“VR+学前教育”融合创新应用及发展对策.pdf

打 开 数 据 之 门49“VR+学前教育”融合创新应用及发展对策刘心宜（汉江师范学院，湖北 十堰 442000）摘 要近年来，随着信息化教学改革的不断深入，教育对教学技术的要求越来越高，VR技术作为新型技术手段，在学前教育中可以通过构建虚拟的学习环境，将书本知识真实的展现在幼儿面前，使幼儿可以身临其境。它打破了固有的、传统的填鸭式教学，极大的激发了幼儿学习的兴趣爱好。文章通过分析VR技术的特点，结合当前的发展现状，旨在探索出“VR+学前教育”的新型教育模式，从而推动学前教育的创新和变革。关键词 VR 技术；学前教育；融合创新应用；发展对策前言科学技术的快速发展下，大数据技术在我国各个领域都得到了广泛使用，为我们的工作和生活带来了极大的便利。作为教育的重要组成部分，学前教育领域也不甘落后，在信息技术上展开了积极的探索，其中一个方向就是 VR 技术的运用，这种虚拟现实的模式可以通过实际操作让幼儿获得感受，引发幼儿主动探索1。由此看来合理的在教学中运用 VR 技术，不仅可以有效提高学前教育的整体教学质量，还可以提高教师教学的效率。一、VR 技术的概念、类型及特点（一）VR 技术的概念VR 技术，也叫虚拟现实技术，它作为 20 世纪 90 年代兴起的新兴技术科技，是多个学科交叉集合的产物2。VR 技术综合多媒体技术、计算机网络、传感器技术、数字图像处理、微电子技术和人机交互等多个信息技术，经过计算机技术和设备生成一种高度仿真的三维虚拟环境，利用一定的传感器和可视化设备，从而刺激人们视觉、触觉、听觉等多个感官器官，让人仿佛置身于真实的情景下。除了与情景相融合，人们甚至可以操纵和驾驭整个虚拟情景3。（二）VR 技术的特点VR 技术的特点多表现为沉浸性、交互性和多感知性。沉浸性指结合人体本身生理和心理的特点设置虚拟现实反应装置，让用户除了浏览了解虚拟环境外，还可以参与虚拟环境，与环境中虚拟对象产生交互，从而体验到现实世界的各种感知。交互性指用户可以利用传感设备与虚拟环境中人物和事物产生交互，可操作程度仿佛身临其境，并对虚拟环境中的物体获得反馈4。多感知性指 VR 系统中包含了多个传感装置，头盔、3D 眼镜、三维显示器等可以触发用户的视觉、触觉和听觉等多个感官，从而获得多种感知。二、VR 技术在学前教育中的发展现状和作用（一）VR 技术学前教育中的发展现状VR 技术作为一种新生物在我国当前的教育界中一直争论不休，受限于不同人群认识的不同，一些人认为 VR 技术应用于学前教育可以激发幼儿的好奇心，真实还原场景，图文并茂的讲解可以加快幼儿吸收知识的能力。从幼儿的思维发育和对信息刺激的反应与接收而言，不同感官对外界刺激和信息的获取是不同的，VR 技术的特点在学前教育当中的应用很好地契合的幼儿教育的需求。表 1 3-6 岁幼儿获取外界信息方式感官视觉听觉嗅觉触觉味觉其他信息获取方式占比83%11%3%1.5%1%0.5%然而也有一些人则认为 VR 技术结合学前教育营造的虚拟现实环境过于逼真，对于教学要求的情感目标很难实现，会使幼儿变得冷冰冰5。同时虚拟技术的推广降低了幼儿教师在课堂的教学地位，教师的教学能力和 VR 技术还不匹配，所以应用需要谨慎对待。当然也有一些人持中立的态度，不支持也不反对，尚处于观望之中。任何时候新事物的出现，人们总会有一个接受的过程，所谓前途是光明的，道路是曲折的，因此我们要勇于尝试，通过帮助人们认识VR 技术，理清 VR 技术在学前教育中的作用。我们相信尚处于萌芽阶段的“VR+学前教育”，随着人们了解的不断深入，总有一天会更加关注该项技术的优势，从而得到突破，引领教育发展。从 VR 与教育行业的融合发展情况来看，2020 年国内 VR/AR教育行业投融资规模达到 7.11 亿元，同比增长 21.96%。随着我国教育信息化建设的不断深入，政策和资本持续利好 VR 教育市场，VR教育前景看好。根据2020 年 AR/VR 市场调查报告数据显示，未来 12 个月中，在 AR/VR 结合垂直的行业应用中，有 28%的受访者认为教育行业受沉浸式技术影响最大，同时，根据中国 AR 市场预测信息显示，K12、高教、职教以及各类教学场景中，VR 头显和解决方案已经在发挥不可替代的作用，既丰富了教学手段，弥补了教学场景的缺失，又规避了学生安全问题等不可控风险。各大厂商深耕教育市场脚步加快，以教育场景为代表的 VR 技术应用将加速落地。图 1 2014-2020 年中国 VR 教育行业投资融资情况（二）VR 技术在学前教育中的作用VR 技术可以打破教学的时空限制6。传统的学前教学主要集中于学校，所以不管是时间和空间都会受到限制，对于大多数的教学内容而言，幼儿教师只能通过口述的形式进行知识传授，很多幼儿并不能完全理解，这严重限制了教学的进度，也不利于幼儿的全面发展。引入 VR 技术，真实环境的模拟可以打破这种时间和空间上的限制，让幼儿置身其中去感受，使教学内容变得清晰易懂，提高教学效率。VR 技术可以弥补教学条件的不足。过去传统的教学模式往往23.3月排版文件-230320（改版）.indd 4923.3月排版文件-230320（改版）.indd 492023/3/29 15:29:482023/3/29 15:29:4850教育EDUCATION是生硬的，古板的，对于幼儿来说缺乏一定的趣味性。VR 技术的应用可以模拟环境，实现情景化教学，幼儿沉浸在模拟环境中不仅对教学内容更加喜欢，还可以激发幼儿的探索，提升幼儿的学习能力。VR 技术还可以提高幼儿主动学习的意识。VR 技术打破传统，运用新型的教育模式可以全方面、三维立体的让幼儿提高学前教学的参与感，从而获得满足，激发学习的兴趣，让学生带着兴趣主动学习，养成良好的学习习惯。三、“VR+学前教育”融合创新的发展对策（一）融合应用场景模拟根据教学场景不同，VR 技术可以分为不同的教学场景，以下为三种主要的 VR 与教学融合应用的场景模拟：1.虚拟课堂：在学前教育中，可以结合幼儿的基本特征，利用VR 技术将课堂符号化、可视化。真实的教学环境比过去空洞的口头描述可以更好的完成学习迁移。课堂中切换不同的教学场景，可以吸引幼儿持续的关注课堂内容本身，通过对知识的扩展，引导幼儿自主性思维的发散。例如教师在讲授认识小动物时，可以打破时间和空间的限制，模拟场景将课堂置身于动物园中，通过模拟参观动物园，让幼儿沉浸式学习，感受不同动物的行为特点，从而更好的认识动物。2.虚拟实验室：科学头脑要从娃娃开始抓起。过去由于场地设备、安全性和成本的限制，一些高风险、高成本的实验无法在传统实验室中进行开展，导致幼儿缺乏对这部分实验的操作体验。有了VR 技术，通过实验室模拟，不仅降低成本，规避实验风险，还可以实现实验的反复尝试，让每一名幼儿都可以亲自动手，提高对知识海洋的不断探索。例如在低碳出行的讲解中，可以利用虚拟实验室模拟汽车尾气，让幼儿真实的感受汽车尾气为大自然造成的大气污染，从而帮助幼儿理解绿色出行的责任，做好低碳的监督者。3.虚拟实训基地：“保教结合”是我国学前教育一直坚持的原则，要求在学前教育中要促进幼儿身心的和谐发展，除了教会幼儿基本的生活常识和生活技能外，还要通过创设一定的环境培养激发幼儿良好的感情。过去空洞的教学场景都是一味的被动灌输，很难实现对幼儿情感的激发。VR 技术与学前教育教学的融合很大程度上弥补了教学上的不足，通过 VR 技术创建虚拟实训基地，可以有效培养幼儿的社会规则意识和协作交往能力。例如虚拟实训基地模拟过马路场景，可以让幼儿认清红灯停、绿灯行的基本交通规则，培养幼儿基本生存能力。除了这些，还可以模拟地震、火灾，低成本、安全的提高幼儿的自救逃生能力。（二）融合应用教学案例设计VR 技术在学前教育教学中融合创新的另一体现就是教学案例设计，通过 VR 技术创建教学场景，实现学前教育的教育性、游戏性和挑战性。下面以“交通工具”为例进行教学设计，梳理主题教学实现模式。首先要结合健康领域、社会领域、科学领域、艺术领域以及语言领域五大教学领域制定以“交通工具”为主题下的教学目标，并附上所需的场景和技术支持。通常可以进行如下设计：健康领域上，虚拟模拟公交车乘车场景，帮助幼儿掌握乘车要求，提高外出自理防护能力；在社会教育领域上，可以结合交通事故场景，模拟公安局报案和医院急救，帮助幼儿了解基本生活技能，遇事不要慌张，懂得拨打“110”和“120”；在科学教育领域，可以在虚拟实验室中展示汽车结构，分解、组装，可视化的帮助幼儿认识齿轮结构，还可以拓展幼儿的动手能力；在艺术领域，可以在虚拟教室中展示不同时期的交通工具，身临其境的感受不同交通工具在艺术方面的价值；在语言领域上，可以利用虚拟教室围绕交通工具设置组词造句的闯关游戏，提高幼儿的口语表达能力。教学设计完成后，还要重视在平台的数据处理，要根据教学需要，采集输入基础模拟数据，并结合专业的 VR 技术进行数据处理，通过可视化的虚拟空间实现教学的沉浸式体验，通过虚拟空间的网络化构建完成教学场景的构想，通过虚拟场景的交互操作实现交互式体验。数据处理完毕之后利用不同的虚拟传感设备呈现出教学需要的虚拟课堂、实验室和实训基地，从而完成基本的教学目标。（三）制定统一的行业管理和运营标准为融合提供保障要想推进 VR 技术和学前教育的融合，还需要各方的协同配合为融合提供支撑。首先政府要利用相关的政策方针支持 VR 技术的发展，推进企业整合，鼓励技术突破以便更好的推进教学融合。其次 VR 技术下各相关企业要协同配合，设备研发企业要结合幼儿特点简化设备操作，同时通过不断升级压缩技术使用成本。内容开发企业要加大利用云内容，缩减存储和处理设备成本的支出，还要增加产权意识，保证“VR+学前教育”融合内容的健康发展。市场运营商要为 VR 技术的运用提供网络支持，通过安全传输设备实现 VR终端的内容存储。最后在终端用户，也就是学校，要加大和企业的交流办学，联合开发符合“VR+学前教育”融合的课程资源，不断丰富素材库，从而更好的推动 VR 技术和学前教育教学的融合发展。结语综上所述，“VR+学前教育”融合创新是具有非常大的可行性的，VR 技术在打破时间和空间限制的同时，可以改变过去传统单一的教学条件，结合学前幼儿的生理、心理特点，全真模拟教学课堂、教学实验室和教学实训基地，让学前教育课堂变得生动形象，幼儿置身其中，真实的感受知识的趣味性，提高自主学习能力。同时“VR+学前教育”的建立，也极大的提高了学前教育教学的效率，使学前教育教学的质量更高。我们相信，通过 VR 技术在学前教育教学的不断深入，我国的学前教育质量会有一个质的提升，可以不断打破传统陈旧的教育观念，向着更优的教育目标前进。参考文献：1 岳玮,周玉锋,侯文元.“VR+学前教育”的融合发展可行性研究 J.潍坊学院学报,2020,20(4):116-120.2 岳玮,侯文元,周玉锋.“VR+学前教育”融合创新应用及发展对策 J.安阳工学院学报,2020,19(3):101-104.3 朱凯利.VR 技术在高职学前教育专业实践教学应用中存在的问题和展望 J.读与写,2020,17(28):13.4 陈贵平,唐婉贞.基于虚拟现实技术(VR)在学前教育中的应用研究 J.赤峰学院学报（自然科学版）,2017,33(22):192-194.5邓倩倩,陈欢,莫代霞.VR手段应用于学前教育领域的探究J.科学大众（科学教育）,2018(4):85.6 孙秋红,李丹丹.基于 VR 的学前教育课件火的形成设计与实现 J.软件导刊（教育技术）,2019,18(10):73-74.作者简介：刘心宜（1996-），女，汉族，籍贯：湖北，硕士研究生，助教，研究方向：学前教育。项目基金：汉江师范学院 2022 年度校级科研项目：“VR+学前教育”融合创新应用及发展对策（项目编号：XJ2022006）23.3月排版文件-230320（改版）.indd 5023.3月排版文件-230320（改版）.indd 502023/3/29 15:29:482023/3/29 15:29:48