能使學(xué)生通過交互汲取知識(shí)，使學(xué)生手腦合一，全身心投入科學(xué)知識(shí)的學(xué)習(xí)中。

三、 小學(xué)科學(xué)課程的特點(diǎn)及問題

（一）小學(xué)科學(xué)課程的特點(diǎn)

小學(xué)科學(xué)課程屬于小學(xué)階段的基礎(chǔ)課程，學(xué)生可以通過自學(xué)、互學(xué)以及群學(xué)等方式了解科學(xué)知識(shí)，為日后的學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。小學(xué)科學(xué)既要求學(xué)生充分掌握理論知識(shí)，又要求學(xué)生親自參與到生活化課堂中，并進(jìn)一步進(jìn)行課外實(shí)踐，使學(xué)生養(yǎng)成正確的學(xué)習(xí)習(xí)慣，增強(qiáng)其探究能力和思考能力，在遇到問題時(shí)能充分利用所學(xué)知識(shí)。同時(shí)，各學(xué)科之間要相互滲透，培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維，使學(xué)生得到全面發(fā)展。

學(xué)生存在個(gè)體差異性，教師在進(jìn)行科學(xué)教學(xué)時(shí)要兼顧每個(gè)學(xué)生的心理、生理以及經(jīng)歷等特點(diǎn)，滿足小學(xué)生的好奇心和求知欲，幫助學(xué)生在課堂上占主體地位，鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行自主學(xué)習(xí)，提供豐富多樣的教學(xué)資源。

（二）傳統(tǒng)小學(xué)科學(xué)課程的問題

傳統(tǒng)小學(xué)科學(xué)課程的教學(xué)存在諸多問題，主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。

1. 教學(xué)環(huán)境

傳統(tǒng)小學(xué)科學(xué)課程教學(xué)環(huán)境中缺少交互性，教師主要應(yīng)用多媒體技術(shù)進(jìn)行文字、圖片和視頻音頻的播放，雖然教學(xué)效果較好，但是難以達(dá)到VR技術(shù)的水平，學(xué)生在這種模式下學(xué)習(xí)容易產(chǎn)生厭倦心理，加之小學(xué)生年紀(jì)尚小，活潑好動(dòng)，常會(huì)出現(xiàn)注意力不集中，知識(shí)理解不到位的情況，若無法激發(fā)其學(xué)習(xí)興趣，則教學(xué)質(zhì)量難以得到提升。

2. 教學(xué)方式

傳統(tǒng)小學(xué)科學(xué)教學(xué)方式較為守舊，教師要通過鼠標(biāo)點(diǎn)擊播放PPT，學(xué)生參與度不夠，無法與課件進(jìn)行互動(dòng)。此外，很多科學(xué)實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)多為教師口頭講解或者是簡(jiǎn)單的視頻播放，學(xué)生只需要記錄實(shí)驗(yàn)步驟和結(jié)果，這種固化的教學(xué)方式相悖于新課程標(biāo)準(zhǔn)提出的理念，不利于學(xué)生的個(gè)性化發(fā)展，很難讓學(xué)生將所學(xué)的理論知識(shí)應(yīng)用到實(shí)踐生活中。

3. 教學(xué)資源

傳統(tǒng)的科學(xué)教學(xué)資源有限，而科學(xué)又過于注重實(shí)踐性和操作性，若缺少對(duì)應(yīng)的實(shí)驗(yàn)設(shè)備和器材，學(xué)生很難進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作。現(xiàn)階段，很多學(xué)校的實(shí)驗(yàn)器材不足，一些珍貴的器材無法重復(fù)利用，造成了大量的浪費(fèi)。后續(xù)實(shí)驗(yàn)器材的保養(yǎng)和維修也要浪費(fèi)大量的人力、財(cái)力和物力，所以很多實(shí)驗(yàn)都難以落實(shí)到位。

4. 教學(xué)活動(dòng)

教學(xué)活動(dòng)過于枯燥是傳統(tǒng)小學(xué)科學(xué)課程中的主要問題，活動(dòng)過于常規(guī)化，理論知識(shí)的講解也過于乏味，而且很多科學(xué)課程都圍繞課堂中書本的講解為主，教學(xué)活動(dòng)展開較少或單一，學(xué)生對(duì)科學(xué)知識(shí)充滿探究心理，若教學(xué)活動(dòng)無法滿足其需求則會(huì)導(dǎo)致教學(xué)效率大大降低。

5. 教學(xué)評(píng)價(jià)

傳統(tǒng)的教學(xué)評(píng)價(jià)多為教師評(píng)價(jià)學(xué)生，針對(duì)學(xué)生的課堂學(xué)習(xí)情況進(jìn)行總結(jié)分析，但是這種評(píng)價(jià)環(huán)節(jié)中教師占據(jù)主體地位，學(xué)生難以提出自己的問題和見解，并且不了解學(xué)生對(duì)教學(xué)方式和內(nèi)容的適配程度，學(xué)生之間互動(dòng)也較少，評(píng)價(jià)方式過于單調(diào)，難以達(dá)到評(píng)價(jià)的最終目的。

四、 VR技術(shù)小學(xué)科學(xué)教育應(yīng)用分析

VR技術(shù)是科學(xué)技術(shù)發(fā)展的產(chǎn)物，被廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域。VR技術(shù)在小學(xué)科學(xué)中的應(yīng)用滿足了課程標(biāo)準(zhǔn)的要求，而且其沉浸性和交互性能給學(xué)生帶來不同的視聽感受和學(xué)習(xí)體會(huì)，學(xué)生能在娛樂中學(xué)習(xí)，也能在虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)創(chuàng)造的虛擬世界感受到科學(xué)知識(shí)的魅力，使教學(xué)環(huán)境、教學(xué)方式、教學(xué)資源、教學(xué)活動(dòng)和教學(xué)評(píng)價(jià)都得到改進(jìn)，使智能體驗(yàn)融入教育教學(xué)中。