浅谈VR/AR信息技术在课堂中的应用与实践

一、引言

VR／AR技术及虚拟现实技术和增强现实技术的简称，这两项技术也是近年来发展十分迅速的两个技术。虚拟现实技术(VirtualReality)主要是指记住计算机的模拟进而产生的一个虚拟场景，这个场景以一种多维空间的形式出现并且向使用的人从视觉与听觉等感官体验到现场与模拟，通过这种技术使用者仿佛置身于现场能够随时对三度空间内的事物进行有效的观察。增强现实技术(AugmentedReality)是通过计算机的作用将其中的虚拟信息应用到真实的信息当中，通过这两者的互相叠加会产生一种新的三维信息，人们可以通过产生的这种信息来对真实的世界进行认识与感知。这两种技术从技术层面来看是不相同的，VR技术是借助一定的智能化的手段与方法，使用者在感受信息的同时与现实的环境是完全脱离的，而AR技术则是将虚拟的信息放在现实环境中让虚拟信息与真实信息有效结合从而提升了现实的效果，通过这两项技术的使用人们认识事物的形式更加的直观。

二、VR／AR技术发展现状

2015年美国的一家公司发布了一段关于鲸鱼越出水面的视频，这段视频发生的场景是在一家室内体育馆当中是这家公司自己研发的增强现实技术，不同于以往的观赏体验的是这一次观众们无需佩戴3d眼镜，用裸眼即可观看，自从视频发布之后VR／AR技术备受瞩目，甚至在2016年成为浙江省的高考作文命题作文。目前该项技术已经得到了显著的发展，其装备也在不断的普及过程中。VR／AR技术的核心是人机交互，其演变过程经历了PC以及手机VR眼镜等等智能设备，逐渐开始走入人们的生活。与其他科学技术相比脑波控制技术是一项前沿性的科学技术，目前这项技术正处于研究和开发的阶段，借助这一项技术如果两个人相隔很远的距离也可以通过传感器和VR眼镜进行交流与互动。根据近几年的研究报告可以发现，目前在我国的一些VR用户已经达到了上亿人并且在很多的领域中得到了应用，如视频游戏以及直播和军事等等这些领域都已经开始使用这项技术，这对人们的生活带来了巨大的影响，尤其在教育方面其应用对于未来学生的课程以及学习方式来说都是一项巨大的变革

三、VR／AR技术在课堂中中的应用

VR／AR技术这项技术在基础教育中已经逐渐得到了应用，有条件的中小学已经开始围绕部分课借助该项技术进行课程教学，学生在VR／AR技术的引导下在真实的场景下进行有关学科的学习。这样技术在课程中的应用不仅帮助教师增加了情境创设的真实性，同时记住这种更加具体直观的课程形式以及交互式的学习体验学生在虚拟环境中学会了观察与实验，从对学习的兴趣以及知识的理解方面都得到了一定的提升。在具体的课程教学环节，教师可以让学生穿戴相关的设备利用AR技术以及移动情境感知等相关技术从大环境上为学生构建智慧教育的环境，让学生能够实现由过去的单一的教学到全方位视听学习方式的转变，全面提升当前的课堂教学效果。例如在南京市某学校开展VR／AR技术教育活动，各任课教师在现场示范展示VR／AR技术在教学中存在的问题与教学难点等，对于如何提升课堂教学效率提出了有效的解决方法，起到了很好的借鉴作用。

STEAM教育是目前教育行业关注的一个热点话题，该教育实现了跨学科的教学融合了多门学科以及艺术门类，其在课堂上的应用对于学生科技知识技能以及创新思维等能力的培养具有极大的促进作用。美国的K12课堂中VR／AR正处于应用的实验性阶段，考虑到学生对于情境学习的兴趣性，ProjeetTomorrow对相关的技术进行了研究并且探讨了学生的学习领域以及兴趣点，同时AR技术对现实的试点项目进行分析并且提供了一定的条件，学生在学习的过程中获得了丰富的体验。这一项项目考虑到了该技术的优势，并且在图书馆进行了实验对科学以及数学和艺术等相关的教学情境进行了创造，这样虚拟性的情境对于学生的学习来说是十分有利的，通过报告的调查显示出来学生在学习相关的知识的时候会将进步与AR技术联系起来，有效的提升了协作能力，并且对难点知识的理解和掌握变得更加容易。通过一定时间的体验大部分学生对STEAM领域十分感兴趣，教师也认为技术如果与教学内容联系紧密那么很容易提升教学效果。同时报告统计，目前K12所有课程中使用VR／AR技术的教师占据百分之五，在计算机科学技术课堂中的使用频率是最高的。

四、VR／AR技术发展对教育的影响

（一）革新教育形式 重构教育理念

VR／AR技术在课堂的使用让学生切身的感受到真实生动的情境，在学习的时候加深了印象。同时情境认知理论认为如果学习者在处于一个接近真实的情境中进行学习能够有效地激发学习热情，对知识的掌握十分有利。VR／AR技术应用于教育并不仅仅是让学生了解知识，而是让学生去体验知识，让学生真正的参与进学习中，在改善学习方式的同时全面的提升了学生的学习效果，对于教育而言这种具有个性化、智能化与沉浸式特点的学习方式必然会成为未来的潮流。

（二）丰富教学内容 促进教师专业技能的提升

虚拟现实技术为学生创设出有效的情境，实现了由内到外的交互式的体验，与课堂上教师问答的教学相比这种教学方式提升了学生的互动积极性与教师的教学效率。VR／AR技术教育在教学内容方面有利于学生更好的掌握的相关的知识，从而在有限的时间内实现学习效率的提升。教育应用、VR／AR课程资源进行建设对教师的教学设计提出了更高的要求，课程中的难点以及疑点需要设置成场景性的内容，学习过程更像是打游戏的过程，教师要掌握学生的心理状态与抓住学生的兴趣点。为此，教师要立足于实际不断提升自身的技术技能，重塑自身的角色，在亦师亦友间对学生开展教育。

五、结语

随着VR／AR技术的不断发展，该项技术的在成熟之后必将广泛的应用与课堂教学中，教师应当接受新的知识内容，应用新的技术来开展教学，推动我们的教育走向一个新的时代。

参考文献

[1]魏民. 在职业教育应用视角下的VR/AR技术[J]. 中国电化教育, 2017(3):10-15.

[2]蔡苏, 张晗. VR/AR教育应用案例及发展趋势[J]. 数字教育, 2017, 3(3):1-10.