毛澄潔

2015年底，在“數(shù)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(chǎn)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(xiàn)實技術(shù)。

VR是虛擬現(xiàn)實（ Virtual Reality）的簡稱。VR技術(shù)，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(chǎn)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(chǎn)生身臨其境的感覺。

VR技術(shù)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(chǎn)?？梢灶A見，VR技術(shù)將對人類社會產(chǎn)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(gòu)主義、人本主義、情境主義和聯(lián)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(shù)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(gòu)主義：學習者學習知識是在已有的經(jīng)驗基礎之上建構(gòu)的，對于學生缺少的經(jīng)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(jīng)驗，有效進行科學想象和知識建構(gòu)。比如，學習電場、宇宙航行、分子生物學等內(nèi)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(shù)，讓學生穿越時空，有效學習。四是元認知主義：由于VR技術(shù)可以讓學生自由地在各種學習場景中轉(zhuǎn)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(shù)將要改變?nèi)祟惖纳a(chǎn)方式，因此，在適切的教學內(nèi)容或者教學環(huán)節(jié)之中應該培養(yǎng)學生將VR技術(shù)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(xiàn)實有機結(jié)合的問題，VR教學的結(jié)論要有實際或者實物的印證。最后，關注VR技術(shù)對人類的影響的“雙刃性”。由于VR技術(shù)會影響到人的信念體系，對于學生的身心可能產(chǎn)生不良影響，因此，要避免由此帶來的負面影響。

隨著技術(shù)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(shù)將改變?nèi)说纳a(chǎn)、生活和學習方式。由此，嘗試VR教學具有重要的現(xiàn)實意義。

（作者單位：北京景山學校）