VR技術(shù)在小學(xué)科學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用策略分析

江源

摘要：虛擬現(xiàn)實技術(shù)在小學(xué)科學(xué)中的應(yīng)用能使學(xué)生在課堂中占主動地位，增強其觀察能力和分析能力，還能幫助學(xué)生將科學(xué)知識與現(xiàn)實生活相結(jié)合，達(dá)到理論充分融入實踐的效果，在高度還原現(xiàn)實的虛擬世界進(jìn)行學(xué)習(xí)和交互，提高課堂的趣味性和生動性，滿足新課程標(biāo)準(zhǔn)要求，使學(xué)生能樹立正確的科學(xué)價值觀，也推動了小學(xué)教育教學(xué)的科學(xué)性發(fā)展。

關(guān)鍵詞：VR技術(shù);小學(xué)科學(xué)教學(xué);應(yīng)用策略分析

一、VR技術(shù)概述

（一）VR技術(shù)概念

VR技術(shù)即虛擬現(xiàn)實技術(shù)，1989年JaronLanier提出，融合了傳感技術(shù)、計算機技術(shù)、仿真技術(shù)以及微電子技術(shù)等多種學(xué)科技術(shù)，能創(chuàng)造一種使參與者身臨其境的虛擬環(huán)境，并對參與者施加聽覺、視覺和觸覺感受。

（二）VR技術(shù)特點

1、沉浸性

虛擬現(xiàn)實技術(shù)能充分還原現(xiàn)實場景，參與者通過穿戴設(shè)備能在虛擬情境中直觀感受和實時反饋，有助于增強參與者的觀察能力和自主學(xué)習(xí)能力。沉浸理論最早由美國心理學(xué)家MihalyCsikazezentmihal提出，其概念是當(dāng)人們參與活動時可以專注的融入其中，并能收獲快樂和滿足。我國學(xué)者認(rèn)為沉浸式教育要充分利用技術(shù)手段幫助學(xué)生貼近自然，激發(fā)其對知識的興趣，進(jìn)一步觀察、探究、獲取以及掌握知識。

2、真實性

傳統(tǒng)的計算機技術(shù)能給參與者視覺和聽覺上的沖擊感，而虛擬現(xiàn)實技術(shù)在此基礎(chǔ)上增加了觸覺感知、運動感知、力覺感知甚至嗅覺和味覺感知等，使虛擬情境更加貼近現(xiàn)實，參與者仿佛置身其中。在小學(xué)科學(xué)的課堂中應(yīng)用VR技術(shù)能使枯燥乏味的理論知識生動直觀地展現(xiàn)在眼前，通過真實的感官刺激使學(xué)生化被動學(xué)習(xí)為主動學(xué)習(xí)，拓寬學(xué)生的想象空間和認(rèn)知范圍，提高教學(xué)效率。

3、交互性

虛擬現(xiàn)實技術(shù)能實現(xiàn)人機交互，并能在交互的同時給予實時反饋?，F(xiàn)階段，教育教學(xué)要求“以生為本”，應(yīng)提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力。小學(xué)生活潑好動，在課堂上容易注意力不集中，而VR技術(shù)的互動性能使學(xué)生通過交互汲取知識，使學(xué)生手腦合一，全身心投入科學(xué)知識的學(xué)習(xí)中。

二、小學(xué)科學(xué)課程的特點及問題

（一）小學(xué)科學(xué)課程的特點

小學(xué)科學(xué)課程屬于小學(xué)階段的基礎(chǔ)課程，學(xué)生可以通過自學(xué)、互學(xué)以及群學(xué)等方式了解科學(xué)知識，為日后的學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。小學(xué)科學(xué)既要求學(xué)生充分掌握理論知識，又要求學(xué)生親自參與到生活化課堂中，并進(jìn)一步進(jìn)行課外實踐，使學(xué)生養(yǎng)成正確的學(xué)習(xí)習(xí)慣，增強其探究能力和思考能力，在遇到問題時能充分利用所學(xué)知識。同時，各學(xué)科之間要相互滲透，培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維。

（二）傳統(tǒng)小學(xué)科學(xué)課程的問題

傳統(tǒng)小學(xué)科學(xué)課程的教學(xué)存在諸多問題，主要體現(xiàn)在以下幾個方面。

1、教學(xué)環(huán)境

傳統(tǒng)小學(xué)科學(xué)課程教學(xué)環(huán)境中缺少交互性，教師主要應(yīng)用多媒體技術(shù)進(jìn)行文字、圖片和視頻音頻的播放，雖然教學(xué)效果較好，但是難以達(dá)到VR技術(shù)的水平，學(xué)生在這種模式下學(xué)習(xí)容易產(chǎn)生厭倦心理，加之小學(xué)生年紀(jì)尚小，活潑好動，常會出現(xiàn)注意力不集中，知識理解不到位的情況，若無法激發(fā)其學(xué)習(xí)興趣，則教學(xué)質(zhì)量難以得到提升。

2、教學(xué)方式

傳統(tǒng)小學(xué)科學(xué)教學(xué)方式較為守舊，教師要通過鼠標(biāo)點擊播放PPT，學(xué)生參與度不夠，無法與課件進(jìn)行互動。此外，很多科學(xué)實驗環(huán)節(jié)多為教師口頭講解或者是簡單的視頻播放，學(xué)生只需要記錄實驗步驟和結(jié)果，這種固化的教學(xué)方式相悖于新課程標(biāo)準(zhǔn)提出的理念，不利于學(xué)生的個性化發(fā)展，很難讓學(xué)生將所學(xué)的理論知識應(yīng)用到實踐生活中。

3、教學(xué)資源

傳統(tǒng)的科學(xué)教學(xué)資源有限，而科學(xué)又過于注重實踐性和操作性，若缺少對應(yīng)的實驗設(shè)備和器材，學(xué)生很難進(jìn)行實驗操作?，F(xiàn)階段，很多學(xué)校的實驗器材不足，一些珍貴的器材無法重復(fù)利用，造成了大量的浪費。后續(xù)實驗器材的保養(yǎng)和維修也要浪費大量的人力、財力和物力，所以很多實驗都難以落實到位。

4、教學(xué)活動

教學(xué)活動過于枯燥是傳統(tǒng)小學(xué)科學(xué)課程中的主要問題，活動過于常規(guī)化，理論知識的講解也過于乏味，而且很多科學(xué)課程都圍繞課堂中書本的講解為主，教學(xué)活動展開較少或單一，學(xué)生對科學(xué)知識充滿探究心理，若教學(xué)活動無法滿足其需求則會導(dǎo)致教學(xué)效率大大降低。

5、教學(xué)評價

傳統(tǒng)的教學(xué)評價多為教師評價學(xué)生，針對學(xué)生的課堂學(xué)習(xí)情況進(jìn)行總結(jié)分析，但是這種評價環(huán)節(jié)中教師占據(jù)主體地位，學(xué)生難以提出自己的問題和見解，并且不了解學(xué)生對教學(xué)方式和內(nèi)容的適配程度，學(xué)生之間互動也較少，評價方式過于單調(diào)，難以達(dá)到評價的最終目的。

三、VR技術(shù)小學(xué)科學(xué)教育應(yīng)用分析

（一）教學(xué)環(huán)境虛擬性

戴爾經(jīng)驗之塔理論提出教學(xué)應(yīng)有具體的經(jīng)驗，并從具體經(jīng)驗逐漸向抽象經(jīng)驗延伸。虛擬現(xiàn)實技術(shù)能利用語音識別、視覺呈現(xiàn)、觸覺反饋等手段營造良好的學(xué)習(xí)環(huán)境，增強學(xué)習(xí)環(huán)境中的真實感。小學(xué)科學(xué)教育的主要目的是使學(xué)生掌握簡單的科學(xué)知識，樹立正確的科學(xué)價值觀，為生物、物理、化學(xué)等學(xué)科的學(xué)習(xí)做好鋪墊。但在傳統(tǒng)的課堂教學(xué)中，理論知識過于抽象化，學(xué)生難以直觀接觸到自然場景。VR技術(shù)能解決實踐過程中成本過高及場地受限等問題，使學(xué)生在反復(fù)實踐中掌握知識，獲取經(jīng)驗，增強其觀察能力。

（二）教學(xué)方式多樣性

新時期，教師應(yīng)扮演引導(dǎo)者的角色幫助學(xué)生進(jìn)行自主學(xué)習(xí)，學(xué)生具有多樣性，教學(xué)方式也應(yīng)多樣化，滿足“因材施教”的教學(xué)理念要求。虛擬現(xiàn)實技術(shù)與傳統(tǒng)的計算機技術(shù)相比交互性更強，不需要鼠標(biāo)操作或者鍵盤輸入，僅采用手勢識別、頭眼追蹤以及語音識別就能達(dá)到教學(xué)效果，更滿足現(xiàn)階段智能社會的交互習(xí)慣。教師可以利用仿真環(huán)境刺激學(xué)生的感官，充分貫徹體驗式學(xué)習(xí)的特點，讓學(xué)生將抽象的科學(xué)理論知識內(nèi)化，并能在思考中舉一反三，提出問題，具體探究，得出最終結(jié)論。

結(jié)束語

小學(xué)科學(xué)是小學(xué)教育教學(xué)中的重要組成部分，但傳統(tǒng)“填鴨式”教學(xué)枯燥乏味，難以有效落實以生為本的教學(xué)理念，大量理論知識的灌輸也容易使學(xué)生產(chǎn)生厭倦心理。VR技術(shù)在小學(xué)科學(xué)中的應(yīng)用能更迎合學(xué)生心理，幫助學(xué)生生動直觀地消化吸收科學(xué)知識，實現(xiàn)課堂上的實時交互。

參考文獻(xiàn)：

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