虛擬現實技術在中小學美術教學中的應用研究

摘要：針對傳統美術課堂教學存在的學生缺乏學習興趣的缺點，利用虛擬現實技術給學生上了一堂動態體驗式美術課，課程設計了極具創新的教學流程，精心制作了課堂教學內容，通過無處不在的視覺體驗與師生交流，引導學生完成包含自己想象特色的美術作品，充分證明了虛擬現實課堂相對傳統美術課堂在提高學生學習熱情方面的巨大優勢，特別是學生的想象力得到大幅度拓展，創作自信得到極大提升，實現了高效率的美育傳承。

關鍵詞：虛擬現實;美術;想象力

一、引言

傳統美術教育通常采用“教師PPT講解+學生現場繪畫+教師點評”的多媒體方式，這種相對“靜態”的方式較好的適應了前一個教改周期的中小學美術教育體系[1]，但未來的美術教育如何進一步提升學生的學習熱情和美育認知，這種方法存在著很多不足。

進一步提升學生學習美術的熱情，需要給學生在課堂提供更好的氛圍和體驗。目前比較好的方法是利用基于計算機仿真原理的虛擬現實（Virtual Reality，簡稱VR）技術，突破傳統課堂的空間限制，為學生提供一個更加逼真、立體的視覺空間。這種教育方法可以帶來以下三方面的突破：其一，身臨其境的體驗進一步強化了通過視覺獲取的美術知識信息;其二，利用體感手柄實現在虛擬空間繪畫，實現了從欣賞體驗到繪畫創作的轉變;其三，開闊了學生的想象力，并融入三維立體式的光影或造型中。

二、課程設計

本文基于這種思路進行研究，制作了一堂《彩墨畫魚》的VR課程，利用VR設備給學生上課，課后通過詳實的調研數據驗證了VR美術課程良好的教學效果[2]。

為了實現VR美術課程，我們選擇了如下的軟硬件設備：首先是VR設備，每一個學生套裝包括一臺VR一體機、兩個手柄和攝像頭;其次是《Space Draw》3D繪圖軟件和數碼彩色打印機[3]。

在這些準備工作中，《Space Draw》3D繪圖軟件適配好VR設備后可以利用手柄在3D空間里隨意繪畫，功能強大易用，能繪制出完整圖畫并加以保存和打印。

由于本課程不同于傳統美術教學，因此在現行大綱的基礎上設計了全新的教學流程，需要注意的是，由于課堂只有40分鐘，為了正常課堂時間內按要求完成全部教學流程，因此要事先指導學生學會使用VR設備，包括設備的佩戴，應用軟件（事先安裝好）的使用，以及最關鍵的使用手柄繪畫。

三、課堂實踐

考慮到學生的實際動手操作能力，本次課堂實踐選定了五年級學生。由于課程需要每個學生揮動手柄完成繪畫，因此選用了一個面積較大的教室，開始上課后，在同學們躍躍欲試的期待中，老師首先引導同學們佩戴VR一體機，然后讓同學們打開《夢幻海洋》軟件，美術課堂瞬間變成了五彩斑斕的海底世界，一條俏皮活潑的3D動畫魚“尼莫”帶著他的好朋友們迫不及待的游到每一位同學身旁，這時老師提醒同學們去仔細觀察小魚們的線條、色彩、動作。

隨著小魚們的遠去，課堂進入到主要教學環節中，由于《彩墨畫魚》課的重點是讓學生掌握海洋當中魚的外形特點，并能運用水墨色彩暈染，使魚體更立體，更逼真。老師引導同學們打開《Space Draw》3D繪圖軟件，并導入事先設計好的動態繪畫模板，這時老師的投影出現在同學們的視野中，開始細致的講解魚的外形，包括用筆手法和線條結構的勾勒，現場給同學們構建出一條小魚的線條圖，同時也引導同學們按照模板和自己的想象，以老師講解的方法動手繪畫有自己特色的構圖，老師可以選擇欣賞每一位同學的繪畫過程并加以指導，同學們也可以就自己在繪畫過程中存在的問題或心得與老師交流。

當同學們把小魚的線條圖勾畫完畢后，老師接著講解魚體色彩暈染的過程，包括用色彩填充和不同色澤的過渡，現場給同學們演示如何給小魚的線條圖上色，為了激發同學們的想象力，老師在空間復現出幾個相同的小魚線條圖，并讓同學們提出自己喜歡的色彩，然后把這些色彩一步步的暈染到線條圖，在同學們的面前呈現出一組結構一致但色彩繽紛的小魚，讓同學們通過視覺體會到和老師一起完成繪畫的樂趣，同時通過幾次色彩暈染的過程也加深了同學們的印象，這時同學們動手暈染自己的小魚線條圖，更高效的完成作品的繪畫。

在同學們繪畫完成后，老師把同學們作品保存到自己的設備中，選擇出幾個具有代表性的作品，投影到每一位同學的視野中，然后詳細的點評這些作品的特點，并與同學們一起探討，有哪些地方值得大家參考學習，有哪些地方尚有不足之處，應當如何改進。下課后老師把同學們的作品用數碼彩色打印機打印出來加以點評后交給同學們。

可以看出，本次美術課的教學過程與以往的PPT教學方式完全不同，更注重視覺體驗、更注重想象力拓展、更注重“聽-看-畫”的統一，極大的提升了美術氛圍和學生學習的熱情[4]。

四、結論

可以說，這次美術課堂活動實現了本文的初衷，設計了相對規范且完整的VR美術課堂內容和流程，并通過上課實踐及課后反饋驗證了內容的有效性和流程的合理性，雖然很多地方還處于起步階段，需要不斷的探討和完善，如3D打印構型等，但仍取得了較好的教學效果，極大的調動了學生的熱情和參與感。本文拋磚引玉，希望為當前及下一個教改周期的中小學美術教育貢獻一份力量。

參考文獻：

[1]戴莉.基于VR、AR虛擬視角的現代美術教學情境變革[J].美術教育研究，2018（12）.

[2]曹姜雪.關于3R技術與美術教育的思考[J].美術教育研究，2018（17）.

[3]劉江紅.新課標背景下初中美術教學中的創造性思維培養探討[J].課程教育研究，2017（12）.

[4]宋巖.VR/AR技術在小學美術教學中的應用研究[J].長春教育學院學報，2018，38（09）.

作者簡介：高清赫（1984-）女，吉林松原人，長春市骨干教師，長春市教育教學名師，美術教育學學士，主要從事多媒體美術課堂內容與效率研究，VR/AR美術教育研究。