虚拟现实在小学信息技术课堂教学中的应用研究

杨华

【摘  要】  信息技术的发展让更多的高科技设备开始走入教学中，这些设备使教学方式发生了巨大的变革。虚拟现实作为一项热门技术也被逐渐引入课堂教学中，成为了教学辅助手段之一，但是就该技术来说，目前使用时间尚短，还处于不成熟的实验性应用阶段。本文就目前虚拟现实技术在使用过程中的一些问题进行论述，希望通过相关的论述，能够完善虚拟现实技术在教学中的应用，从而让该技术真正走向成熟，为未来大范围应用奠定基础。

【关键词】  虚拟现实技术;信息技术;沉浸式;分布式

一、关于虚拟现实技术的论述

1.虚拟现实技术定义

虚拟现实技术是一种融计算机、信息技术、仿真技术为一体的全新的视听技术。该技术通过用户佩戴的设备，将画面经过一定的技术处理展示在用户视觉内，造成用户浸入式的体验感。

2.虚拟现实技术的特点

就虚拟现实技术的特点来说，可以根据不同的角度得到不同的结论，但是本文主要是采取主流的“3I”理论。

沉浸式（Immersion）：就是用户在虚拟现实技术中会有一种身临其境的感觉，容易沉浸在虚拟现实技术中。

交互性（Interac-tion）：指使用者通过专门的三维成像设备来实现与虚拟现实技术之间的交互性。

想象性（Imagination）：想象性可以从两个角度去看：第一个角度是虚拟现实设备所仿真的一切都是现实中人类所想象出来的虚拟内容，并非是设备中真实发生的;第二个角度就是用户在使用虚拟现实设备的时候，会根据自己的想象对虚拟内容进行判定。

二、虚拟现实技术在教学中的优缺点分析

1.虚拟现实技术在教学中的优势

（1）符合学生身心发展特点。就现实来说，小学生由于年龄、生理因素的影响，很难保证长时间集中注意力，并且年龄越小集中时间越短。通常情况下，一节课的有效时间一般不会超过25分钟，甚至更短。这就要求老师要不断刺激学生，但是简单机械的刺激效果并不明显，尤其是信息技术课程，在实际授课过程中老师必须要让学生进行上机操作，但是枯燥的操作很容易让孩子感觉到厌烦。虚拟现实技术可以将试听内容变得更加活跃，让每一个知识点带来不同的刺激，从而让学生更加容易沉浸在学习内容中。

（2）缩短小学生与教材的距离。在小学信息技术教学中，由于存在很多抽象性的内容，学生理解起来有很大的难度，传统教学模式就是通过不断重复来达到加深记忆的目的。但是这种记忆存在部分孩子无法进行转化理解的问题。小学生的相关知识储备还很薄弱，信息技术相关的概念、理论远离了学生既有的生活经验，而通过虚拟现实技术可以将这种抽象的教学过程变得形象化，从而加深学生的理解。

2.虚拟现实技术在教学中存在的缺陷

（1）真实性有待进一步提高。目前的虚拟现实技术存在的问题还是比较多的，毕竟虚拟现实技术出现的时间还不是久远，还存在一些技术不成熟的地方，真实性还不够强，造成孩子在使用虚拟现实设备的时候，存在沉浸感不足的问题，从而导致学生学习效果不能达到理想的状态。

（2）课程内容不够丰富。除了真实感不足之外，内容也存在不丰富的问题，这点主要表现在两方面：一个是目前的存量课程相对较少，没有做到教材的全覆盖;另外一个就是虚拟现实技术的课程制作要求相对较高，需要专业的人员来制作，这种情况下，一线老师很难创作出符合学生需求和教学实际的虚拟现实课例。两种因素的共同作用导致了在实际教学运用中具体的虚拟现实课程内容还不够丰富，没有实现教学内容的全覆盖。

（3）存在一定的损伤学生视力的风险。虚拟现实技术是通过限制使用者的视觉来达到浸入式的目的的。但目前的设备还存在长期使用会导致学生眼睛疲劳的问题，甚至会导致学生近视。所以说在教学中，虚拟现实技术只能是课程的补充，还做不到取代现有的教学设备成为主流教学手段。

3.在教学中使用虚拟现实技术的理论基础

随着虚拟现实技术在教学应用方面的研究不断深入，目前虚拟教学研究的相关理论基础主要有以下三个方面。

（1）建构主义理论。构建理论认为当下的教学中主流的教学理论包括情境学习、体验学习、协作学习等，但是这些理论在教学中不能真正做到完美实现教学理论的目标。如果这些理论能够结合虚拟现实技术，就可以用该技术构建出一个理想的学习环境，来让学生在这个环境中实现与学习目标互动，与同学之间配合等教学目的，从而让学生在虚拟教学中学习到相应的知识与技能。

（2）自主学习理论。学生的自控能力、自主探究能力等对学生的学习有着重要的影响。所以，提高学生的相关能力就可以提高学生学习水平。而虚拟现实技术的使用可以为学生构建一个理想的学习环境，让学生在这个学习环境中实现与虚拟场景的主动互动以及对于自身思维的控制。

（3）认知负荷理论。相关的教育研究认为，外界环境会导致学生在学习中忽略真实的学习目标，将注意力放在其他事物上。而对虚拟现实技术的研究证实，该技术构建的虚拟学习环境能够有效地减少学生受到的外界干扰，让学生更加专注于学习目标，从而提高学生的学习效率。

三、虚拟现实技术在信息技术课堂中的具体应用分析

1.有效新颖的学习资源，变“隐藏”为可见

小学课程中存在一些抽象性的课程，这点在信息技术、数学、社会之类的课程中尤为明显。很多抽象的东西都超过了这个年龄段孩子的认知范围和理解能力，传统教学模式对于这种问题只能是采取简单的填鸭式教学，孩子懂不懂、能不能应用都不重要，从而造成了学生对于知识理解不深刻的问题普遍存在。而虚拟现实技术的应用在一定程度上避免了这种问题的发生，通过三维可视模式，让孩子把一些抽象的理论变成了可以观察的模型，通过对于模型的不断分解，来让学生了解这个知识点真正的内核是什么，从而有效地提高学生对于知识的理解能力和应用能力。

2.生动逼真的学习环境，化“未知”为神奇

相较于传统课堂的枯燥，虚拟现实技术可以根据课程需求构建不同的教学环境。比如说，孩子需要理解恐龙，就可以带着孩子去参观侏罗纪，孩子需要理解信息技术的作用，可以带着孩子去参观在不同的工作中，信息技术如何被使用的，还可以让孩子理解信息技术的源起及发展过程。这种过程如果单纯地依靠老师去讲，很容易讲得枯燥，但是通过三维动画，和动画人物的互动，学生就比较容易记住和理解这些知识点。

虚拟现实技术的应用是科技发展的必然趋势。不可否认，虚拟现实技术目前还存在某些方面的缺陷，影响了这种技术的推广应用。但是我们相信，随着未来技术的发展，这些问题一定会得到解决，为教学模式带来革命性的改变。对于教师来说，一方面要对前沿技术保持足够的关心，另一方面要努力改变自身的知识结构，不断学习充电，驾驭新技术，迎接新变革。

【参考文献】

[1]董承军.信息技术与小学科学教学的有机融合[J].学周刊，2019（32）：145.

[2]孙静.基于VR技术的翻转课堂在小学信息技术课程中的研究与应用——以《不一樣的视界》课程为例[J].中小学电教，2018（Z1）：75-76.

[3]张冰冰.虚拟机器人在小学信息技术教学中的应用研究[D].华中师范大学，2017.