沉浸式技术在中小学教育中的应用研究
沉浸式技术在中小学教育中的应用研究
科技的飞速发展推动着沉浸式技术的不断进步，从最初的虚拟现实（VR）拓展到增强现实（AR）和混合现实（MR），为教育领域带来了革命性的变革。沉浸式技术突破了传统教学的空间和时间限制，将学生带入到无限广阔的学习空间中。此外，沉浸式技术通过多感官沉浸和交互式体验，极大地提升了学生的认知能力。
近日，华中师范大学的钟正教授团队在Frontiers of Digital Education（《数字教育前沿（英文）》）期刊上发表了一篇题为“Application of Immersive Technologies in Primary and Secondary Education”的文章，深入探讨了沉浸式技术的内涵和典型特征，分析了其在基础教育中的应用场景，并针对实施过程中遇到的关键问题提出了解决方案。
沉浸式技术，顾名思义，就是指能够让用户沉浸在虚拟环境中，并与之进行交互的技术。它主要包括虚拟现实、增强现实和混合现实三种形式。虚拟现实技术通过构建一个完全虚拟的世界，让用户仿佛置身于其中；增强现实技术是在现实世界中叠加虚拟信息，将虚拟物体投射到现实场景中；混合现实技术则是将虚拟世界与现实世界相结合，创造出一个全新的交互环境。沉浸式技术的典型特征包括：临场感、沉浸感、交互性和同理心。
图 1 武汉汉西污水处理厂 VR 全景
沉浸式技术的出现，对基础教育生态产生了深远的影响。首先，它打破了传统教室的边界，构建了一个虚拟与现实融合的教学空间。其次，它可以开发出更加丰富、生动的教育资源，推动课程体系的变革。最后，它可以促进教学模式的创新，实现更加科学、全面的教学评价。
图 2 沉浸式同步课堂教学
沉浸式技术广泛应用于基础教育。例如，在科学教育中，学生可以体验虚拟实验室和增强现实模型，加深对科学概念的理解；在历史教育中，学生可以穿越时空，感受历史事件；在地理教育中，学生可以探索世界各地的地理环境和文化；在艺术教育中，学生可以欣赏虚拟艺术馆中的作品。
尽管沉浸式技术具有巨大的潜力，其在基础教育中的应用也面临着一些挑战。目前，基础教育体制中缺乏相应的课程标准和评价机制，制约了沉浸式技术的应用和发展。此外，网络基础设施和设备性能的限制，以及教师对沉浸式技术的理解和应用能力不足，也影响了沉浸式技术的体验效果和应用范围。
为了推动沉浸式技术在基础教育中的应用，需要完善教育体制，制定相应的政策和标准，鼓励和支持学校开展沉浸式教学实践，并建立科学的评价机制，对沉浸式教学效果进行评估；推动技术创新，加快网络基础设施和设备性能的提升，降低沉浸式技术的成本，扩大其应用范围；加强师资培训，开展沉浸式技术培训，提升教师对沉浸式技术的理解和应用能力，帮助教师将沉浸式技术有效地融入教学实践中。
参考文献
Shuaizhen Jin, Jingbin Huang, Zheng Zhong. Application of Immersive Technologies in Primary and Secondary Education.Frontiers of Digital Education, 2024, 1(2): 142–152
https://doi.org/10.1007/s44366-024-0001-3