VR技術(shù)推動學(xué)生的深度學(xué)習(xí)還真不是“扯淡”

?? 由 文心大模型 生成的文章摘要
盡管目前還沒有確切的數(shù)字顯示,有多少K12學(xué)校的教室使用了虛擬現(xiàn)實或增強現(xiàn)實技術(shù),但新的報告預(yù)計,到2025年,使用這一技術(shù)的學(xué)生數(shù)將達到1500萬。
一些人認為,如果沒有研究顯示VR或者AR對教育的影響,像登陸月球或泰坦尼克號沉沒之類的虛擬現(xiàn)實體驗可能更接近娛樂而不是教育。這些批評者表示,大部分vr技術(shù)在教育中的使用可能只是一種營銷,而vr技術(shù)也不是什么突破性的新技術(shù)。
計算機科學(xué)家們在20世紀50年代開始試驗“虛擬體驗”,到20世紀80年代,發(fā)明了 VR眼鏡 護和手套,以模擬虛擬世界的沉浸感。
“我的問題始終是:虛擬現(xiàn)實與教育片到底有什么不同?”教育科技博客作者及撰稿人奧黛麗·沃特斯(Audrey Watters)說道,“我確實擔(dān)心,人們會越來越多地在模擬或虛擬現(xiàn)實技術(shù)的偽裝下使用教育片代替學(xué)生的外出實地考察以及其他線下的豐富活動。”
VR頭顯和手套可能要花費數(shù)百美元,這使得大多數(shù)學(xué)校系統(tǒng)很難提供通用的接入服務(wù)。雖然價格較低的產(chǎn)品——比如售價15美元的谷歌Cardboard——可以方便地安裝在智能手機上,但這些 VR盒子 往往無法提供較好的體驗。事實上,批評人士認為,學(xué)?,F(xiàn)在所謂的虛擬現(xiàn)實或增強現(xiàn)實應(yīng)用,并不是通過VR頭顯而是在筆記本電腦、平板電腦和手機上進行的。換句話說,很多人仍然不確定VR到底是什么,而且這個定義還在不斷地演變。
然而,對于像Maya Georgieva這樣的虛擬現(xiàn)實倡導(dǎo)者來說,這項技術(shù)正在迅速改變?nèi)藗兛创腕w驗世界的方式。Maya Georgieva是一位教育技術(shù)專家,有15年的高等教育和全球教育從業(yè)經(jīng)歷,同時她也是 VR教育 研究和咨詢公司DigitalBodies聯(lián)合創(chuàng)始人。她認為,盡管虛擬現(xiàn)實技術(shù)在K12課堂上仍被視為教學(xué)的補充,但隨著VR內(nèi)容量的增加,教師和學(xué)生都會感到相當(dāng)興奮,人們對VR在教育中所起角色的固有思維也會隨之改變。
“我們聽到老師們一致認為,VR體驗會產(chǎn)生更多的問題,也會給學(xué)生帶來更多的參與感。”Maya Georgieva說,“對于孩子們來說,建立一個符合他們學(xué)習(xí)方式的心理模型通常需要時間。虛擬現(xiàn)實技術(shù)為他們提供了一種踏腳石,可能是一種跳躍來連接這些點。”
vr技術(shù)的支持者可以找出真正的成功案例,以下為一些vr技術(shù)在K12教室中的應(yīng)用:
將科學(xué)變得栩栩如生
很多醫(yī)生一直使用vr技術(shù)協(xié)手術(shù),比如制作疾病根源的3D模型從而進行有效準備治療。而科學(xué)學(xué)科的教師也可以通過vr技術(shù)來加深學(xué)生對生物或者解剖學(xué)的認識。這些學(xué)科要求學(xué)生掌握細胞和器官的內(nèi)部工作原理,但對人眼又不可見,因此VR是一個較好的工具。
在加州的貝爾蒙特,高中的生物學(xué)老師一直都在使用zSpace Studio的混合現(xiàn)實電腦進行教學(xué)。這種電腦配置有特殊的眼鏡,可以讓細胞和器官在3D屏幕上“彈出”,從而幫助學(xué)生更好地了解心臟的工作原理。
通過使用諸如Cyber Science、zSpace Studio以及Human Anatomy Atlas的應(yīng)用程序,學(xué)生可以清楚地觀察到,隨著心臟的跳動,動脈的血液在一直流動,而且血管時刻打開和關(guān)閉。
“在解剖中使用的真實器官是保存起來的,不靈活,血管和肌肉已經(jīng)不再噴動。我教生物學(xué)已經(jīng)有22年了,從來沒有能夠讓學(xué)生們理解器官的結(jié)構(gòu)、關(guān)系和方向就像他們使用虛擬現(xiàn)實一樣清晰。”一位生物學(xué)老師說道。
諸如Peer這樣的平臺已經(jīng)為學(xué)生提供了混合現(xiàn)實內(nèi)容,這些內(nèi)容為復(fù)雜的物理科學(xué)概念,如重力、分子鍵和力,提供了栩栩如生、一目了然的視覺模型。通過使用Peer軟件,學(xué)生們可以佩戴虛擬現(xiàn)實頭顯設(shè)備來觀察和理解風(fēng)車的空氣動力學(xué),然后運用他們新獲得的理解來自己建造風(fēng)車,還可以用Peer軟件來測試風(fēng)車的工作原理。
在家體驗大學(xué)生活
參觀世界各地的大學(xué)通常費用昂貴而且耗時,對于許多潛在的大學(xué)生來說,這是不可能的。像Campus Tours和YouVisit這樣的應(yīng)用正在為數(shù)百個校園提供360度的虛擬現(xiàn)實旅行,從喬治亞理工學(xué)院到明尼蘇達大學(xué)。這些VR體驗有助于培養(yǎng)那些不能支付提前參觀大學(xué)費用的學(xué)生的“熟悉感和歸屬感”,并可能鼓勵他們在選擇大學(xué)時考慮更多的學(xué)校。
通過使用一些設(shè)備(不需要太花哨的VR頭顯),準大學(xué)生可以在校園周圍的小徑上“行走”,“看到”自己在其他大學(xué)生中,走向教室或回到宿舍。通過點擊校園建筑,學(xué)生可以進入并訪問1000多所大學(xué),并進行體驗,比如加州大學(xué)圣迭戈分校的圖書館,或者普林斯頓大學(xué)的電子工程實驗室。
YouVisit的營銷總監(jiān)Gordon Meyer說:“要去了解一個地方,人們總想親身在一個地方四周觀看一番,并獲得環(huán)境的真實感,這是人的本性。沉浸式體驗是提供這種機會的最好方式,尤其是對于那些無法在校園旅行和親身體驗的學(xué)生。”
構(gòu)建同理心
要真正理解某人的觀點,你必須就像俗話說的那樣“穿他們的鞋子里走一英里”。通過賦予學(xué)生能夠看穿別人眼睛的能力,“體驗任何動畫師都能理解的東西”, 虛擬現(xiàn)實 技術(shù)已經(jīng)贏得了“同理心機器”的昵稱。
今年,非營利組織“Global Nomads”在美國和中東的20間教室中,使用虛擬現(xiàn)實技術(shù)建立了一個虛擬現(xiàn)實世界。通過該項目的虛擬現(xiàn)實模擬,學(xué)生們可以在約旦或肯塔基州的農(nóng)村街頭漫步,沉浸在他們的日常生活中,了解沿途的其他文化和風(fēng)景。
一群洛杉磯高中學(xué)生在康普頓的一所學(xué)校里,通過虛擬現(xiàn)實模擬,可以“進入”敘利亞的心臟地帶,體驗戰(zhàn)爭中的炸彈爆炸和槍戰(zhàn),這幫助他們在戰(zhàn)爭期間獲得了對生活的看法。之后,康普頓的學(xué)生在難民營與敘利亞青年進行了視頻對話,討論他們的經(jīng)歷。
創(chuàng)造了這個模擬場景的制作者Nonny說:“我從來沒有想過,把它帶到高中學(xué)生身上,也沒想到過這些學(xué)生可能會在敘利亞兒童難民的生活中做出應(yīng)有的貢獻。”
Embodied Labs實驗室正在為學(xué)生提供 VR 培訓(xùn),讓他們能夠更好地照顧老年人,讓他們體驗老年人面臨的醫(yī)療挑戰(zhàn),比如黃斑變性和聽力損失。在“我們是阿爾弗雷德”的VR模擬中,學(xué)生可以體驗到在家庭生日聚會上視覺障礙的影響。
該平臺被選為美國教育部EdSim Challenge挑戰(zhàn)賽的五個獲勝者之一,該挑戰(zhàn)賽將為學(xué)生們準備好應(yīng)對21世紀全球競爭激烈提供“沉浸式模擬”。
職業(yè)技術(shù)培訓(xùn)
如今,雖然越來越少的學(xué)生在接受職業(yè)和技術(shù)培訓(xùn),但職業(yè)技術(shù)學(xué)??赡軙ㄟ^新的虛擬現(xiàn)實體驗獲得新生,通過vr技術(shù)培訓(xùn)他們?nèi)绾涡蘩砥?,并允許他們在3D中完成安全培訓(xùn)。香港職業(yè)教育學(xué)院已經(jīng)用vr技術(shù)來教授飛機工程和建筑維護技能。
目前,虛擬現(xiàn)實平臺zSpace已與深圳國泰安教育技術(shù)股份有限公司合作,推出了自己的職業(yè)模擬技術(shù)。利用zSpace汽車培訓(xùn)平臺,學(xué)生可以拆卸和重組系統(tǒng),如傳動或發(fā)動機,而不會帶來風(fēng)險或造成物質(zhì)浪費。
“虛擬汽車培訓(xùn)應(yīng)用程序?qū)啄昵暗?ldquo;汽車商店”類應(yīng)用推到了一個全新的水平。傳統(tǒng)的教科書和課件是二維的,而實際的汽車訓(xùn)練是不可逆且昂貴。”zSpace的總裁兼首席執(zhí)行官Paul Kellenberger在一份聲明中說,“通過VR應(yīng)用,學(xué)生們反復(fù)練習(xí)維修和技術(shù),建立強大的技能,也為學(xué)校節(jié)省資了金和上課空間。”
復(fù)活歷史
Corey Engstrom學(xué)校里的五年級學(xué)生建立了一個早期的美國殖民地,用歷史的數(shù)字來填充它,但不用粘土、紙板和膠水來制作版圖,而是用數(shù)字技術(shù)在虛擬世界里制造了一塊殖民地。
通過使用平臺CoSpaces Edu,學(xué)生可以創(chuàng)建自己的虛擬現(xiàn)實體驗,可以讓自己的殖民者買賣商品、出售商船,然后出海交易。Corey Engstrom的班級沒有配備昂貴的VR頭顯和手套,學(xué)生們在他們的平板電腦上就創(chuàng)建了3D的殖民地。
在創(chuàng)建虛擬世界之后,CoSpace用戶可以使用基本的cardboard頭盔,將他們的愿景帶到3D生活中,或者選擇使用電腦或平板電腦來實現(xiàn)。該平臺被EdTech Digest認為是今年的最佳產(chǎn)品的獲得者。
即使沒有華麗的 VR設(shè)備 ,這一經(jīng)歷也讓學(xué)生有機會了解到很久以前的生活,增強對歷史的理解。
Engstrom經(jīng)營著一個在線虛擬現(xiàn)實社區(qū),幫助那些對技術(shù)感興趣的教育工作者。
他說“人們不可能讓時光倒流,回去重新經(jīng)歷歷史中的事件或者場景,但虛擬現(xiàn)實技術(shù)確實提供了一個機會,讓學(xué)生有機會進入一個他們從未去過的空間,比如像殖民時期的美國那樣,一個學(xué)生原本無法去的地方。”