球面視頻虛擬現實技術對學生深度寫作的影響

摘要：球面視頻虛擬現實（Spherical Video-based Virtual Reality，SVVR）技術正潛移默化地影響著傳統寫作課堂，其創設的擬真學習情境不僅可以優化學習體驗，還能為學生的深度寫作提供切實可行的路徑?；诖?，文章設計了SVVR技術支持的深度寫作教學活動，并在小學語文寫作課程中開展了準實驗。文章采用方差分析與認知網絡分析，探究SVVR技術支持的深度寫作教學活動對學生深度寫作的影響，結果表明：該活動不僅可以顯著提升學生的寫作成績，而且可以支持其認知層次的發展，具體表現為學生對學習內容的抽象概括能力增強、對未經歷情景的想象與擴展能力提高。上述結論肯定了SVVR技術在支持學生深度寫作方面的價值，可為優化傳統的寫作學習方式提供新思路，并為語文課堂的深度學習活動開展提供借鑒。

關鍵詞：SVVR技術；寫作素養；深度寫作；沉浸式學習

【中圖分類號】G40-057 【文獻標識碼】A 【論文編號】1009—8097（2023）07—0053—09 【DOI】10.3969/j.issn.1009-8097.2023.07.006

寫作已成為21世紀能力中的核心技能之一。然而，寫作技能的習得是一個多向的復雜過程，既包含媒質技術、表達模態、語義語境等的層次化發展，也包含抽象符號的多元化進階發展^[1]。為發展學生的寫作技能，僅關注范文講練、寫作知識的教學是不夠的。近年來，深度寫作被視為發展學生寫作技能的關鍵途徑，其重視學生對自然、社會、文化的深度感知與體驗，有助于特定主題下的習得知識在相似寫作情境中的靈活運用和有效遷移^[2]。但是，傳統語文寫作課堂囿于時空局限，無法為學生提供深度寫作的體驗學習情境。SVVR技術為深度寫作的環境創設提供了契機^[3]：一方面，SVVR技術所內嵌的、基于現實人體感知的人機互動機制可以促使個體從傳統的“隔屏操作互動”向“身臨其境互動”轉化，為學生的具身體驗式學習提供了契機^[4]；另一方面，SVVR學習情境可以幫助學生減少低層次認知加工需求（如標點、簡單句法等），進而能分配更多的時間和精力去關注高層次認知需求（如邏輯架構、思維創新等），以支持深度寫作的發生^[5]?；诖?，本研究嘗試設計基于SVVR技術的深度寫作教學活動，并以小學語文寫作課程為例，比較該活動與傳統活動（即基于2D視頻的寫作教學活動）中學生寫作成績、認知層次的差異，以檢驗SVVR技術能否對學生的深度寫作產生積極影響，從而為一線教師培養學生深度寫作能力提供參考。

一 深度寫作與SVVR技術

1 深度寫作

深度寫作是指學習主體通過在寫作活動中積極體驗、觀察并將自身經歷與寫作主題建立內在聯系的同時，對知識進行主動、深層次的加工以促進認知思維內化，使所習得的知識在類似寫作情境中靈活運用并有效遷移的過程^[6]。換言之，深度寫作是支持學生通過主動思考、實踐等途徑掌握寫作知識或技能的一項高階活動，其目的在于促進學生寫作能力的深層次發展，通過整體寫作能力的提升來提高學生的寫作素養^[7]。

歸納起來，深度寫作的特征主要有三點^[8]：①自主建構。深度寫作要求學生可以在寫作學習過程中自主建構穩固的知識體系，使知識可以在相似的寫作任務或情境中得以合理遷移與應用。②認知管理。深度寫作要求學生在寫作時具有一定的認知管理意識，這不僅需要學生對寫作過程中出現的基礎內容（如標點、語句搭配等）錯誤予以及時修正，還需學生對寫作過程中的高階內容（如修辭運用）進行合理分配與組織。③真實投入。深度寫作強調學生對知識、概念的真正理解而非機械記憶，這意味著學生需要高度集中注意力并全身心投入到寫作過程中，深入寫作的本質完成對文字、句法等知識從簡單到復雜的全面理解。

2 SVVR技術對深度寫作的支持

SVVR技術是一種沉浸式VR，主要通過360度視頻或圖片來呈現虛擬環境，具有技術門檻低、開發成本低的雙重優勢^[9]。SVVR具有3I基本特征，即構想性（Imagination）、沉浸性（Immersion）、交互性（Interaction），這些特征為學生深度寫作的發生提供了有利條件，主要體現為：①增強了寫作構想性?；赟VVR技術的虛擬情境可以突破物理世界的時空限制，幫助學生體驗現實課堂中無法實現的場景（如參觀未來世界、參觀祖輩幼年時的住所等），為其寫作學習情境、認知手段與路徑的拓展提供了條件，也有利于提升學生的認知加工與知識遷移能力，激發他們的想象力與思維創造力^[10]。②提升了寫作臨場感。SVVR技術呈現的擬真化寫作學習情境具有無邊界性，可以通過增強學生的臨場體驗感，來支持學生在觀察過程中進行寫作“潛構思”，豐富高階寫作內容的要素構成，進而促進寫作的深度表達^[11]。③加大了寫作投入度。SVVR情境內部嵌構的虛擬交互功能通過引導學生的學習行為與進程，可以加速實現學生即時經驗與文本撰寫之間轉化的進程，提高學習效率^[12]。

3 SVVR技術支持的寫作研究

近年來，SVVR技術支持的寫作研究逐漸得到了研究者和教學實踐者的關注。當前，有關SVVR技術支持的寫作研究聚焦于SVVR技術支持寫作的理論模型探討^[13]、SVVR技術支持寫作的環境設計與開發^[14]、SVVR技術支持寫作的效果研究等^[15]。但已有研究并未深入探究SVVR技術能否支持學生深度寫作，且就實踐來看，研究者對SVVR技術在寫作中的應用成效持褒貶不一的態度：有研究者指出，SVVR技術提供的多維感知的學習情境可以提升學生的學習動機并豐富其具身經驗，為建立新舊知識之間的有機聯結提供契機^[16][17]；也有研究者認為，SVVR技術提供的富媒體學習資源可能會限制學生的生成性加工思維^[18]。這表明，基于SVVR技術的寫作研究還不夠完善，如何將SVVR技術融入寫作教學活動以支持學生的深度寫作仍有待探討。

基于上述分析，本研究在參考楊剛等^[19]、Huang等^[20]、Yang等^[21]相關研究成果的基礎上，設計了SVVR技術支持的深度寫作教學活動；同時，采用方差分析法探究SVVR技術是否有助于提升學生的寫作成績，采用認知網絡分析法（Epidemic Network Analysis，ENA）進一步揭示不同學習方式下學生的深度寫作是否發生。概括來說，本研究將聚焦于解決以下問題：①SVVR技術能否提升學生的寫作成績？②SVVR技術能否提升學生的深度寫作認知層次？

二 SVVR技術支持的深度寫作教學活動設計

參考基于體驗學習的教學活動流程（即具體體驗→反思觀察→抽象概括→主動應用）^[22]，本研究設計了SVVR技術支持的深度寫作教學活動，如圖1所示。課前，教師要對學生的深度寫作認知水平進行前期分析，在此基礎上確定教學目標，選擇教學內容，并整合相關的教學資源與教學工具進行課程設計。進入授課環節，教師的教學活動包含創設情境、提出問題、評價反饋、歸納總結、布置任務五個部分，而學生的學習活動包含情境聯想、觀察體驗、問題回答、再次觀察、反思領悟、開始寫作六個部分。

具體來說，創設情境為教學活動的起始階段，目的在于通過導入新課，引發學生產生情境聯想，激發學習動機；提出問題為教學活動的遞進階段，目的在于通過問題引導，促進學生在觀察體驗的過程中積極思考；評價反饋為教學活動的深入階段，目的在于促進學生在問題回答的過程中對其觀察體驗內容進行積極回憶，并在再次觀察時進行反思；歸納總結為教學活動的抽象階段，目的在于借助教師的歸納與總結，促進學生在觀察體驗的過程中對所學知識進行反思領悟，為下一階段的寫作做好準備；布置任務為教學活動的輸出階段，目的在于讓學生明確任務執行指令，并主動應用所學知識開始寫作。

三 準實驗設計

1 研究對象

為驗證SVVR技術支持的深度寫作教學活動的有效性，本研究于2021年在小學語文寫作課程中開展了準實驗。本實驗選取浙江省W小學四年級的164名學生為研究對象，其中實驗組81人，參與SVVR技術支持的深度寫作教學活動；對照組83人，參與傳統的基于2D視頻的寫作教學活動。這兩種教學活動的教學流程和內容均保持一致，但實驗組需佩戴VR眼鏡觀看課程內容（由學生控制），而對照組是裸眼觀看2D視頻中的課程內容（由教師控制）。被試學生的年齡處于10～12歲之間，其認知發展處于具體運算階段，具有初步的形式運算思維，但其抽象思維的形成仍需依托具體情境，同時這個年齡段的學生處于成篇寫作的關鍵發展期，因此選取此年齡段的學生作為本研究的被試具有較強的適切性。

2 研究工具

本研究采用量化研究與質性研究相結合的混合研究方法，來分析SVVR技術支持的深度寫作學習活動能否提升學生的寫作成績和深度寫作認知層次。本研究采用的研究工具主要包括：

①學習工具。本研究使用DPVR-M2 Pro作為SVVR的資源載體，分別安裝以“海底世界”“港珠澳大橋”為主題的寫作學習資源。資源內嵌語音提示支架和文字提示支架，以幫助學生更清晰地梳理觀察邏輯、明確學習目標，并促進其積極思考。

②評價工具。參考楊剛^[23]等開發的作文評分量表，本研究分別從主題契合性（占35%）、結構完整性（占35%）、修辭表達性（占20%）、思維創新性（占10%）四個方面對學生的寫作成績進行評價，滿分為100分。同時，本研究邀請3名一線語文教師參與寫作成績的雙盲評價工作，作文評分成績的組內相關系數值為0.87，說明3名教師的評分具有較高一致性。

③深度寫作認知層次編碼表。參考Biggs等^[24]基于學生回答問題時的能力、思維操作、一致性與收斂、應答結構四個方面所表現出的思維變化特點，本研究將學生的思維認知層次從簡單到復雜依次劃分為前結構、單點結構、多點結構、關聯結構、抽象拓展結構五個層次。本研究的編碼工作由3名編碼者共同進行，評判信度Kappa值為0.91，說明3名編碼者的評判具有較高一致性^[25]。

3 實驗流程

整個實驗共持續3周時間，其流程設計如圖2所示。具體來說，第一周對所有參與實驗的學生進行寫作成績前測；第二周開展預實驗，授課主題為“海底世界”，重在讓實驗班學生熟悉VR設備的使用，課程結束后組織學生進行寫作測試；第三周開展準實驗，授課主題為“港珠澳大橋”，課程結束后組織學生進行寫作成績后測，后測寫作成績將用于后續的數據分析。獨立樣本t檢驗結果如表1所示，可以看出：兩組學生的前測寫作成績不存在顯著差異（t=0.210，p＞0.05），說明兩組學生的寫作水平在開展實驗之前大致相當。

四 數據分析

本研究采用SPSS 25.0，分析兩組學生后測寫作成績的差異；同時，采用認知網絡分析工具ENA（網址：https：//app. epistemicnetwork.org），分析兩組學生深度寫作認知層次的差異。

1 SVVR技術對學生后測寫作成績的影響

本研究采用單因素協方差分析法，對比分析了兩組學生在后測寫作成績上的差異，結果如表2所示。表2顯示，兩組學生在綜合成績（F=18.566，p＜0.001，η²=0.103）、主題契合性（F=25.189，p＜0.001，η²=0.135）、結構完整性（F=24.816，p＜0.001，η²=0.134）、修辭表達性（F=10.528，p＜0.01，η²=0.061）和思維創新性（F=11.040，p＜0.01，η²=0.064）維度上均出現了顯著性差異。結合前測寫作成績分析結果，此數據分析結果表明SVVR技術可以顯著提升學生的寫作成績。

2 SVVR技術對學生深度寫作認知層次的影響

為分析SVVR技術對學生深度寫作認知層次的影響，本研究從前結構、單點結構、多點結構、關聯結構、抽象拓展結構五個維度出發，對兩組學生的認知層次進行編碼，如表3所示。根據Biggs^[26]提出的SOLO劃分標準，前三個維度可歸為淺層學習層次，后兩個維度則可歸為深度學習層次。表3顯示，實驗組關聯結構、抽象拓展結構的頻次均高于對照組（38.7%＞20%、15.1%＞2%），但其單點結構的頻次明顯低于對照組（11.8%＜37%）。

為進一步探究SVVR技術對學生深度寫作認知層次的影響，本研究對表3中各編碼進行了等級轉換（PS→0、US→1、MS→2、RS→3、AS→4），并對轉換后的數據進行Mann-Whitney U檢驗，結果如表4所示。表4顯示，實驗組的認知層次顯著高于對照組（p＜0.001），其中實驗組的認知層次均值為2.569，處于“多點結構”和“關聯結構”層次之間；對照組的認知層次均值為1.87，處于“單點結構”和“多點結構”層次之間。上述結果表明，對照組學生仍處于淺層學習層次，而實驗組學生正處于淺層學習向深度學習過渡的階段。

為進一步揭示兩組學生在認知層次上的差異，本研究基于表3的編碼情況對兩組學生的課堂話語語義進行ENA分析，結果如圖3所示。ENA網絡以“Speaker（說話者）”為最小網絡單元，以“Group（組別）”為對比分析單元。其中，圖3（a）、圖3（b）分別為對照組、實驗組的認知網絡，對比結果顯示：對照組僅在關聯結構（RS）上表現出與其他要素（單點結構US和多點結構MS）之間的聯結，實驗組則在關聯結構（RS）、抽象拓展結構（AS）上表現出與其他要素（單點結構US和多點結構MS）之間的聯結。

圖3（c）、圖3（d）的對比結果顯示，對照組（CG）的認知網絡質心分布于坐標軸左側，說明對照組學生多處于淺層學習層次；而實驗組（EG）的認知網絡質心分布于坐標軸右側，說明實驗組學生多處于深度學習層次。此外，本研究對兩組學生的認知網絡差異進行了t檢驗，結果如表5所示，可以看出：兩組學生認知網絡的質心在X軸上存在顯著性差異（t=-5.13，p＜0.01，d=0.87）。上述分析結果表明，相較于對照組，實驗組學生的認知層次更趨向于深度學習層次。

五 結論與討論

本研究通過對比實驗，探究了SVVR技術對學生深度寫作的影響，得出的結論主要如下：

①SVVR技術可以顯著提升學生的寫作成績。研究的數據分析結果顯示，實驗組在寫作的四個維度上均顯著優于對照組，這與楊剛等^[27]提出的“基于SVVR的體驗學習活動有助于提升學生的語文寫作學習效果”結論基本一致。原因主要在于SVVR技術為學生創造的情境體驗空間可以帶來集視覺、聽覺等感官體驗為一體的現實感，可以弱化寫作理論性知識的“記憶”色彩，并將寫作知識以體驗“活化”的方式轉入學生寫作及其知識涵化的過程中，從而有效地將知識、寫作與生活體驗一體化，激發學生的寫作興趣，這也是推動學生寫作的深度表達與思維創新的主要原因。寫作是一項復雜的動態行為記錄過程，從“字”到“句”再到“篇”均離不開情境的支持，開放的情境可以促進寫作課堂與學生的思維相通，使學生的自身經驗得到充分利用，進而形成生活經歷與符號認知之間的斷層鏈接路徑，提升學生的寫作成績^[28]。

②SVVR技術有助于提升學生的深度寫作認知層次，具體表現為學生對學習內容的抽象概括能力增強、對未經歷情景的想象與擴展能力提高。本研究發現，與對照組的認知網絡相比（處于單點結構與多點結構之間），實驗組更趨近于深度寫作（處于多點結構和關聯結構之間）；認知網絡分析結論進一步表明，實驗組學生的認知層次更趨近于深度學習——上述結論可引用姚艷莉^[29]提出的觀點來解釋，即寫作能力歸根到底是思維能力，而思維能力的提升是促使寫作水平提升的關鍵。原因在于，SVVR技術提供的浸入式體驗可以使學生以第一人稱的視角去觀察、聆聽和觸摸，此過程在一定程度上緩解了傳統寫作學習中敘事主題背景與閱讀情景分離所引發的疏離感，同時滿足了學生對信息傳遞交互性的需求，顛覆了信息傳遞的單向性。這種互動有助于提升學生的認知加工與知識遷移能力，并突破既定思維的禁錮，實現思維表達力與創新力的雙重提升。其中，思維表達力有賴于學習者的經驗與知識基礎，而SVVR技術提供的感知體驗可以為學生的經驗重構提供“鮮活”素材，并通過逼真、生動的學習情境來激活學生的前置基礎知識，使其內在的經驗與基礎知識可以與即時的感知體驗形成關聯，這種新舊經驗之間的關聯與融合是提升學生思維深度的必要前提。思維創新力聚焦于對常規思維的突破與轉化，這就要求學生攻克低階寫作的思維局限。而SVVR的多通道式信息輸入模式可以促進學生對有限寫作素材的深入挖掘，在一定程度上突破思維局限，促使其分配更多的精力關注寫作的高階過程調控，完成從“單一文本架構”到“多元認知調控”的轉化，為思維創新力的提升打下了堅實的基礎。

本研究將浸入式SVVR技術融入寫作教學活動，能有效支持學生的深度寫作：①SVVR技術支持的深度寫作教學活動為學生的具身體驗提供了必要媒介，使學生能夠身臨其境般地感受寫作的對象和情境，提供更具體、豐富的感知覺體驗。個體寫作知識體系的建構有賴于身體的感知與體驗，越逼真、生動的情境越能支持個體的深度寫作。②SVVR技術支持的深度寫作教學活動可以為學生提供互動和參與的機會。學生可以在虛擬環境中與不同的角色和情景進行互動，發揮自己的想象力和創造力。這種互動可以激發學生主動學習的熱情和探究欲望，使他們能夠更加主動地參與到寫作過程中，從而促進個體的深度寫作。③SVVR技術支持的深度寫作教學活動可以提升學生的認知層次，特別是提升學生在特定的情景或已經歷的經驗范圍內利用相關知識進行概括的能力（即關聯與遷移能力），并促進他們對未經歷情景的想象、延伸與概括能力（即抽象拓展能力），這些能力正是支持學生深度寫作所需具備的關鍵能力。但值得注意的是，設計SVVR技術支持的虛擬學習環境需要充分考慮學生所處的認知階段，避免豐富的感知覺信息輸入可能帶來的認知負荷過載問題。此外，本研究的實驗周期較短，而寫作是一項需要長期培養的核心技能，因此有待在更長的實驗周期內進一步驗證SVVR技術應用的價值。

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The Influence of Spherical Video-based Virtual Reality Technology on Students’ Deep Writing

——Taking Elementary School Chinese Composition Course as an Example

CHEN Yu-ting¹""" LI Ming^{1[Corresponding Author]}""" YANG Gang²""" HUANG Chang-qin¹""" HAN Zhong-mei¹

（1. Key Laboratory of Intelligent Education Technology and Application of Zhejiang Province， Zhejiang Normal University， Jinhua， Zhejiang， China 321004; 2. College of Teacher Education， Wenzhou University， Wenzhou， Zhejiang， China 325000）

Abstract： Spherical video-based virtual reality （SVVR） technology is imperceptibly impacting traditional writing classes. The quasi-true learning situation created by SVVR technology can not only optimize the learning experience， but also provide a viable pathway for students’ deep writing. In light of this， the paper designed deep writing teaching activity supported by SVVR technology， and carried out a quasi-experiment in elementary school Chinese composition course. Through variance analysis and cognitive network analysis， this paper explored the effects of deep writing teaching activity supported by SVVR technology on students’ deep writing. The results demonstrated that this activity could not only significantly enhance students’ writing performance， but also support the development of their cognitive levels， which was embodied in the enhancement of students’ ability to abstract and summarize the learning content， and the improvement of their ability to imagine and expand the unexperienced scenes. These above conclusions affirmed the value of SVVR technology in facilitating students’ deep writing， which could provide innovative approaches for optimizing traditional writing learning methods， and offer reference for implementing deep learning activities in Chinese classes.

Keywords： SVVR technology; writing literacy; deep writing; immersive learning