虚拟现实技术在中小学生交通安全宣传教育基地中的应用策略研究

文图｜王政阳

【导读】

为提升中小学生的道路交通安全意识，国内多地建设了面对中小学生的交通安全宣传教育基地，通过互动体验，增强学习的获得感。虚拟现实技术能够创建虚拟交通场景，让体验者身临其境般学习，其特征与宣教基地强调的教育体验性正相符合。本文分析了虚拟现实技术在中小学生交通安全宣传教育基地中的应用优势，并提出相应策略，为中小学生交通安全宣传教育基地的长效运维提供思路和方法支持。

中小学生交通安全宣传教育基地（以下简称宣教基地）是开展交通安全宣传教育的重要场所和阵地，但宣教基地教育内容与课堂教育、网络教育相混杂，教育设备和形式体验性不强，受教学生学习获得感不高等问题和弊端一直制约着宣教基地的推广与发展。虚拟现实技术（Virtual Reality，简称VR）能够根据需要创设还原度高、仿真性强的虚拟空间，通过交互形式引导受众沉浸其中，更好地体现宣教基地的体验教育属性，为提升宣教基地的教育有效性提供助力和支撑。本文从虚拟现实技术的概念和特征入手，分析虚拟现实技术在中小学生交通安全宣传教育基地中应用的优势，从应用理念、教育形式、教育内容和运维保障等方面提出虚拟现实技术的基地应用策略。

一、虚拟现实技术的含义及特征

（一）虚拟现实技术的含义

虚拟现实技术是一种虚拟空间创建技术，能够利用计算机软硬件模拟创建一个与现实世界高度相似或超越现实世界的交互式三维空间，参与者可以在空间中亲身感受高精度的场景和模型、通过传感设备来完成与虚拟空间的交互，从视觉、听觉、触觉等多感官接受虚拟空间的反馈。目前，虚拟现实技术已经在教育、医学、设计等多个行业和领域得到了推广和应用。

（二）虚拟现实技术的特征

一是沉浸性。虚拟现实技术能够以现实世界为基础，通过场景搭建、模型构建等创造一个还原度和仿真度高的虚拟空间，参与者可以完全沉浸于其中，获得与真实世界高度相似的体验与感受。相较于单纯的文字、图像等形式，虚拟现实技术创建的虚拟空间更加能够吸引参与者的注意力，让参与者从多个角度沉浸于虚拟空间之中。

二是交互性。参与者可以通过传感设备在虚拟空间中完成拿取“物品”、行走站立等基本动作，并接受虚拟空间给予的响应和反馈，按照虚拟世界中提前编程的指令和提示完成相应的动作和任务，在“输出——接受”的操作中与虚拟空间实现交互。同时，虚拟空间中交互环节也可依据现实世界的规律和准则进行创设，符合参与者的认知习惯和特征。

三是创造性。通过虚拟现实技术可以将真实世界中存在的场景、物体等复制、仿真到虚拟空间当中，也可以根据创建者的想法和意图通过数字化建模创造出现实世界中难以实现的场景和物体，拓宽了参与者的认知范畴和虚拟现实技术的应用场景，为实现个性化应用奠定基础。

二、虚拟现实技术在宣教基地中的应用优势

（一）虚拟现实技术与宣教基地的体验教育属性相匹配。从教育的特点来看，基地教育是体验教育的一种具体实现形式。体验教育注重和突出“以学生为中心”，通过情景模拟、动手操作等形式和环节让学生主动进行学习。体验教育重视学生的情感体验，在教学过程中，创设体验情境，引导学生在体验活动中产生自身认识至关重要。虚拟现实技术所具有的体验性、互动性和沉浸性等特征可以与宣教基地的体验教育属性高度匹配，在基地中应用虚拟现实技术构建交通出行环境、还原风险场景，能够更好地让学生们在体验中感受交通安全风险，学习交通安全知识。而且这种通过切身体验和亲自操作得到的直接经验，能够加深参与者的学习和理解，带来体验的成就与满足的快感，教育效果更为深刻。

（二）虚拟现实技术能够激发中小学生的认知兴趣。中小学生活泼好动，喜欢参与游戏性、文娱性和趣味性的活动，对于符号、图像等元素印象深刻且更易于接受。相较于传统的文字讲解、视频播放等形式，动手操作、场景模拟等形式和环节对于中小学生更有吸引力，更能激发中小学生主动参与和学习的兴趣。虚拟现实技术能够构建具有体验感、沉浸感和科技感的虚拟教学和活动场景，对中小学生有着强烈的吸引力，同时，虚拟现实技术也能够匹配不同年龄和年级段中小学生的认知特点，针对性地编制教育内容。

（三）虚拟现实技术能够模拟中小学生实际交通出行场景。为中小学生创建还原度高、仿真性强的交通出行环境能够最大程度地让中小学生感受交通安全风险，学习应急处置方法，养成良好、正确的通行习惯。虚拟现实技术能够还原和模拟真实道路环境，通过控制车辆速度、信号灯、天气等因素模拟在实际出行过程中可能出现的风险，为中小学生创造一个兼具贴近性和安全性的学习环境，允许中小学生在其中探索和试错，方便交通安全宣传教育工作者发现、分析中小学生在出行过程中高发频发的错误行为，为开展针对性和精准性的交通安全宣传教育提供基础。

三、虚拟现实技术在宣教基地中的应用策略

（一）应用理念方面

虚拟现实技术应与基地整体教育内容进行融合。在宣教基地中引入虚拟现实技术时，应首先明确一个理念：虚拟现实技术是一种更好地表征知识、完成教学的方式和途径，而非独立于基地整体内容而存在。同样的传播内容，如果传播方式创新，其传播效应必然更佳。但如果走向二元对立，将内容抛诸脑后，一味追求传播方式上的求新、求变，那便是舍本逐末。虚拟现实技术应当与宣教基地的内容大纲和整体教育内容有机融合，避免单纯为使用先进技术、体现宣教基地的科技感而使用虚拟现实技术。

虚拟现实技术的应用以教育性为主，防止过分追求娱乐性。在宣教基地中，虚拟现实技术应作为辅助学习的一种手段，教育性和知识性是虚拟现实技术应用的本质属性。因此，在使用中以教育内容为基础构建学习场景和设计交互环节，切勿脱离教育内容，忽视教育本位而过分突出娱乐性和趣味性，单纯以华丽酷炫的视觉感受、游戏化和娱乐性的情节吸引中小学生的注意力，导致本末倒置。可从中小学生交通安全知识体系中选取具有操作性和体验性的知识点，以此为基础开发VR体验教育内容，设置体验和互动环节，让学生从新的角度学习知识。例如展项设计之初，设计团队认真分析了中小学学科教材，有意识地把学科知识点、科学原理转化为学生可体验的项目，有意识地把展项体验过程与学科素养相结合。

（二）教育形式方面

注重体验性，多感官共同调动中小学生的学习积极性。相较于单一感官输入知识和信息，从听觉、视觉和触觉等多感官共同输入能够给参观者带来更深层次的触动，有效提高知识的接受率和留存率。虚拟现实技术能够创设还原度高、仿真性强的虚拟教学场景，可以选取“鬼探头”、骑行遇到右转大型车辆盲区等体验度高的交通安全风险点开发VR教育内容，以第一人称视角在虚拟场景中将碰撞发生瞬间的场景真实地展现在中小学生眼前，将单纯、苍白的文字讲解和视频播放转化为可以让中小学生“看得见、摸得着”的虚拟场景，也可通过辅助设备加入翻转、摔倒等体验环节，让中小学生通过多方位感知交通安全风险，充分发挥虚拟现实技术的优势。

突出互动性，在虚拟现实场景中增加和设计交互环节。虚拟现实技术可以通过在虚拟场景中设计点击、滑动等交互环节的形式引导中小学生主动参与到教学中，摆脱“听——讲”的单项知识传输方向。可以选取正确系好安全带的方法、正确打开车门的方法和安全横过道路的方法等操作性较强的知识点设计相应的互动性教育内容，让中小学生在交互中学习交通安全知识。同时，在设置交互环节时，应尽可能增加环节数量并保持不同环节之间的逻辑性，在逻辑主线的串联下，设置和嵌套不同互动环节，通过UI文字、画外音等方式由浅入深提示和引导中小学生参与到教学当中，将交互环节融入到教育内容当中，尽量避免设计1至2次点击之后便直接展示后果和结论的交互环节。

体现探索性，依托虚拟现实技术设计教育活动和游戏。游戏和活动深受中小学生群体的喜爱，将教育内容融入游戏和活动当中，有利于中小学生更加主动、深刻地记忆和理解所学内容。可以利用虚拟现实技术构建模拟实际交通出行的场景，在其中设置信号灯、人行横道、过街天桥等交通设施的模型，让中小学生在模拟场景中按照自己的想法自由探索、充分试错并及时进行正确引导，在一次次体验中积累经验，学习正确的交通参与方式。同时，可以根据中小学生需要掌握的交通安全知识点在模拟场景的对应点位上设计小任务或小游戏，将多个小任务或小游戏进行组合，形成完整的任务链和游戏主线，引导中小学生在参与游戏、闯过关卡和完成任务中学习交通安全知识。

（三）教育内容方面

教育内容是虚拟现实技术在宣教基地中应用的核心。可根据中小学生的交通行为特征、出行环境特征和认知特征等开发针对性强的教育内容，创建贴近性强的教育环境，设定体验第一人称视角，引导中小学生亲身参与到教育当中。

强调精准性，以中小学生交通安全风险特征为基础确定教育重点。为实现教育内容的精准性，可以首先对中小学生交通出行和交通安全相关数据信息进行统计分析，总结基地受众中小学生在年龄、年级、出行方式等维度的基本特征，从中选取符合虚拟现实技术特点的知识点，细分场景进行呈现，开发针对性和精准性强的教育内容。对于小学生来说，可针对步行“鬼探头”横过道路、停车场玩耍等知识点开发VR教育内容。中学生在日常出行中会通过骑行、乘车等方式参与交通，在教育内容方面可重点选取驾驶非机动车右转遇大型车辆“内轮差”、下公交车后未经观察从车前猛跑横过道路等知识点。

提升贴近性，参照中小学生的实际出行环境构建场景。在对中小学生实际出行状况进行研究和分析的基础上，可从场景构建、体验视角等角度来提升和突出虚拟现实技术应用的贴近性。在场景构建方面，可以以中小学生出行环境中的常见元素如通学路上的建筑、树木、路牌等物体作为蓝本来进行搭建体验场景，让中小学生产生身临其境的感觉，拉近其与虚拟场景之间的距离，将教育内容更好、更快地应用到实际出行当中。同时，在体验视角方面，可以第一人称视角作为主体验视角，视角高度、语言风格等要素都应与中小学生的实际情况相符，最大程度还原中小学生在实际出行过程中的所见所闻，让学习场景贴近他们的学习与生活。

（四）运维保障方面

VR设备和体感交互设备互相配合。合理利用、配合多种VR设备和体验交互设备，能够给中小学生带来多感官体验刺激，让学习印象更加深刻。VR头显设备主要从视觉层面为中小学生带来刺激和体验，且设备大小适中、易于携带，整体造型符合人体工学，使用简单、能够快速上手，体验感好，性价比高。除此之外，还可以利用VR头显设备配合蛋椅、自行车等设备带来多感官体验。蛋椅可以通过振动模拟碰撞、摔倒等动作，改变中小学生的身体形态，体验在发生事故或摔倒瞬间身体所经受的冲击。VR头显设备配合自行车可以创设模拟骑行场景，满足中小学生学习正确的骑行方法和技巧的要求，体验骑行过程中可能会遇到的交通安全风险。

按需购置VR体验设备并定期进行保养。在购置和选择VR设备时，应根据经济预算，综合基地的规模、教育内容、受众特征、使用时间等因素合理确定VR体验设备的种类和数量。在使用过程中，应定期对设备进行维修、保养，及时充电，并根据中小学生在出行方式、交通风险等方面特征的变化适时优化和更新VR虚拟现实教育内容，保证教育的有效性和时效性。

及时开展教学效果和应用情况评估。为更好地使用虚拟现实技术，可以定期开展教育效果、设备使用情况等方面的评估。通过问卷调查等形式对中小学生使用VR设备学习前后在交通规则知晓率、交通风险辨识率和交通行为规范率等方面的数据进行统计分析。同时，也可以根据虚拟现实技术在教育内容、教育形式、设备使用等教学适宜性方面的情况进行调查评估，搜集、整理老师、学生和家长们的满意率和意见建议，以此为基础定期进行优化完善调整。