超越趣味和游戲
虛擬現(xiàn)實(shí)（Virtual reality，VR）一直以來(lái)都是電子游戲的一部分，但近年來(lái)開發(fā)者已經(jīng)將它擴(kuò)展到了教育領(lǐng)域。根據(jù)EdSource的資料，有超過400個(gè)教育VR探險(xiǎn)或?qū)嵉乜疾斓倪x擇，包括大學(xué)和職業(yè)之旅。
在VR中，使用者佩戴與電腦連接的頭盔。頭盔內(nèi)部的屏幕上顯示三維圖像，使用者通過手持設(shè)備、或頭部和身體移動(dòng)控制虛擬環(huán)境的移動(dòng)。在某些情況下，用戶可以影響環(huán)境。例如，用戶揮手可能使門打開，靠近恐龍能使它張開嘴。
這項(xiàng)技術(shù)可以讓學(xué)生在世界各地旅行，拜訪遙遠(yuǎn)的行星，繪制三維的形狀和結(jié)構(gòu)、以幫助他們更好地理解數(shù)學(xué)。一些生物學(xué)教師選擇用VR代替動(dòng)物解剖，因?yàn)樗粫?huì)弄得一團(tuán)亂，也不會(huì)傷害學(xué)生，更能使他們看到無(wú)法在解剖課上看到的跳動(dòng)的心臟和血液流經(jīng)動(dòng)脈等現(xiàn)象。
另一項(xiàng)增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)（augmented reality，AR）將虛擬物體帶入現(xiàn)實(shí)世界。AR能使學(xué)生近距離觀看隕石或DNA鏈，這些物體會(huì)出現(xiàn)在教室的課桌和學(xué)生身邊。
這些技術(shù)增加了對(duì)難以解釋的事物的理解。例如，他們可以幫助學(xué)生掌握，當(dāng)打開電燈時(shí)電流是如何流動(dòng)的。對(duì)于有特殊需求的學(xué)生，VR和AR可以提供他們從未有過的經(jīng)歷，例如潛入大海或登山。
即便它們不會(huì)取代實(shí)地考察或?qū)嶒?yàn)室的實(shí)驗(yàn)，但VR和AR可以成為教育中很好的補(bǔ)充，并且潛力無(wú)限。三星電子（美國(guó)）在2016年發(fā)布的研究發(fā)現(xiàn)，只有2％的教師使用VR。但是，隨著谷歌和其他公司的產(chǎn)品不斷出現(xiàn)，這樣的局面將會(huì)改變。艾梅·豪蘭（Aimee Howland），EETA協(xié)會(huì)（Enterprise Elementary Teachers Association）的主席，認(rèn)為隨著下一代科學(xué)標(biāo)準(zhǔn)的全面實(shí)施，軟件公司將會(huì)把產(chǎn)品與新標(biāo)準(zhǔn)相匹配，VR將唾手可得，教育的未來(lái)就在這里。
試點(diǎn)計(jì)劃
在洛斯阿爾托斯的教室里，學(xué)生正戴著一副3D眼鏡觀看電腦顯示器，在3D視野里用手寫筆從屏幕上“拾起”地球、旋轉(zhuǎn)地球、檢查水循環(huán)。他們驚奇觀察整個(gè)水循環(huán)——當(dāng)水從地球表面蒸發(fā)，升起、進(jìn)入大氣，在云中冷卻凝結(jié)成雨或雪，并再次降水，重新填滿河流、湖泊和海洋。學(xué)生可以放大或縮小去觀察雪的融化，甚至是微小水珠凝結(jié)的現(xiàn)象。
圣力塔小學(xué)的學(xué)生正在使用zSpace——這是一個(gè)交互沉浸式的3D平臺(tái)。
zSpace極倍將虛擬和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)融合在硬件、軟件和教育內(nèi)容中，與洛斯阿爾托斯學(xué)區(qū)建立了合作關(guān)系，并正在圣力塔小學(xué)試行這項(xiàng)技術(shù)。
在過去的幾年里，學(xué)生們一直在使用zSpace來(lái)了解電路和呼吸系統(tǒng)。它能讓學(xué)生看到3D的心臟內(nèi)部構(gòu)造，了解心臟瓣膜是如何工作的，并看到靜脈和動(dòng)脈的大小和位置。他們能夠通過手中的手寫筆感受到心臟的跳動(dòng)。這項(xiàng)技術(shù)是非常先進(jìn)，甚至斯坦福大學(xué)的心臟外科醫(yī)生也使用它來(lái)培訓(xùn)。
Rafferty說：“zSpace是使科學(xué)在課堂上成為現(xiàn)實(shí)的技術(shù)。它幫助學(xué)生保持專注，并給學(xué)習(xí)帶來(lái)玩耍般的樂趣。”
VR使人保持健康
盡管大多數(shù)人認(rèn)為沉浸在虛擬世界的年輕人是懶惰的“沙發(fā)族”，但舊金山州立大學(xué)的教授認(rèn)為，VR是一種可以促進(jìn)學(xué)生身體健康的工具。
首次在美國(guó)進(jìn)行的這項(xiàng)研究中，大學(xué)的運(yùn)動(dòng)學(xué)研究所研究了玩虛擬現(xiàn)實(shí)游戲的學(xué)生所消耗的新陳代謝的能量，發(fā)現(xiàn)游戲確實(shí)有鍛煉的好處——這可能是未來(lái)的潮流。Wii等設(shè)備上的游戲可以促進(jìn)身體健康，在屏幕上觀看時(shí)不會(huì)讓玩家沉浸在虛擬世界中。
領(lǐng)導(dǎo)該研究的部門主席、兼加州教職員協(xié)會(huì)成員Marialice Kern說：“我們認(rèn)為VR運(yùn)動(dòng)是體育課的一種。過去八個(gè)月里我們一直在做的研究表明，如果選擇正確的游戲、充滿興趣和活力的參與，那就可以利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)鍛煉身體。”
Kern和研究人員研究了心率和耗氧量，以確定相應(yīng)的卡路里消耗，包括在虛擬3D環(huán)境中進(jìn)行拳擊、躲避球等各種游戲。該大學(xué)與新成立的VR健康與鍛煉協(xié)會(huì)（VR Institute of Health and Exercise）合作。該協(xié)會(huì)由硅谷企業(yè)家創(chuàng)建，旨在創(chuàng)建最終將在網(wǎng)上發(fā)布的VR運(yùn)動(dòng)測(cè)評(píng)和排行。
當(dāng)被問及學(xué)生浸入虛擬世界后是否會(huì)孤獨(dú)、如果相互碰撞是否危險(xiǎn)，Kern回答說，最終學(xué)生將能夠在學(xué)校中玩“虛擬團(tuán)隊(duì)運(yùn)動(dòng)”，例如搶旗或足球賽。
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