虛擬現(xiàn)實

沈耘

初次接觸VR，是在2015年底的學校家長課堂上，和孩子們一起上了一節(jié)科普課《什么是VR》。VR就是虛擬現(xiàn)實，是應用計算機生成一種虛擬環(huán)境，是一種多源信息融合的、交互式三維動態(tài)影像和行為仿真系統(tǒng)。

這節(jié)科普課是從學生頭戴VR眼鏡模擬走獨木橋開始的。體驗的學生小心翼翼地在平地上搖擺前行，感覺非常神奇，一下子被這奇特的感覺吸引了。我校的科學老師也獲得了靈感——要是能讓學生在課堂上也有這樣身臨其境的學習體驗該有多好！由此，我們開始了VR技術(shù)進課堂的教學實踐。

技術(shù)改變課堂結(jié)構(gòu)

1. 全國首節(jié)VR公開課—— 吃蟹的滋味只有自己知道

孩子們在體驗課上嘗到了甜頭，課余我們組織學生到現(xiàn)場體驗各種VR設(shè)備和沉浸式、交互式的各種大中小型VR游戲：坐過山車、遨游太空、下潛海底、模擬CS……孩子們興奮不已，期待著在課堂上也能有VR體驗。

今年4月5日，學校課程中心與北京微視酷科技有限責任公司合作的VR虛擬現(xiàn)實“IES沉浸式教學系統(tǒng)”公開課正式開講。我校的科學教師李欣執(zhí)教的六年級《太陽系》成為全國首節(jié)VR科學公開課，滿足了孩子們的愿望，實現(xiàn)了老師們的夢想。

課上，40余名學生戴上VR眼鏡，變身成為外太空宇航員，穿梭于太陽系八大行星中，在無垠的太空中遨游，親眼見證土星的光環(huán)、木星的大紅斑。在科學課堂上，這一切都是應用VR技術(shù)模擬出來的，“真實”地呈現(xiàn)在學習者的眼前。

2. 新技術(shù)帶來的課堂結(jié)構(gòu)的變化

《太陽系》一課是教科版小學科學教材六年級上冊的內(nèi)容。課上，學生們在李欣老師的指導下，頭戴VR眼鏡，自由地飛向太陽系中的任何一個星體，近距離觀察太陽和每一個行星的表面特征，感受飛行速度，觀測飛行距離。孩子們的感受是“真實”的，興趣是濃厚的，學習是主動積極的。在這背后，是李老師一次次地提出技術(shù)要求，與設(shè)計人員反復溝通要給學生呈現(xiàn)怎樣的“真實”場景。備課不僅僅要備教材、備學生，還要備設(shè)備，同時還要預設(shè)學生的各種反饋，這對教師的課堂實施提出了更高的要求。課上，新技術(shù)的使用完全顛覆了傳統(tǒng)教學的教和學的雙邊活動。新技術(shù)的應用和新設(shè)備的使用使得課堂結(jié)構(gòu)悄然變革，形成了師生、生生、教師與設(shè)備、學生與設(shè)備多元互動的課堂結(jié)構(gòu)，對教師的教學管理提出了更高的要求。

技術(shù)改變學習方式

相比以往課堂中出示的“太陽系”組成的二維圖像，在VR沉浸式教學中，學生有身臨其境的“真實”感受，激發(fā)了學生關(guān)注學習內(nèi)容?！癡R眼鏡實在太酷了，我感覺自己像置身外太空的宇航員，輕輕轉(zhuǎn)動頭部就可以‘飛向任何一顆行星！”一位學生這樣說。虛擬的環(huán)境，真實的感受，學習不再是被動的接受，而成為鮮活的體驗。

李欣老師在課后反思中寫道：“這次將虛擬現(xiàn)實技術(shù)引入科學課中，實現(xiàn)了將以往教學中難以‘眼見為實的情境，直觀、‘真實地呈現(xiàn)出來。學生能直觀地看到太陽系分布和行星樣貌，同時還能讓學生直觀地建立起空間感。教師教好，最終目的是讓學生學好?！鎸嵉母惺芪龑W生積極主動地去探究，學生們提出‘我去的是哪顆行星？‘我怎么還飛不到？一系列的問題，去探究——太陽系中八大行星誰離太陽最近？誰最遠？它們誰大誰小？它們之間如何排列？學生在回答這些問題的過程中，課堂變得更加靈動，學習變得更有價值，學生獲得了更快的成長。”

新技術(shù)與課堂學習的距離有多遠

1. 新技術(shù)進課堂，需要教師專業(yè)的教學方式

自從開展VR課堂教學實踐，筆者觀察發(fā)現(xiàn)，市場上的VR產(chǎn)品多半是為娛樂服務的游戲類，教育類產(chǎn)品所占比例低于10%。而這10%的教育類VR產(chǎn)品有沉浸式和交互式之分。就其形式來說，沉浸式的設(shè)備真實感強，但缺少交互性；而交互式產(chǎn)品的美中不足是真實感差。

從課堂實際效果來看，沉浸式VR產(chǎn)品可針對教師的教學個性化開發(fā)，有更好的課堂適恰性，能更好地實現(xiàn)教師的教學意圖，創(chuàng)設(shè)更個性化、更真實、更震撼的學習體驗。在交互式VR產(chǎn)品的使用過程中，學生分組戴上3D捕捉眼鏡，手持交互筆，在屏幕上完成互動學習，學習更個性化，學生能夠親歷可操作的、直觀的、立體的探究過程。

技術(shù)人員開發(fā)的VR學習資源，釋放了技術(shù)創(chuàng)新服務于教育的信號，使得課堂學習方式的變革成為可能。但技術(shù)如何在課堂上既要用得了，又要用得好，這需要教師用專業(yè)的教學方法來實施。如果沒有教師參與設(shè)計教學資源，即使有再好的技術(shù)這種教學資源，也沒有長久的生命力。

2. 課堂呼喚新技術(shù)，關(guān)鍵是教師的需求要與專業(yè)技術(shù)人員對接

科學課堂上的VR教學實踐，激發(fā)了學科教師對虛擬現(xiàn)實技術(shù)的應用興趣，他們紛紛加入相關(guān)教學探索中。語文、數(shù)學、美術(shù)、英語、科學等學科教師提出了自己的需求，期待“私人訂制”自己的專屬VR實踐課。學校為此開設(shè)了VR應用講座，如模擬火災逃生、烹飪安全等場景。全校教師還制作了谷歌紙盒眼鏡，設(shè)置自己的手機做VR終端，直觀體驗VR環(huán)境。我們不僅有沉浸式VR設(shè)備的實踐，還進行了交互式VR設(shè)備的培訓。許多教師都在其中找到了可以應用在課堂教學中的素材。其實，課堂中教學方式、學習方式的變革，也催生新技術(shù)的應用，最有價值的是讓技術(shù)人員走進課堂，走進學校，傾聽教師的需求，實現(xiàn)VR學習內(nèi)容資源的有效開發(fā)。

總之，VR技術(shù)必定會走進課堂，也一定會促進課堂結(jié)構(gòu)與學習方式的變革。但VR技術(shù)在課堂上應用的成效如何，需要教師和專業(yè)技術(shù)人員深入溝通，緊密配合，最終讓技術(shù)之光照亮課堂。

（作者單位：北京市中關(guān)村第二小學）