2017-07-05

虚拟现实在教育中令人兴奋的应用


我们非常清楚虚拟现实正在席卷游戏世界的方式。我们或许更清楚早期以 Pokemon Go 的形式涉足增强现实对儿童和年轻人的影响。因此,这似乎是一个合乎逻辑的结论,即在空闲时间吸引孩子的东西也可能是激发课堂热情的关键。


当然,真正的障碍是成本。英国的公立学校因预算削减和扩大班级规模而承受着越来越大的压力。尽管如此,使用 Google Cardboard 或稍微复杂一些的 Samsung Gear VR 等低预算硬件还是可以取得很多成就。


增强现实和混合现实也具有巨大的潜力,特别是在高等教育和继续教育领域,如建筑和医学等学科。但同样,成本很高:Microsoft Hololens(正在展示重要工业应用的混合现实设备)目前的成本超过 2,000 英镑。


虚拟实地考察


然而,把坏消息放在一边,整个教育系统的潜力是巨大的。替代或至少增强课程的新体验和内容有能力改变几个世纪以来或多或少保持不变的教育系统,尽管当时外部世界发生了巨大变化。例如,Google Cardboards 已经在课堂上用于“虚拟实地考察”,让孩子们可以去世界任何地方旅行,而且——有趣的是——穿越时空。


想象一下,在学校通过虚拟的罗马斗兽场之旅了解罗马人,或者在金字塔周围游览古埃及人。这是已经广泛可用的内容,并且从听老师的声音或阅读书籍的过于熟悉的爬行中增加了一种补充转移。


补充,当然是关键词。我们不能也不应该期望虚拟现实、增强现实或混合现实 (VAMR) 取代教师课堂形式。但是,在讲座式课堂和虚拟沉浸式质量之间取得平衡将很好地服务于新一代。


更注重技术的课程


随着我们进入一个越来越以技术为中心的社会,重要的是课程本身要进行调整以适应我们的孩子将生活的社会的性质。编程和编码技能已经教授给六七岁的孩子,这是课程中的一个重要举措,因为预计这些将成为未来工作场所的核心技能。我们在学校时的盲打是什么,编码将是下一代的。


在 VAMR 中创建内容也不例外。随着世界变得越来越虚拟化,而且这种情况将会发生,对于那些既有创造力又精通技术的人来说,创造 VAMR 内容和软件的工作岗位可能会涌现。随着自动化和人工智能技术的大量兴起,未来的工作场所将与现在截然不同。因此,学习如何创建为 VAMR 提供动力所需的无数内容很可能是出现的新工作之一。这不仅适用于娱乐,还适用于 VAMR 技术的许多工业和教育应用。


建构主义学习


VAMR 为所谓的“建构主义”学习提供了机会,在这种学习中,学生可以从他们拥有的有意义的经历中构建自己的知识。这些可以包括通过虚拟世界构建模拟的体验(类似于但不限于 Minecraft)。研究表明,与通过传统方法学习相比,通过使用此类模拟,表现不佳的学生在学业上有了显着提高。事实上,比他们的高成就同龄人更是如此。


其他研究表明,在学生构建 3D 太阳系的介绍性天文学课程中,学生表现出对天文概念的更深入理解。 STEM 科目特别适合虚拟学习,以至于全球航空航天军事公司洛克希德马丁公司创造了“Generations Beyond”虚拟现实体验,以鼓励更多孩子考虑 STEM 职业。由于进入 STEM 领域的新人才严重短缺,培养下一代的这些能力极为重要,尤其是在这样的技术未来即将兴起的情况下。


实际上,这些虚拟体验让学生能够以更亲力亲为的方式进行学习,而无需花费物理资源,并让他们能够处理在标准教育环境中难以通过其他方式实现的想法和概念。更实用的方法当然更适合某些学生,因为众所周知,人们以不同的方式学得最好。无论“动手实践”是否是单个学生学习的最佳方式,参与不同形式学习的机会对于认知和身体发展都很重要。


建构主义教育以解决问题为中心——将学习者置于体验的中心,让他们通过反复试验获得成功。 VAMR 提供丰富的真实活动和知识创造环境,使沉浸式学习环境可定制、自定进度并让学生积极参与。这正是教育系统迫切需要的——为未来的世界培养面向未来的儿童的新方法。


我们在上面谈到了关于通过 VR 建构主义学习如何帮助成绩不佳的学生的研究的积极成果。但 VR 的身临其境的特性也是对有学习困难、残疾、社交焦虑甚至创伤后应激障碍的人进行教学的工具。虚拟环境允许学生以探索的方式控制自己的学习,通过这种方式他们可以对自己的能力变得更加自信和有能力。


VAMR 与科学


在课堂上引入 VAMR 后受益最大的科目之一是科学。当学生可以仔细检查虚拟器官时,生物学尤其会变得生动起来。以心脏为例。你我可能还记得生物课上解剖的可怕经历。借助虚拟现实或增强现实,学校实验室技术人员不会留下任何血迹来清理,也不会有学生跑出教室,脸色发绿。相反,每个部分都可以从模拟中提取出来进行更深入的检查。


除了解剖学,还有许多其他生物学原理,包括植物生物学和地质学,可以通过 VAMR 使它们更具吸引力和沉浸感。请记住,VAMR 在科学教学中的用途远远超出了中学环境。这些技术可以在大学和医学院使用,甚至可以用于现有医学专业的实践培训,例如医生和外科医生(事实上,他们已经这样做了)。


虽然大多数学校仍然无法使用更复杂的 VAMR 硬件,但在不太高端的设备上可以实现很多功能。然而,这些将更多地与虚拟旅游等相关。尽管如此,随着硬件价格开始下降,高质量的虚拟现实和增强现实体验很可能会被更多的教育机构所接受。目前,Google Cardboard 可以成为课堂的重要补充,通过 YouTube 或移动应用程序托管 360° 摄影和视频,教师可以在课程中注入新的、引人入胜的元素。