虛擬現(xiàn)實在小學信息技術課堂教學中的應用研究

江蘇省海安市體育中心 楊 華

一、關于虛擬現(xiàn)實技術的論述

1.虛擬現(xiàn)實技術定義

虛擬現(xiàn)實技術是一種融計算機、信息技術、仿真技術為一體的全新的視聽技術。該技術通過用戶佩戴的設備，將畫面經(jīng)過一定的技術處理展示在用戶視覺內(nèi)，造成用戶浸入式的體驗感。

2.虛擬現(xiàn)實技術的特點

就虛擬現(xiàn)實技術的特點來說，可以根據(jù)不同的角度得到不同的結論，但是本文主要是采取主流的“3I”理論。

沉浸式（Immersion）：就是用戶在虛擬現(xiàn)實技術中會有一種身臨其境的感覺，容易沉浸在虛擬現(xiàn)實技術中。

交互性（Interac-tion）：指使用者通過專門的三維成像設備來實現(xiàn)與虛擬現(xiàn)實技術之間的交互性。

想象性（Imagination）：想象性可以從兩個角度去看：第一個角度是虛擬現(xiàn)實設備所仿真的一切都是現(xiàn)實中人類所想象出來的虛擬內(nèi)容，并非是設備中真實發(fā)生的；第二個角度就是用戶在使用虛擬現(xiàn)實設備的時候，會根據(jù)自己的想象對虛擬內(nèi)容進行判定。

二、虛擬現(xiàn)實技術在教學中的優(yōu)缺點分析

1.虛擬現(xiàn)實技術在教學中的優(yōu)勢

（1）符合學生身心發(fā)展特點。就現(xiàn)實來說，小學生由于年齡、生理因素的影響，很難保證長時間集中注意力，并且年齡越小集中時間越短。通常情況下，一節(jié)課的有效時間一般不會超過25分鐘，甚至更短。這就要求老師要不斷刺激學生，但是簡單機械的刺激效果并不明顯，尤其是信息技術課程，在實際授課過程中老師必須要讓學生進行上機操作，但是枯燥的操作很容易讓孩子感覺到厭煩。虛擬現(xiàn)實技術可以將試聽內(nèi)容變得更加活躍，讓每一個知識點帶來不同的刺激，從而讓學生更加容易沉浸在學習內(nèi)容中。

（2）縮短小學生與教材的距離。在小學信息技術教學中，由于存在很多抽象性的內(nèi)容，學生理解起來有很大的難度，傳統(tǒng)教學模式就是通過不斷重復來達到加深記憶的目的。但是這種記憶存在部分孩子無法進行轉化理解的問題。小學生的相關知識儲備還很薄弱，信息技術相關的概念、理論遠離了學生既有的生活經(jīng)驗，而通過虛擬現(xiàn)實技術可以將這種抽象的教學過程變得形象化，從而加深學生的理解。

2.虛擬現(xiàn)實技術在教學中存在的缺陷

（1）真實性有待進一步提高。目前的虛擬現(xiàn)實技術存在的問題還是比較多的，畢竟虛擬現(xiàn)實技術出現(xiàn)的時間還不是久遠，還存在一些技術不成熟的地方，真實性還不夠強，造成孩子在使用虛擬現(xiàn)實設備的時候，存在沉浸感不足的問題，從而導致學生學習效果不能達到理想的狀態(tài)。

（2）課程內(nèi)容不夠豐富。除了真實感不足之外，內(nèi)容也存在不豐富的問題，這點主要表現(xiàn)在兩方面：一個是目前的存量課程相對較少，沒有做到教材的全覆蓋；另外一個就是虛擬現(xiàn)實技術的課程制作要求相對較高，需要專業(yè)的人員來制作，這種情況下，一線老師很難創(chuàng)作出符合學生需求和教學實際的虛擬現(xiàn)實課例。兩種因素的共同作用導致了在實際教學運用中具體的虛擬現(xiàn)實課程內(nèi)容還不夠豐富，沒有實現(xiàn)教學內(nèi)容的全覆蓋。

（3）存在一定的損傷學生視力的風險。虛擬現(xiàn)實技術是通過限制使用者的視覺來達到浸入式的目的的。但目前的設備還存在長期使用會導致學生眼睛疲勞的問題，甚至會導致學生近視。所以說在教學中，虛擬現(xiàn)實技術只能是課程的補充，還做不到取代現(xiàn)有的教學設備成為主流教學手段。

3.在教學中使用虛擬現(xiàn)實技術的理論基礎

隨著虛擬現(xiàn)實技術在教學應用方面的研究不斷深入，目前虛擬教學研究的相關理論基礎主要有以下三個方面。

（1）建構主義理論。構建理論認為當下的教學中主流的教學理論包括情境學習、體驗學習、協(xié)作學習等，但是這些理論在教學中不能真正做到完美實現(xiàn)教學理論的目標。如果這些理論能夠結合虛擬現(xiàn)實技術，就可以用該技術構建出一個理想的學習環(huán)境，來讓學生在這個環(huán)境中實現(xiàn)與學習目標互動，與同學之間配合等教學目的，從而讓學生在虛擬教學中學習到相應的知識與技能。

（2）自主學習理論。學生的自控能力、自主探究能力等對學生的學習有著重要的影響。所以，提高學生的相關能力就可以提高學生學習水平。而虛擬現(xiàn)實技術的使用可以為學生構建一個理想的學習環(huán)境，讓學生在這個學習環(huán)境中實現(xiàn)與虛擬場景的主動互動以及對于自身思維的控制。

（3）認知負荷理論。相關的教育研究認為，外界環(huán)境會導致學生在學習中忽略真實的學習目標，將注意力放在其他事物上。而對虛擬現(xiàn)實技術的研究證實，該技術構建的虛擬學習環(huán)境能夠有效地減少學生受到的外界干擾，讓學生更加專注于學習目標，從而提高學生的學習效率。

三、虛擬現(xiàn)實技術在信息技術課堂中的具體應用分析

1.有效新穎的學習資源，變“隱藏”為可見

小學課程中存在一些抽象性的課程，這點在信息技術、數(shù)學、社會之類的課程中尤為明顯。很多抽象的東西都超過了這個年齡段孩子的認知范圍和理解能力，傳統(tǒng)教學模式對于這種問題只能是采取簡單的填鴨式教學，孩子懂不懂、能不能應用都不重要，從而造成了學生對于知識理解不深刻的問題普遍存在。而虛擬現(xiàn)實技術的應用在一定程度上避免了這種問題的發(fā)生，通過三維可視模式，讓孩子把一些抽象的理論變成了可以觀察的模型，通過對于模型的不斷分解，來讓學生了解這個知識點真正的內(nèi)核是什么，從而有效地提高學生對于知識的理解能力和應用能力。

2.生動逼真的學習環(huán)境，化“未知”為神奇

相較于傳統(tǒng)課堂的枯燥，虛擬現(xiàn)實技術可以根據(jù)課程需求構建不同的教學環(huán)境。比如說，孩子需要理解恐龍，就可以帶著孩子去參觀侏羅紀，孩子需要理解信息技術的作用，可以帶著孩子去參觀在不同的工作中，信息技術如何被使用的，還可以讓孩子理解信息技術的源起及發(fā)展過程。這種過程如果單純地依靠老師去講，很容易講得枯燥，但是通過三維動畫，和動畫人物的互動，學生就比較容易記住和理解這些知識點。

虛擬現(xiàn)實技術的應用是科技發(fā)展的必然趨勢。不可否認，虛擬現(xiàn)實技術目前還存在某些方面的缺陷，影響了這種技術的推廣應用。但是我們相信，隨著未來技術的發(fā)展，這些問題一定會得到解決，為教學模式帶來革命性的改變。對于教師來說，一方面要對前沿技術保持足夠的關心，另一方面要努力改變自身的知識結構，不斷學習充電，駕馭新技術，迎接新變革。