虚拟仿真技术在学前教学中的应用研究

王芳

摘要：教育信息化是目前教育改革的重要内容，在信息化应用越来越普及的今天，幼儿教育中信息化教学也显得越来越重要。虚拟仿真技术能通过创设逼真性强、有良好交互性的丰富学习环境来最大限度的支持和满足幼儿获取直接经验的需要，但是目前虚拟仿真技术在学前教育领域的应用非常少。本文从虚拟仿真技术的优势，在学前教学中的应用展望，存在的问题三个方面进行了阐述。

关键词：虚拟仿真技术；学前教学；情境

中图分类号：G434 文献标识码：A

文章编号：1009-3044（2019）09-0114-02

云计算、大数据、打印、智能手机等新技术、新媒体的出现颠覆了人们对传统教学理念和教学方式的理解，带来了教学方式和学习方式的根本变革。根据教育部《教育信息化十年发展规划（2011-2020年）》的要求，教育信息化成为目前教育改革的重要内容。20世纪90年代虚拟仿真技术就已经成为信息技术在教育领域应用的研究热点之一，目前在一些本科和高职院校的实验教学中得到应用，大大提高了教学效果和教学效率，但在学前教育领域应用相对较少。而虚拟仿真技术能为学习者提供尽量真实的学习情境，3-6岁的幼儿正处于以具体形象思维为主的阶段，这种容纳了直观、生动、形象知识的学习环境更容易激发起幼儿的学习兴趣，也更符合这个年龄阶段幼儿的认知发展规律。

1 虚拟仿真技术的应用优势

目前的学前幼兒教学以游戏化替代了过去的课堂化，但游戏化仅仅是从形式上增加了学习的趣味性，吸引幼儿更多的关注，达到学习目的，但是并没有从根本上解决幼儿主动学习和创新能力培养等问题。“生活即教育”是著名教育家陶行知先生提出的，我们现在正在践行的“一日生活皆课程”的教育理念就是来源于它，而这句话反过来说 “教育即生活”其实也是我们在教育中特别是幼儿教育中需要努力的方向，虚拟仿真技术可以让幼儿在“真实”的生活情境中学习，能最大限度地支持和满足幼儿获取直接经验的需要。其优势主要体现在以下几个方面：

1）通过“真实”情境创设，增强幼儿的真实体验，提高学习兴趣。

在《3-6岁儿童学习与发展指南》中明确指出要“创设丰富的教育环境，合理安排一日生活，最大限度地支持和满足幼儿通过直接感知、实际操作和亲身体验获取经验的需要”，《幼儿园教育指导纲要》中也明确提出：“幼儿园应为幼儿提供健康、丰富的生活和活动环境，满足他们多方面的发展需要，使他们在快乐的童年生活中获得有益于身心发展的经验”。逼真的情境符合这个年龄阶段幼儿的心理和认知特点，有利于幼儿更好地体验和观察，实现“学生中心”的教育观，也有利于激发幼儿主动学习的动机和提高学习效果。

2）通过模拟突发事件，锻炼幼儿实际解决问题的能力[1]。

虚拟仿真技术可以尽量真实地展现生活中幼儿可能遇到的各种问题情境，立体化地创设某种氛围，如模拟自然灾害的发生、独立过马路、在逛街时与父母走散等情况，通过与虚拟环境的交互让幼儿沉浸在学习情境中，并且表现出比较真实的反应，教师可以通过观察和记录幼儿的表现，更真实、全面地了解幼儿，并给予更有针对性引导、教育。同时 “真实”的情境，也有利于幼儿将所学习到的知识、方法和能力轻松地迁移到生活中，能够锻炼幼儿独立分析问题、解决问题的能力，同时又保证了幼儿的安全。

3）虚拟仿真技术大大丰富了教师教学的手段，为教学设计创新奠定了基础。

目前的学前教学一般采用实物、模型、挂图、视频等手段，很多的生活体验、学习拓展还需要家长的配合，很大程度上限制了教师的教学设计和课堂教学的效果。有了虚拟仿真技术，教师教学可以突破时空性、安全性等方面的限制，教学过程设计可以更加灵活多变，促进了教学改革，有利于幼儿创新能力的培养和主动学习的实现。

2 虚拟仿真技术在学前教学中的应用展望

2.1 创设学习情境，促进人机互动

通过虚拟仿真技术创设学习情境可以营造氛围，让幼儿产生“身临其境”的感觉，有助于提高幼儿的参与度，锻炼他们实际解决问题的能力和应变能力。

例如健康领域关于“保护牙齿”主题的学习内容，一般教师会选择通过幼儿讲述自己的牙疼经历、图片、视频等来教学，但是这种方式对于小班的幼儿，或者没有牙疼经历的幼儿来讲还是比较抽象。如果能利用虚拟仿真技术为幼儿展现与他们相同年龄段幼儿牙齿生病的情境，能让幼儿像医生一样可以清晰地看到“生病”的牙齿是什么样的，为了让幼儿能更好地理解，可以运用一些卡通动画的效果处理；还可以利用虚拟仿真技术创设一些生活情境，例如贪吃糖果、不认真刷牙等等，让幼儿自己选择他们平时的生活中的做法，然后根据幼儿的不同选择呈现牙齿的变化。相信这种在“真实”学习情景中的亲身体验会给孩子更直接、深刻的感受，能更好地帮助他们主动纠正一些不良习惯。

例如语言领域或者社会领域的“祖国真大”主题，虚拟仿真技术可以根据幼儿自己的选择，把他们带到他们各自喜欢的不同地方，可以看到、听到各景点情景，可以感受到游客如织的氛围，帮助幼儿了解祖国各地景色，训练他们的语言表达能力，激发他们的民族自豪感。

虚拟仿真技术在科学领域的应用可能更加重要，也许就这样种下了很多未来的科学家的种子。例如让孩子观察某个时期的动植物，这种动植物或者环境已经不存在了，我们没有办法让孩子在现实中去体验，但是我们利用虚拟仿真技术可以重现当时的场景，孩子可以根据自己的兴趣，选择观察的事物，遇到不明白的可以通过pad等移动工具拍下它的照片，查阅相关资料。这种“真实”的经历更容易激发起幼儿的学习兴趣，有利于幼儿的个性发展。

“美术展馆”“舞台表演”等虚拟环境能为艺术领域的主题活动带来全新的多感官“盛宴”，幼儿可以互动选择自己感兴趣的作品欣赏学习，可以观察所有细节，帮助幼儿更好的模仿，有利于发挥幼儿的学习主动性，调动幼儿的学习积极性。如果幼儿还想了解这个作品相关的更多内容，他可以选择相关的拓展学习。

幼儿园可以将基于虚拟仿真技术的实验室分为科学馆、生活馆、艺术馆等不同区域，以利于管理和资源建设。

2.2 多元化的学习空间促进幼儿间协作和共享

在多元化的学习空间中，帮助幼儿形成协作、共享的理念，勇于表达，相互交流，多元发展，树立基本的集體意识。利用虚拟仿真技术创设某个任务情境，如中班社会活动《谁的本领大》，猴子和梅花鹿争论谁的本领大，大象提出谁能先摘到河对岸的果子，就谁的本领大。幼儿可以根据自己的喜好选择角色进行表演，幼儿能在表演过程中体验到故事的发展过程，例如选择猴子角色的小朋友，将会体验到猴子不会游泳，没法过河，选择梅花鹿的小朋友将会发现自己眼睁睁地看着树上的果子却摘不到，让他们在各自尝试的过程中去发现问题所在，进而找到解决问题的办法。教师教学时不一定是先讲故事，而是可以只布置一个故事情境，让幼儿自己去体会，去发现，幼儿间可以讨论交流，寻找摘到果子的方法。这样远比老师的简单说教效果要好很多，不仅可以幼儿真正的学会协作和共享，还能锻炼幼儿分析问题、解决问题的能力。教师还可以提前预设一些孩子的表现，安排拓展活动，教学时根据实际情况为幼儿设置障碍，锻炼孩子的应变能力。

3 虚拟仿真技术在幼儿教学应用中存在的问题

3.1硬件技术问题

在虚拟仿真技术还不是非常成熟的今天，还有很多技术问题亟待解决，如用户体验还不够舒适，学习时间受限等，所以当教学中互动性要求不是很高时，我们可以配合全息投影和裸眼3D进行教学[3]。同时国家、地方政府政策上的支持也将大大加快其发展的步伐。

3.2 师资和开发人员问题

学前基于仿真技术的教学资源匮乏，开发人员技术力量不足，幼儿园教师思想上不够重视。在地方政府的支持下，加强教师培训，促进教师信息化教学能力的提升，开展教师和开发人员交流活动，使得在技术问题解决的前提下有满足需要的人力资源，能够结合学前的专业特点，开发高质量的教学资源。

3.3 教学过程中需注意的问题

1）教师要做到教与学合理平衡，学前教育信息化的本质特征是“恰当地应用信息技术” [3]，过多的利用信息化手段容易造成幼儿的认知负荷。

2）幼儿在虚拟仿真环境下自主学习，教师对整个学习过程的控制力大大减弱，对于那些自控力或学习能力较弱的幼儿，如何更好地为他们提供帮助是对教师的一个挑战。另外，在虚拟环境中师生关系变得复杂，师生互动减少，如何弥补情感上的缺失也是教师需要考虑解决的问题[4]。

3）根据皮亚杰的儿童认知发展阶段论的观点，3-6的幼儿处于前运算阶段，还不能理顺整体和部分的关系，而且缺乏守恒[5]，所以太过频繁的虚拟和现实之间的变换可能会导致幼儿思维混乱，教师需要及时帮助幼儿消除仿真与虚拟环境利用造成的不良心理影响。

虽然从目前来讲，虚拟仿真技术在学前教学中广泛应用还有很长的路要走，但是我们相信，前景是光明的，而且它必将带来学前教学的全新面貌。

参考文献：

[1] 夏顺辉. 3D 虚拟仿真技术在信息化教学中的运用[J]. 重庆电力高等专科学校学报，2018（5）：26.

[2] 王舒晓. 浅析全息投影、裸眼 3D、虚拟现实技术的区别[J]. 科技论坛，2018（22）：107-109.

[3] 汪基德，朱书慧，张琼.学前教育信息化的内涵解读[J].电化教育研究，2013（7）：27-32.

[4] 杨雪，刘春雷，冯璇坤. 虚拟现实技术在幼儿园区域活动中的价值、运用及策略研究[J]. 黑龙江教育，2018（12）：32-34.

[5] 齐建芳，钟祖荣.儿童发展心理学[M].北京：中国人民大学出版社，2009：49-54.

【通联编辑：王力】