VR/AR+教育 什么产品真能进课堂

2024-10-31上海AR开发专家

• 当VR/AR开始风靡，投资机构、硬件公司对于“VR/AR+教育”这块应用领域开始推崇后，无数人预言着教育革命即将到来。
  无可否认，“VR/AR+教育”确实是人们心目中未来可期的领域。但实际情况是，新的科技处于早期阶段，国内公司企业对“VR/AR+教育”的落地，似乎并没有大家期待的那么赤诚，只是简单的试水。
  那么问题来了，如何让新科技更高效地引起孩子们的兴趣？究竟什么样的产品才适合进入课堂？7月13日，虫洞VR沙龙邀请处于“VR/AR+教育”行业生态链顶端的研究机构和企业代表前来分享和讨论。
  Flash演示不出真实体验感
  VR/AR可以
  可适用VR/
  AR技术
  的学科有很多，目前已经可以对物理、化学等科目进行相关演示。比如要解释牛顿第一定律，可以通过立体图像展示四辆小车在毛巾、棉布、木板和玻璃材质的表面上行驶，学生可以观察哪一辆能跑得更远。在交互方面，学生也可以随意更改参数，研究不同材料的摩擦力大小对运动的影响。现实生活中找不到摩擦系数为0的材质，使用VR/AR技术就能轻易实现。
  再比如化学科目，一个立体氢原子核，周围有一个电子；一个氧原子核，周围有八个电子。学生可以通过AR技术直接用手把氢原子和氧原子组合在一起，就变成了水分子。学生用手把水分子托着放到高处，就变成水滴。这所有的状态的改变，都是以立体的形象脱出于课本之外。
  可能有人会问，所谓“摩擦力”实验、凸透镜成像实验，在普通实验室也是可以实现，使用Flash也可以解决，为什么要大费周折通过VR/AR技术实现？在现实中，要完成理想状态下的凸透镜成像实验，需要比较长的导轨仪器，但AR只要一台电脑和一个摄像头。
  另一方面，Flash无法模拟出“真实体验感”。以抛硬币为例，科学证明，抛硬币抛出正反面的概率各是50%，这个确实可以通过Flash动画模拟过程，但Flash全是计算机生成的虚拟画面，和学生所处的现实环境没有任何关联。同时学生会疑惑，计算机随机的正反面结果，会不会是预先设定好的程序。但是用AR技术，就可以既迅速地记录统计结果，又能体验“玩”的临场感。
  至于MR技术，就更为直观，学生可以实现手操控分子、变化的磁场的实时可视化等，这些都是传统的教学手段实现不了的。更重要的是，我们这些研究成果都会在各地学校进行实证。很明显地感觉到，使用了VR/AR技术，在课堂上学生学习的兴趣一下子就被调动起来了，这样课堂教学的效果就非常好。
  所以，VR/AR技术能在教育领域走多深多远，需要搞教育技术的、教育理论的以及中小学一线教师共同参与，才能做出满足教学需求、精致优良的VR/
  AR教育
  产品。
  “AR+教育”
  不应该只是简单的AR卡片
  实际上，AR是个渊源已久的概念，最早是通过扫描二维码来叠加信息，可以称之为“昨天”；图像识别技术的进步，让AR可以识别预设图片，这是AR的“今天”。然而目前还存在很多问题，比如同质化严重，内容受限，大多数是传统识字卡片和故事书的升级，只有简单的认知体验，从整个产业来看，很快会遇到瓶颈和限制。
  先不说“明天”，来说“后天”，全球顶尖AR技术公司微软Hololens和
  Magic Leap
  ，他们力图将世界上一切现实环境与虚拟信息结合，不管用户走到哪里，虚拟和现实很难区分，不过这至少还需要五到十年的时间才可能完全实现。
  在这之前，小小牛专注于做“明天”的事。小小牛的产品“谜镜”是一款适用于儿童创造性
  增强现实
  (Creative AR)互动产品，和市面上的AR卡片不同，它能让孩子把自己的画和身边的玩具都带入屏幕互动，像“乐高”一样给孩子提供一个无限创作的空间，让孩子可以随时随地从现实中寻找灵感和元素，创造自己的互动世界。
  从VR/AR和教育结合的市场现状来看，我还是比较乐观的。因为国家已经出台相应的政策，鼓励公立学校向社会采购创意性课程。但为何现在“VR/AR+教育”没有完全发展起来，一部分原因是内容制作方面欠缺。因为只有一线教育者才知道学生需要什么样的内容，仅凭技术人员闭门造车是不现实的。
  内容制作这件事应该让教育者自己做，教育领域需要一个平台，在平台上，技术人员提供工具和模板。老师可以在平台上制作想要的内容，不需要编程、代码，只要按照脚本填充，然后通过APP等系统运行即可。“VR/AR+教育”要想发展，必须信守一个信条：让专业的人做专业的事。
  VR沉浸式教学
  将革新百年教育理论
  从1801年黑板被发明，教育工具便不停地更新换代，现在进入VR时代。那么，
  VR教育
  的教学理念怎么实现 ？目前，巧克互动正研发一款沉浸式在线教学平台，进入这个平台后，会看到一个类似功能大厅的界面，有“学习中心”、“科普中心”等，希望能从多方面满足学生的需求。
  教育，需要好老师、好内容、好方法，当然还要有好技术。很多人说英语有障碍，初到国外，不知道要怎么开口，巧克互动认为VR/AR和英语的结合天然地合适，比如可以模拟出一个机场的环境，用户巡视四周，看到来来回回穿梭的人群，有人在售票口买票，有人在办理托运行李手续……“我”也走向售票口，“Can I help you？”服务员亲切地说，“我”便可以与售票员“交谈”。这种第一人称代入对话，在展现语音的同时，还有动作场景，周围都是外国人，代入感很强。
  某种程度上，这和在线教育有点相似，在线课堂或是一对一私人外教，也可以实现这一点。但是传统的在线教育，用户坐在屏幕面前，老师正在讲课，身旁有椅子、电视之类的，容易造成视觉上的混乱，从而导致注意力不集中。如果是VR/AR技术，用户会感觉就坐在教室里，大脑已经被欺骗，旁人做什么都不知道，跟着VR/AR里面的提示一步步走，大脑在高效运转的同时，学习的效率也高了起来。
  虚拟现实空间的搭建和多维度的视听体验，区别于传统对着屏幕观看多了身临其境的介入感，让教学行为不再枯燥。
  另外，
  VR硬件
  厂商应该考虑视力保护问题。现在这个阶段相当于原来看电视，原来电视节目并不多，随着节目逐渐丰富，观看时间也在增加。虚拟现实也是如此，未来必将发展到一节课的时间甚至更长，那么对视力的保护也就尤为重要。
  VR/AR在课堂应用的重点
  在于课程资源的普适性
  北京市第六十五中学是国内首家建立“虚拟现实实验室”的中学，实验室是在2013年10月立项的，用了两年时间建成。目前是集虚拟现实、3D打印、移动学习技术于一体的北京市高中开放式重点实验室。
  我们建立实验室的初衷是普及与提高相结合，在实现丰富的课程资源供给，满足学生选择性的需求的同时，为教师提供发展的平台，并赋予新技术以教育的属性的探索与实践。
  根据目前的实践，我们发现 VR/AR的课程非常受学生欢迎。在学校的自选课系统中，这门课总是最先报满。大家都知道，今年高考的浙江卷作文、大学英语六级测试，都有和
  VR技术
  相关的题目。而今年北京的中考语文作文题目就是“奇妙的实验室”，我们的学生考完出来就乐了，好多人写的就是VR实验室，可以说是信手拈来。
  目前我们的虚拟现实课堂分为“基础素养”“学科课堂”“3D创意”“综合课堂”几部分，还有模拟法庭、故宫导览、艺术鉴赏等应用发展方向，除了深受学生欢迎，也赢得了国内教育界同行的关注。
  经过这段时间的实践，我们也发现了VR技术在中学应用存在的问题，如：硬件的多人交互性还存在问题、软件间的兼容性存在壁垒、整体建设成本尤其是课程开发成本较高、课程资源的系统性较差等。
  高新技术应用于教育的例子不少，比如大数据、云计算等，但是一个根本的问题是，每次教育总是抱着技术的大腿前进，为什么教育和技术不能很好地融合？问题归根结底，技术缺乏教育的属性，懂技术的人不懂教育，懂教育的人不懂技术，企业开发的内容和学校课程不吻合，结果就是“水土不服”。
  所以，VR/AR要进入校园，软硬件都不是太大的问题，最重要的是课程的开发，然而目前课程的资源系统性较差，做出来的东西仅仅是小样级别，中学的选择空间非常小。
  从六十五中的经验来看，实验室进一步发展的思路是课程资源需要进一步开发，加大实验室的开放共享程度等。
  而我们的思考是，VR/AR进入校园，一定需要自下而上的推广，技术要能充分具有教育的属性才行。此外，VR技术在中学应用的难点和重点在于课程资源的普适性。文/记者 程喆 陈昆 实习生 潘俊
  摄/实习生 杨浩东