虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)和意義學(xué)習(xí)

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)和意義學(xué)習(xí) 　　一、引言 　　 　　虛擬現(xiàn)實(shí)(VR)技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域十分廣泛，在教育領(lǐng)域中，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)也顯示出獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，促使教育形態(tài)、教育環(huán)境、教學(xué)過程的基本要素及相互關(guān)系發(fā)生了重大變化。這種應(yīng)用通常是在一定的教育理論指導(dǎo)下開展，并對(duì)這種理論所倡導(dǎo)的學(xué)習(xí)觀具有重要的影響和重大的促進(jìn)作用。探討如何利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)為學(xué)習(xí)者構(gòu)建良好的學(xué)習(xí)環(huán)境、實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)的高度參與及達(dá)到良好的自評(píng)效果，如何促進(jìn)意義學(xué)習(xí)，實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)者自由學(xué)習(xí)，是教育技術(shù)工作者應(yīng)該關(guān)注的問題。 　　 　　二、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)與意義學(xué)習(xí)概述 　　 　　1.虛擬現(xiàn)實(shí) 　　虛擬化技術(shù)起源于上世紀(jì)60年代，虛擬現(xiàn)實(shí)(VR)是利用計(jì)算機(jī)生成一種模擬環(huán)境。通過多種傳感設(shè)備使用戶投入到該環(huán)境中，實(shí)現(xiàn)用戶與該環(huán)境直接進(jìn)行自然交互的技術(shù)。它是一種高逼真度地模擬人在自然環(huán)境中視覺、聽覺、動(dòng)感等行為的人機(jī)界面技術(shù)。這種模擬給用戶提供一種身臨其境的體驗(yàn)，為用戶提高最佳的人機(jī)通信方式。 　　綜觀眾多學(xué)者的研究，一般認(rèn)為虛擬現(xiàn)實(shí)有三個(gè)特征：沉浸性、交互性、構(gòu)想性，而這些特征決定了其在教育領(lǐng)域的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。沉浸性虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)可以調(diào)動(dòng)學(xué)習(xí)者全部感覺器官，達(dá)到身臨其境的感覺；交互性使得用戶能以接近自然的習(xí)慣，用常規(guī)的輸入輸出設(shè)備對(duì)虛擬環(huán)境中的物體或場(chǎng)景進(jìn)行操作和得到反饋，更為高級(jí)的交互則是運(yùn)用頭盔、數(shù)據(jù)手套等高級(jí)虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)備進(jìn)行；構(gòu)想性則是從定性和定量綜合集成的環(huán)境中得到感性和理性的認(rèn)識(shí)，從而產(chǎn)生認(rèn)識(shí)上的飛躍。 　　目前，對(duì)于虛擬現(xiàn)實(shí)在教育教學(xué)中的應(yīng)用研究關(guān)注較多的是以下幾個(gè)方面：在某個(gè)學(xué)科中的應(yīng)用，在高校教學(xué)中的應(yīng)用，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)方面的應(yīng)用等，且大多數(shù)只是針對(duì)非沉浸性虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)(即桌面虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng))，而對(duì)學(xué)習(xí)理論在應(yīng)用中的指導(dǎo)作用及兩者的結(jié)合則關(guān)注較少。 　　 　　2.意義學(xué)習(xí) 　　美國(guó)心理學(xué)家卡爾?羅杰斯(Carl R.Rogers)認(rèn)為，可以把學(xué)習(xí)分為兩類，一類學(xué)習(xí)類似于心理學(xué)上的無意義音節(jié)的學(xué)習(xí)，不容易學(xué)習(xí)而容易遺忘，這類學(xué)習(xí)只涉及心智力，是一種“在頸部以上”發(fā)生的學(xué)習(xí)；另一類是意義學(xué)習(xí)(singificant learning)，意義學(xué)習(xí)是羅杰斯學(xué)習(xí)觀的重點(diǎn)。意義學(xué)習(xí)是指一種使個(gè)體的行為、態(tài)度、個(gè)性以及在未來選擇行動(dòng)方針時(shí)發(fā)生重大變化的學(xué)習(xí)。這不僅僅是一種增長(zhǎng)知識(shí)的學(xué)習(xí)，而且是一種與每個(gè)人各部分經(jīng)驗(yàn)都融合在一起的學(xué)習(xí)。 　　羅杰斯認(rèn)為，意義學(xué)習(xí)主要包括四個(gè)要素：第一，學(xué)習(xí)具有個(gè)人參與的性質(zhì)，即整個(gè)人(包括情感和認(rèn)知兩方面)都投入學(xué)習(xí)活動(dòng)。第二，學(xué)習(xí)是自我發(fā)起的，具有自發(fā)性，即使推動(dòng)或刺激來自外界，但要求發(fā)現(xiàn)、獲得、掌握和領(lǐng)會(huì)的感覺是來自內(nèi)部的。第三，學(xué)習(xí)具有滲透性，強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)會(huì)使學(xué)生的行為、態(tài)度、乃至個(gè)性都會(huì)發(fā)生變化。第四，學(xué)生是由學(xué)生自我評(píng)價(jià)的，因?yàn)閷W(xué)習(xí)者最清楚這種學(xué)習(xí)是否滿足自己的需求、是否有助于導(dǎo)致他想要知道的東西，是否明了自己原來不甚清楚的某些方面。由此看來，讓學(xué)習(xí)者自由學(xué)習(xí)是羅杰斯對(duì)學(xué)習(xí)原則論述的一個(gè)核心。 　　 　　三、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)對(duì)意義學(xué)習(xí)的促進(jìn) 　　 　　1.為個(gè)人主動(dòng)參與創(chuàng)建三堆環(huán)境 　　研究表明，當(dāng)學(xué)習(xí)者自己選擇學(xué)習(xí)方向，參與發(fā)現(xiàn)自己的學(xué)習(xí)資源、闡述自己的問題、決定自己的行動(dòng)路線、自己承擔(dān)選擇的后果時(shí)，就能在最大程度上從事意義學(xué)習(xí)。這種參與學(xué)習(xí)比消極被動(dòng)的學(xué)習(xí)效果好得多，而主動(dòng)參與和自發(fā)學(xué)習(xí)既可能是受外部力量，也可能是受內(nèi)部力量的驅(qū)使，網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)環(huán)境的人文化、智能化、沉浸化就顯得十分重要。 　　虛擬現(xiàn)實(shí)對(duì)教育領(lǐng)域的全方位滲透，從根本上改變了人們的思維習(xí)慣和對(duì)傳統(tǒng)學(xué)習(xí)環(huán)境的概念，逐漸走向由虛擬教師、虛擬學(xué)習(xí)伙伴、虛擬實(shí)驗(yàn)、虛擬圖書館、虛擬輔導(dǎo)、虛擬測(cè)驗(yàn)等構(gòu)成的虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境。應(yīng)用虛擬現(xiàn)實(shí)中三維實(shí)時(shí)渲染技術(shù)開發(fā)的教育軟件系統(tǒng)，能夠營(yíng)造逼真、直觀的學(xué)習(xí)環(huán)境，給人以身臨其境之感，讓學(xué)習(xí)者沉浸在虛擬世界里對(duì)學(xué)習(xí)目標(biāo)進(jìn)行實(shí)時(shí)觀察、交互、參與、實(shí)驗(yàn)、漫游等操作，給予學(xué)習(xí)者充分的體驗(yàn)和想象空間，學(xué)習(xí)者由傳統(tǒng)學(xué)習(xí)環(huán)境的觀察者轉(zhuǎn)變?yōu)閰⑴c者，學(xué)習(xí)時(shí)具有控制權(quán)和主動(dòng)權(quán)。另外，虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)多維度呈現(xiàn)信息，如用圖形、圖片、動(dòng)畫等方式說明問題，學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)時(shí)能夠同時(shí)調(diào)動(dòng)視覺、聽覺等多感官的參與，對(duì)學(xué)習(xí)者全身心投入到學(xué)習(xí)過程起到十分重要的促進(jìn)作用。 　　桌面虛擬的三維學(xué)習(xí)環(huán)境的設(shè)計(jì)容易實(shí)現(xiàn)以學(xué)生為中心的教學(xué)環(huán)境，調(diào)動(dòng)學(xué)生的參與性，能通過設(shè)計(jì)靈活多樣的交互方式，采用探索法、發(fā)現(xiàn)法等要求學(xué)習(xí)者主動(dòng)參與同虛擬對(duì)象的互動(dòng)以完成學(xué)習(xí)任務(wù)，提高學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)的主動(dòng)性。通過創(chuàng)設(shè)有意義的情境，可以鍛煉學(xué)生的發(fā)散思維，提高其觀察能力和運(yùn)用知識(shí)解決問題的能力；也能夠使學(xué)習(xí)的外在動(dòng)機(jī)和內(nèi)在動(dòng)機(jī)統(tǒng)一起來，促進(jìn)學(xué)習(xí)者智商和情商的協(xié)調(diào)發(fā)展。 　　 　　2.提高虛擬系統(tǒng)設(shè)計(jì)和使用水平，促進(jìn)時(shí)學(xué)習(xí)

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