VR技术在小学科学教学中的应用策略分析

姚丽粉

摘 要：随着科学技术的飞速发展，教育行业也开始发掘VR技术的优势，将其运用到教学教学工作中，尤其在小学科学教育中应用甚广。文章针对小学科学教育中VR技术的应用展开分析，探讨其虚拟性、多样性、趣味性以及科学性的教学特点，旨在提高小学科学教育质量，增强互动性，使科学知识更为直观，促进学生理论知识与实践应用的结合。

关键词：VR技术;小学科学;沉浸式教学

一、 引言

小学科学是小学教育教学中的重要组成部分，但传统“填鸭式”教学枯燥乏味，难以有效落实以生为本的教学理念，大量理论知识的灌输也容易使学生产生厌倦心理。VR技术在小学科学中的应用能更迎合学生心理，帮助学生生动直观地消化吸收科学知识，实现课堂上的实时交互。

二、 VR技术概述

（一）VR技术概念

VR技术即虚拟现实技术，1989年Jaron Lanier提出，融合了传感技术、计算机技术、仿真技术以及微电子技术等多种学科技术，能创造一种使参与者身临其境的虚拟环境，并对参与者施加听觉、视觉和触觉感受。

（二）VR技术特点

1. 沉浸性

虚拟现实技术能充分还原现实场景，参与者通过穿戴设备能在虚拟情境中直观感受和实时反馈，有助于增强参与者的观察能力和自主学习能力。沉浸理论最早由美国心理学家Mihaly Csikazezentmihal提出，其概念是当人们参与活动时可以专注的融入其中，并能收获快乐和满足。我国学者认为沉浸式教育要充分利用技术手段帮助学生贴近自然，激发其对知识的兴趣，进一步观察、探究、获取以及掌握知识。小学科学教育中VR技术的沉浸性能打破传统教学的局限性，使学生“走出课堂，走进现实”，从虚拟世界中收获科学知识，增强课堂的趣味性。

2. 真实性

传统的计算机技术能给参与者视觉和听觉上的冲击感，而虚拟现实技术在此基础上增加了触觉感知、运动感知、力觉感知甚至嗅觉和味觉感知等，使虚拟情境更加贴近现实，参与者仿佛置身其中。在小学科学的课堂中应用VR技术能使枯燥乏味的理论知识生动直观地展现在眼前，通过真实的感官刺激使学生化被动学习为主动学习，拓宽学生的想象空间和认知范围，提高教学效率。

3. 交互性

虛拟现实技术能实现人机交互，并能在交互的同时给予实时反馈。现阶段，教育教学要求“以生为本”，应提高学生的自主学习能力。小学生活泼好动，在课堂上容易注意力不集中，而VR技术的互动性能使学生通过交互汲取知识，使学生手脑合一，全身心投入科学知识的学习中。

三、 小学科学课程的特点及问题

（一）小学科学课程的特点

小学科学课程属于小学阶段的基础课程，学生可以通过自学、互学以及群学等方式了解科学知识，为日后的学习奠定基础。小学科学既要求学生充分掌握理论知识，又要求学生亲自参与到生活化课堂中，并进一步进行课外实践，使学生养成正确的学习习惯，增强其探究能力和思考能力，在遇到问题时能充分利用所学知识。同时，各学科之间要相互渗透，培养学生的发散思维，使学生得到全面发展。

学生存在个体差异性，教师在进行科学教学时要兼顾每个学生的心理、生理以及经历等特点，满足小学生的好奇心和求知欲，帮助学生在课堂上占主体地位，鼓励学生进行自主学习，提供丰富多样的教学资源。

（二）传统小学科学课程的问题

传统小学科学课程的教学存在诸多问题，主要体现在以下几个方面。

1. 教学环境

传统小学科学课程教学环境中缺少交互性，教师主要应用多媒体技术进行文字、图片和视频音频的播放，虽然教学效果较好，但是难以达到VR技术的水平，学生在这种模式下学习容易产生厌倦心理，加之小学生年纪尚小，活泼好动，常会出现注意力不集中，知识理解不到位的情况，若无法激发其学习兴趣，则教学质量难以得到提升。

2. 教学方式

传统小学科学教学方式较为守旧，教师要通过鼠标点击播放PPT，学生参与度不够，无法与课件进行互动。此外，很多科学实验环节多为教师口头讲解或者是简单的视频播放，学生只需要记录实验步骤和结果，这种固化的教学方式相悖于新课程标准提出的理念，不利于学生的个性化发展，很难让学生将所学的理论知识应用到实践生活中。

3. 教学资源

传统的科学教学资源有限，而科学又过于注重实践性和操作性，若缺少对应的实验设备和器材，学生很难进行实验操作。现阶段，很多学校的实验器材不足，一些珍贵的器材无法重复利用，造成了大量的浪费。后续实验器材的保养和维修也要浪费大量的人力、财力和物力，所以很多实验都难以落实到位。

4. 教学活动

教学活动过于枯燥是传统小学科学课程中的主要问题，活动过于常规化，理论知识的讲解也过于乏味，而且很多科学课程都围绕课堂中书本的讲解为主，教学活动展开较少或单一，学生对科学知识充满探究心理，若教学活动无法满足其需求则会导致教学效率大大降低。

5. 教学评价

传统的教学评价多为教师评价学生，针对学生的课堂学习情况进行总结分析，但是这种评价环节中教师占据主体地位，学生难以提出自己的问题和见解，并且不了解学生对教学方式和内容的适配程度，学生之间互动也较少，评价方式过于单调，难以达到评价的最终目的。

四、 VR技术小学科学教育应用分析

VR技术是科学技术发展的产物，被广泛应用于各个领域。VR技术在小学科学中的应用满足了课程标准的要求，而且其沉浸性和交互性能给学生带来不同的视听感受和学习体会，学生能在娱乐中学习，也能在虚拟现实技术创造的虚拟世界感受到科学知识的魅力，使教学环境、教学方式、教学资源、教学活动和教学评价都得到改进，使智能体验融入教育教学中。