不论哪种技术,对于教育而言,最重要的是如何通过应用这些技术进行有效、有意义的学习,使人们成为终身学习者。虚拟仿真对抽象的实验原理进行形象的重现,使得实验过程可视化,有助于学生深入了解知识、及其背后的本质特性,在培养其核心素养,促进其深度学习方面具有重要意义。
(一)建立强化学习参与度。
影响学习结果的因素有很多,如知识的呈现形式、学习动机、学习风格、教师讲解的方式和反馈、情感态度、以及社会文化等。以上因素都会依附于学习参与度对学习行为的产生、维持及学习结果产生影响。在虚拟现实运用到教学的过程中,其本身所具有的直观呈现、交互感、沉浸式体验感、参与感、科技感......在激发学生的学习积极性方面的效果明显;对于中小学生而言,兴趣的产生能够有效维持学习热情和动机,学习结果经过大数据可视化分析,反馈的可信度大大增强,从而使学习成为一种科学的艺术活动。虚拟现实为实验插上生动形象、直观参与的翅膀。明尼苏达大学学习技术媒体实验室(LTML)主要探讨如何培养有文化素养和社会参与的学习者,使其能够为全球问题找到创新性的解决办法[[]]。虚拟现实技术借助计算机开展线上局域探究式学习圈,让生命的活力融入到实验教学的科学、严谨中,虚拟仿真教学汇聚感性与理性。作为工具形态的技术进入教育活动中后,不仅会改变和重塑主体的行为习惯和素养,而且还会对相关教育理论产生作用和影响,最终将导致某种适应和平衡。这也是教育技术价值的体现----技术的教育化。虚拟仿真实验以其“虚”可以有效规避风险,以其“真”可以直观演示,增强临场感,再加上可重复操作的优势打破时空限制,让学生参与到实验教学设计中来,实验过程自主化,在实验过程中通过“试误”明了知识以致掌握。最终实现虚拟现实技术促进教学成果从知识理解到能力提升的转变。
(二)准确适宜的学习模式:整合学习。
良好的教育教学需要以一定的学习环境作为基础。知识、思维、学习的境脉是相互联系的。仿真教学对象的选择要遵循“能实不虚”的原则,涉及难以操作、设备缺乏,虚拟现实技术可以有效弥补。好的虚拟仿真实验课程需要具备高阶性,创新性和挑战度(两性一度),体现对学生知识能力态度的培养,学科交叉融合。创新实验资源及过程的呈现方式,倡导自主探究式学习,以基本概念、基础知识、基本技术为核心,以重要的科学问题和科学现象为引导,以学生的科研思维科学素养和科研能力培养为重点,从而建设出真正的虚拟仿真实验项目。
(三)教育技术化对师生关系的重建
师生关系是指教师和学生在教育过程中结成的相互关系,包括彼此所处的地位、作用和相互对待的态度等。师生的良性互动是提升课堂效率的有效方式之一,教师的主导作用不容忽视。课堂的主要智能不再是教师与学生的教与学的对应关系,不再是知识符号的机械传递与被动接受,而是一种师生、生生的深层对话、问题解决和内生性创造。在信息化背景下,技术发展对师生关系产生直接影响。