虚拟现实技术与意义学习

虚拟现实（VR）技术的应用领域十分厂泛,在教育领域中,虚拟现实技术也显示出独特的优势,促使教育形态、教育环境、教学过程的基本要素及相互关系发生了重大变化。这种应用通常是在一定的教育理论指导下开展,并对这种理论所倡导的学习观具有重要的影响和重大的促进作用。探讨如何利用虚拟现实技术为学习者构建良好的学习环境、实现学习的高度参与及达到良好的自评效果,如何促进意义学习,实现学习者自由学习,是教育技术工作者应该关注的问题。     

VR技术在小学宇宙科学知识教学中的应用研究——以教科版“太阳系”教学为例

宇宙科学知识是小学科学课程的重要组成部分,虚拟现实底层技术的发展为学习者提供了大量优质的数字资源.文中在新课标理念指引下,将VR技术与“三步互助小组合作学习”模式相融合,借助导学案开展探究活动,以激发学生兴趣、发挥VR技术的工具性、提高课堂效率、培养学生素养习惯,促进信息化环境下学习方式的转变,实现轻松而有内涵的科学课堂.     

基于Wiki技术的网络教学活动设计

Wiki是Web2.0的一种典型应用,能够为教师和学习者提供高效的知识共享平台。当今社会的发展对教育提出了新的挑战,传统的教学环境因其相对简单的技术资源、过度以教师为中心、教辅工具单一等原因而难以满足现代学习者的需求。网络课程教学改变了传统的学习模式,学习资源更丰富,学习方式也更加多样化,Wiki技术在网络课程教学中的应用有利于学习者协作学习中的知识建构。结合Wiki技术的特点,以及相关理论基础,提出基于Wiki技术的网络教学活动设计策略。     

学习者在两种VR环境中的接受度——基于高校思政课程的实证研究

虚拟现实技术的技术优势与思想政治教育目标高度契合,可以作为载体有效帮助高校增强思想政治教育实效性。本研究以技术接受模型为基础,构建高校VR思政课程学生接受度模型,探究在沉浸式VR和交互式VR中,高校VR思政课程学生接受度的影响因素。通过单因素分析、偏最小二乘法等方法对实验结果进行分析,发现在两种VR环境的思政课中,感知有用性与想用态度有显著差异,感知易用性与认知负荷对技术接受度均无显著正向影响,成就目标对技术接受均有显著正向影响。高校在以虚拟现实技术支撑课程的建设中应注意:剖析课程内容归属,合理选择技术类别;提升环境资源设计,契合学生能力水平;强化内在动机培养,优化教学课程设计。     

虚拟现实沉浸式学习中的人机交互技术研究——以K12物理实验教学为例

传统物理实验教学存在实验器材受限、教学内容枯燥、学生参与度不足等困境。基于虚拟现实技术（以下简称VR）的沉浸式学习以学生为主体,提供沉浸式、交互性及可复用性的学习体验,可以很好地突破当前传统实验教学的瓶颈。针对当前虚拟学习环境中较为普遍的临场感缺乏和交互体验受限等问题,研究重点关注沉浸式学习中人机交互技术应用和学习者的力/触觉体验对实验学习效果的影响。将VR交互技术中的力反馈引入K12物理实验教学场景设计中,通过准实验评估力反馈在沉浸式学习中的应用效果。结果显示,在VR沉浸式学习中,使用力反馈技术可以显著提高学习者的真实感和交互效率,但对知识增益没有产生显著性影响。通过研究,为深入探索沉浸式学习中的人机交互设计、力反馈在科学教育等教学场景的应用及发展适宜性策略等提供借鉴。     

虚拟现实技术教学效用模型建构与实效验证

虚拟现实(Virtual Reality,VR)技术因在交互性、沉浸性和认知性方面具有独特优势而被认为是一种能够促进教育教学发展的新型手段,但是,VR技术在教学中发挥效用的内在机制还有待深入考证。教学效用是衡量技术能否发挥教学效果及其程度的指标,具体包括学习参与、教学效率和教学效果三个维度。结合VR的技术优势和教学效用维度、经由理论演绎建构的基于VR技术的教学效用模型(VR-E3Model),聚焦于研究VR的交互过程、沉浸过程和认知过程三方面效用。其中,影响交互性效用的因素包括软件因素、硬件因素、感知有用性、感知易用性、行为意向、学习者特征等;影响沉浸性效用的因素包括感知、交互感、沉浸感、临场感等;影响认知性效用的因素包括情绪信息、知识建构、认知发展等。经过实证研究检验表明,该模型具有较好的理论解释力;VR技术产生教学效用的首因要素是教师的教学行为意向;VR技术因软硬件的差异,会为使用者带来不同的交互体验;学校在配置VR设备时应从教学需求和成本投入两个维度进行综合考量。     

虚拟现实和增强现实的教育应用及融合现实展望

虚拟现实(Virtual Reality,VR)和增强现实(Augmented Reality,AR)是对生活、工作、学习带来重要影响的新兴技术。文章分析了VR、AR的区别和教育特性,探讨了两者在硬件定制化、内容可视化、环境虚拟化、体验真实化等方面的开发应用思路。最后,文章描绘了基于VR、AR的学习生态圈,并针对两者的发展瓶颈问题,介绍了融合现实(Merged Reality,MR),探讨了MR与VR、AR的关系。文章的研究,能协助学习者更好地应对未来教育所面临的学习环境、学习方式等挑战,以更好地激发批判性思维、提升协同学习能力。     

基于虚拟现实技术的具身学习环境的设计研究

具身学习形成于具身认知理论的基础上,提倡身体通过参与活动、在与环境相互作用的过程中获得经验来建构知识。虚拟现实技术有助于学习者产生深度在场感和构建新的身体图式。基于虚拟现实技术的具身学习环境的设计可从“学习者”“环境”“媒介”三个维度进行,促进学习者的情感、思维和行为形成动态回路。实践表明,基于虚拟现实技术的具身学习环境能够有效提高学习效果。     

虚拟现实环境中基于多维传感系统的学习投入综合模型研究

基于虚拟现实技术的学习者学习投入模型研究,是开发虚拟现实硬件及资源、进行相应教学设计的重要依据。目前,对虚拟现实环境的学习投入模型研究存在数据采集偏主观、实施采样困难、不易构建动态模型等问题,且模型分析维度单一,对特征值间的关联性分析不足。为了构建更为真实客观动态的学习投入模型,研究利用现代检测技术与虚拟现实相结合的分布式传感器系统,实现对学习者多维生理信息的实时监测,并对采集的多参数、多维度特征间的关联性进行分析。针对学习投入的情感、认知、行为三个维度,以电生理信号采样、语音特征提取、语义识别等现代计算机与模式识别技术为主要分析手段,实现对情绪类型的识别,并对唤醒度及情绪正负面程度进行量化;采用覆盖模型和约束模型,引入语音、语义及反应行为等信息以实现对认知投入和行为投入的分析。通过研究虚拟现实环境中学习者的学习投入综合模型,为深入分析虚拟现实教学策略与模式,优化虚拟现实学习环境提供了理论与实践支持。     

论VR技术的运用对学习环境建设的影响

从传统教育到互联网、多媒体教育的过渡,改善了学习者的技术学习环境与资源学习环境,却忽视了学习者对情感学习环境与物理学习环境的需求。随着VR技术的发展,VR技术在教育领域呈现出巨大的潜力。论文运用文献资料法、访谈法、问卷调查法,在探讨传统课堂与互联网、多媒体课堂弊端,学习环境的发展状况、建设要求的基础上,建设更具吸引力的课堂,旨在研究VR技术的运用对全面建设学习环境的影响。