胡藝齡 常馨予 吳 忭

（華東師范大學(xué) 教育學(xué)部 教育信息技術(shù)學(xué)系，上海 200062）

一、引言

沉浸式虛擬現(xiàn)實(shí)（Immersion Virtual Reality，IVR）技術(shù)是一種可以創(chuàng)建和體驗(yàn)虛擬世界的計(jì)算機(jī)仿真系統(tǒng)，它具有整合豐富媒體資源以及提供視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)、觸覺(jué)等多感官通道刺激的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，通常通過(guò)連接虛擬現(xiàn)實(shí)頭盔和手柄等硬件設(shè)備，來(lái)感知參與者的動(dòng)作及進(jìn)行交互。認(rèn)知學(xué)習(xí)理論將來(lái)自環(huán)境的刺激開(kāi)始激活學(xué)習(xí)者的感受器，視為學(xué)習(xí)的起點(diǎn)，將學(xué)習(xí)者面對(duì)外界刺激進(jìn)行的選擇性信息加工，視為決定學(xué)習(xí)發(fā)生的關(guān)鍵。費(fèi)爾德（Felder R.M.）和西爾弗曼（Silverman L.K.）根據(jù)學(xué)習(xí)者們不同的信息加工模式，定義了活躍型和沉思型兩種學(xué)習(xí)風(fēng)格。其中，前者傾向于動(dòng)手操作，而后者傾向于通過(guò)觀察思考進(jìn)行信息加工[1]。學(xué)習(xí)風(fēng)格的差異影響了虛擬環(huán)境中的學(xué)習(xí)效果，而以具身認(rèn)知為代表的第二代認(rèn)知科學(xué)認(rèn)為，信息加工過(guò)程根植于學(xué)習(xí)者的交互行為中。因此，通過(guò)學(xué)習(xí)行為分析，可以挖掘出具有潛在價(jià)值的行為模式和認(rèn)知策略，進(jìn)而理解學(xué)習(xí)風(fēng)格影響學(xué)習(xí)效果的機(jī)制。

隨著沉浸式虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的不斷成熟，國(guó)家層面也開(kāi)始鼓勵(lì)將沉浸式虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用于STEM實(shí)驗(yàn)教學(xué)[2]。相比傳統(tǒng)主要依托桌面顯示技術(shù)的非沉浸式虛擬實(shí)驗(yàn)，已有研究表明，沉浸式虛擬實(shí)驗(yàn)更有助于促進(jìn)技能遷移等深層次信息加工[3-4]。但對(duì)其背后的學(xué)習(xí)行為模式、學(xué)習(xí)風(fēng)格形成的信息加工模式及其作用，目前卻鮮有研究關(guān)注。鑒于此，本研究試圖探究活躍型/沉思型學(xué)習(xí)風(fēng)格對(duì)沉浸式虛擬實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)技能遷移能力的影響，并進(jìn)一步從學(xué)習(xí)行為層面闡述學(xué)習(xí)風(fēng)格產(chǎn)生影響的原因。

二、文獻(xiàn)綜述

（一）沉浸式虛擬實(shí)驗(yàn)對(duì)技能遷移能力的培養(yǎng)

當(dāng)前，STEM 課程中的虛擬實(shí)驗(yàn)主要作為教學(xué)的有益補(bǔ)充而不能完全代替真實(shí)實(shí)驗(yàn)，因此，學(xué)習(xí)者在“虛”和“實(shí)”環(huán)境中學(xué)習(xí)到的實(shí)驗(yàn)技能遷移能力，始終受到研究者的重視[5]。技能遷移能力是指從一種學(xué)習(xí)情境轉(zhuǎn)換到另一種學(xué)習(xí)情境的過(guò)程中，學(xué)生習(xí)得的舊技能對(duì)完成新任務(wù)所需技能的影響程度[6]。博薩德（Bossard C.）等認(rèn)為，技能遷移的本質(zhì)是學(xué)習(xí)者進(jìn)行內(nèi)在思考和信息處理的復(fù)雜過(guò)程[7]。需要澄清的是，其復(fù)雜性并非意味著新情境中的實(shí)驗(yàn)任務(wù)是高度困難甚至難以完成的，而是源于學(xué)習(xí)者需要綜合應(yīng)用從舊情境中學(xué)習(xí)到的操作技能和智慧技能[8]。由于發(fā)展技能遷移能力對(duì)深層信息加工提出了要求，因此，技能遷移能力被研究者們視為評(píng)價(jià)虛擬實(shí)驗(yàn)效果的重要指標(biāo)。例如，加尼耶（Ganier F.）等探究了學(xué)習(xí)者的設(shè)備組裝技能從虛擬工程實(shí)驗(yàn)到真實(shí)實(shí)驗(yàn)的遷移，發(fā)現(xiàn)虛擬實(shí)驗(yàn)組的遷移任務(wù)用時(shí)顯著少于無(wú)干預(yù)組[9]。類(lèi)似地，劉興波等通過(guò)記錄學(xué)生參與桌面虛擬實(shí)驗(yàn)后完成真實(shí)操作任務(wù)所用的時(shí)間，發(fā)現(xiàn)虛擬實(shí)驗(yàn)中習(xí)得的操作技能能夠?qū)崿F(xiàn)遷移，但并未完全達(dá)到真實(shí)實(shí)驗(yàn)的效果[10]。

沉浸式虛擬實(shí)驗(yàn)是學(xué)習(xí)者在沉浸式虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)構(gòu)建的虛擬環(huán)境中，通過(guò)各種交互設(shè)備，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作、熟悉實(shí)驗(yàn)流程，獲得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)并發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)規(guī)律的過(guò)程[11]。已有大量研究從理論和實(shí)證兩個(gè)方面，探討了沉浸式虛擬實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)技能遷移能力的優(yōu)勢(shì)。在理論方面，柴陽(yáng)麗等根據(jù)與真實(shí)任務(wù)場(chǎng)景的相似性和具身程度，將學(xué)習(xí)環(huán)境劃分為四個(gè)等級(jí)，帶有環(huán)繞式頭盔顯示器的沉浸式虛擬實(shí)驗(yàn)，被視為高度具身學(xué)習(xí)環(huán)境的典型代表，而具身程度越高的學(xué)習(xí)環(huán)境，越有助于深層加工的發(fā)生并促進(jìn)技能的遷移和應(yīng)用[12]。

與此同時(shí)，一些研究者采用實(shí)驗(yàn)法開(kāi)展了實(shí)證研究，例如，拉根（Ragan E.D.）等探究了不同沉浸程度的實(shí)驗(yàn)環(huán)境對(duì)學(xué)習(xí)者程序記憶的影響，結(jié)果表明：更高的沉浸度有助于程序性知識(shí)從虛擬到真實(shí)的遷移[13]。布拉夫（Brough J.E.）等關(guān)注了沉浸式虛擬實(shí)驗(yàn)在機(jī)械工程教學(xué)中的應(yīng)用，實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示：多數(shù)經(jīng)過(guò)虛擬訓(xùn)練的參與者在真實(shí)環(huán)境中都成功完成了引擎的組裝[14]；普萊茨（Pletz C.）等設(shè)計(jì)了相似的實(shí)驗(yàn)，學(xué)習(xí)者先后在沉浸式虛擬實(shí)驗(yàn)與真實(shí)環(huán)境中進(jìn)行操作并參與視頻錄制，研究發(fā)現(xiàn)：學(xué)習(xí)者在沉浸式虛擬實(shí)驗(yàn)中掌握的操作技能，能夠有效地遷移到真實(shí)實(shí)驗(yàn)中[15]。

從整體來(lái)看，沉浸式虛擬實(shí)驗(yàn)對(duì)于培養(yǎng)技能遷移能力發(fā)揮了積極作用，但近期一項(xiàng)元分析研究表明：虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)對(duì)學(xué)習(xí)效果的促進(jìn)存在著邊界條件，并受到學(xué)習(xí)者個(gè)體差異等調(diào)節(jié)變量的影響[16]。例如，李（Lee E.A.）等利用結(jié)構(gòu)方程模型，探究了虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)對(duì)學(xué)習(xí)效果的影響機(jī)制，結(jié)果表明：虛擬現(xiàn)實(shí)作為媒體因素通過(guò)影響臨場(chǎng)感和學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)等學(xué)習(xí)體驗(yàn)，進(jìn)而影響了學(xué)習(xí)效果，且學(xué)習(xí)風(fēng)格作為個(gè)體差異因素在學(xué)習(xí)過(guò)程中起到了調(diào)節(jié)作用[17]。因此，學(xué)習(xí)風(fēng)格成為虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在教育場(chǎng)景應(yīng)用中不可忽視的一個(gè)因素。

（二）學(xué)習(xí)風(fēng)格及其技術(shù)增強(qiáng)學(xué)習(xí)環(huán)境中的應(yīng)用

學(xué)習(xí)風(fēng)格通常指?jìng)€(gè)體在學(xué)習(xí)過(guò)程中，為了高效地實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)目標(biāo)所采取的偏好和策略[18]。目前，已有學(xué)者提出多種學(xué)習(xí)風(fēng)格模型，當(dāng)關(guān)注技術(shù)環(huán)境中的學(xué)習(xí)時(shí)，F(xiàn)elder-Silverman 學(xué)習(xí)風(fēng)格模型應(yīng)用相對(duì)廣泛且有效性得到了認(rèn)可[19]。該模型根據(jù)信息加工模式的不同，將學(xué)習(xí)者分為活躍型和沉思型，活躍型的學(xué)習(xí)者熱衷于動(dòng)手操作并嘗試應(yīng)用新的知識(shí)和方法；而沉思型學(xué)習(xí)者則更多地關(guān)注思想的內(nèi)部世界，傾向于觀察思考和追根溯源[20]。

相關(guān)研究表明：在技術(shù)增強(qiáng)的學(xué)習(xí)環(huán)境中，學(xué)習(xí)風(fēng)格影響了學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)成績(jī)[21]、認(rèn)知負(fù)荷[22]、學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)[23]、自我效能感[24]等。在虛擬探究性實(shí)驗(yàn)等無(wú)固定行為模式的學(xué)習(xí)活動(dòng)中，已有的研究表明：不同學(xué)習(xí)風(fēng)格的學(xué)習(xí)者會(huì)呈現(xiàn)不同的學(xué)習(xí)表現(xiàn)。例如，卡爾內(nèi)特（Krneta R.）等通過(guò)問(wèn)卷調(diào)查發(fā)現(xiàn)：活躍型的學(xué)習(xí)者偏愛(ài)使用實(shí)物模型，而沉思型則更愿意分析抽象的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)[25]；雅蘇特（Jasute E.）等對(duì)教師的訪談結(jié)果表明：活躍型的學(xué)習(xí)者傾向于在實(shí)驗(yàn)中不斷嘗試評(píng)估后得到解決方案，而沉思型的學(xué)習(xí)者在實(shí)驗(yàn)中則會(huì)更多地查找資料[26]。

（三）學(xué)習(xí)風(fēng)格與學(xué)習(xí)行為模式的關(guān)聯(lián)

在上述研究中，這些虛擬實(shí)驗(yàn)中的操作行為具有獨(dú)立性和局部性，而學(xué)習(xí)的深入促使這些單一動(dòng)作的操作行為逐漸變?yōu)榫哂袃?nèi)在描述性和規(guī)律性的學(xué)習(xí)行為序列[27]。近年來(lái)，研究者們逐漸開(kāi)始重視對(duì)學(xué)習(xí)過(guò)程中學(xué)習(xí)者行為數(shù)據(jù)的挖掘，并探索了學(xué)習(xí)風(fēng)格與學(xué)習(xí)行為之間的關(guān)系。姜強(qiáng)等探索了利用貝葉斯網(wǎng)絡(luò)方法挖掘?qū)W習(xí)行為模式，進(jìn)而推測(cè)學(xué)習(xí)風(fēng)格的可行性，結(jié)果表明：利用網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)行為模式推測(cè)學(xué)習(xí)風(fēng)格具有很高的精確度[28]。管郁君（Huang E.）等驗(yàn)證了學(xué)習(xí)行為的中介作用，學(xué)習(xí)風(fēng)格通過(guò)影響行為投入進(jìn)而影響學(xué)習(xí)表現(xiàn)，且學(xué)習(xí)者的基礎(chǔ)知識(shí)在這一過(guò)程中發(fā)揮了調(diào)節(jié)作用[29]。更多的時(shí)候，人們采用滯后序列分析法（Lag Sequential Analysis，LSA）對(duì)學(xué)習(xí)行為模式進(jìn)行分析，其通過(guò)分析一種行為在另一種行為之后出現(xiàn)概率的顯著性來(lái)探索行為模式。滯后序列分析法自薩基特（Sackett G.P.）于1978年提出后，近年來(lái)已受到越來(lái)越多教育技術(shù)研究者的關(guān)注，例如，吳聲毅（Wu S.）等利用滯后序列分析法探索了協(xié)作問(wèn)題解決活動(dòng)中，不同學(xué)習(xí)風(fēng)格學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)行為序列差異[30]。該方法有助于研究者理解不同學(xué)習(xí)風(fēng)格的學(xué)習(xí)者是否在某些行為上發(fā)生頻率更高，以及存在哪些有益于促進(jìn)學(xué)習(xí)的行為轉(zhuǎn)換序列等，從而把握技術(shù)促進(jìn)學(xué)習(xí)過(guò)程中學(xué)習(xí)風(fēng)格產(chǎn)生影響的內(nèi)在機(jī)理[31]。可以看到，滯后序列分析對(duì)于探究行為模式背后的關(guān)鍵因素、行為轉(zhuǎn)折及關(guān)聯(lián)機(jī)理存在著優(yōu)勢(shì)性。

綜上所述，本研究試圖探討以下研究問(wèn)題：（1）在沉浸式虛擬實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)技能遷移能力過(guò)程中，學(xué)習(xí)風(fēng)格是否作為個(gè)體差異因素發(fā)揮了調(diào)節(jié)作用？如果存在調(diào)節(jié)，那么學(xué)習(xí)風(fēng)格是如何發(fā)揮作用的？（2）不同學(xué)習(xí)風(fēng)格的學(xué)生，在實(shí)驗(yàn)任務(wù)中表現(xiàn)出哪些學(xué)習(xí)策略與學(xué)習(xí)行為模式？ 其與學(xué)習(xí)風(fēng)格又存在著何種聯(lián)系？

三、研究設(shè)計(jì)

為回答上述研究問(wèn)題，本研究選擇了STEM 領(lǐng)域中具有典型性的物理電路實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)過(guò)程作為研究情境，選擇大學(xué)物理電路實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重點(diǎn)內(nèi)容“連接電路點(diǎn)亮LED 燈”和“利用按鈕開(kāi)關(guān)控制七段顯示數(shù)碼管”作為虛擬實(shí)驗(yàn)中的學(xué)習(xí)任務(wù)，設(shè)計(jì)了等組實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)組在沉浸式虛擬實(shí)驗(yàn)中完成學(xué)習(xí)任務(wù)，對(duì)照組在非沉浸式虛擬實(shí)驗(yàn)中完成學(xué)習(xí)任務(wù)。實(shí)驗(yàn)旨在以非沉浸式虛擬實(shí)驗(yàn)為對(duì)照，衡量沉浸式虛擬實(shí)驗(yàn)對(duì)學(xué)習(xí)者技能遷移能力的培養(yǎng)效果。

（一）研究對(duì)象

本次實(shí)驗(yàn)的研究對(duì)象選取了上海市某高校教育相關(guān)專(zhuān)業(yè)在讀本科生，共52 人參與了研究，其中男生21人，女生32人。他們均來(lái)自大一和大二，從未修讀過(guò)“電子技術(shù)”課程，但都有使用電子設(shè)備的經(jīng)驗(yàn)。其中26名被試被隨機(jī)分配為實(shí)驗(yàn)組，使用沉浸式虛擬實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)；另外26名被試被隨機(jī)分配到對(duì)照組，使用非沉浸式虛擬實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)。

（二）研究情境和工具

為保證所有學(xué)習(xí)者都能夠理解電路的基本概念并掌握虛擬實(shí)驗(yàn)中的基本操作，本研究提供了基礎(chǔ)知識(shí)閱讀資料，包括電路概念、歐姆定律、實(shí)驗(yàn)元件的介紹（電池、發(fā)光二極管、電阻、按鈕開(kāi)關(guān)、七段顯示數(shù)碼管）、面包板的使用方法以及技術(shù)軟件的操作方法等。實(shí)驗(yàn)所需的主要設(shè)備為兩組學(xué)習(xí)者使用的虛擬實(shí)驗(yàn)軟件及其配套硬件。其中，實(shí)驗(yàn)組使用的沉浸式虛擬實(shí)驗(yàn)軟件，通過(guò)頭盔和手柄完成與環(huán)境的交互；對(duì)照組使用基于桌面顯示的二維電路實(shí)驗(yàn)軟件（非沉浸式虛擬實(shí)驗(yàn)軟件），通過(guò)鼠標(biāo)完成與環(huán)境的交互。

（三）數(shù)據(jù)收集

1.基本信息問(wèn)卷

基礎(chǔ)信息問(wèn)卷用于收集被試的年齡、專(zhuān)業(yè)、電路基礎(chǔ)水平等，其中調(diào)查電路基礎(chǔ)水平的目的是，為了排除因兩組學(xué)習(xí)者基礎(chǔ)水平不同，而對(duì)研究結(jié)果產(chǎn)生的影響。

2.學(xué)習(xí)風(fēng)格問(wèn)卷

學(xué)習(xí)風(fēng)格的測(cè)量采用了Felder-Silverman 學(xué)習(xí)風(fēng)格量表，問(wèn)卷包括了5 道題目，每題有a、b 兩個(gè)選項(xiàng)。a選項(xiàng)在各題中代表活躍型學(xué)習(xí)風(fēng)格，記錄為代數(shù)值1；b選項(xiàng)在各題中代表沉思型學(xué)習(xí)風(fēng)格，記錄為代數(shù)值-1。所有題目回答的代數(shù)值累計(jì)和記為學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)風(fēng)格，若為正則表明學(xué)習(xí)者傾向于活躍型，若為負(fù)則表明學(xué)習(xí)者傾向于沉思型。

3.學(xué)習(xí)過(guò)程視頻

通過(guò)錄制學(xué)習(xí)者在虛擬實(shí)驗(yàn)中的學(xué)習(xí)過(guò)程視頻，記錄不同學(xué)習(xí)風(fēng)格學(xué)習(xí)者的實(shí)驗(yàn)操作，用于分析學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)行為序列，并進(jìn)一步解釋不同學(xué)習(xí)風(fēng)格學(xué)習(xí)者的行為模式差異。

4.技能遷移能力測(cè)試

實(shí)驗(yàn)以學(xué)習(xí)者結(jié)束虛擬實(shí)驗(yàn)中的學(xué)習(xí)后，參與真實(shí)電路實(shí)驗(yàn)中完成任務(wù)所用時(shí)間為衡量標(biāo)準(zhǔn)，評(píng)估其從虛擬到真實(shí)的技能遷移能力水平。因?yàn)楸狙芯康娜蝿?wù)具有明確的應(yīng)用導(dǎo)向且以熟練完成任務(wù)為主要目標(biāo)，在不限制時(shí)間的情形下，幾乎所有被試都能成功完成。因此，在最終能力評(píng)估時(shí)，以完成任務(wù)的用時(shí)（即完成任務(wù)效率）為主要衡量指標(biāo)，用時(shí)越短則技能遷移能力越高。

（四）研究過(guò)程

在實(shí)驗(yàn)開(kāi)始前，研究人員調(diào)查所有學(xué)習(xí)者的基本信息和學(xué)習(xí)風(fēng)格。為確保實(shí)驗(yàn)順利進(jìn)行，研究人員在準(zhǔn)備環(huán)節(jié)向?qū)W習(xí)者提供了基礎(chǔ)電路知識(shí)的閱讀材料，并介紹了具體的學(xué)習(xí)任務(wù)以及各自虛擬實(shí)驗(yàn)軟件的操作方法。當(dāng)實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)，實(shí)驗(yàn)組佩戴頭戴式設(shè)備后在沉浸式虛擬實(shí)驗(yàn)中進(jìn)行學(xué)習(xí)，對(duì)照組通過(guò)電腦桌面參與非沉浸式虛擬實(shí)驗(yàn)中進(jìn)行學(xué)習(xí)。研究人員錄制所有學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)過(guò)程視頻，以便后續(xù)分析其學(xué)習(xí)行為。當(dāng)學(xué)習(xí)活動(dòng)結(jié)束后，所有學(xué)習(xí)者立即在真實(shí)實(shí)驗(yàn)環(huán)境中完成遷移測(cè)試。整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程持續(xù)時(shí)間為90 分鐘左右，實(shí)驗(yàn)流程如圖1所示。

四、數(shù)據(jù)分析

（一）學(xué)習(xí)風(fēng)格的調(diào)節(jié)效應(yīng)分析

1.沉浸式虛擬實(shí)驗(yàn)更有助于技能遷移能力的培養(yǎng)

在進(jìn)行調(diào)節(jié)效應(yīng)分析前，研究人員先檢驗(yàn)相比非沉浸式虛擬實(shí)驗(yàn)，沉浸式虛擬實(shí)驗(yàn)是否更有助于培養(yǎng)學(xué)習(xí)者的技能遷移能力。為控制學(xué)習(xí)者電路基礎(chǔ)水平可能對(duì)分析結(jié)果產(chǎn)生的影響，本研究選擇了協(xié)方差分析法來(lái)探究?jī)山M技能遷移能力的差異。協(xié)方差分析是一種用于檢驗(yàn)兩個(gè)組別有無(wú)顯著差異的常見(jiàn)統(tǒng)計(jì)分析方法，其在方差分析的基礎(chǔ)上控制了協(xié)變量對(duì)分析結(jié)果的影響。協(xié)變量是指那些無(wú)法人為控制卻可能對(duì)因變量產(chǎn)生影響的變量，即本研究中的學(xué)習(xí)者電路基礎(chǔ)水平。本研究把“組別”作為自變量，“遷移任務(wù)平均總用時(shí)” 作為因變量，“電路基礎(chǔ)水平”作為協(xié)變量，在SPSS 中進(jìn)行協(xié)方差分析，結(jié)果如表1所示。實(shí)驗(yàn)組任務(wù)用時(shí)均值（M=14.08）少于對(duì)照組任務(wù)用時(shí)均值（M=20.35），兩組遷移平均總用時(shí)存在顯著差異（F=4.26，p=0.044＜0.05）。由此表明，參加沉浸式虛擬實(shí)驗(yàn)的學(xué)習(xí)者技能遷移水平顯著高于參與非沉浸式虛擬實(shí)驗(yàn)的學(xué)習(xí)者，沉浸式虛擬實(shí)驗(yàn)更有助于技能遷移能力的培養(yǎng)。

表1 協(xié)方差分析

2.在非沉浸和沉浸式實(shí)驗(yàn)環(huán)境中學(xué)習(xí)風(fēng)格具有調(diào)節(jié)作用

學(xué)習(xí)風(fēng)格問(wèn)卷測(cè)量結(jié)果如表2所示，活躍型的學(xué)習(xí)者共17人，沉思型的學(xué)習(xí)者共35人。為探究虛擬實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)技能遷移能力過(guò)程中學(xué)習(xí)風(fēng)格是否發(fā)揮了調(diào)節(jié)作用，本研究把“組別”和“學(xué)習(xí)風(fēng)格”作為自變量，“遷移任務(wù)平均總用時(shí)” 作為因變量，“電路基礎(chǔ)水平”作為協(xié)變量，再次進(jìn)行協(xié)方差分析，結(jié)果如表3所示。由表3可知，“組別*學(xué)習(xí)風(fēng)格”項(xiàng)對(duì)因變量“遷移任務(wù)平均總用時(shí)”產(chǎn)生了顯著影響（F=8.69，

表2 學(xué)習(xí)風(fēng)格分布

表3 調(diào)節(jié)效應(yīng)檢驗(yàn)

為對(duì)學(xué)習(xí)風(fēng)格的調(diào)節(jié)作用做出更為可靠的解釋?zhuān)狙芯窟M(jìn)行了簡(jiǎn)單效應(yīng)分析（見(jiàn)表4）并繪制了效應(yīng)圖（見(jiàn)圖2）。由表4可知，對(duì)于活躍型學(xué)生來(lái)說(shuō)，沉浸式虛擬實(shí)驗(yàn)?zāi)軌虮确浅两教摂M實(shí)驗(yàn)顯著更好地培養(yǎng)遷移能力（F=14.05，p＜0.001），但對(duì)于沉p=0.005＜0.05），驗(yàn)證了學(xué)習(xí)風(fēng)格的調(diào)節(jié)作用。思型學(xué)生來(lái)說(shuō)，盡管依舊在沉浸式環(huán)境中表現(xiàn)得更好，但相對(duì)非沉浸式環(huán)境的優(yōu)勢(shì)并未達(dá)到顯著水平（F=0.08，p=0.780＞0.05）。結(jié)合圖2可知，在參與傳統(tǒng)的非沉浸式虛擬實(shí)驗(yàn)后，沉思型學(xué)習(xí)者的技能遷移能力會(huì)高于活躍型學(xué)習(xí)者，但在參與沉浸式虛擬實(shí)驗(yàn)后，活躍型學(xué)習(xí)者卻表現(xiàn)出了更高的技能遷移能力。

表4 簡(jiǎn)單效應(yīng)分析

（二）學(xué)習(xí)行為序列分析

1.不同學(xué)習(xí)風(fēng)格學(xué)習(xí)者的行為模式在實(shí)驗(yàn)任務(wù)各階段存在差異

本研究進(jìn)行學(xué)習(xí)行為序列分析的目的，在于從學(xué)習(xí)過(guò)程中質(zhì)性數(shù)據(jù)視角，來(lái)解讀不同學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)風(fēng)格，并對(duì)比不同學(xué)習(xí)風(fēng)格學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)行為模式。這將有助于進(jìn)一步理解由學(xué)習(xí)風(fēng)格產(chǎn)生調(diào)節(jié)作用的原因，從而為沉浸式虛擬實(shí)驗(yàn)的教育應(yīng)用提出建議。由于本研究是通過(guò)錄制視頻來(lái)記錄學(xué)習(xí)者的虛擬實(shí)驗(yàn)過(guò)程，因此，在分析學(xué)習(xí)行為序列前，研究人員需要對(duì)視頻進(jìn)行編碼來(lái)提取視頻中的學(xué)習(xí)行為。虛擬實(shí)驗(yàn)中的學(xué)習(xí)行為被視為學(xué)習(xí)者與虛擬環(huán)境的交互，可分為動(dòng)作類(lèi)交互和非動(dòng)作類(lèi)交互兩類(lèi)一級(jí)編碼，結(jié)合本研究中電路實(shí)驗(yàn)的具體情境，設(shè)計(jì)編碼方案如表5所示。

表5 編碼方案

當(dāng)確定編碼方案后，研究人員從17名活躍型學(xué)習(xí)者和35名沉思型學(xué)習(xí)者各選取5人，由1名研究人員對(duì)這10名典型學(xué)習(xí)者的視頻進(jìn)行編碼，共得到1157個(gè)學(xué)習(xí)行為；再由第二位編碼者隨機(jī)抽取其中100條數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼；最后將兩位編碼者的編碼結(jié)果進(jìn)行一致性檢驗(yàn)，克隆巴赫Alpha 系數(shù)達(dá)0.913，一致性較好。在編碼完成后，研究人員分別統(tǒng)計(jì)活躍型和沉思型兩類(lèi)學(xué)習(xí)者各個(gè)學(xué)習(xí)行為的平均頻次（見(jiàn)表6）。由表6可知，在一級(jí)編碼為“動(dòng)作類(lèi)交互”的類(lèi)別中，“連接”“移動(dòng)”“刪除”“測(cè)試”等學(xué)習(xí)行為的統(tǒng)計(jì)結(jié)果，均是活躍型學(xué)習(xí)者的平均頻次更高，只有“斷開(kāi)”行為的統(tǒng)計(jì)結(jié)果，為沉思型學(xué)習(xí)者的平均頻次更高，兩類(lèi)學(xué)習(xí)者的“檢查”學(xué)習(xí)行為平均頻次基本相同；在一級(jí)編碼為“非動(dòng)作類(lèi)交互”的類(lèi)別中，沉思型學(xué)習(xí)者“瀏覽”“回顧”“停留”三種學(xué)習(xí)行為發(fā)生的平均頻次均比活躍型高。因此從整體上看，在虛擬實(shí)驗(yàn)中活躍型學(xué)習(xí)者表現(xiàn)出了更多的動(dòng)作類(lèi)交互行為，而沉思型的學(xué)習(xí)者則進(jìn)行了更多的靜態(tài)思考行為。

表6 學(xué)習(xí)行為平均頻次

為進(jìn)一步探究不同學(xué)習(xí)風(fēng)格學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)行為序列差異，本研究使用了滯后序列分析法，分別分析了活躍型學(xué)習(xí)者和沉思型學(xué)習(xí)者的行為序列。軟件GSEQ是滯后序列分析的常用工具，如將一系列編碼后得到的行為按照時(shí)間出現(xiàn)先后順序輸入，便可生成調(diào)整后殘差表。調(diào)整后殘差表每一行表示“上一個(gè)行為”，每一列表示“下一個(gè)行為”，數(shù)字表示發(fā)生“上一個(gè)行為”后發(fā)生“下一個(gè)行為”的殘差參數(shù)Z，若Z＞1.96 就表明“上一個(gè)行為→下一個(gè)行為”的行為序列具有統(tǒng)計(jì)意義上的顯著性。

2.活躍型學(xué)習(xí)者注重動(dòng)作類(lèi)交互行為及行為間轉(zhuǎn)換

如上所述，研究人員使用GSEQ 分析5 位活躍型學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)行為，輸出活躍型學(xué)習(xí)者的調(diào)整后殘差表如表7所示。由表7可知，活躍型學(xué)習(xí)者“瀏覽→連接”“連接→測(cè)試”“移動(dòng)→移動(dòng)”“移動(dòng)→測(cè)試”“ 測(cè)試→檢查”“測(cè)試→斷開(kāi)”“檢查→刪除”“刪除→連接”“斷開(kāi)→瀏覽” 共9種行為序列的Z值大于1.96，達(dá)到了顯著水平。根據(jù)這些具有顯著意義的行為序列繪制行為序列圖（見(jiàn)圖3），每?jī)煞N行為之間連線(xiàn)上的數(shù)字表示Z值，連線(xiàn)越粗，表示兩種行為先后出現(xiàn)概率越大。

從圖3可以發(fā)現(xiàn)，活躍型學(xué)習(xí)者的行為模式具有以下特征：（1）活躍型學(xué)習(xí)者的行為模式中存在多種不同學(xué)習(xí)行為之間的轉(zhuǎn)換，例如，“刪除→連接”“瀏覽→連接”等，動(dòng)作轉(zhuǎn)換的活躍度較高。（2）與“測(cè)試”相關(guān)的顯著行為包括“測(cè)試→斷開(kāi)”和“測(cè)試→檢查”。這兩個(gè)分支的行為序列說(shuō)明：活躍型學(xué)習(xí)者在接通電源發(fā)現(xiàn)電路出現(xiàn)錯(cuò)誤時(shí)，其行為模式存在兩種情況，其一是為了解錯(cuò)誤原因而直接斷開(kāi)電源后修改電路，其二是為并不了解電路報(bào)錯(cuò)的原因而需要通過(guò)檢查尋找錯(cuò)誤原因。（3）“測(cè)試→斷開(kāi)”行為序列達(dá)到了顯著水平，說(shuō)明活躍型學(xué)習(xí)者在部分情況下，表現(xiàn)出了斷開(kāi)電源再移動(dòng)電路元件的良好實(shí)驗(yàn)習(xí)慣，但該行為序列并非唯一的路線(xiàn)；另一分支的存在說(shuō)明活躍型學(xué)習(xí)者在進(jìn)行檢查后，會(huì)遺忘斷開(kāi)電源。（4）“測(cè)試→檢查”行為序列達(dá)到了顯著水平，說(shuō)明當(dāng)活躍型學(xué)習(xí)者面對(duì)接通電源后電路出現(xiàn)的錯(cuò)誤且并不了解錯(cuò)誤原因時(shí)，會(huì)通過(guò)移動(dòng)鼠標(biāo)或手柄模擬電流流向以及翻轉(zhuǎn)面包等行為反復(fù)檢查，說(shuō)明其傾向于在嘗試操作中進(jìn)行實(shí)驗(yàn)技能學(xué)習(xí)。

表7 活躍型學(xué)習(xí)者調(diào)整后殘差表

3.沉思型學(xué)習(xí)者注重靜態(tài)思考行為及反思

沉思型學(xué)習(xí)者的調(diào)整后殘差表如表8所示，由表8可知，沉思型學(xué)習(xí)者“瀏覽→連接”“連接→連接”“刪除→刪除”“回顧→回顧”“檢查→移動(dòng)”“移動(dòng)→檢查”“移動(dòng)→測(cè)試”“測(cè)試→斷開(kāi)”“斷開(kāi)→刪除”“測(cè)試→刪除” 共10種行為序列的Z值大于1.96，達(dá)到了顯著水平，其行為序列圖如圖4所示。由圖4可以發(fā)現(xiàn)：沉思型學(xué)習(xí)者的行為模式具有以下特征：（1）沉思型學(xué)習(xí)者的行為模式中同種行為間的轉(zhuǎn)換明顯較多，例如，“連接→連接”“刪除→刪除”等。（2）與“測(cè)試”相關(guān)的顯著動(dòng)作類(lèi)交互行為中只有“測(cè)試→斷開(kāi)”，說(shuō)明沉思型學(xué)習(xí)者能夠在接通電源發(fā)現(xiàn)電路出現(xiàn)錯(cuò)誤時(shí)，先斷開(kāi)電源再修改電路，具有良好的實(shí)驗(yàn)習(xí)慣。（3）“測(cè)試→檢查”行為序列達(dá)到了顯著水平，而“檢查”行為卻并未出現(xiàn)在沉思型學(xué)習(xí)者的顯著行為序列中，說(shuō)明沉思型學(xué)習(xí)者在面對(duì)接通電源后電路出現(xiàn)的錯(cuò)誤且并不了解錯(cuò)誤原因時(shí)，會(huì)因不了解電路報(bào)錯(cuò)原因而選擇停留，導(dǎo)致沒(méi)有出現(xiàn)明顯的檢查行為，這說(shuō)明其傾向于在回顧知識(shí)和深入思考中學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)技能。

表8 沉思型學(xué)習(xí)者調(diào)整后殘差表

五、分析與討論

本研究以電路實(shí)驗(yàn)為例，探究了學(xué)習(xí)風(fēng)格對(duì)沉浸式虛擬實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)技能遷移能力的影響。通過(guò)分析等組實(shí)驗(yàn)后學(xué)習(xí)者完成遷移任務(wù)的用時(shí)和實(shí)驗(yàn)過(guò)程中學(xué)習(xí)行為序列的差異，可得出如下結(jié)論：第一，從整體來(lái)看，沉浸式虛擬實(shí)驗(yàn)相比非沉浸式虛擬實(shí)驗(yàn)更有助于培養(yǎng)學(xué)習(xí)者的技能遷移能力；第二，調(diào)節(jié)效應(yīng)的分析結(jié)果表明，學(xué)習(xí)風(fēng)格調(diào)節(jié)了沉浸式虛擬實(shí)驗(yàn)對(duì)技能遷移能力的影響，在參與非沉浸虛擬實(shí)驗(yàn)的對(duì)照組中，活躍型學(xué)習(xí)者的技能遷移能力低于沉思型，但在參與沉浸式虛擬實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)組中，活躍型學(xué)習(xí)者的技能遷移能力卻遠(yuǎn)高于沉思型；第三，由行為序列分析結(jié)果可知，活躍型和沉思型的學(xué)習(xí)者的行為模式存在差異，活躍型學(xué)習(xí)者表現(xiàn)出了更多的動(dòng)作類(lèi)交互行為，而沉思型的學(xué)習(xí)者則進(jìn)行了更多的靜態(tài)思考行為。

總而言之，學(xué)習(xí)風(fēng)格產(chǎn)生調(diào)節(jié)作用的原因，正如伍爾威爾（Wohlwill J.F.）在適應(yīng)水平理論中總結(jié)的那樣[32]，即每位學(xué)習(xí)者都有一個(gè)基于過(guò)去經(jīng)驗(yàn)的最佳刺激水平，來(lái)自于環(huán)境的適度感官刺激，有助于提高學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)興趣并促進(jìn)生成性認(rèn)知加工。然而，當(dāng)環(huán)境刺激強(qiáng)度高于或低于最佳刺激水平時(shí)，學(xué)習(xí)者可能出現(xiàn)負(fù)面的學(xué)習(xí)情緒和認(rèn)知負(fù)荷失調(diào)，進(jìn)而影響學(xué)習(xí)。由于完成實(shí)驗(yàn)任務(wù)所需的技能被視為一項(xiàng)綜合性能力，包括了實(shí)驗(yàn)流程等操作技能和知識(shí)理解等智慧技能[33]。因此，本研究將從操作技能和智慧技能兩個(gè)方面，分別分析沉浸式虛擬實(shí)驗(yàn)中技能遷移能力受到學(xué)習(xí)風(fēng)格影響的原因。

首先，從操作技能來(lái)說(shuō)，學(xué)習(xí)風(fēng)格對(duì)沉浸式虛擬實(shí)驗(yàn)中遷移能力的調(diào)節(jié)效應(yīng)，與學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)情緒等心理狀態(tài)密切相關(guān)[34-35]。沉浸式虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)具有提供深度知覺(jué)刺激的優(yōu)勢(shì)，在人類(lèi)視覺(jué)構(gòu)造中雙眼的視差及對(duì)由頭部運(yùn)動(dòng)所形成連續(xù)圖像序列，本質(zhì)上匹配了在三維世界中對(duì)景深的感知。由于其借助高畫(huà)面刷新率和頭盔設(shè)備，進(jìn)一步模擬了人眼對(duì)三維影像的追蹤，相比非沉浸式虛擬實(shí)驗(yàn)所提供的二維圖像序列，沉浸式虛擬實(shí)驗(yàn)中的立體性視野，一方面直接為學(xué)習(xí)者帶來(lái)了新奇的學(xué)習(xí)體驗(yàn)，另一方面通過(guò)提供更高的臨場(chǎng)感激發(fā)了學(xué)習(xí)興趣[36]。其帶來(lái)的積極心理狀態(tài)，在后測(cè)真實(shí)遷移任務(wù)環(huán)節(jié)的完成中持續(xù)發(fā)揮作用。愉悅的情緒有助于提高自我效能感，使得學(xué)習(xí)者在面對(duì)從虛擬到真實(shí)的環(huán)境轉(zhuǎn)變時(shí)，表現(xiàn)得更加自信，從而更有效地完成遷移測(cè)試[37]。

這進(jìn)一步解釋了，無(wú)論是活躍型還是沉思型學(xué)習(xí)者，都在沉浸式環(huán)境中獲得了更高的技能遷移能力。然而，調(diào)節(jié)效應(yīng)的分析進(jìn)一步表明，活躍型學(xué)習(xí)者能夠在沉浸式虛擬實(shí)驗(yàn)中提高得更多，而沉思型學(xué)習(xí)者的提高并不顯著。究其原因，在于活躍型學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)行為序列表現(xiàn)出了更多地動(dòng)作類(lèi)交互行為和不同行為間的轉(zhuǎn)換，由于連接、移動(dòng)、刪除等動(dòng)作類(lèi)交互行為的主體對(duì)象是學(xué)習(xí)者和電路元件，此類(lèi)行為間的轉(zhuǎn)換是基于手柄移動(dòng)和大范圍視線(xiàn)轉(zhuǎn)移發(fā)生的，強(qiáng)化了學(xué)習(xí)者在沉浸式虛擬環(huán)境中的三維視覺(jué)體驗(yàn)和視覺(jué)加工，進(jìn)而帶來(lái)的高臨場(chǎng)感和積極情感，促進(jìn)了其在沉浸式虛擬實(shí)驗(yàn)中表現(xiàn)出顯著更高的技能遷移能力。沉思型學(xué)習(xí)者則傾向于停留、思考、回顧等非動(dòng)作類(lèi)交互行為，例如，學(xué)習(xí)者在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中進(jìn)行回顧行為時(shí)，需要摘下頭盔離開(kāi)虛擬實(shí)驗(yàn)才能查看基礎(chǔ)閱讀材料。與真實(shí)環(huán)境的頻繁切換，導(dǎo)致學(xué)習(xí)者意識(shí)到實(shí)驗(yàn)環(huán)境的虛擬性，促使其對(duì)虛擬實(shí)驗(yàn)操作的真實(shí)性和準(zhǔn)確性進(jìn)行反思。當(dāng)學(xué)習(xí)者再次回到虛擬實(shí)驗(yàn)時(shí)，其臨場(chǎng)感便在一定程度上受到了影響。

并且行為序列分析結(jié)果也表明，沉思型學(xué)習(xí)者在電路出現(xiàn)錯(cuò)誤時(shí)，會(huì)立即斷開(kāi)電源再修改電路，這說(shuō)明對(duì)虛擬實(shí)驗(yàn)的短暫脫離和反思，有助于良好實(shí)驗(yàn)習(xí)慣的形成。除此之外，當(dāng)沉浸式虛擬環(huán)境所提供的感官刺激高于其最佳刺激水平時(shí)，沉思型學(xué)習(xí)者面對(duì)虛擬電路測(cè)試中出現(xiàn)的錯(cuò)誤，可能會(huì)因視野中的立體畫(huà)面影響思考而產(chǎn)生焦躁情緒，在學(xué)習(xí)行為序列中表現(xiàn)為同一行為的重復(fù)。例如，不斷地進(jìn)行刪除操作，直至清空畫(huà)面中一切電路元件后，再重新開(kāi)始連接電路。這些負(fù)面學(xué)習(xí)情緒可能抑制了高度臨場(chǎng)感帶來(lái)的愉悅情緒，導(dǎo)致沉思型學(xué)習(xí)者并未和活躍型學(xué)習(xí)者一樣，在沉浸式虛擬實(shí)驗(yàn)中獲得顯著高于非沉浸虛擬實(shí)驗(yàn)中的技能遷移能力。

其次，從智慧技能上來(lái)說(shuō)，學(xué)習(xí)風(fēng)格對(duì)遷移能力的調(diào)節(jié)效應(yīng)可能與沉浸式虛擬實(shí)驗(yàn)中學(xué)習(xí)者的認(rèn)知負(fù)荷有關(guān)。認(rèn)知負(fù)荷理論的核心是工作記憶的容量和維持時(shí)間存在局限性，實(shí)施有效學(xué)習(xí)需要學(xué)習(xí)者把認(rèn)知負(fù)荷控制在工作記憶能夠承載的范圍內(nèi)，盡量減少由不恰當(dāng)?shù)慕虒W(xué)及教材設(shè)計(jì)所引起的外在認(rèn)知負(fù)荷，從而避免學(xué)習(xí)過(guò)程中的認(rèn)知負(fù)荷超載。具體而言，沉浸式虛擬實(shí)驗(yàn)提供了豐富的信息和交互線(xiàn)索，基于此，相比沉思型學(xué)習(xí)者，活躍型學(xué)習(xí)者的行為模式包含了更多與電路元件間的動(dòng)作類(lèi)交互行為。這有助于活躍型學(xué)習(xí)者將注意力集中于目標(biāo)操作對(duì)象上，減少了其他干擾信息影響并降低被動(dòng)學(xué)習(xí)的可能性，從而促進(jìn)技能遷移等深層次的信息加工[38]。

六、研究建議

（一）利用沉浸式虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)重構(gòu)教學(xué)活動(dòng)

沉浸式虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)為學(xué)習(xí)者構(gòu)建了具有沉浸性、想象性和交互性的學(xué)習(xí)環(huán)境。本研究的結(jié)論也表明：相比非沉浸式技術(shù)，沉浸式虛擬技術(shù)在培養(yǎng)學(xué)習(xí)者技能遷移能力方面具有良好的教學(xué)應(yīng)用前景，“IVR+教學(xué)”的新興教育模式為學(xué)習(xí)者提供了促進(jìn)身心一體的具身學(xué)習(xí)環(huán)境?；诖耍瑢?duì)IVR技術(shù)的應(yīng)用，不應(yīng)局限于將真實(shí)環(huán)境中的簡(jiǎn)單任務(wù)搬到虛擬世界中，更應(yīng)該借助于具身認(rèn)知發(fā)展的特征，利用技術(shù)優(yōu)勢(shì)開(kāi)展有效的教學(xué)活動(dòng)設(shè)計(jì)，形成IVR 環(huán)境下以學(xué)習(xí)者為中心的探究性教學(xué)活動(dòng)。并且在IVR技術(shù)重構(gòu)的教學(xué)活動(dòng)過(guò)程中，應(yīng)該重視教師對(duì)學(xué)習(xí)者的情感支持，以促進(jìn)學(xué)習(xí)者的認(rèn)知調(diào)節(jié)[39]。例如，告知學(xué)習(xí)者實(shí)驗(yàn)技能的學(xué)習(xí)必然要經(jīng)歷反復(fù)試錯(cuò)的過(guò)程，無(wú)需因?qū)嶒?yàn)的錯(cuò)誤而感到沮喪和焦躁。

（二）探究個(gè)性化設(shè)計(jì)輔助沉浸式虛擬實(shí)驗(yàn)

以“教”為中心到以“學(xué)”為中心的理念轉(zhuǎn)變，強(qiáng)調(diào)了每位學(xué)習(xí)者都應(yīng)該擁有個(gè)性化的學(xué)習(xí)體驗(yàn)，沉浸式虛擬實(shí)驗(yàn)環(huán)境具有非線(xiàn)性、動(dòng)態(tài)性、交互性和開(kāi)放性等特點(diǎn)，賦予了學(xué)習(xí)者更多地決策權(quán)和控制權(quán)，且為支持個(gè)性化的自主探究實(shí)驗(yàn)提供了條件。但目前市場(chǎng)上成熟的沉浸式虛擬實(shí)驗(yàn)軟件，距離個(gè)性化的目標(biāo)仍有著較大差距。本研究的結(jié)論表明：為了有效培養(yǎng)學(xué)習(xí)者的技能遷移能力，沉浸式虛擬實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)需要重點(diǎn)關(guān)注學(xué)習(xí)風(fēng)格等學(xué)習(xí)者特征。對(duì)新興技術(shù)的教學(xué)引入，我們?nèi)孕鑼徤鲗?duì)待。隨著人工智能技術(shù)和虛擬現(xiàn)實(shí)的相互滲透，二者逐漸形成了“你中有我、我中有你”的融合趨勢(shì)，使得“因材施教”成為可能[40]。我們?cè)谠O(shè)計(jì)沉浸式虛擬實(shí)驗(yàn)時(shí)，需要嵌入數(shù)據(jù)分析等技術(shù)，一方面，借助提前采集的學(xué)習(xí)風(fēng)格等信息，可預(yù)測(cè)學(xué)習(xí)者的交互傾向并制定個(gè)性化的學(xué)習(xí)環(huán)境，或采用差異化的虛擬實(shí)驗(yàn)技術(shù)；另一方面，可實(shí)時(shí)根據(jù)學(xué)習(xí)者在虛擬環(huán)境中的學(xué)習(xí)行為判斷其認(rèn)知狀態(tài)，調(diào)整沉浸式環(huán)境的感官刺激，以降低學(xué)習(xí)者的外在認(rèn)知負(fù)荷。

（三）設(shè)計(jì)選擇性仿真以促進(jìn)深層認(rèn)知加工

沉浸式虛擬實(shí)驗(yàn)環(huán)境的構(gòu)建不同于其他用于娛樂(lè)的仿真環(huán)境，它的根本目的在于促進(jìn)學(xué)習(xí)，需要學(xué)生把有限的精力投入到與學(xué)習(xí)對(duì)象直接相關(guān)的活動(dòng)中去?？紤]到富媒環(huán)境帶來(lái)認(rèn)知負(fù)荷，沉浸式虛擬實(shí)驗(yàn)不應(yīng)該追求對(duì)真實(shí)實(shí)驗(yàn)活動(dòng)的完全重現(xiàn)，而應(yīng)該進(jìn)行選擇性的仿真。然而，選擇性仿真在提高教學(xué)效果的同時(shí)，也存在著導(dǎo)致學(xué)習(xí)者錯(cuò)誤認(rèn)知的風(fēng)險(xiǎn)。良好的實(shí)驗(yàn)習(xí)慣對(duì)保障學(xué)習(xí)者的安全至關(guān)重要，而虛擬實(shí)驗(yàn)缺少了移動(dòng)電路元件前應(yīng)該斷開(kāi)電源的提示，為學(xué)習(xí)者從虛擬到真實(shí)環(huán)境的技能遷移留下了隱患。因此，如何把控虛擬現(xiàn)實(shí)教學(xué)資源的仿真程度，是今后值得研究者深入探討的問(wèn)題。總而言之，本研究通過(guò)學(xué)習(xí)行為序列分析理解學(xué)習(xí)者內(nèi)在信息加工的方法，可以為分析、判斷沉浸式虛擬實(shí)驗(yàn)選擇性仿真的合理性，提供一定的參考。