虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)開發(fā)兒童教育類游戲的研究分析

王瑜

摘 要： 傳統(tǒng)的兒童教育以課本、教育視頻和動(dòng)畫片等形式為主，教學(xué)方法比較單一，人機(jī)交互不明顯，并不能真正實(shí)現(xiàn)理想的教育目的。通過對市面上各種互動(dòng)體驗(yàn)教育類產(chǎn)品進(jìn)行比較，提出使用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)設(shè)計(jì)開發(fā)兒童教育類游戲的理念，并具體分析了其在提高兒童學(xué)習(xí)興趣，促進(jìn)兒童綜合能力發(fā)展等方面存在的優(yōu)勢，同時(shí)也對可能產(chǎn)生的各種影響進(jìn)行了剖析。該研究成果對實(shí)現(xiàn)兒童教育方式的多樣化有著重要的意義，也為后續(xù)的設(shè)計(jì)開發(fā)提供了理論依據(jù)。

關(guān)鍵詞： 虛擬現(xiàn)實(shí)； 兒童教育； 人機(jī)交互； 教育游戲

中圖分類號(hào)：TP319 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1006-8228（2017）11-71-03

Research and analysis of developing children's educational games

with virtual reality technology

Wang Yu

（Hanjiang Normal University， Information Technology， Shiyan， Hubei 442000， China）

Abstract： The traditional children education mainly depends on textbooks， educational videos and animated cartoons. The teaching methods are relatively simple and the human-computer interaction is not obvious， and it cannot really realize the ideal educational purpose. Through the comparison of a variety of interactive educational products on the market， the concept of designing and developing educational games for children with virtual reality technology is proposed， and the advantages of virtual reality technology in improving children's interest in learning， promoting the development of children's comprehensive ability are analyzed， and the various possible effects that may happen are also analyzed. The research results not only have the important significance to realize the diversification of children's education mode， but also provide the theoretical basis for the follow-up design and development.

Key words： virtual reality； children education； human-computer interaction； educational game

0 引言

虛擬現(xiàn)實(shí)（Virtual Reality，簡稱VR）技術(shù)又稱靈境技術(shù)、幻真技術(shù)，它利用計(jì)算機(jī)圖形學(xué)技術(shù)對真實(shí)的客觀世界進(jìn)行逼真的模擬再現(xiàn)，通過傳感器或輸入設(shè)備，讓用戶在虛擬空間中有一種身臨其境的感受，能夠與虛擬空間的對象進(jìn)行相互交互并得到反饋[1]。近年來隨著計(jì)算機(jī)軟硬件品質(zhì)的不斷提升，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)逐漸大量應(yīng)用于兒童互動(dòng)體驗(yàn)教育類游戲的設(shè)計(jì)與開發(fā)之中，相關(guān)領(lǐng)域內(nèi)新的理念層出不窮，發(fā)展勢頭十分迅猛。

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用在教育領(lǐng)域，就產(chǎn)生了一種新的教育方式，即虛擬教育。這種教育手段可以在更為廣闊的環(huán)境下展現(xiàn)出大量的信息，不僅開闊了兒童的視野，同時(shí)也培養(yǎng)了兒童早期的創(chuàng)新意識(shí)。虛擬教育雖然出現(xiàn)的時(shí)間不長，但早已在很多方面展現(xiàn)出了巨大優(yōu)勢，尤其在兒童教育領(lǐng)域，大量有聲電子書在網(wǎng)絡(luò)上隨處可見，還有一些基于移動(dòng)平臺(tái)的虛擬小游戲也越來越受到小朋友的歡迎，相比傳統(tǒng)以文字為主的教育模式，這種學(xué)習(xí)方法貼近兒童心理，兒童可以很直觀的在各種虛擬場景中進(jìn)行交互體驗(yàn)，在玩游戲的過程中不知不覺地學(xué)到了知識(shí)，起到了寓教于樂的作用，這些帶有互動(dòng)體驗(yàn)的教育類游戲迎合了當(dāng)下市場需求，受到了兒童和家長的共同喜愛。

1 互動(dòng)體驗(yàn)教育類產(chǎn)品簡介

1.1 兒童早教機(jī)

兒童早教機(jī)是市面上比較常見的一種兒童學(xué)習(xí)體驗(yàn)工具，它小巧精致，容易操作，在設(shè)計(jì)上根據(jù)兒童心理和行為特征，采用圖形化的界面，形象生動(dòng)，從兒童的角度出發(fā)，引領(lǐng)兒童認(rèn)識(shí)豐富多彩的世界。它包含非常豐富的內(nèi)容，涵蓋了自然、科學(xué)、生活、教育等多個(gè)方面，兒童可以根據(jù)自己的愛好選擇自己喜歡的內(nèi)容，還可以在家長的幫助下進(jìn)行游戲體驗(yàn)[2]。相比傳統(tǒng)學(xué)習(xí)方法的枯燥乏味，兒童學(xué)習(xí)機(jī)不僅有聲音，還有視頻，打造了一個(gè)有聲有色的世界，兒童可以聽故事，學(xué)唱歌，玩游戲，在娛樂的過程中充分調(diào)動(dòng)人體五大感官，實(shí)現(xiàn)手動(dòng)、眼看、耳聽、口說、腦記的全方位超級(jí)互動(dòng)，最大限度提高孩子的學(xué)習(xí)積極性，讓孩子對知識(shí)產(chǎn)生濃厚的學(xué)習(xí)興趣。

1.2 有聲電子書

對于學(xué)齡前兒童來說，他們能看懂的就是那種親子同讀的早教故事書，這類故事書一般圖畫較多文字很少，有的甚至沒有文字，家長在進(jìn)行學(xué)前教育時(shí)，需要一邊帶著小孩子看圖畫一邊給他們講故事，難免存在顧此失彼、效率低下的情況。有聲電子書顧名思義就是有聲音的書，就是在紙面繪本的基礎(chǔ)上，利用聲音、游戲和動(dòng)畫而產(chǎn)生交互效果，兒童操作易上手，趣味性強(qiáng)，通過真人發(fā)音或電子發(fā)聲閱讀童話或寓言故事，把枯燥的故事轉(zhuǎn)變成動(dòng)聽的聲音[3]，達(dá)到早期育兒的目的，有的產(chǎn)品甚至可以在中英文之間切換實(shí)現(xiàn)雙語閱讀，對提高兒童的英語水平也大有幫助。endprint

1.3 安全教育體驗(yàn)館

兒童安全教育包括交通、消防、水電、食品衛(wèi)生、校園活動(dòng)、日常生活等多個(gè)方面的內(nèi)容，長期以來都是社會(huì)各界關(guān)注的重點(diǎn)問題。傳統(tǒng)的兒童安全教育主要是看圖書和動(dòng)畫片，缺乏生動(dòng)性和交互性，兒童的學(xué)習(xí)效果不甚理想，尤其是一些需要進(jìn)行安全演練的項(xiàng)目對于低齡兒童更是無從開展。而隨著計(jì)算機(jī)軟硬件的不斷發(fā)展，情景教學(xué)的方法、手段越來越多，作為一種“創(chuàng)新型”安全教育培訓(xùn)模式，體驗(yàn)式安全教育依托于安全體驗(yàn)館，通過外部設(shè)備，模擬出生動(dòng)形象的虛擬場景來激發(fā)兒童的學(xué)習(xí)興趣，讓兒童在娛樂的過程中學(xué)習(xí)知識(shí)，增長經(jīng)驗(yàn)，提高其面對突發(fā)事件時(shí)的應(yīng)急應(yīng)變能力，這樣在真正發(fā)生危險(xiǎn)時(shí)才不會(huì)手忙腳亂。

2 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在開發(fā)兒童教育類游戲的優(yōu)勢

2.1 有利于提高學(xué)習(xí)效果

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)不一定非要借助傳感器、VR眼鏡等高科技的裝備才能實(shí)現(xiàn)，利用多媒體、網(wǎng)絡(luò)或移動(dòng)平臺(tái)也能有不錯(cuò)的效果，尤其在開發(fā)兒童教育類游戲中加入虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，將人機(jī)交互、聲音和動(dòng)畫融為一體，可以極大的豐富教學(xué)內(nèi)容，兒童更容易接受，能取得更好的學(xué)習(xí)效果。同時(shí)這種學(xué)習(xí)方式借助虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)模擬現(xiàn)實(shí)教學(xué)情景，對所學(xué)概念和知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行詳細(xì)的分析講解，從感官方面對兒童進(jìn)行引導(dǎo)，將學(xué)習(xí)內(nèi)容立體化，以一種主動(dòng)交互的方式，循序漸進(jìn)地學(xué)習(xí)到相關(guān)的知識(shí)和技能，不僅能激發(fā)兒童的學(xué)習(xí)興趣、創(chuàng)新意識(shí)，還能使兒童充分發(fā)揮想象力。在廣泛的科目領(lǐng)域內(nèi)提供不受限制的虛擬體驗(yàn)，以此來鞏固兒童學(xué)習(xí)知識(shí)的過程，達(dá)到教育目的。

2.2 有助于培養(yǎng)綜合能力

利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)開發(fā)兒童教育類游戲，兒童可以進(jìn)行獨(dú)立自主的操作，找到自己最感興趣的部分，真正成為學(xué)習(xí)過程的主導(dǎo)者，家長和老師的主體地位會(huì)弱化，更多的起引導(dǎo)而不是教育的作用，會(huì)促使很多大人改變自己的行為和理念。同時(shí)兒童通過虛擬化的人物在各種奇幻的場景中進(jìn)行互動(dòng)的體驗(yàn)，往往會(huì)置身其中，把自己當(dāng)成里面的角色，還會(huì)把自己熟悉的人、身邊的朋友、自己的父母和這些視覺動(dòng)態(tài)對象聯(lián)系起來，進(jìn)行一些社會(huì)性活動(dòng)，這是一種隱性的互動(dòng)方式，有利于兒童養(yǎng)成良好的行為習(xí)慣，建立與他人合作分享的意識(shí)，也有助于兒童社會(huì)性的正常發(fā)展，學(xué)會(huì)如何控制情緒、與人如何交往等，將娛樂與知識(shí)相結(jié)合，不斷提升他們的綜合能力。

3 虛擬現(xiàn)實(shí)教育游戲?qū)和挠绊?/p>

3.1 有利于培養(yǎng)兒童自主學(xué)習(xí)的能力

兒童本身對新鮮的事物就有強(qiáng)烈的好奇心，對游戲也不例外，游戲是他們的天性，玩游戲也是一種學(xué)習(xí)的手段。將虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)融入教育類游戲，就是在教育中加入了游戲的成分，把那些平時(shí)不太好講解和掌握的知識(shí)變成生動(dòng)直觀的操作內(nèi)容，把枯燥的教育轉(zhuǎn)化成好玩的游戲，兒童借助這個(gè)平臺(tái)，通過視聽一體的互動(dòng)體驗(yàn)，在游戲的過程中獨(dú)立完成學(xué)習(xí)知識(shí)的過程，會(huì)大大增強(qiáng)學(xué)習(xí)的興趣，在不知不覺中鍛煉了他們自主學(xué)習(xí)的能力。

3.2 有利于增強(qiáng)兒童之間的交流溝通

虛擬技術(shù)開發(fā)的教育游戲可以為協(xié)作學(xué)習(xí)提供一個(gè)良好的交流平臺(tái)，兒童可以自己學(xué)也可以參與到群體之中，把獨(dú)立學(xué)習(xí)形式變成和小伙伴之間合作對話的形式，通過互相討論、互相幫助，可以取長補(bǔ)短，自我完善，從而提高兒童之間的交流能力。這種需要彼此交流、有目標(biāo)有分工的合作是兒童積極交往、參與社會(huì)的重要過程[4]，有利于發(fā)展兒童個(gè)體的思維能力，增強(qiáng)兒童之間的溝通能力，以及對兒童個(gè)體之間差異的包容能力。此外，協(xié)作學(xué)習(xí)對提高兒童的學(xué)習(xí)成績、形成兒童的批判性思維與創(chuàng)新性思維、對待學(xué)習(xí)內(nèi)容的樂觀態(tài)度、自尊心與個(gè)體間相互尊重關(guān)系的處理等都有明顯的積極作用。

3.3 有利于引導(dǎo)兒童進(jìn)行啟發(fā)式教學(xué)

和成人相比，兒童對虛擬世界中的創(chuàng)造性活動(dòng)更加積極投入，而且興趣持久不衰。在實(shí)際情況中，兒童首先會(huì)明確自己遇到了什么問題，當(dāng)經(jīng)歷失敗發(fā)現(xiàn)不能解決的時(shí)候，他們轉(zhuǎn)而會(huì)向家長或老師尋求幫助，這時(shí)候可以幫助他們分析問題產(chǎn)生的原因，引導(dǎo)他們找到解決問題的辦法，剛開始也許并不容易，但隨著能力的不斷提升，越來越多的困難都可以靠他們自己想辦法解決。這種通過自己觀察后分析、解決問題的過程，實(shí)際上是對知識(shí)不斷更新、積累和修正的過程，也是進(jìn)行啟發(fā)式教學(xué)最好的時(shí)機(jī)，他們在互動(dòng)體驗(yàn)中養(yǎng)成獨(dú)立思考的習(xí)慣和知識(shí)獲取的能力，從而形成良性的學(xué)習(xí)習(xí)慣，自信心和創(chuàng)造性思維會(huì)得到極大的提升和鍛煉。

3.4 要重視游戲可能產(chǎn)生的消極影響

教育類游戲和普通游戲一樣也有一定的娛樂性，因此同樣要重視其對兒童產(chǎn)生的消極影響。首先是要注意對身體的影響，要合理分配游戲時(shí)間，如果經(jīng)常玩游戲而少活動(dòng)，可能會(huì)導(dǎo)致兒童視力受損、容易發(fā)胖，并會(huì)助長消極、被動(dòng)依從的態(tài)度和習(xí)慣，阻礙其良好行為習(xí)慣的養(yǎng)成；其次還要注意對性格的影響，要防止兒童因?yàn)槟挲g小，過度依賴游戲，從而導(dǎo)致自我同一與角色混淆，心理能力和道德發(fā)展受阻，甚至出現(xiàn)人格障礙的情況發(fā)生；最后要還注意對情緒的影響，要避免他們在虛擬的世界里擁有主動(dòng)，卻在真實(shí)的世界里無所適從，現(xiàn)實(shí)生活中易怒、易煩躁等[5]。

4 結(jié)束語

使用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)設(shè)計(jì)開發(fā)兒童教育類游戲，引導(dǎo)兒童從虛擬教育中學(xué)到知識(shí)、增長本領(lǐng)，這種教學(xué)效果是傳統(tǒng)的圖書和教育視頻無法企及的，經(jīng)過實(shí)踐證明，相關(guān)的互動(dòng)產(chǎn)品能極大地提高兒童的學(xué)習(xí)興趣，促進(jìn)兒童綜合能力的發(fā)展，對實(shí)現(xiàn)兒童教育方式的多樣化有著重要的意義。但我們也必須清醒的認(rèn)識(shí)到游戲是一把“雙刃劍”，它既能方便學(xué)習(xí)，也能帶來很多負(fù)面影響，在今后的研發(fā)過程中，我們須把握住兒童的心理特征，不斷提升教育游戲的實(shí)用性和可操作性，使娛樂和教育更緊密的結(jié)合起來，利用學(xué)校、家庭和社會(huì)等多方面的力量正確引導(dǎo)兒童的健康成長。

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