虚拟现实技术开发儿童教育类游戏的研究分析

王瑜

摘 要： 传统的儿童教育以课本、教育视频和动画片等形式为主，教学方法比较单一，人机交互不明显，并不能真正实现理想的教育目的。通过对市面上各种互动体验教育类产品进行比较，提出使用虚拟现实技术设计开发儿童教育类游戏的理念，并具体分析了其在提高儿童学习兴趣，促进儿童综合能力发展等方面存在的优势，同时也对可能产生的各种影响进行了剖析。该研究成果对实现儿童教育方式的多样化有着重要的意义，也为后续的设计开发提供了理论依据。

关键词： 虚拟现实； 儿童教育； 人机交互； 教育游戏

中图分类号：TP319 文献标志码：A 文章编号：1006-8228（2017）11-71-03

Research and analysis of developing children's educational games

with virtual reality technology

Wang Yu

（Hanjiang Normal University， Information Technology， Shiyan， Hubei 442000， China）

Abstract： The traditional children education mainly depends on textbooks， educational videos and animated cartoons. The teaching methods are relatively simple and the human-computer interaction is not obvious， and it cannot really realize the ideal educational purpose. Through the comparison of a variety of interactive educational products on the market， the concept of designing and developing educational games for children with virtual reality technology is proposed， and the advantages of virtual reality technology in improving children's interest in learning， promoting the development of children's comprehensive ability are analyzed， and the various possible effects that may happen are also analyzed. The research results not only have the important significance to realize the diversification of children's education mode， but also provide the theoretical basis for the follow-up design and development.

Key words： virtual reality； children education； human-computer interaction； educational game

0 引言

虛拟现实（Virtual Reality，简称VR）技术又称灵境技术、幻真技术，它利用计算机图形学技术对真实的客观世界进行逼真的模拟再现，通过传感器或输入设备，让用户在虚拟空间中有一种身临其境的感受，能够与虚拟空间的对象进行相互交互并得到反馈[1]。近年来随着计算机软硬件品质的不断提升，虚拟现实技术逐渐大量应用于儿童互动体验教育类游戏的设计与开发之中，相关领域内新的理念层出不穷，发展势头十分迅猛。

虚拟现实技术应用在教育领域，就产生了一种新的教育方式，即虚拟教育。这种教育手段可以在更为广阔的环境下展现出大量的信息，不仅开阔了儿童的视野，同时也培养了儿童早期的创新意识。虚拟教育虽然出现的时间不长，但早已在很多方面展现出了巨大优势，尤其在儿童教育领域，大量有声电子书在网络上随处可见，还有一些基于移动平台的虚拟小游戏也越来越受到小朋友的欢迎，相比传统以文字为主的教育模式，这种学习方法贴近儿童心理，儿童可以很直观的在各种虚拟场景中进行交互体验，在玩游戏的过程中不知不觉地学到了知识，起到了寓教于乐的作用，这些带有互动体验的教育类游戏迎合了当下市场需求，受到了儿童和家长的共同喜爱。

1 互动体验教育类产品简介

1.1 儿童早教机

儿童早教机是市面上比较常见的一种儿童学习体验工具，它小巧精致，容易操作，在设计上根据儿童心理和行为特征，采用图形化的界面，形象生动，从儿童的角度出发，引领儿童认识丰富多彩的世界。它包含非常丰富的内容，涵盖了自然、科学、生活、教育等多个方面，儿童可以根据自己的爱好选择自己喜欢的内容，还可以在家长的帮助下进行游戏体验[2]。相比传统学习方法的枯燥乏味，儿童学习机不仅有声音，还有视频，打造了一个有声有色的世界，儿童可以听故事，学唱歌，玩游戏，在娱乐的过程中充分调动人体五大感官，实现手动、眼看、耳听、口说、脑记的全方位超级互动，最大限度提高孩子的学习积极性，让孩子对知识产生浓厚的学习兴趣。

1.2 有声电子书

对于学龄前儿童来说，他们能看懂的就是那种亲子同读的早教故事书，这类故事书一般图画较多文字很少，有的甚至没有文字，家长在进行学前教育时，需要一边带着小孩子看图画一边给他们讲故事，难免存在顾此失彼、效率低下的情况。有声电子书顾名思义就是有声音的书，就是在纸面绘本的基础上，利用声音、游戏和动画而产生交互效果，儿童操作易上手，趣味性强，通过真人发音或电子发声阅读童话或寓言故事，把枯燥的故事转变成动听的声音[3]，达到早期育儿的目的，有的产品甚至可以在中英文之间切换实现双语阅读，对提高儿童的英语水平也大有帮助。endprint

1.3 安全教育体验馆

儿童安全教育包括交通、消防、水电、食品卫生、校园活动、日常生活等多个方面的内容，长期以来都是社会各界关注的重点问题。传统的儿童安全教育主要是看图书和动画片，缺乏生动性和交互性，儿童的学习效果不甚理想，尤其是一些需要进行安全演练的项目对于低龄儿童更是无从开展。而随着计算机软硬件的不断发展，情景教学的方法、手段越来越多，作为一种“创新型”安全教育培训模式，体验式安全教育依托于安全体验馆，通过外部设备，模拟出生动形象的虚拟场景来激发儿童的学习兴趣，让儿童在娱乐的过程中学习知识，增长经验，提高其面对突发事件时的应急应变能力，这样在真正发生危险时才不会手忙脚乱。

2 虚拟现实技术在开发儿童教育类游戏的优势

2.1 有利于提高学习效果

虚拟现实技术不一定非要借助传感器、VR眼镜等高科技的装备才能实现，利用多媒体、网络或移动平台也能有不错的效果，尤其在开发儿童教育类游戏中加入虚拟现实技术，将人机交互、声音和动画融为一体，可以极大的丰富教学内容，儿童更容易接受，能取得更好的学习效果。同时这种学习方式借助虚拟现实技术模拟现实教学情景，对所学概念和知识点进行详细的分析讲解，从感官方面对儿童进行引导，将学习内容立体化，以一种主动交互的方式，循序渐进地学习到相关的知识和技能，不仅能激发儿童的学习兴趣、创新意识，还能使儿童充分发挥想象力。在广泛的科目领域内提供不受限制的虚拟体验，以此来巩固儿童学习知识的过程，达到教育目的。

2.2 有助于培养综合能力

利用虚拟现实技术开发儿童教育类游戏，儿童可以进行独立自主的操作，找到自己最感兴趣的部分，真正成为学习过程的主导者，家长和老师的主体地位会弱化，更多的起引导而不是教育的作用，会促使很多大人改变自己的行为和理念。同时儿童通过虚拟化的人物在各种奇幻的场景中进行互动的体验，往往会置身其中，把自己当成里面的角色，还会把自己熟悉的人、身边的朋友、自己的父母和这些视觉动态对象联系起来，进行一些社会性活动，这是一种隐性的互动方式，有利于儿童养成良好的行为习惯，建立与他人合作分享的意识，也有助于儿童社会性的正常发展，学会如何控制情绪、与人如何交往等，将娱乐与知识相结合，不断提升他们的综合能力。

3 虚拟现实教育游戏对儿童的影响

3.1 有利于培养儿童自主学习的能力

儿童本身对新鲜的事物就有强烈的好奇心，对游戏也不例外，游戏是他们的天性，玩游戏也是一种学习的手段。将虚拟现实技术融入教育类游戏，就是在教育中加入了游戏的成分，把那些平时不太好讲解和掌握的知识变成生动直观的操作内容，把枯燥的教育转化成好玩的游戏，儿童借助这个平台，通过视听一体的互动体验，在游戏的过程中独立完成学习知识的过程，会大大增强学习的兴趣，在不知不觉中锻炼了他们自主学习的能力。

3.2 有利于增强儿童之间的交流沟通

虚拟技术开发的教育游戏可以为协作学习提供一个良好的交流平台，儿童可以自己学也可以参与到群体之中，把独立学习形式变成和小伙伴之间合作对话的形式，通过互相讨论、互相帮助，可以取长补短，自我完善，从而提高儿童之间的交流能力。这种需要彼此交流、有目标有分工的合作是儿童积极交往、参与社会的重要过程[4]，有利于发展儿童个体的思维能力，增强儿童之间的沟通能力，以及对儿童个体之间差异的包容能力。此外，协作学习对提高儿童的学习成绩、形成儿童的批判性思维与创新性思维、对待学习内容的乐观态度、自尊心与个体间相互尊重关系的处理等都有明显的积极作用。

3.3 有利于引导儿童进行启发式教学

和成人相比，儿童对虚拟世界中的创造性活动更加积极投入，而且兴趣持久不衰。在实际情况中，儿童首先会明确自己遇到了什么问题，当经历失败发现不能解决的时候，他们转而会向家长或老师寻求帮助，这时候可以帮助他们分析问题产生的原因，引导他们找到解决问題的办法，刚开始也许并不容易，但随着能力的不断提升，越来越多的困难都可以靠他们自己想办法解决。这种通过自己观察后分析、解决问题的过程，实际上是对知识不断更新、积累和修正的过程，也是进行启发式教学最好的时机，他们在互动体验中养成独立思考的习惯和知识获取的能力，从而形成良性的学习习惯，自信心和创造性思维会得到极大的提升和锻炼。

3.4 要重视游戏可能产生的消极影响

教育类游戏和普通游戏一样也有一定的娱乐性，因此同样要重视其对儿童产生的消极影响。首先是要注意对身体的影响，要合理分配游戏时间，如果经常玩游戏而少活动，可能会导致儿童视力受损、容易发胖，并会助长消极、被动依从的态度和习惯，阻碍其良好行为习惯的养成；其次还要注意对性格的影响，要防止儿童因为年龄小，过度依赖游戏，从而导致自我同一与角色混淆，心理能力和道德发展受阻，甚至出现人格障碍的情况发生；最后要还注意对情绪的影响，要避免他们在虚拟的世界里拥有主动，却在真实的世界里无所适从，现实生活中易怒、易烦躁等[5]。

4 结束语

使用虚拟现实技术设计开发儿童教育类游戏，引导儿童从虚拟教育中学到知识、增长本领，这种教学效果是传统的图书和教育视频无法企及的，经过实践证明，相关的互动产品能极大地提高儿童的学习兴趣，促进儿童综合能力的发展，对实现儿童教育方式的多样化有着重要的意义。但我们也必须清醒的认识到游戏是一把“双刃剑”，它既能方便学习，也能带来很多负面影响，在今后的研发过程中，我们须把握住儿童的心理特征，不断提升教育游戏的实用性和可操作性，使娱乐和教育更紧密的结合起来，利用学校、家庭和社会等多方面的力量正确引导儿童的健康成长。

参考文献（References）：

[1] 杨伟策.虚拟校园漫游系统的设计与实现[J].太原城市职业

技术学院学报，2015.4：184-186

[2] 俞友娟.面向中国4-8岁儿童的英语学习机交互方式研究[D].

华南理工大学，2013.

[3] 袁海洋，陈珂.有声读物网络传播的优势与存在的问题探讨[J].

通讯世界，2015.5：28

[4] 林瑛.儿童游戏的社会性与儿童公园游戏空间设计[J].西安

建筑科技大学学报（社会科学版），2016.35（1）：65-69

[5] 刘利.网络游戏对儿童及其游戏的影响探析[J].现代交际，

2014.6：8

[6] 徐明磊.数字技术开发儿童互动体验学习产品的研究分析[J].

才智，2013.5：20，22endprint