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摘要：虚拟现实技术作为AIE研究领域中的新兴交互工具，将感知世界和构建知识融合在一起。为满足小学美术教材所囊括的四组知识类型的信息化资源开发开辟了一条超感知路径。基于虚拟现实技术的小学美术信息化教学资源开发遵循着“以现实为导向丰富经验知识”“以感知为根基拓展想象空间”“以交互为途径增强情感认知”的三个基本点创设虚拟现实环境；基于教育性、科学性、技术性、艺术性、系统性等原则开发资源；从确定主题资源、确立内容结构、保障技术实现、具化课堂应用、明确教育意义五方面设计路径。
关键词：虚拟现实；教学资源；小学美术；资源设计；资源开发
本文引用格式：高倩.VR视域下的小学美术教学资源开发新转向[J].教育现代化,2020,7(45):14-17.
The New Direction of the Development of Art Teaching Resources in Primary Schools from the Perspective of VR
GAO Qian
(Qufu Normal University,Rizhao Shandong)
Abstract:As a new interactive tool in the field of AIE research,virtual reality technology integrates the perception of the world and the construction of knowledge,and opens up a super perception path for the development of information resources that meet the four types of knowledge included in primary school art textbooks.Based on virtual reality technology,the development of primary school art information teaching resources follows the principle of"enrich experience and knowledge based on reality","expand imagination space based on perception"and“enhance emotional cognition through interaction”to create virtual reality environment.Based on the principles of education,science,technology,artistry and systematization,the resources are developed,and the path is designed from five aspects:determining the theme resources,establishing the content structure,ensuring the realization of technology,making classroom application specific and clarifying the significance of education.
Key words:Virtual reality;Teaching resources;Primary school art;Resource design;Resource development
一 引言
随着AIE（人工智能教育，Artificial Intelligence Education）研究项目的推进，我国教育信息化发展规划全面进入2.0时代。《教育信息化2.0行动计划》中指出我国教育观念的六个转变：教育资源观转变、技术素养观转变、教育技术观转变、发展动力观转变、教育治理水平转变、思维类型观转变[1]。美术课程资源的开发与利用在这信息化2.0发展向美术教育拓展和素质教育日趋成熟的背景下将发生重大变化，美术课程也将面临重构。我国《义务教育美术课程标准（2011版）》中主张采用观察、游戏等方式让学生体验美术乐趣、学习美术知识、提升艺术素养，在强调视觉认知的独特性、凸显美术知识的可操作性的同时也注重强化美术基本知识和技能的学习与训练[2,3]。虚拟现实技术作为AIE研究领域中的新兴交互工具，将认识世界、感知世界和构建知识融合在一起，在教学过程中的应用越来越普遍，其技术实现也将在小学美术教学资源开发过程中打开一个缺口，真正实现无技术痕迹的艺术教育[4,5]。
二相关概念界定
（一）教学资源
从广义上讲，教学资源包含物质、自然、社会以及媒体四个维度下一切可用于教育教学过程中的条件；从狭义上讲，教学资源主要包括教学相关材料、环境及后援系统[6]。钟志贤将教学环境划分为七个要素（活动、工具、评价和学习共同体等），资源是其一[7]。本研究将依据狭义上对教学资源的界定，探究小学美术课程资源开发在VR视域下的新转向。
（二）虚拟现实技术
虚拟现实技术（Virtual Reality，VR）是在智能环境建设快速发展的背景下，凭借其超感知特性迅速侵占教育市场一项全新的实用技术。其实质是：利用计算机技术、电子信息技术以及虚拟仿真技术模拟虚拟环境，以给人环境沉浸感[8]，可以帮助学生打造生动、逼真的学习环境，使学生通过真实感受来增强记忆，相比于被动性灌输，利用虚拟现实技术来进行自主学习更容易让学生接受，也更容易激发起学习兴趣。随着虚拟现实技术的发展与成熟，虚拟现实技术逐渐走入中小学课堂，虚拟现实技术已然成为促进教育发展的一种新型教育手段[9]。
（三）虚拟现实教学环境
虚拟现实教学环境是完全虚构的，教学组织者将会根据所要进行的教学内容和教学目的，设定虚拟现实的教学应用场景、学习对象以及所携带的教学知识内容和交互；在学习者学习的过程中，通过虚拟现实专用设备，在虚拟化构建的学习场景中与构建的学习对象进行交互响应，获取相应的学习知识内容[4]。虚拟现实教学环境具有人工性、有限性、封闭性等特点[5]。
三 学习者特征分析
Jean Piaget的儿童认知发展理论表明：小学生的认知和思维发展过程都是从具体到抽象。因此，在基于虚拟现实技术的小学美术信息化教学资源开发过程中，应注意合理运用虚拟现实技术支持下的硬件资源和软件资源，充分融合“双塔”理论（经验之塔、学习之塔），利用形象生动的具象事物引导其抽象思维逻辑的发展。另外，还应明确儿童在年龄、智能以及情感三方因素主导下的认知发展水平，在信息化资源开发过程中要注重虚拟现实教学环境的交互性的利用，充分发展学生的情感态度价值观。
四 虚拟现实教学环境的创设
虚拟现实教学环境的创设通常有三种基本类型：虚拟仿真环境设计、建构主义活动设计、学习体验设计[10]。据此，虚拟仿真环境的创设可以实现如下三方面教学优势：首先，学生可以在保证安全的情况下完成在现实生活中无法进行或危险系数较高的操作、亦适合教授程序性知识；其次，学生可根据自身经验和学习兴趣选择构建虚拟环境的模式或建构知识的获取途径；再者，学习体验设计之下，学生可以借助虚拟现实技术进入虚拟环境，并对所学知识产生具体认知和情感释放[10]。虚拟学习环境的创设随学科特点和学习者特征的差异而转移，例如：学生通过AR Science Game可以完成完成各种科学实验、中学生可以利用Tablecraft学习周期表和其他科学概念，所以在进行虚拟现实技术支持的小学美术学习环境创设时，可以结合美术教学取向和虚拟现实教学环境特点从以下三点出发。
（一）以现实为导向丰富经验知识
美术属于形象化教学，教师在教学过程中为帮助学生建立对事物的正确认知，常需要依赖具体的形、物为学生提供生动的视觉表象。虚拟现实技术可以支持学生与虚拟世界的自然交互，其为用户提供的视觉、听觉等感官模拟使学生如同身临其境。例如在《动物的花衣裳》一课中，受条件的限制，学生无法近距离观察动物，虚拟现实技术可以通过创设虚拟环境实现对动物的虚拟仿真操作，从而实现不同动物的远景和近景展示以及学生对动物斑纹和色彩进行近距离的观察。虚拟现实教学环境的创设可以以现实为导向丰富学生的经验知识以弥补学生学习经验的匮乏。
（二）以感知为根基拓展想象空间
艺术来源于生活而又高于生活[11]。美术作为一种可视性的艺术需要以感知生活来获取灵感，尤其是小学生在虚拟环境中通过自己与物体的交互行为以及联想、逻辑推断等逻辑过程对未知事物进行想象。例如在《星空的联想》一课中，小学生对宇宙的认知是奇异、神秘而又遥远的，可以通过虚拟环境的创设以实现学生遨游太空、探索奥妙的愿望。小学阶段，学生的推理能力、记忆能力等心智能力都处于高度发展阶段，想象力也是其中之一[12]，虚拟现实环境的创设一定要以感知为根基拓展学生的想象空间。
（三）以交互为途径增强情感认知
通过传感器，人可以实现虚拟环境中任何物体的自然交互，并在最大程度上提高虚拟环境内的物体的操作体验。正如王守仁所倡导的，今教童子，必使其趋向鼓舞[13]。设计虚拟现实环境时，要同时兼顾人机交互和学生与学生、学生与教师的交互设计两个方面。小学生在教育视域下具有独特的感知、思维、情感与成长规律，是集发展、完整、独特、主动、多元为一体的生命个体[14]。情感伴随有助于学生思维最佳状态的维持，提高其学习兴趣和学习主动性，个个跃跃欲试、以学为乐、以思为乐[15]，所以虚拟环境不能只进行冰冷的知识、视觉、声音等的信息传递，还要借以交互的途径增强学生的情感认知。
五 信息化教学资源设计框架
（一）开发原则
传统的信息化教学资源主要进行教学方式和手段的革新，但是设计者利用虚拟现实技术在小学美术教学资源中的实践应用，旨在对教育理念、教育过程和教育方法产生变革性的影响。故，在资源开发过程中应以现代教育技术理论为指导，兼并四项主要基本原则（包括：教育性原则、科学性原则、艺术性原则、系统性原则等）进行[16]。
（1）教育性原则
虚拟现实技术在最大程度上对现实世界进行还原，为学生提供了知识与生活互联的工具和途径。在教育技术与学生的相关研究中可以发现：互动隐藏在动力和热情的背后，对学生的学习效果起着至关重要的作用[17]。虚拟现实技术在一定程度上将课本上抽象的、扁平化的知识以三维立体的方式具化的呈现在学生面前，强化学生情感意识和学习兴趣。另外，为保证课堂的有序化进行，在利用虚拟现实技术进行开发时应降低操作难度以提高资源的可行性和易用性。
（2）科学性原则
利用虚拟现实技术对知识进行呈现时，会对事物的表象或演变过程进行放大、夸张处理，以便于学生对事物进行深层次的观察。比如在开发《对称的美》中的对称建筑、对称实物的资源时，为保证虚拟环境在对物体进行转换时处于真实的形变过程，相关学科专家参与制作并保证其目标传递知识及相关学科内容知识的准确性。
（3）艺术性原则
小学美术信息化教学资源的艺术性体现在两个方面：一是感官上的艺术性；二是知识综合应用的艺术性。因此，虚拟现实技术不应只实现音乐、色彩、线条、画面等的艺术性和创新性设计，更重要的是利用技术手段实现学生对跨学科知识的综合运用与艺术认知能力。
（4）系统性原则
小学美术课程是一个可建设的完整的学习系统，虚拟现实技术支持下的信息化资源开发应以建立系统性资源为最终目标。增强资源与资源、资源与教材、教材与目标之间的匹配度、提高其内在一致性与完整性。
（二）设计路径
在利用虚拟现实技术进行美术课程的信息化资源开发过程中，其设计路径需经过五个关键步骤。
（1）从问题出发，确定主题资源
确定主题资源需经历三个步骤：一是，发现资源核心价值；二是，形成核心任务；三是，确立课程目标[18]。在本次基于虚拟现实技术的小学美术信息化资源开发过程中，力图通过教学资源解决具体问题实现资源应用的实践意义最大化。故将主题确定为在教学过程中正实际遇到的问题并通过虚拟现实技术进行解决，如“美术与自然”主题下的《蜻蜓飞飞》等。
（2）从教材出发，确立内容结构
确定内容结构包括资源开发内容的主题、在教材中的地位和作用、学习重点、认知难点等的敲定，然后提出需要用技术表征的问题。如在《蜻蜓飞飞》一课中，对学生提出如下要求：1）观察蜻蜓的外形特点；2）尝试运用丰富的线条和多彩的颜色来画“蜻蜓飞飞”。为培养学生对蜻蜓的识别、审美判断以及文化理解能力，在即逆行课程设计是应一相关基础问题的解决和基本技能的锻炼为基础，推动学生学习任务的完成。“蜻蜓许是好蜻蜓，飞来飞去不曾停。捉来摘除两个翼，便是一枚大铁钉。”是宋朝释师范对蜻蜓的描述，可以借此作为虚拟现实环境的场景设计，让学生在此情境中对倾听的体貌特征及飞行形态等进行观察和感受，并利用虚拟现实技术对其颜色、线条、结构等细节进行夸张表现。
（3）正确评估虚拟现实技术，保障技术实现
虚拟现实技术的应用知识与实践技能已经远远超出了小学美术教师的专业领域，因此，在利用虚拟现实技术进行小学美术的信息化资源开发时应针对关键步骤进行详细说明（在中间重要的地方可以插入一些重要操作步骤的截图），以确保教师的正常使用。另外，附以录制详细的教学实践视频可便于学生和教师进行模仿操作。
（4）综合考量内容与技术，具化课堂应用
维果茨基说：一个真实的概念意味着一个能呈现客观事物复杂性的图像[19]。小学美术课本普遍用二维图片呈现三维客观事物，严重限制了学生对事物完整性的认知。小学美术课程是利用具象化手段对专业艺术知识进行呈现，以培养学生的艺术素养的课程。虚拟现实技术可以把真实的三维世界空间虚拟呈现出来，凭借其区别于现实世界的特殊技术性，可以实现对事物展开全方位认知。在实际教学中。美术作为一门操作性较强的综合类科目，其美术作品展示与活动环节必不可少。虚拟现实技术及其教学资源只是一种辅助教学工具，可以在一定都上辅助教师教学和学生学习，但是其使用对教学设计的影响较大、实际效果区别较大，可以建议教师在何时使用以及如何使用资源。比如学生对于色彩和线条的认知也可以通过虚拟环境进行实际操作，充分直观的获得美术素材。
（5）理智对待技术型课堂，明确教育意义
虚拟现实技术在实际课堂教学中的应用并不是很广泛，在小学美术课堂上的应用更是少之又少，这可以大致归为三方面的原因：首先，虚拟现实技术需要多方设备支持，即使有优质的教学效果，但鉴于其超高的经济需求使大量学校望而却步；其次，美术教学资源对虚拟环境建设的色彩度、流动性及艺术性等的要求更高，且对资源的需求量较大，技术实现的工作量较大；最后，其技术性较强，对于一线教师的信息化要求过高，错误的操作可能会适得其反。虚拟现实技术能否有助于小学美术课堂的教学还存在诸多疑虑，在资源开发过程中不能选择规避这些问题，应该结合具体的课例片断，阐述其中的教育理念是一个尝试。当然，还可以加一些条目，如引申拓展等，或着眼于美术教学的进一步发展，或着眼于信息技术功能的创造性运用，等等。
六 结语
虚拟现实技术作为一种应用于教育领域中的新型技术，现还处于初级阶段。基于虚拟现实技术的小学美术资源包开发的本质并不在于增加新的教学工具，而在于引入新的教学方式和教学文化[10]。在资源开发过程中，虽然虚拟现实技术在美术教学课堂上有其得天独厚的特性，但教师不能因为过于依赖技术而使美术课成为纯粹的欣赏课，要运用艺术的、科学的、工程的多样化方式来考量教学，并依据自身经验完善教学资源，以期实现资源的最优化开发。
参考文献
[1]教育部关于印发《教育信息化2.0行动计划》的通知[EB/OL].http://www.moe.gov.cn/srcsite/A16/s3342/201804/t20180425_334188.html,2018-04-18.
[2]北京师范大学出版集团.义务教育美术课程标准(2011版)[S].2012.
[3]孔德民.义务教育美术课程改革发展的趋势展望[J].美术教育研究,2018,(06):133-134.
[4]李小平,张琳,张少刚,等.智能虚拟现实/增强现实教学系统构造研究[J].中国电化教育,2018(01):97-105.
[5]李亮,朱津津,祝凌宇.虚拟现实与移动增强现实复合性教学环境设计[J].中国电化教育,201 9,(05):98-105.
[6][美]巴巴拉·西尔斯等.教学技术:领域的定义和范畴[M].北京:中央广播电视大学出版社,1999,(9).
[7]钟志贤.面向知识时代的教学设计框架:促进学习者发展[M].北京:中国社会科学出版社,2006.
[8]李良志.虚拟现实技术及其应用探究[J].中国科技纵横,2019,(3):30-31.
[9]石宇航.浅谈虚拟现实的发展现状及应用[J].中文信息,2019,(1):20.
[10]刘德建,刘晓琳,张琰,等.虚拟现实技术教育应用的潜力、进展与挑战[J].开放教育研究,2016,22(04):25-31.
[11][俄]车尔尼雪夫斯基.艺术与现实的审美关系[M].北京:中国人民文学出版社,2009.
[12]艾莉森·阿里达,姜钰,邢晓燕,等.小学阶段儿童想象力培养的重要性[J].人民教育,2014,(17):59-61.
[13]孟宪承,等.中国古代教育史资料[M].北京:人民教育出版社,1961:380.
[14]陈威,马云鹏.基于儿童发展:小学教师专业性的三重意蕴[J].东北师大学报(哲学社会科学版),2013,(06):214-218.
[15]李吉林.情感:情境教育理论构建的命脉[J].教育研究,2011,32(07):65-71.
[16]张晓东.数字化教学资源开发的基本原则[J].现代中小学教育,2013,(05):71-74.
[17][英]艾薇儿·拉夫莱斯.教育技术与课堂教学[M].北京:北京师范大学出版社,2006.
[18]欧阳芬莉.核心素养背景下的美术课程资源开发与设计[J].江淮论坛,2018,(02):189-192.
[19]Vygotsky L.The History of the Development of Higher Mental Functions[M].New York:Plen u-m Press,1997.
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