關于虛擬現實技術在兒童教育中的應用研究

何芬 魏雅亭

摘 要：近幾年來，科學技術不斷發展，在很多行業中得到應用，兒童教育行業也不例外。基于此，對虛擬現實技術在兒童教育中的應用進行深入分析。本文在簡要了解兒童教育中的發展需求后，根據實際應用案例，設計虛擬現實技術教育的應用方式，具體分析虛擬現實技術的使用效果，以供參考。

關鍵詞：虛擬現實技術;兒童教育;教學效果;教學方式

0 引言

兒童教育事業是教育行業中的核心，然而在實際發展過程中，兒童教育領域的發展現狀并不樂觀。尤其是在教育體制改革后，雖然形成了較為成熟的教育體制和相對完善的教育產業鏈，但市場需求在擴大，發展腳步無法跟上需求增長速度，需要推動兒童教育全面發展。

1 兒童教育中的發展需求

新時期，兒童教育領域不斷發展，兒童教育的市場需求也在不斷增加，出現了很多全新的兒童教育產品。縱觀當前兒童教育市場上的教育產品，所采取的教育教學模式較為單一，對兒童的吸引力不足，無法充分發揮產品的作用。不僅如此，這些教育教學產品缺乏互動性，教學環節的設計不夠科學，教學效率并沒有得到提高，甚至還會對兒童的主觀能動性和學習熱情造成沖擊，對兒童未來的發展形成阻礙。在信息技術、移動電子設備不斷普及的今天，兒童教育想要得到發展，就要增強教育的交互性，讓家長和兒童都能夠融入教育教學活動中，提高教學活動的樂趣，充分調動兒童的學習積極性。同時，還要具備趣味性，對于兒童而言，趣味是吸引其的最大因素，具備趣味性的教育教學產品可以讓兒童主動投入教育活動中，讓教育的作用得到充分發揮。除了上述兩點需求之外，兒童教育還要具備逼真性、創造性、沉浸性，從而培養兒童的想象力、思維能力、創造能力，為兒童未來的學習和發展奠定良好的基礎。[1]

2 虛擬現實技術在兒童教育中的應用案例

2.1 虛擬現實技術在兒童教育中的應用

虛擬現實技術最常見的就是應用在一些教育產品中，這其中增強現實立體書是目前應用最廣泛的一種，如Fairy-land Magic、Dinosaurs Alive。在這些產品中，書中的動物、角色都可以跟著音樂節奏扭動，以逼真的形象呈現在兒童面前，從而給兒童留下深刻的印象。不僅如此，隨著兒童的閱讀，書中的角色也會和兒童進行交互，在無形之中培養兒童的想象力、思維能力、創造能力。以Dinosaurs Alive為例，這本增強現實立體書中將已經滅絕的恐龍重新呈現在兒童面前，并且通過動畫的方式逼真、形象地再現恐龍的日常生活狀態和斗爭場面，不僅可以給兒童留下深刻的印象，也能夠讓兒童更好地了解恐龍的形象。[2]

2.2 虛擬現實技術應用的具體方案設計

（1）美術設計。美術設計是虛擬現實技術兒童教育產品設計的基礎，以圖書為例，在設計過程中排版印刷、尺寸效果、頁數裝訂、圖形色彩、故事內容等方面都要考慮在內，然后將其和虛擬現實技術相結合，形成立體書。

（2）程序設計。現實程序設計是虛擬現實技術兒童教育產品設計過程中最重要的部分。在這個過程中，利用計算機技術可以有效地獲取紙質圖書中的標記圖形，同時也可以自行設計特殊的標記，為虛擬圖像的實現奠定基礎。在完成特殊標記設計的基礎上，就可以利用虛擬現實技術給兒童展現出一個三維立體圖形，并且具備溝通交互功能。在設計時，需要保證設計的合理性和真實性，可以利用Action Script3.0語言在軟件Flash Develop中開發。此外，在程序設計中還會用到三維框架，常用的框架軟件為Papervision3D。

（3）標記設計。在完成美術設計和程序設計后，還要進行標記設計，實現所需要的標記圖形。在這個過程中，要遵守具體的識別要求，根據標記設計制作軟件中的識別原則進行設計。例如，ARTool Kit Marker Generator這個軟件中的要求標記圖形中有50%的黑色識別框，而且不同虛擬物體對應的標記圖形也不能相同。因此，在設計過程中，要適當地降低標記圖案的復雜程度，從而在強化識別效果的同時提高設計效率。在完成標記識別后，就可以實現環境實例化、聲音交互展示等，最終形成完整的虛擬現實技術兒童教育產品。

（4）使用效果。以迪士尼設計的虛擬現實技術兒童教育產品《動物世界》為例，該產品中不僅包括實體繪本，還含有徽章、外套、手機APP程序等實體物品，此外，還含有圖形、文字、動畫、語音等虛擬內容，讓兒童在閱讀過程中可以更好地了解書中的內容，了解書中角色的不同形象，在娛樂中學習知識。不僅如此，該產品還可以通過手機APP和兒童進行互動，點開手機照相機，兒童就可以看到一個三維的動畫形象，同時也可以聽見動畫形象的聲音。該APP操作簡單，還具有親子游戲互動的功能，可以讓親子和動畫形象一起完成相應的游戲任務。由此可知，在數據和虛擬技術的基礎上，設計出了立體交互模型，效果極佳。并且迪士尼公司在設計虛擬現實技術兒童教育產品中還創新性地引入了筆記記錄和點贊功能，兒童可以在書籍頁面上進行繪制，保留在手機APP中，但不會對書籍本身造成傷害，以此不僅可以讓兒童更好地了解動物知識，樹立起動物保護意識，也能實現圖書的綜合利用。

3 結語

虛擬現實技術在兒童教育中的應用具有極大的優勢，能夠讓兒童在一個輕松、愉快的環境下學習，強化自身的能力。新時期，讓兒童得到健康成長是教育行業的重點工作內容之一，因此必須在兒童教育中全面運用虛擬現實技術，讓兒童從全新的角度開展學習，提高兒童教育質量。

參考文獻：

[1] 黃松.增強現實關鍵技術及其在兒童教育中的應用綜述[J].重慶第二師范學院學報，2019，32（03）：94-98+116.

[2] 張俊暉，李奇.增強現實技術（AR）在兒童啟蒙教育中的應用研究[J].科技經濟導刊，2019，27（09）：35.

作者簡介：何芬（1983—），女，湖北武漢人，碩士研究生，講師，從事動畫藝術研究。

魏雅亭（1986—），女，碩士研究生，講師，研究方向：實驗動畫。