基于虛擬仿真技術(shù)的實(shí)驗(yàn)心理學(xué)課程教學(xué)模式的探討

陳亞楠 李靜一

摘? 要：實(shí)驗(yàn)心理學(xué)作為心理學(xué)領(lǐng)域的重要分支，對于揭示心理現(xiàn)象的本質(zhì)和內(nèi)在規(guī)律具有重要意義。傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)心理學(xué)教學(xué)模式在一定程度上存在局限性，如受限的實(shí)驗(yàn)條件、道德和安全問題等。文章旨在探討基于虛擬仿真技術(shù)的實(shí)驗(yàn)心理學(xué)教學(xué)改革，分析虛擬仿真技術(shù)在實(shí)驗(yàn)心理學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用前景，特別是它對實(shí)驗(yàn)研究中生態(tài)效度的提升，以及它對學(xué)生學(xué)習(xí)體驗(yàn)和教學(xué)效果的影響。總體上，虛擬仿真技術(shù)能夠?yàn)閷?shí)驗(yàn)心理學(xué)教學(xué)提供更靈活的實(shí)驗(yàn)環(huán)境，能促進(jìn)學(xué)生的參與和探究精神，能在一定程度上提升教學(xué)效果。

關(guān)鍵詞：虛擬仿真技術(shù)；實(shí)驗(yàn)心理學(xué)；教學(xué)改革

中圖分類號：G642? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? 文章編號：1673-7164（2024）17-0169-04

一、實(shí)驗(yàn)心理學(xué)教學(xué)改革

實(shí)驗(yàn)心理學(xué)是心理學(xué)專業(yè)本科生的一門專業(yè)核心基礎(chǔ)課。自1879年馮特開始通過實(shí)驗(yàn)方法研究心理現(xiàn)象以來，實(shí)驗(yàn)心理學(xué)因其可操作性、可重復(fù)性和可驗(yàn)證性等特征而不再停留在哲學(xué)思辨的層面，開始面朝科學(xué)發(fā)展的新方向不斷前進(jìn)。隨著時(shí)代的變遷，心理學(xué)思潮不斷演進(jìn)，但實(shí)驗(yàn)心理學(xué)的核心思想一直貫穿始終。因此，國內(nèi)外高校一直非常重視對實(shí)驗(yàn)心理學(xué)課程教學(xué)的研究。［1］

（一）傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)心理學(xué)教學(xué)面臨的問題和挑戰(zhàn)

傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)心理學(xué)教學(xué)方法在其誕生之初無疑是先進(jìn)的。例如，紙筆測試是最基礎(chǔ)的心理學(xué)實(shí)驗(yàn)手段，它能夠幫助研究者記錄下被試的反應(yīng)和答案，從而分析一些基本的心理現(xiàn)象。小組討論和實(shí)地實(shí)驗(yàn)也為實(shí)驗(yàn)心理學(xué)研究提供了更豐富的實(shí)驗(yàn)環(huán)境和情境，使得實(shí)驗(yàn)結(jié)果更具說服力。然而，隨著社會(huì)生活和科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，也面臨著新的挑戰(zhàn)和需求。傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)心理學(xué)教學(xué)方法在應(yīng)對這些新的挑戰(zhàn)時(shí)顯得力不從心。［2］首先，操作上，這些方法往往過于復(fù)雜。紙筆測試、小組討論和實(shí)地實(shí)驗(yàn)都需要大量的人力和物力資源，而且難以進(jìn)行大規(guī)模的推廣和應(yīng)用。其次，這些方法在時(shí)間上也不盡人意。例如小組討論和實(shí)地實(shí)驗(yàn)往往需要花費(fèi)很長時(shí)間來籌備和執(zhí)行，這對于學(xué)生和教師來說都是一個(gè)不小的挑戰(zhàn)。最關(guān)鍵的是，傳統(tǒng)的方法很難模擬真實(shí)的生活場景，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)結(jié)果的生態(tài)效度受到質(zhì)疑。

隨著科技的進(jìn)步，迫切需要一種新的實(shí)驗(yàn)心理學(xué)教學(xué)方法，能夠更好地模擬真實(shí)的生活情境，提高實(shí)驗(yàn)結(jié)果的生態(tài)效度。這就是為什么現(xiàn)代技術(shù)，特別是虛擬仿真技術(shù)開始在實(shí)驗(yàn)心理學(xué)教學(xué)中發(fā)揮越來越重要的作用。虛擬仿真技術(shù)能夠?yàn)閷W(xué)生提供一個(gè)高度真實(shí)的環(huán)境，使他們能夠自由地在該環(huán)境中進(jìn)行各種實(shí)驗(yàn)，更好地理解和掌握實(shí)驗(yàn)心理學(xué)的知識(shí)和技能。［3］

（二）虛擬仿真技術(shù)的優(yōu)勢和特點(diǎn)

傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)方法受限于實(shí)際環(huán)境的條件，很多時(shí)候難以重現(xiàn)或模擬某些特定的環(huán)境或情境。而虛擬仿真技術(shù)則允許研究者自由構(gòu)建、修改實(shí)驗(yàn)環(huán)境，從而更加精準(zhǔn)地控制實(shí)驗(yàn)變量。虛擬仿真技術(shù)是一種模擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境和場景的技術(shù)手段，通過計(jì)算機(jī)生成的虛擬世界，使學(xué)生能夠身臨其境地參與實(shí)驗(yàn)。這一技術(shù)結(jié)合了現(xiàn)代計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、人機(jī)交互、傳感器技術(shù)等多個(gè)領(lǐng)域的前沿技術(shù)，為各種應(yīng)用領(lǐng)域帶來了創(chuàng)新的解決方案。在實(shí)驗(yàn)心理學(xué)教學(xué)中，虛擬仿真技術(shù)可以創(chuàng)造出各種復(fù)雜的情境，如社交互動(dòng)、緊急情況等，為學(xué)生提供更豐富的實(shí)驗(yàn)體驗(yàn)。［4］此外，虛擬仿真技術(shù)還能夠模擬不同的心理障礙和疾病，幫助學(xué)生更好地理解心理問題的本質(zhì)。

與傳統(tǒng)的教學(xué)方法相比，虛擬仿真技術(shù)更具吸引力，能夠提高學(xué)生的參與度和興趣。這種互動(dòng)性和沉浸式體驗(yàn)使學(xué)生更容易理解和掌握復(fù)雜的概念。虛擬仿真技術(shù)能夠激發(fā)學(xué)生勇于參與和探究的精神。學(xué)生可以在虛擬環(huán)境中自主操作和實(shí)驗(yàn)，從而增加他們的實(shí)際參與感和學(xué)習(xí)動(dòng)力。此外，虛擬仿真技術(shù)還可以降低學(xué)習(xí)的焦慮感，因?yàn)閷W(xué)生可以在虛擬環(huán)境中多次嘗試和實(shí)驗(yàn)，而不必?fù)?dān)心實(shí)驗(yàn)結(jié)果對自身產(chǎn)生長期影響。研究表明，虛擬仿真技術(shù)可以提升實(shí)驗(yàn)心理學(xué)教學(xué)的效果。通過虛擬仿真技術(shù)，學(xué)生可以更深入地理解實(shí)驗(yàn)的過程和原理，從而增強(qiáng)他們的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和分析能力。虛擬仿真技術(shù)還可以記錄學(xué)生在虛擬實(shí)驗(yàn)中的行為和反應(yīng)數(shù)據(jù)，為教師提供更多的教學(xué)反饋和指導(dǎo)。［5］

綜上所述，科技的進(jìn)步為實(shí)驗(yàn)心理學(xué)教學(xué)帶來了新的機(jī)遇和挑戰(zhàn)。因此要不斷地探索和嘗試，以找到更合適的教學(xué)方法。而虛擬仿真技術(shù)無疑提供了一個(gè)有力的工具，能夠更好地滿足教學(xué)需求。

二、實(shí)驗(yàn)心理學(xué)中的生態(tài)效度

生態(tài)效度，又稱為外部效度或情境效度，主要關(guān)注研究結(jié)果是否可以推廣到實(shí)際情境和其他群體。更為具體地說，生態(tài)效度涉及研究的結(jié)果是否適用于日常生活中的實(shí)際環(huán)境、時(shí)間和地點(diǎn)等。它不同于內(nèi)部效度，后者主要關(guān)注研究中是否確實(shí)是實(shí)驗(yàn)處理引起了結(jié)果的變化，而不受其他干擾變量的影響。一個(gè)研究擁有高生態(tài)效度意味著其結(jié)果在實(shí)際環(huán)境中是可行和有意義的，可以被廣泛應(yīng)用。

（一）生態(tài)效度在實(shí)驗(yàn)心理學(xué)中的重要性

實(shí)驗(yàn)心理學(xué)側(cè)重于在受控的實(shí)驗(yàn)環(huán)境中研究心理現(xiàn)象。實(shí)驗(yàn)心理學(xué)家設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，操縱變量，以期探索原因與結(jié)果之間的關(guān)系。盡管這提供了大量有關(guān)心理過程的信息，但由于實(shí)驗(yàn)通常在非常受限制的、標(biāo)準(zhǔn)化的環(huán)境中進(jìn)行，因此其結(jié)果在更為廣泛、現(xiàn)實(shí)的環(huán)境中的適用性可能會(huì)受到質(zhì)疑。

現(xiàn)實(shí)生活中的環(huán)境遠(yuǎn)比實(shí)驗(yàn)室更為復(fù)雜。個(gè)體所面臨的各種心理和情感反應(yīng)很可能受到多種因素的綜合影響，而這些因素在實(shí)驗(yàn)室的環(huán)境中可能被簡化或排除。例如，一個(gè)研究情緒反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)可能只關(guān)注某一特定的刺激，而忽視了真實(shí)生活中眾多的其他干擾因素。心理學(xué)研究的目的并非僅僅是為了積累知識(shí)。更重要的是，這些知識(shí)能夠指導(dǎo)現(xiàn)實(shí)生活中的行為和決策。因此，實(shí)驗(yàn)結(jié)果的普遍性和適用性就顯得尤為重要。無論是心理健康的干預(yù)措施、教育策略還是管理措施，都需要以具有高生態(tài)效度的結(jié)論作為指導(dǎo)。［6］

實(shí)驗(yàn)室環(huán)境的受控特性，雖然為實(shí)驗(yàn)提供了方便，但也可能導(dǎo)致研究結(jié)果與現(xiàn)實(shí)環(huán)境脫節(jié)。過度依賴實(shí)驗(yàn)室環(huán)境可能會(huì)使研究者陷入“四墻之內(nèi)”的誤區(qū)，過分強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)條件的重要性，而忽視了現(xiàn)實(shí)環(huán)境中多種多樣的干擾因素。當(dāng)研究結(jié)果能夠真實(shí)反映日常生活中的心理現(xiàn)象，它們更有可能被社會(huì)所接受，并轉(zhuǎn)化為有益的政策和干預(yù)措施。

總的來說，生態(tài)效度在實(shí)驗(yàn)心理學(xué)中的重要性不言而喻。為了確保研究的實(shí)際意義和應(yīng)用價(jià)值，研究者必須在設(shè)計(jì)和實(shí)施實(shí)驗(yàn)時(shí)認(rèn)真考慮其生態(tài)效度。與真實(shí)環(huán)境中的觀察和調(diào)查相結(jié)合，確保研究結(jié)果具有廣泛的適用性和影響力。

（二）虛擬仿真技術(shù)如何提高實(shí)驗(yàn)研究中的生態(tài)效度

隨著科技的進(jìn)步，越來越多的研究者開始利用虛擬仿真技術(shù)來增強(qiáng)他們研究的生態(tài)效度。該技術(shù)的目的是創(chuàng)建一個(gè)現(xiàn)實(shí)和控制的環(huán)境，其中研究者可以操縱各種因素，模擬真實(shí)世界的場景效果。

近些年，虛擬仿真技術(shù)已經(jīng)逐步在多個(gè)領(lǐng)域中得到了廣泛的應(yīng)用。［7］例如心理健康領(lǐng)域中的虛擬現(xiàn)實(shí)暴露治療已經(jīng)被證明對許多焦慮障礙患者是有效的。在治療中，患者被置于一個(gè)模擬的環(huán)境中，例如高空或者蜘蛛出沒的地方，以幫助他們面對和克服恐懼。這種方法的生態(tài)效度相對較高，因?yàn)榛颊邔?shí)際上是在一個(gè)真實(shí)感覺的環(huán)境中接受治療，而不是傳統(tǒng)的診所設(shè)置。

傳統(tǒng)的教學(xué)方法，特別是在大型課堂中，通常難以引起學(xué)生的興趣和參與。但是，通過使用虛擬仿真技術(shù)，教師可以創(chuàng)建一個(gè)互動(dòng)和引人入勝的學(xué)習(xí)環(huán)境。首先，虛擬環(huán)境通常是3D的，與2D的教科書圖像相比，其可為學(xué)生提供更為真實(shí)和深入的體驗(yàn)。此外，許多虛擬仿真軟件允許學(xué)生互動(dòng)，學(xué)生可以直接操縱和探索，而不僅僅限于觀察。其次，與真實(shí)世界任務(wù)相關(guān)的仿真可以增加學(xué)生的參與度。例如醫(yī)學(xué)生可以在虛擬環(huán)境中進(jìn)行手術(shù)，工程學(xué)生可以設(shè)計(jì)和測試項(xiàng)目原型。最后，虛擬仿真技術(shù)還可以支持團(tuán)隊(duì)合作。在一個(gè)共享的虛擬環(huán)境中，學(xué)生可以合作解決問題，進(jìn)行討論和分享他們的發(fā)現(xiàn)。

虛擬仿真技術(shù)最大的優(yōu)勢之一是其能夠模擬幾乎任何現(xiàn)實(shí)世界的環(huán)境。與實(shí)驗(yàn)室設(shè)置相比，這些模擬環(huán)境的生態(tài)效度要高得多。首先，虛擬仿真技術(shù)可以模擬物理環(huán)境。從天氣到地形，從建筑物到交通工具，幾乎所有的物理因素都可以在虛擬環(huán)境中被準(zhǔn)確再現(xiàn)。其次，虛擬仿真技術(shù)還可以模擬社會(huì)互動(dòng)。通過使用虛擬人物，研究者可以模擬各種社交場景，如聚會(huì)、會(huì)議或沖突。最后，虛擬仿真技術(shù)還允許研究者操縱環(huán)境中的各種因素，以觀察它們?nèi)绾斡绊憘€(gè)體的行為和反應(yīng)。此優(yōu)勢在研究心理現(xiàn)象時(shí)尤為適用，因?yàn)樵撗芯靠梢栽谝粋€(gè)高度受控但仍然具有高生態(tài)效度的環(huán)境中進(jìn)行。

總體而言，虛擬仿真技術(shù)為提高實(shí)驗(yàn)心理學(xué)的生態(tài)效度提供了強(qiáng)大的支撐性工具。其不僅可以模擬真實(shí)的環(huán)境，還可以增強(qiáng)學(xué)生的互動(dòng)性和參與度，從而提高他們的學(xué)習(xí)效果。隨著虛擬仿真技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展和完善，它們在教育和研究中的應(yīng)用將持續(xù)增長。

三、虛擬仿真技術(shù)在實(shí)驗(yàn)心理學(xué)中的應(yīng)用

虛擬仿真技術(shù)可以模擬真實(shí)世界的環(huán)境和情境，使用戶有身臨其境的感覺，增強(qiáng)體驗(yàn)的真實(shí)性。在虛擬環(huán)境中進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，無須擔(dān)心可能發(fā)電的傷害或風(fēng)險(xiǎn)，特別是對于那些在真實(shí)環(huán)境中可能導(dǎo)致危險(xiǎn)的實(shí)驗(yàn)。基于此，本研究結(jié)合虛擬仿真的特點(diǎn)具體探討了虛擬仿真在實(shí)驗(yàn)心理學(xué)中的應(yīng)用。

（一）創(chuàng)建復(fù)雜實(shí)驗(yàn)情境

虛擬仿真技術(shù)可以模擬各種心理學(xué)實(shí)驗(yàn)所需的復(fù)雜情境，如社交互動(dòng)、緊急情況、自然環(huán)境等使研究者能夠更精細(xì)地控制實(shí)驗(yàn)條件，以便更好地研究不同因素對心理現(xiàn)象的影響。在認(rèn)知研究中，通過虛擬環(huán)境，研究者可以模擬復(fù)雜的情境來探索人類的記憶、注意、決策等認(rèn)知功能。例如模擬超市環(huán)境以研究消費(fèi)者的購物行為和決策過程。

（二）模擬心理障礙和疾病

虛擬仿真技術(shù)可以創(chuàng)造出模擬人類心理障礙和疾病的虛擬環(huán)境，幫助學(xué)生更深入地理解和觸及這些問題的本質(zhì)。例如，學(xué)生可以在虛擬環(huán)境中體驗(yàn)抑郁、社交焦慮等心理障礙，從而加深他們對這些問題的認(rèn)識(shí)。

（三）提供互動(dòng)體驗(yàn)

虛擬環(huán)境可以提供與參與者的互動(dòng)體驗(yàn)，使他們更深入地參與到實(shí)驗(yàn)中。參與者可以在虛擬環(huán)境中進(jìn)行各種操作和決策，從而增加他們的參與感和情感投入。在虛擬環(huán)境中，研究者可以模擬各種社交場景，如公共演講、團(tuán)隊(duì)合作等，探索人類在社交場合的行為和互動(dòng)模式。

（四）增強(qiáng)情感激活

虛擬環(huán)境可以創(chuàng)建各種情感觸發(fā)的場景，如高空、密閉空間等，幫助研究者深入了解人類的情感反應(yīng)和應(yīng)對策略。虛擬環(huán)境還可以通過視覺、聽覺和觸覺等多種感知通道來激活參與者的情感。這對于研究情感、情緒和注意偏向等心理現(xiàn)象具有較高價(jià)值。［8］

（五）探索非傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)題材

虛擬環(huán)境為實(shí)驗(yàn)心理學(xué)提供了探索非傳統(tǒng)題材的機(jī)會(huì)，如虛擬現(xiàn)實(shí)中的道德困境、社會(huì)沖突等。這些題材在傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)條件下可能難以實(shí)現(xiàn)，但在虛擬環(huán)境中則可以更加真實(shí)地進(jìn)行模擬和研究。

（六）提供安全性和倫理性

部分心理實(shí)驗(yàn)可能會(huì)涉及不安全或不符合倫理規(guī)范的情況。虛擬仿真技術(shù)可以在安全的環(huán)境中模擬不規(guī)范的情況，從而使研究者能夠更自由地探索和研究相關(guān)現(xiàn)象，保障參與者的安全和隱私。

隨著技術(shù)的發(fā)展，虛擬仿真技術(shù)在實(shí)驗(yàn)心理學(xué)中的應(yīng)用也日益廣泛。其可為研究者提供一個(gè)既安全又真實(shí)的環(huán)境，使他們可以更深入、更準(zhǔn)確地探索人類的心理過程。這種技術(shù)也能為心理學(xué)的教學(xué)和培訓(xùn)帶來革命性的變革，使學(xué)生能夠更好地理解和掌握實(shí)驗(yàn)心理學(xué)的知識(shí)和技能。［9］

四、研究展望

（一）虛擬仿真技術(shù)的局限性

虛擬仿真技術(shù)在實(shí)驗(yàn)心理學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用尚面臨一些挑戰(zhàn)，如技術(shù)成本、虛擬環(huán)境的真實(shí)感等問題。首先，盡管虛擬仿真技術(shù)在模擬真實(shí)環(huán)境方面有所進(jìn)步，但它們?nèi)匀皇艿郊夹g(shù)的限制。其次，高級的虛擬仿真技術(shù)和軟件可能需要大量的資金投入，這可能超出了許多教育機(jī)構(gòu)和研究者的預(yù)算。最后，虛擬仿真技術(shù)的引入可能會(huì)導(dǎo)致學(xué)生和研究者過度依賴技術(shù)，而忽略了傳統(tǒng)的學(xué)習(xí)和研究方法。因此，虛擬仿真技術(shù)不應(yīng)取代傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)心理學(xué)教學(xué)方法，而是作為補(bǔ)充和拓展輔助教學(xué)工作。

（二）未來的發(fā)展趨勢

隨著技術(shù)的進(jìn)步，虛擬仿真技術(shù)將在未來變得更加先進(jìn)和普及。其可能的發(fā)展方向包括：未來的技術(shù)將能夠更好地模擬真實(shí)世界，提供更為真實(shí)和沉浸式的體驗(yàn)。除了實(shí)驗(yàn)心理學(xué)，其他學(xué)科，如醫(yī)學(xué)、工程學(xué)和藝術(shù)等，也將更加依賴虛擬仿真技術(shù)進(jìn)行教學(xué)和研究。隨著技術(shù)成本的降低，更多的教育機(jī)構(gòu)和研究者將能夠使用和受益于虛擬仿真技術(shù)。

五、結(jié)語

基于虛擬仿真技術(shù)的實(shí)驗(yàn)心理學(xué)教學(xué)改革為傳統(tǒng)教學(xué)模式注入了新的活力。虛擬仿真技術(shù)能夠?yàn)閷W(xué)生創(chuàng)造更靈活、開放的實(shí)驗(yàn)環(huán)境，提升他們的學(xué)習(xí)體驗(yàn)和參與度。本研究探討了虛擬仿真技術(shù)在實(shí)驗(yàn)心理學(xué)中的應(yīng)用，分析了虛擬仿真技術(shù)對生態(tài)效度的提升。雖然當(dāng)前應(yīng)用面臨著一些挑戰(zhàn)，但隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，虛擬仿真技術(shù)有望成為實(shí)驗(yàn)心理學(xué)教學(xué)的重要支持手段，為培養(yǎng)具有實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和分析能力的心理學(xué)人才做出貢獻(xiàn)。未來，隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，虛擬仿真技術(shù)有望在實(shí)驗(yàn)心理學(xué)教學(xué)中發(fā)揮更大的作用，為學(xué)生提供更豐富的學(xué)習(xí)體驗(yàn)。

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（責(zé)任編輯：敖利）