虛擬現(xiàn)實技術(shù)在歷史教學(xué)中的應(yīng)用

1、    虛擬現(xiàn)實技術(shù)在歷史教學(xué)中的應(yīng)用    4 虛擬現(xiàn)實技術(shù)教育應(yīng)用科學(xué)性4.1 技術(shù)綜合國內(nèi)外研究狀況來看，虛擬現(xiàn)實技術(shù)日漸成熟，其應(yīng)用范圍小到分子建模、流體實時仿真，大到建筑仿真、虛擬校園建設(shè)。對于在歷史教學(xué)中的應(yīng)用，如歷史古跡恢復(fù)、文物模擬、歷史事件再現(xiàn)等，虛擬現(xiàn)實技術(shù)可提供強(qiáng)大的技術(shù)支持16，如清明上河圖vr視頻、大明宮復(fù)原圖、圓明園建筑復(fù)原等案例足以證明虛擬現(xiàn)實技術(shù)的成熟17。目前虛擬現(xiàn)實技術(shù)在歷史教學(xué)中的應(yīng)用有完善的體系架構(gòu)，結(jié)合多種理論的優(yōu)點，解決當(dāng)下多種教育問題具有一定的科學(xué)性。4.2 政策與社會環(huán)境符合政策指向、適應(yīng)社會發(fā)展是在實踐中

2、得出的科學(xué)觀念。近年來隨著虛擬現(xiàn)實的發(fā)展，特別是教育領(lǐng)域應(yīng)用取得的成果離不開政策支持。美國三屆總統(tǒng)均提出重點發(fā)展虛擬現(xiàn)實在教育領(lǐng)域的應(yīng)用，并且投入大量研究經(jīng)費；日本更是大力提倡虛擬現(xiàn)實進(jìn)入中小學(xué)教育研究；世界多國在本國虛擬現(xiàn)實教育應(yīng)用領(lǐng)域均取得了一定成果。巨額商業(yè)資金進(jìn)軍教育市場進(jìn)行虛擬現(xiàn)實產(chǎn)品研發(fā)，搶占未來教育發(fā)展一席之地。在這樣良好的社會環(huán)境下，發(fā)展虛擬現(xiàn)實教育應(yīng)用是可行的。4.3 研究熱度教育發(fā)展及技術(shù)進(jìn)步都離不開廣大學(xué)者們積極、深入、長久的研究，虛擬現(xiàn)實技術(shù)歷經(jīng)數(shù)十載發(fā)展，在教育領(lǐng)域的應(yīng)用研究呈現(xiàn)百花齊放的盛景。自虛擬現(xiàn)實元年后研究又一次達(dá)到新高，如今研究熱度有增無減。5 歷史教學(xué)內(nèi)容

3、選擇虛擬現(xiàn)實技術(shù)教育領(lǐng)域研究狀況指引了研究方向，本文在相關(guān)理論指導(dǎo)下分析了研究可行性，最終通過歷史教學(xué)需求分析定位教學(xué)內(nèi)容選擇。綜合研究所得經(jīng)驗，歷史教學(xué)中部分抽象內(nèi)容可以用虛擬現(xiàn)實的方式呈現(xiàn)。歷史學(xué)科具有過去性、豐富性、綜合性等特點，其內(nèi)容不能試驗或者重演，但可以再現(xiàn)歷史情景18。5.1 歷史文物與歷史古跡重建歷史教學(xué)涉及豐富的歷史文物，但許多歷史文物僅以老舊的照片呈現(xiàn)在學(xué)生面前，或者通過教師用語言描繪圖片激發(fā)學(xué)生想象。例如歷史課上介紹古滇王國青銅器“?；~案”時，大部分學(xué)生認(rèn)為它是一件巨大的青銅器，然而它僅70多厘米長。在一些條件好的學(xué)?；蛟S可以通過參觀等途徑進(jìn)一步了解，但大范圍實施比較困

4、難。虛擬現(xiàn)實技術(shù)通過其強(qiáng)大的三維圖形表現(xiàn)力，可以將文物立體地呈現(xiàn)在學(xué)習(xí)者面前，學(xué)生既可以通過頭戴設(shè)備進(jìn)行物體圖像虛擬、重建歷史文物，也可以vr/ar結(jié)合增加觸覺感受。在歷史古跡重建方面，虛擬現(xiàn)實技術(shù)建?？梢詫⒍喾N樣式的歷史資料用豐富、生動的虛擬模型仿真出來，進(jìn)而再造歷史景象，使歷史教學(xué)突破時空限制，把千百年前以至上萬年前的中外歷史現(xiàn)象重現(xiàn)在學(xué)生面前，學(xué)習(xí)者戴上特殊的頭盔、數(shù)據(jù)手套等傳感設(shè)備，或利用鍵盤、鼠標(biāo)等輸入設(shè)備，便可以進(jìn)入虛擬空間，成為虛擬環(huán)境的一員，進(jìn)行實時交互，感知、參與虛擬世界中的各種歷史現(xiàn)象，從而獲得身臨其境的感受和體會，形成深刻的印象與認(rèn)知18。通過計算機(jī)技術(shù)模擬的虛擬現(xiàn)實，可

5、全方位真實展現(xiàn)歷史文物或歷史古跡。如通過圓明園虛擬現(xiàn)實模型，學(xué)生利用頭戴一體設(shè)備可看到其真實圖景；一些青銅文物、古建筑均可借助虛擬現(xiàn)實技術(shù)還原其形態(tài)。學(xué)習(xí)者與虛擬環(huán)境相互作用、相互影響，在原有知識基礎(chǔ)上與信息、環(huán)境交融建構(gòu)知識體系，場景的刺激、信息的再次加工促進(jìn)有意義的學(xué)習(xí)發(fā)生。5.2 歷史事件場景再現(xiàn)歷史事件在歷史教學(xué)中必不可少，一些非常有價值的歷史事件通過簡單的文字描述難以凸顯其深刻性，虛擬現(xiàn)實技術(shù)可重現(xiàn)歷史事件場景，如鄭和下西洋、黃海戰(zhàn)役等可通過虛擬現(xiàn)實技術(shù)再現(xiàn)歷史時刻。歷史事件通過影視素材往往可以產(chǎn)生極強(qiáng)的表現(xiàn)力，學(xué)習(xí)者在視、聽、觸覺的刺激下能夠深入其中，同時vr技術(shù)還可增添更加生動的

6、觸覺及味覺等。與文物、古跡不同的是歷史事件場景再現(xiàn)增加了聲音，并且以動態(tài)形式表現(xiàn)出來，學(xué)習(xí)者代入感強(qiáng)烈，然而歷史事件動態(tài)場景再現(xiàn)難度較大、成本也更高。5.3 虛擬歷史人物虛擬現(xiàn)實技術(shù)可創(chuàng)設(shè)個性化學(xué)習(xí)環(huán)境，使學(xué)習(xí)者與歷史人物面對面交流20。在三維建模的基礎(chǔ)上將歷史人物放置于特定場景，學(xué)習(xí)者進(jìn)入后可與歷史人物交流，還可結(jié)合虛擬歷史古跡，創(chuàng)設(shè)如岳陽樓一樣的場景，與古人吟詩作對，盡情發(fā)揮學(xué)生才能；或者與先進(jìn)人物一起座談、進(jìn)行答疑，如偉大的科學(xué)家、思想家等，通過與其交談尋求答案、實現(xiàn)精神升華，從而達(dá)到學(xué)習(xí)知識、實現(xiàn)思想教育的目的18。學(xué)習(xí)者與歷史人物一同參與歷史事件，可以進(jìn)入本位角色，從而更加易于理解人

7、物遭遇。歷史教學(xué)中許多內(nèi)容可通過虛擬現(xiàn)實技術(shù)加強(qiáng)教育效果，讓學(xué)習(xí)者真正融入到豐富多彩的歷史教學(xué)中，尤其對新技術(shù)依賴強(qiáng)烈的現(xiàn)代教學(xué)更凸顯了虛擬現(xiàn)實在教育領(lǐng)域應(yīng)用的優(yōu)越性。6 技術(shù)促進(jìn)歷史深度學(xué)習(xí)對選擇的歷史內(nèi)容以虛擬現(xiàn)實與傳統(tǒng)教學(xué)方式結(jié)合的形式，促進(jìn)歷史知識深度學(xué)習(xí)。深度學(xué)習(xí)3個領(lǐng)域（即認(rèn)知領(lǐng)域、人際領(lǐng)域、自我領(lǐng)域）的不同學(xué)習(xí)表現(xiàn)可通過虛擬現(xiàn)實技術(shù)實現(xiàn)。6.1 認(rèn)知領(lǐng)域歷史教學(xué)要求讓學(xué)習(xí)者理解、掌握知識并且能夠?qū)⒅R遷移20，且能夠創(chuàng)造性地應(yīng)用知識解決問題?；練v史常識及一些簡單的記憶可通過普通教學(xué)完成。而獲得批判性思維與解決問題的能力需通過虛擬現(xiàn)實技術(shù)使學(xué)習(xí)者“身臨其境”感受歷史，并且通過真實

8、的歷史構(gòu)建自己的知識觀，進(jìn)而改變認(rèn)知結(jié)構(gòu)。6.2 人際領(lǐng)域虛擬現(xiàn)實情境下的學(xué)習(xí)環(huán)境能促進(jìn)學(xué)習(xí)者有效溝通，學(xué)生在教學(xué)后能以故事的形式對歷史事件進(jìn)行描述，并針對一些歷史人物作出不同的評價。在討論中形成協(xié)作學(xué)習(xí)，從而對存在的問題獲得多維理解。6.3 自我領(lǐng)域虛擬現(xiàn)實學(xué)習(xí)形式能夠提高學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)興趣，明確學(xué)習(xí)動機(jī)，直接促進(jìn)學(xué)習(xí)的參與。在教學(xué)過程中學(xué)習(xí)者積極參與學(xué)習(xí)，通過學(xué)習(xí)動機(jī)的促進(jìn)，使學(xué)生注意力更加集中，促使學(xué)習(xí)者主動學(xué)習(xí)。在形成自我監(jiān)控及指導(dǎo)的自學(xué)能力下使學(xué)習(xí)者學(xué)會學(xué)習(xí)，為擴(kuò)展其它學(xué)科知識打下基礎(chǔ)。7 結(jié)語虛擬現(xiàn)實技術(shù)在歷史教學(xué)中的應(yīng)用建立于建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論基礎(chǔ)上，根據(jù)歷史教學(xué)需求合理選擇歷史教學(xué)內(nèi)

9、容，從而實現(xiàn)歷史知識深度學(xué)習(xí)。歷史教學(xué)中難以用文字或常規(guī)多媒體表達(dá)的歷史知識可通過虛擬現(xiàn)實技術(shù)生動形象地進(jìn)行描述，同時不排斥傳統(tǒng)教學(xué)中教師講授的形式。教學(xué)中心可在學(xué)習(xí)者與教師之間進(jìn)行切換。虛擬現(xiàn)實技術(shù)同樣突破了時空限制，可縮小教育差距、促進(jìn)教育公平。綜上所述，虛擬現(xiàn)實的仿真世界可提供多感官的強(qiáng)烈交互，給教育者與受教育者帶來新體驗，虛擬現(xiàn)實技術(shù)的應(yīng)用有助于改進(jìn)深度學(xué)習(xí)的教學(xué)設(shè)計。參考文獻(xiàn)：1趙沁平.虛擬現(xiàn)實綜述j.中國科學(xué)：信息科學(xué)，2009，39（1）：2-46.2張晗.虛擬現(xiàn)實技術(shù)在醫(yī)學(xué)教育中的應(yīng)用探討j.西北醫(yī)學(xué)教育，2010，18（1）：48-51.3福建信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院科協(xié).2015-

10、2016年虛擬現(xiàn)實學(xué)科發(fā)展報告j.海峽科學(xué)，2017（8）：77-83.4李建榮，孔素真.虛擬現(xiàn)實技術(shù)在教育中的應(yīng)用研究j.實驗室科學(xué)，2014，17（3）：98-100+103.5姜學(xué)智，李忠華.國內(nèi)外虛擬現(xiàn)實技術(shù)的研究現(xiàn)狀j.遼寧工程技術(shù)大學(xué)學(xué)報，2004（2）：238-240.6許微.虛擬現(xiàn)實技術(shù)的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀與發(fā)展j.現(xiàn)代商貿(mào)工業(yè)，2009，21（2）：279-280.7楊江濤.虛擬現(xiàn)實技術(shù)的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀與發(fā)展j.信息通信，2015（1）：138.8黨保生.虛擬現(xiàn)實及其發(fā)展趨勢j.中國現(xiàn)代教育裝備，2007（4）：94-96.9劉園.vr技術(shù)在教育領(lǐng)域的研究與應(yīng)用j.電腦知識與技術(shù)

11、，2016，12（16）：207-208.10廣播與電視技術(shù)編輯部.發(fā)改委將人工智能/ar/vr納入“互聯(lián)網(wǎng)+”建設(shè)專項j.廣播與電視技術(shù)，2016，43（9）：84.11溫曉君.虛擬現(xiàn)實產(chǎn)業(yè)發(fā)展白皮書n.中國計算機(jī)報，2017-08-28（008）.12張志禎.虛擬現(xiàn)實教育應(yīng)用：追求身心一體的教育從北京師范大學(xué)“智慧學(xué)習(xí)與vr教育應(yīng)用學(xué)術(shù)周”說起j.中國遠(yuǎn)程教育，2016（6）：5-15+79.13jonassen d h，gilmore e r. learning to solve problemsj. performance improvement，2005，44（9）：45-47.14

12、皮連生.教育心理學(xué)m.第4版.上海：上海教育出版社，2011.15何聚厚，梁瑞娜，韓廣欣，等.基于虛擬現(xiàn)實技術(shù)的深度學(xué)習(xí)場域模型構(gòu)建研究j/ol.電化教育研究，2019（1）：1-72019-01-02. /16郭云仲.虛擬現(xiàn)實技術(shù)在古建筑復(fù)原中的應(yīng)用研究d.武漢：武漢理工大學(xué)，2008.17何成戰(zhàn).計算機(jī)虛擬現(xiàn)實技術(shù)在古建筑數(shù)字化復(fù)原中的應(yīng)用j.廣西民族大學(xué)學(xué)報：自然科學(xué)版，2013，19（2）：63-66.18楊文輝.基于unity3d的初中歷史教學(xué)案例設(shè)計與應(yīng)用研究d.銀川：寧夏大學(xué)，2015.19王俊凱，陳潔.教育信息技術(shù)在esp教學(xué)中的應(yīng)用和發(fā)展j.外語電化教學(xué)，2015（1）：62-66.20王蓓.學(xué)習(xí)遷移理論在高中歷史教學(xué)中的運用d.揚州：揚州大學(xué)，2018.作者簡介：陳華明（1992-），男，云南大學(xué)職業(yè)與繼續(xù)教育學(xué)院碩士研究生，研究方向為學(xué)習(xí)理論與教學(xué)設(shè)計；吳建平（1965-），男，云南大學(xué)信