VR教學帶來的機會與挑戰(zhàn)

毛澄潔

2015年底，在“數字科學家——3D照片DIY”的教學研討會上，我看到暴風魔鏡是個不錯的產品，其顯示原理也是人眼的立體視頻形成原理，于是我們就來到位于北京航空航天大學附近的暴風魔鏡公司。這是我第一次感受眼罩+手機+APP的虛擬現實技術。

VR是虛擬現實（ Virtual Reality）的簡稱。VR技術，也稱人工環(huán)境，是指利用電腦或其他智能計算設備模擬產生一個三維空間的虛擬世界，提供用戶關于視覺、聽覺、觸覺等感官的模擬，讓用戶如同完全浸入，產生身臨其境的感覺。

VR技術可應用于自然科學工程、語言文化、人文歷史等多學科領域。美國提出重新發(fā)明制造業(yè)，核心就是在虛擬世界里完成設計、仿真、驗證、工藝、制造活動全流程之后，再在實物世界里面去生產。可以預見，VR技術將對人類社會產生巨大影響。這種影響必然會促進人的學習與發(fā)展。

目前，對人的學習機理的解釋主要有行為主義、認知主義、建構主義、人本主義、情境主義和聯通主義等。如右圖所示，我們從這些不同的學習理論來審視VR技術對于學習的影響。一是行為主義：進行重復練習，掌握基本的操作技能，比如，在模擬真實場景中進行飛行駕駛訓練等。二是建構主義：學習者學習知識是在已有的經驗基礎之上建構的，對于學生缺少的經驗，可以借助沉浸在模擬環(huán)境之中，通過與模擬環(huán)境之間的交互作用，快捷地獲取相關經驗，有效進行科學想象和知識建構。比如，學習電場、宇宙航行、分子生物學等內容。三是情境認知主義：學習是在與環(huán)境的交互作用之中完成的，因此，可以模擬仿真出跨時空的自然乃至社會情境。學生在這種情境之中可以自主地、身臨其境地觀察對象與進行操作，在互動之中達成認識。比如，在學習某些歷史或者科學發(fā)展史等人文知識時，就可以利用VR技術，讓學生穿越時空，有效學習。四是元認知主義：由于VR技術可以讓學生自由地在各種學習場景中轉換，因此，學生可以通過VR設備自主學習，訓練對于自身學習的認知和控制。

目前的VR教學尚處于淺層次應用階段，難以深入開展。我認為VR教學主要應該解決好以下四個問題：首先，要貫徹探究式學習理念，即要讓學生像科學家一樣去探索、研究和創(chuàng)造。其次，由于VR技術將要改變人類的生產方式，因此，在適切的教學內容或者教學環(huán)節(jié)之中應該培養(yǎng)學生將VR技術用于解決問題的工具意識和基本技能。再次，對于VR教學資源的開發(fā)與運用應該具有交互性。要解決好虛擬與現實有機結合的問題，VR教學的結論要有實際或者實物的印證。最后，關注VR技術對人類的影響的“雙刃性”。由于VR技術會影響到人的信念體系，對于學生的身心可能產生不良影響，因此，要避免由此帶來的負面影響。

隨著技術的快速發(fā)展，屏幕分辨率太低、顆粒感強烈、屏幕刷新幀速太低、畫面延遲卡頓、交互方式單一等問題都會被克服，VR技術將改變人的生產、生活和學習方式。由此，嘗試VR教學具有重要的現實意義。

（作者單位：北京景山學校）