APP下载

核心素养视野下虚拟现实式电子教材的研发分析研究

2021-09-14姜浩胡卫星

电脑知识与技术 2021年22期
关键词:虚拟现实核心素养

姜浩 胡卫星

摘要:中小学核心素养的提出体现了对学生素养教育的重视,而素养教育的发展离不开数字化教学资源的支持,一方面是学习方式的认知支持,另一方面是学习过程的资源支持,在诸多教学资源中,电子教材的作用显得尤为重要。电子教材在当下的学生学习过程中发挥着极其重要的作用,使教学方式发生了巨大的转变,从已有的灌输式教育转变为学生利用电子设备进行自主学习。伴随着技术的迅猛发展也在不断地提升发展,虚拟现实式电子教材在技术快速发展过程中出现,并在一定的程度上代表着未来教科书发展的方向。与传统的电子教材相比,虚拟现实式电子教材支持个性学习、泛在学习等,整合现有的虚拟现实资源素材、动画、视频、MOOC等,形成新形态一体化教材。在现有的条件下,受软件资源和硬件设备的影响,虚拟现实式电子教材的研发工作还存在着一定的困难和技术难点,但是如果能够加以克服,未来将会有广阔的发展空间和应用前景。

关键词:虚拟现实;电子教材;核心素养

2016年,《中国学生发展核心素养》发布,研究确定了包含人文底蕴、科学精神、责任担当、实践创新、学会学习、健康生活等六大核心素养。国家课程改革与教材设计间具有密切关系,国家课程所传达的理念通常必须配合教材的设计来达成。随着互联网技术和信息化时代的繁荣发展,虚拟现实技术与传统教材进行融合,经过处理过的虚拟信息叠加在真实场景上,并借助感知和显示设备,将虚实信息融为一体,从而显示虚拟三维景象的电子教材。依靠其移动性、便携性以及较强的人机交互性和感知性,弥补了传统图书的不足,体现了虚拟现实电子教材的独特优势,是虚拟现实在教育领域的一种有益应用,具有极大的市场价值和科研价值。

1 核心素养对电子教材研发的新要求

1.1 教学启发性

随着教师信息教育素养的提升与教室信息设备逐渐普及下,信息与教育的融合已非常普遍,科技被大量用来作为教育的帮手,虚拟现实电子教材能有效地利用便携式电子产品呈现教学素材,让教学素材的展示更为精确、快速。虚拟现实电子教材真正做到投入度高、情境真实、智能性强、趣味性高的教材,可以向学生展示形象、生动的思维材料,提供学生日常生活难以直接接触的事物等,从而拓展学生的视野。情感、思维、行为等都可以作为切入点,提高学生在教学活动中的参与度。学生积极参与到教学活动中,在电子教材的帮助下接触更加直接、形象的信息,在轻松愉悦的氛围中获取知识,达到启发式学习的效果,整个过程自然、充满趣味。

1.2 活动交互性

与传统纸质的纸质教材相比,依托于先进信息技术的电子教材不仅具有数字教材所特有的形象丰富的特点,而且只是更新速度更快、互动性更强,可以有效提高教学质量。结合多种传感器,通过多种感知渠道设计一些新的、更加自然的交互形式,可以是语音、手势、体感等,学生通过这些感知通道实现交互式感应,不自觉得沉浸到学习环境中。学生能够透彻的学习课程内容,教师更便捷的传授知识,课程知识与虚拟现实电子教材深度交互融合。比如这种电子教材思维导图的功能是对自身积累的经验、知识,以及新获取的信息进行整合,是对知识的再认识过程,并且可以将思维导图引入自主学习,利用思维导图考察自己对知识点的掌握是否全面、是否到位,并与教材提供的思维导图进行对比,达到查漏补缺的目的。采用创新设计的电子教材比较关注学生体验,强调互动,综合实际的教学环境和学生的需求做好整体设计,保证教材的实用性,在教材改革中具有重要意义。

1.3 情境感知性

虚拟现实电子教材需要以5G通信技术为基础。学生利用手机、平板等移动终端设备,持续地获取真实场景的最新信息,无障碍地体验真实情境,这种可随时随地实现的情境感知很大程度上强化了5G网络的交互能力。情境学习发生于社会环境中,会产生于个体实践,虚拟现实电子教材拥有情境感知技术,通过分析学生所处环境、状态等信息,运用眼动追踪、触觉反馈等技术看懂和识别身体语言或手势,并更有预见性地做出相应准备。更好的学生提供信息服务,通过5G网络的延展,进行移动端的情景智能感知。从人、环境、行为三个维度对进行分析,可以更方便地获取自身的信息并及时与他人分享。

2 虚拟现实式电子教材的特性分析

2.1 电子教科书的思维方法性

教科书是教师赖以教学及评量的主要媒介,是学生获取知识的主要来源,传统的纸质教科书有出版时间长及印制配送成本的考虑,时间带来信息急速变化,许多书本的内容在出版后很快就过时了;因而在社会快速变迁,以及知识生命周期越来越短的情况下,纸质教科书已不算是有效的媒介。随着科技网络的发展,推动电子教材已成為许多国家重要的教育政策与关注焦点。教育部强调,要加强对不同阶段学生核心素养的重视,组织研究学生所应具备的关键品格与能力,提出与学生个人正常和社会需求相适应的核心素养体系。传统教科书多偏单面向传递信息,使得学习流于静态、零碎知识的记忆;而其插图版式过于制式化、单调化,也没有任何一本教科书能够包含任何一门课程所需的全部信息。这就会限制学生找到认识新世界的方法,无法真正的提高自身核心素养。

2.2 电子教科书的富媒体性

传统教科书的定位、功能或形式也面临了前所未有的挑战。传统的教科书多数都是有内容导向,就会出现一系列问题。例如,自然科学中常常被诟病的菜谱式的实验。其实就是按照教科书上陈列的实验步骤,依序完成实验程序,然后得到一个早就预知的答案。这样的实验算不上是科学探究,因为学生根本没有依据既有知识或经验,形成对一个问题的假设,再去寻找现象当中的自变量和因变量,以至于后续要有一些自己的实验设计思考,来支持或推翻先前的假设。学生可能根本不需要做实验,只要翻到最后一页,就知道这个实验的结果应该是什么。核心素养下的教学关注学生素养的发展,而非只是知识的累积,要根据学生认知规律的螺旋上升特征来安排教学内容,重视学生学习过程中多方面的展现,而非只是单一的成果,电子教材可以让学生的自主觉察问题,并积极解决问题,而非被动地安排。

猜你喜欢

虚拟现实核心素养
论虚拟现实艺术的“沉浸”
REALITY BITES
虚拟现实技术向科幻小说借灵感
思想教育视域下公民核心素养教育的研究
如何培养学生的化学核心素养
“1+1”微群阅读
向着“人”的方向迈进
核心素养:语文深度课改的靶向
虚拟现实:另一个真实世界
浅谈虚拟现实