虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在歷史教學(xué)中的應(yīng)用

陳華明 吳建平 方芳 徐溪溪 歐九瑜

摘 要：虛擬現(xiàn)實(shí)（VR）技術(shù)能通過(guò)創(chuàng)設(shè)情境與體驗(yàn)虛擬世界，克服抽象歷史知識(shí)的教學(xué)難題，在教學(xué)過(guò)程中通過(guò)對(duì)臨場(chǎng)感的控制提升學(xué)習(xí)效果。根據(jù)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在教學(xué)方面的優(yōu)點(diǎn)，結(jié)合歷史教學(xué)現(xiàn)實(shí)需求，探索其在歷史教學(xué)中的應(yīng)用，以便正確選擇需借助虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)開(kāi)展的教學(xué)內(nèi)容。憑借視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)、觸覺(jué)和嗅覺(jué)等多感觀整合促進(jìn)歷史深度學(xué)習(xí)。文獻(xiàn)綜合分析發(fā)現(xiàn)，建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論情境教學(xué)與混合式教學(xué)可為虛擬現(xiàn)實(shí)教學(xué)應(yīng)用提供理論基礎(chǔ)，其理論可引導(dǎo)虛擬現(xiàn)實(shí)教學(xué)與傳統(tǒng)教學(xué)方式有機(jī)結(jié)合，最終提升教學(xué)效果。

關(guān)鍵詞：虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù);歷史教學(xué);建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論;深度學(xué)習(xí);情境教學(xué);混合式教學(xué)

DOI：10. 11907/rjdk. 181641

中圖分類號(hào)：G434文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1672-7800（2019）002-0190-04

Abstract： Virtual reality （VR） technology can overcome the teaching difficulties of abstract historical knowledge by creating situations and experiencing virtual world， and improve the learning effect by controlling the sense of presence in the teaching process. According to the advantages of virtual reality technology in teaching， combined with the actual needs of history teaching， we explore its application in history teaching with the purpose to choose the right virtual reality teaching content. The integration of visual， auditory， tactile and olfactory senses promotes the deep learning of history. Based on the comprehensive analysis of literatures， it is learned that constructivist learning theory's situational teaching and blended teaching can provide theoretical basis for VR teaching application. Its theory can guide the organic combination of VR teaching and traditional teaching methods， and finally improve the teaching effect.

Key Words： virtual reality technology; history teaching; constructivist learning theory; deep learning; situational teaching; blended teaching

0 引言

歷史文物、歷史場(chǎng)景、歷史人物及歷史事件等可通過(guò)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)“重現(xiàn)”，給歷史教學(xué)帶來(lái)創(chuàng)新的可能。近年來(lái)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)發(fā)展愈加完善，在教育領(lǐng)域的應(yīng)用研究也逐漸增多。從近3年的研究趨勢(shì)看，其應(yīng)用領(lǐng)域范圍大幅擴(kuò)展，涉及醫(yī)學(xué)教育、實(shí)驗(yàn)教學(xué)、仿真教學(xué)、虛擬場(chǎng)景、虛擬校園等，但其中虛擬歷史的研究較少。國(guó)外VR視頻開(kāi)發(fā)主要關(guān)注科普文化方向，其次是在游戲及自然科學(xué)、物理、醫(yī)學(xué)課堂方面的研究，對(duì)于歷史教學(xué)沒(méi)有形成系統(tǒng)研究。雖然有一些虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的教育研究已轉(zhuǎn)向歷史課堂，但總體研究量還不能達(dá)到質(zhì)變效果。歷史教育不僅能培養(yǎng)愛(ài)國(guó)情懷，還能提升人文素養(yǎng)、發(fā)展思維能力、端正價(jià)值觀。歷史教育具有重要意義，但常規(guī)多媒體課件已經(jīng)無(wú)法滿足歷史教育的要求，教學(xué)日漸增長(zhǎng)的媒體依賴性需要有更加先進(jìn)的技術(shù)提供支持，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在歷史教學(xué)中的應(yīng)用給歷史教學(xué)改革帶來(lái)全新風(fēng)貌，將歷史教學(xué)中的抽象問(wèn)題進(jìn)行虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)計(jì)，以現(xiàn)有技術(shù)是可以實(shí)現(xiàn)的。綜上所述，研究需在遵循客觀規(guī)律的基礎(chǔ)上，以建構(gòu)主義理論為指導(dǎo)，將虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)優(yōu)勢(shì)應(yīng)用于歷史教學(xué)中才能行之有效。

1 應(yīng)用狀況

1.1 國(guó)外教育研究狀況

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)最早起源于美國(guó)，從模擬仿真物理現(xiàn)實(shí)開(kāi)始， 1929年Edwin Link發(fā)明了飛行模擬器，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)也在逐步醞釀中[1]。1985年有學(xué)者將虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)模擬人體用于醫(yī)學(xué)研究與教學(xué)活動(dòng);1992年美國(guó)東卡羅林納大學(xué)建立虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)與交易實(shí)驗(yàn)室（VREL），考察虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)對(duì)教育的影響及在真實(shí)世界中的應(yīng)用[2]。隨著技術(shù)日漸完善，加州Infinite Z公司開(kāi)發(fā)了由計(jì)算機(jī)與虛擬現(xiàn)實(shí)顯示器組裝的Z Space，其配備的觸控筆工具可操縱虛擬物體，教學(xué)過(guò)程中學(xué)習(xí)者可與虛擬心臟進(jìn)行互動(dòng)。此外，全球第一款VR顯示設(shè)備發(fā)明者Tom Furness于2016年啟動(dòng)了“VR+教育”事業(yè)，并借助AR/VR應(yīng)用交流社區(qū)Virtual World Society建立VR內(nèi)容創(chuàng)造者與金融支持聯(lián)盟，將大眾休閑的客廳變成知識(shí)交流的教室[3]。

其它發(fā)達(dá)國(guó)家也非常重視虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的教育應(yīng)用。如英國(guó)第一個(gè)教育虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)工程主要研究虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)軟件包[4]。諾丁漢大學(xué)進(jìn)行了桌面虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)輸入及輸出設(shè)備、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)裝備小型化與推廣性方面的研究[4]。日本虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)主要在建立大規(guī)模VR知識(shí)庫(kù)及虛擬現(xiàn)實(shí)游戲方面較為突出。東京大學(xué)與研究院等學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)在VR不同領(lǐng)域進(jìn)行了較為深入研究[5]。數(shù)百家教學(xué)機(jī)構(gòu)利用Second Life向?qū)W生提供學(xué)習(xí)機(jī)會(huì)，在虛擬環(huán)境中參觀大學(xué)、訪問(wèn)名勝古跡[3]。除各大科技巨頭的熱情投入外，大學(xué)及研究機(jī)構(gòu)也展開(kāi)了全面研究。目前國(guó)外建設(shè)虛擬現(xiàn)實(shí)課堂在技術(shù)方面已經(jīng)成熟。

1.2 國(guó)內(nèi)教育研究狀況

1996年天津大學(xué)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)虛擬校園成為國(guó)內(nèi)最早開(kāi)發(fā)的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用，西安虛擬現(xiàn)實(shí)工程技術(shù)研究中心為國(guó)內(nèi)最早開(kāi)展VR技術(shù)實(shí)驗(yàn)的機(jī)構(gòu)[4-5]。北京航天航空大學(xué)在VR視覺(jué)接口方面有一定研究成果，代表作品是分布式飛行模擬應(yīng)用[6]。此外，浙江大學(xué)在建筑虛擬規(guī)劃、虛擬設(shè)計(jì)方面均有應(yīng)用，哈爾濱工業(yè)大學(xué)以人機(jī)交互為研究重點(diǎn)，清華大學(xué)以“臨場(chǎng)感”研究為主[7-8]。

目前，北航、清華、浙大等高校與工業(yè)信息化部等部門及電子工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化研究院、高科技公司聯(lián)合研究VR技術(shù)教學(xué)應(yīng)用，并在校內(nèi)建立了虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)實(shí)驗(yàn)室，著手新一輪科學(xué)研究與技術(shù)開(kāi)發(fā)[6]。國(guó)內(nèi)企業(yè)如新東方、樂(lè)視公司合作欲打造英語(yǔ)課堂虛擬現(xiàn)實(shí)教學(xué)，安妮股份以虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)兒童教育產(chǎn)品開(kāi)發(fā)為主，百度則計(jì)劃2017年在貧困山區(qū)學(xué)校構(gòu)建虛擬現(xiàn)實(shí)教室[9-10]。一些公司還成立了VR科普教育研究室，并開(kāi)展“VR創(chuàng)客基地”研究，其中涉及歷史文物科普。

2016年8月30日，《關(guān)于請(qǐng)組織申報(bào)“互聯(lián)網(wǎng)+”領(lǐng)域創(chuàng)新能力建設(shè)專項(xiàng)通知》[11]指出，我國(guó)要建設(shè)虛擬現(xiàn)實(shí)/增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)及應(yīng)用實(shí)驗(yàn)室。國(guó)家主席習(xí)近平2016年在杭州出席二十國(guó)集團(tuán)工商峰會(huì)開(kāi)幕式時(shí)，在題為“中國(guó)發(fā)展新起點(diǎn)，全球增長(zhǎng)新藍(lán)圖”的演講中也指出虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的教育應(yīng)用。2016年4月14日，工業(yè)和信息化部發(fā)布了《虛擬現(xiàn)實(shí)產(chǎn)業(yè)發(fā)展白皮書5.0》，全面闡述了國(guó)內(nèi)外虛擬現(xiàn)實(shí)產(chǎn)業(yè)發(fā)展?fàn)顩r，并指出：教育文化也是虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)一個(gè)重要領(lǐng)域[12]。因此總體方向是將技術(shù)、設(shè)備、工具的使用與教學(xué)改革相結(jié)合，利用技術(shù)、設(shè)備與工具探索、創(chuàng)設(shè)適應(yīng)信息時(shí)代特點(diǎn)的新型教學(xué)環(huán)節(jié)，創(chuàng)新教學(xué)模式，切實(shí)提升教育現(xiàn)代化水平。

2 建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論依據(jù)

2.1 人工創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)方法

建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論強(qiáng)調(diào)通過(guò)技術(shù)支持下的系統(tǒng)方法創(chuàng)設(shè)人工學(xué)習(xí)環(huán)境，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)正是創(chuàng)設(shè)環(huán)境的大師。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)通過(guò)創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情景，引發(fā)學(xué)生對(duì)知識(shí)本身的興趣，產(chǎn)生認(rèn)知需要，激發(fā)探究動(dòng)機(jī)等。例如目前較為流行的做法是將VR視頻資源整合到頭戴一體設(shè)備中，應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)建立控制視頻播放的一體化平臺(tái)，通過(guò)無(wú)線局域網(wǎng)鏈接上傳資源，打造虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境的人工創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)方法[12]。在堅(jiān)持以學(xué)習(xí)者為中心的條件下，學(xué)習(xí)者沉浸式地進(jìn)行信息加工處理，教師引導(dǎo)學(xué)習(xí)者進(jìn)行深入學(xué)習(xí)[13]。歷史教學(xué)中學(xué)習(xí)者在掌握原有知識(shí)（教師講解）下，通過(guò)虛擬現(xiàn)實(shí)歷史知識(shí)主動(dòng)建構(gòu)模型。

皮亞杰認(rèn)知發(fā)展理論認(rèn)為知識(shí)既非主觀的也非客觀的，而是個(gè)體與環(huán)境交互作用中逐漸習(xí)得的結(jié)果[14]。在學(xué)習(xí)過(guò)程中知識(shí)不是被傳遞的，而是學(xué)習(xí)者自我建構(gòu)的。在歷史教學(xué)中對(duì)于歷史的理解因人而異，通過(guò)對(duì)抽象歷史知識(shí)的虛擬現(xiàn)實(shí)，每個(gè)學(xué)習(xí)者都會(huì)有自己的理解，而非僅背誦歷史文字，談及歷史千篇一律。

維果斯基心理發(fā)展理論認(rèn)為促使學(xué)生心理發(fā)展的知識(shí)構(gòu)架存在于社會(huì)-文化-歷史中，其強(qiáng)調(diào)對(duì)歷史的理解，可見(jiàn)歷史教學(xué)對(duì)于人的發(fā)展至關(guān)重要[14]。該理論強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)需要協(xié)作，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)下的歷史教學(xué)通常需要學(xué)習(xí)者交流學(xué)習(xí)體驗(yàn)，分享學(xué)習(xí)成果，并且在虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境中學(xué)習(xí)者通過(guò)與虛擬歷史人物交流擴(kuò)展學(xué)習(xí)范圍。

斯皮諾認(rèn)為復(fù)雜知識(shí)的學(xué)習(xí)是“盲人摸象”，要從不同的視角去學(xué)習(xí)，最終構(gòu)建完整的知識(shí)體系[13-14]。歷史教學(xué)要基于不同的教學(xué)目標(biāo)從多個(gè)視角去理解，如對(duì)于歷史人物項(xiàng)羽和劉邦的學(xué)習(xí)要求有不同歷史視角。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)可以創(chuàng)設(shè)不同的歷史環(huán)境，使學(xué)生從不同的背景了解歷史。

2.2 混合式學(xué)習(xí)理論

實(shí)踐證明，用單一理論指導(dǎo)混合式學(xué)習(xí)或混合式教學(xué)無(wú)法得出研究結(jié)果。在基礎(chǔ)理論確立后也需要結(jié)合實(shí)際教學(xué)環(huán)境進(jìn)行多種理論共存的研究。比如，教學(xué)最優(yōu)化理論強(qiáng)調(diào)教學(xué)效果與教學(xué)時(shí)間最優(yōu)比例，教學(xué)過(guò)程用較短時(shí)間達(dá)到良好效果，即學(xué)習(xí)者在知識(shí)與能力、過(guò)程與方法、情感態(tài)度與價(jià)值觀等方面獲得和諧發(fā)展，用合理時(shí)間取得較大效度，符合虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)直觀呈現(xiàn)抽象知識(shí)的性質(zhì)。行為主義理論認(rèn)為學(xué)習(xí)是刺激-反應(yīng)的聯(lián)結(jié)，通過(guò)反復(fù)刺激可以達(dá)到學(xué)習(xí)目的，而虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)中的虛擬場(chǎng)景區(qū)別于傳統(tǒng)教育的刺激，強(qiáng)烈的代入感有助于增強(qiáng)學(xué)習(xí)者記憶。認(rèn)知主義學(xué)習(xí)理論強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)者發(fā)散性思維，通過(guò)思考總結(jié)、信息加工最終使有意義的學(xué)習(xí)發(fā)生[12]，而虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的想象性指學(xué)習(xí)者對(duì)所見(jiàn)所聞進(jìn)行思考，主動(dòng)習(xí)得知識(shí)。

3 歷史教學(xué)虛擬現(xiàn)實(shí)需求

3.1 歷史教學(xué)技術(shù)需求

傳統(tǒng)歷史教學(xué)通過(guò)書本文字傳播知識(shí)，教學(xué)效率得不到保障，而且課堂枯燥單一，多媒體課件大多淪為對(duì)文字的搬運(yùn)，已經(jīng)無(wú)法適應(yīng)現(xiàn)在學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)要求，也無(wú)法滿足學(xué)習(xí)者生日漸新奇的求知欲望。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)利用計(jì)算機(jī)圖形系統(tǒng)、各種控制接口設(shè)備，生成可交互的三維仿真環(huán)境，提供沉浸式學(xué)習(xí)環(huán)境。增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)將電子信息疊加于現(xiàn)實(shí)世界中，不僅可高度模擬現(xiàn)實(shí)世界，還可在虛擬環(huán)境中“接觸”模擬的實(shí)體。傳統(tǒng)視頻局限于單一平面內(nèi)，信息接收者通過(guò)平面像素變化獲取信息，而虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)不僅可以從視覺(jué)上將學(xué)習(xí)者帶入其中，還可從聽(tīng)覺(jué)、觸覺(jué)、嗅覺(jué)等帶來(lái)多方位感知[15]，使學(xué)習(xí)者更深入地了解歷史。

3.2 加工抽象知識(shí)需求

歷史教學(xué)中，教師難以用普通多媒體課件教授比較抽象的知識(shí)，學(xué)習(xí)者掌握難度大。對(duì)于一些特殊場(chǎng)景，如文物、古建筑等難以用文字描述到位，即使用圖片或其它多媒體也不夠生動(dòng)形象，原始居民的生活場(chǎng)景、居住建筑、使用的器具等需要通過(guò)模擬仿真才可在較短的教學(xué)時(shí)間內(nèi)達(dá)到教學(xué)效果。VR技術(shù)為學(xué)生發(fā)展發(fā)散思維提供了豐富資源與便利空間，最大限度地發(fā)揮了學(xué)生主動(dòng)性、積極性。啟發(fā)式教學(xué)方法與現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)相結(jié)合，將抽象的歷史知識(shí)以虛擬現(xiàn)實(shí)的方式呈現(xiàn)在教學(xué)中更便于理解，可極大改進(jìn)歷史教學(xué)效果。

3.3 提高學(xué)習(xí)效率需求

虛擬現(xiàn)實(shí)下的歷史教學(xué)可提高學(xué)習(xí)效率。傳統(tǒng)歷史教學(xué)強(qiáng)調(diào)背誦，學(xué)習(xí)自主與及探究性不足，無(wú)法滿足教學(xué)要求。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)可創(chuàng)建逼真的歷史環(huán)境，讓學(xué)習(xí)者注意力高度集中，有助于對(duì)知識(shí)的理解，從而提高學(xué)習(xí)效率。

3.4 促進(jìn)教育公平需求

歷史教學(xué)由于地域、文化、資源差異存在發(fā)展不均衡現(xiàn)象。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)教學(xué)地域性不強(qiáng)，并且相較于大型科技館、展館、實(shí)地考察，虛擬現(xiàn)實(shí)投入成本低，容易實(shí)施。虛擬現(xiàn)實(shí)直觀地展現(xiàn)歷史知識(shí)，可以使不同文化背景的學(xué)習(xí)者具有相似的學(xué)習(xí)體驗(yàn)，教學(xué)資源不再單一地靠教師傳播，有益于教育均衡發(fā)展，解決教育公平問(wèn)題。

4 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)教育應(yīng)用科學(xué)性

4.1 技術(shù)

綜合國(guó)內(nèi)外研究狀況來(lái)看，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)日漸成熟，其應(yīng)用范圍小到分子建模、流體實(shí)時(shí)仿真，大到建筑仿真、虛擬校園建設(shè)。對(duì)于在歷史教學(xué)中的應(yīng)用，如歷史古跡恢復(fù)、文物模擬、歷史事件再現(xiàn)等，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)可提供強(qiáng)大的技術(shù)支持[16]，如《清明上河圖》VR視頻、大明宮復(fù)原圖、圓明園建筑復(fù)原等案例足以證明虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的成熟[17]。目前虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在歷史教學(xué)中的應(yīng)用有完善的體系架構(gòu)，結(jié)合多種理論的優(yōu)點(diǎn)，解決當(dāng)下多種教育問(wèn)題具有一定的科學(xué)性。

4.2 政策與社會(huì)環(huán)境

符合政策指向、適應(yīng)社會(huì)發(fā)展是在實(shí)踐中得出的科學(xué)觀念。近年來(lái)隨著虛擬現(xiàn)實(shí)的發(fā)展，特別是教育領(lǐng)域應(yīng)用取得的成果離不開(kāi)政策支持。美國(guó)三屆總統(tǒng)均提出重點(diǎn)發(fā)展虛擬現(xiàn)實(shí)在教育領(lǐng)域的應(yīng)用，并且投入大量研究經(jīng)費(fèi);日本更是大力提倡虛擬現(xiàn)實(shí)進(jìn)入中小學(xué)教育研究;世界多國(guó)在本國(guó)虛擬現(xiàn)實(shí)教育應(yīng)用領(lǐng)域均取得了一定成果。巨額商業(yè)資金進(jìn)軍教育市場(chǎng)進(jìn)行虛擬現(xiàn)實(shí)產(chǎn)品研發(fā)，搶占未來(lái)教育發(fā)展一席之地。在這樣良好的社會(huì)環(huán)境下，發(fā)展虛擬現(xiàn)實(shí)教育應(yīng)用是可行的。

4.3 研究熱度

教育發(fā)展及技術(shù)進(jìn)步都離不開(kāi)廣大學(xué)者們積極、深入、長(zhǎng)久的研究，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)歷經(jīng)數(shù)十載發(fā)展，在教育領(lǐng)域的應(yīng)用研究呈現(xiàn)百花齊放的盛景。自虛擬現(xiàn)實(shí)元年后研究又一次達(dá)到新高，如今研究熱度有增無(wú)減。

5 歷史教學(xué)內(nèi)容選擇

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)教育領(lǐng)域研究狀況指引了研究方向，本文在相關(guān)理論指導(dǎo)下分析了研究可行性，最終通過(guò)歷史教學(xué)需求分析定位教學(xué)內(nèi)容選擇。綜合研究所得經(jīng)驗(yàn)，歷史教學(xué)中部分抽象內(nèi)容可以用虛擬現(xiàn)實(shí)的方式呈現(xiàn)。歷史學(xué)科具有過(guò)去性、豐富性、綜合性等特點(diǎn)，其內(nèi)容不能試驗(yàn)或者重演，但可以再現(xiàn)歷史情景[18]。

5.1 歷史文物與歷史古跡重建

歷史教學(xué)涉及豐富的歷史文物，但許多歷史文物僅以老舊的照片呈現(xiàn)在學(xué)生面前，或者通過(guò)教師用語(yǔ)言描繪圖片激發(fā)學(xué)生想象。例如歷史課上介紹古滇王國(guó)青銅器“?；~案”時(shí)，大部分學(xué)生認(rèn)為它是一件巨大的青銅器，然而它僅70多厘米長(zhǎng)。在一些條件好的學(xué)?；蛟S可以通過(guò)參觀等途徑進(jìn)一步了解，但大范圍實(shí)施比較困難。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)通過(guò)其強(qiáng)大的三維圖形表現(xiàn)力，可以將文物立體地呈現(xiàn)在學(xué)習(xí)者面前，學(xué)生既可以通過(guò)頭戴設(shè)備進(jìn)行物體圖像虛擬、重建歷史文物，也可以VR/AR結(jié)合增加觸覺(jué)感受。

在歷史古跡重建方面，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)建?？梢詫⒍喾N樣式的歷史資料用豐富、生動(dòng)的虛擬模型仿真出來(lái)，進(jìn)而再造歷史景象，使歷史教學(xué)突破時(shí)空限制，把千百年前以至上萬(wàn)年前的中外歷史現(xiàn)象重現(xiàn)在學(xué)生面前，學(xué)習(xí)者戴上特殊的頭盔、數(shù)據(jù)手套等傳感設(shè)備，或利用鍵盤、鼠標(biāo)等輸入設(shè)備，便可以進(jìn)入虛擬空間，成為虛擬環(huán)境的一員，進(jìn)行實(shí)時(shí)交互，感知、參與虛擬世界中的各種歷史現(xiàn)象，從而獲得身臨其境的感受和體會(huì)，形成深刻的印象與認(rèn)知[18]。通過(guò)計(jì)算機(jī)技術(shù)模擬的虛擬現(xiàn)實(shí)，可全方位真實(shí)展現(xiàn)歷史文物或歷史古跡。如通過(guò)圓明園虛擬現(xiàn)實(shí)模型，學(xué)生利用頭戴一體設(shè)備可看到其真實(shí)圖景;一些青銅文物、古建筑均可借助虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)還原其形態(tài)。學(xué)習(xí)者與虛擬環(huán)境相互作用、相互影響，在原有知識(shí)基礎(chǔ)上與信息、環(huán)境交融建構(gòu)知識(shí)體系，場(chǎng)景的刺激、信息的再次加工促進(jìn)有意義的學(xué)習(xí)發(fā)生。

5.2 歷史事件場(chǎng)景再現(xiàn)

歷史事件在歷史教學(xué)中必不可少，一些非常有價(jià)值的歷史事件通過(guò)簡(jiǎn)單的文字描述難以凸顯其深刻性，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)可重現(xiàn)歷史事件場(chǎng)景，如鄭和下西洋、黃海戰(zhàn)役等可通過(guò)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)再現(xiàn)歷史時(shí)刻。歷史事件通過(guò)影視素材往往可以產(chǎn)生極強(qiáng)的表現(xiàn)力，學(xué)習(xí)者在視、聽(tīng)、觸覺(jué)的刺激下能夠深入其中，同時(shí)VR技術(shù)還可增添更加生動(dòng)的觸覺(jué)及味覺(jué)等。與文物、古跡不同的是歷史事件場(chǎng)景再現(xiàn)增加了聲音，并且以動(dòng)態(tài)形式表現(xiàn)出來(lái)，學(xué)習(xí)者代入感強(qiáng)烈，然而歷史事件動(dòng)態(tài)場(chǎng)景再現(xiàn)難度較大、成本也更高。

5.3 虛擬歷史人物

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)可創(chuàng)設(shè)個(gè)性化學(xué)習(xí)環(huán)境，使學(xué)習(xí)者與歷史人物面對(duì)面交流[20]。在三維建模的基礎(chǔ)上將歷史人物放置于特定場(chǎng)景，學(xué)習(xí)者進(jìn)入后可與歷史人物交流，還可結(jié)合虛擬歷史古跡，創(chuàng)設(shè)如岳陽(yáng)樓一樣的場(chǎng)景，與古人吟詩(shī)作對(duì)，盡情發(fā)揮學(xué)生才能;或者與先進(jìn)人物一起座談、進(jìn)行答疑，如偉大的科學(xué)家、思想家等，通過(guò)與其交談尋求答案、實(shí)現(xiàn)精神升華，從而達(dá)到學(xué)習(xí)知識(shí)、實(shí)現(xiàn)思想教育的目的[18]。學(xué)習(xí)者與歷史人物一同參與歷史事件，可以進(jìn)入本位角色，從而更加易于理解人物遭遇。歷史教學(xué)中許多內(nèi)容可通過(guò)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)加強(qiáng)教育效果，讓學(xué)習(xí)者真正融入到豐富多彩的歷史教學(xué)中，尤其對(duì)新技術(shù)依賴強(qiáng)烈的現(xiàn)代教學(xué)更凸顯了虛擬現(xiàn)實(shí)在教育領(lǐng)域應(yīng)用的優(yōu)越性。

6 技術(shù)促進(jìn)歷史深度學(xué)習(xí)

對(duì)選擇的歷史內(nèi)容以虛擬現(xiàn)實(shí)與傳統(tǒng)教學(xué)方式結(jié)合的形式，促進(jìn)歷史知識(shí)深度學(xué)習(xí)。深度學(xué)習(xí)3個(gè)領(lǐng)域（即認(rèn)知領(lǐng)域、人際領(lǐng)域、自我領(lǐng)域）的不同學(xué)習(xí)表現(xiàn)可通過(guò)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)實(shí)現(xiàn)。

6.1 認(rèn)知領(lǐng)域

歷史教學(xué)要求讓學(xué)習(xí)者理解、掌握知識(shí)并且能夠?qū)⒅R(shí)遷移[20]，且能夠創(chuàng)造性地應(yīng)用知識(shí)解決問(wèn)題。基本歷史常識(shí)及一些簡(jiǎn)單的記憶可通過(guò)普通教學(xué)完成。而獲得批判性思維與解決問(wèn)題的能力需通過(guò)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)使學(xué)習(xí)者“身臨其境”感受歷史，并且通過(guò)真實(shí)的歷史構(gòu)建自己的知識(shí)觀，進(jìn)而改變認(rèn)知結(jié)構(gòu)。

6.2 人際領(lǐng)域

虛擬現(xiàn)實(shí)情境下的學(xué)習(xí)環(huán)境能促進(jìn)學(xué)習(xí)者有效溝通，學(xué)生在教學(xué)后能以故事的形式對(duì)歷史事件進(jìn)行描述，并針對(duì)一些歷史人物作出不同的評(píng)價(jià)。在討論中形成協(xié)作學(xué)習(xí)，從而對(duì)存在的問(wèn)題獲得多維理解。

6.3 自我領(lǐng)域

虛擬現(xiàn)實(shí)學(xué)習(xí)形式能夠提高學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)興趣，明確學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)，直接促進(jìn)學(xué)習(xí)的參與。在教學(xué)過(guò)程中學(xué)習(xí)者積極參與學(xué)習(xí)，通過(guò)學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)的促進(jìn)，使學(xué)生注意力更加集中，促使學(xué)習(xí)者主動(dòng)學(xué)習(xí)。在形成自我監(jiān)控及指導(dǎo)的自學(xué)能力下使學(xué)習(xí)者學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)，為擴(kuò)展其它學(xué)科知識(shí)打下基礎(chǔ)。

7 結(jié)語(yǔ)

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在歷史教學(xué)中的應(yīng)用建立于建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論基礎(chǔ)上，根據(jù)歷史教學(xué)需求合理選擇歷史教學(xué)內(nèi)容，從而實(shí)現(xiàn)歷史知識(shí)深度學(xué)習(xí)。歷史教學(xué)中難以用文字或常規(guī)多媒體表達(dá)的歷史知識(shí)可通過(guò)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)生動(dòng)形象地進(jìn)行描述，同時(shí)不排斥傳統(tǒng)教學(xué)中教師講授的形式。教學(xué)中心可在學(xué)習(xí)者與教師之間進(jìn)行切換。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)同樣突破了時(shí)空限制，可縮小教育差距、促進(jìn)教育公平。綜上所述，虛擬現(xiàn)實(shí)的仿真世界可提供多感官的強(qiáng)烈交互，給教育者與受教育者帶來(lái)新體驗(yàn)，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的應(yīng)用有助于改進(jìn)深度學(xué)習(xí)的教學(xué)設(shè)計(jì)。

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（責(zé)任編輯：江 艷）