“3D虚拟现实式”英语生态化输入效果研究

■余姜玮

（武汉交通职业学院,湖北 武汉 430070）

通过应用多传感交互、高分辨显示、三维图形生成技术，3D虚拟现实技术可生成三维逼真虚拟环境。当前我国外语教学研究范式逐渐地转向“3＋1”模式的方式，也就是实现教材+方法、技术、理论，范式从“2＋1”出发，即教材+理论、方法，也就是所指的“信息技术”[1]。当在实践中，兼容其他教学要素和信息技术，教学结构可达到平衡和稳定，教学生物链可保持和谐化的运转。所以，3D就是信息技术的最理想的“生态位”。而外语教学与生态学结合，产生生态外语教学法，侧重研究“信息技术”，在英语教学中应用生态理念，实现外语教学生态平衡。

一、3D虚拟现实技术概况

（一）主要内涵

虚拟现实技术，是集多媒体、网络、仿真技术、计算机图形学的集合，是一种关键的方向，包含感知、传感等。同时，经借助3D显示、多传感交互等，生成逼真虚拟环境，进到虚拟空间中，在环境中实时交互，操作各种虚拟对象，成为其中的角色，从而获得真实感受，如临其境。虚拟现实技术因其沉浸、构想、交互性被应用于教育，更好地帮助学生理解所学专业知识，弥补传统网络教育缺失亲身体验的缺陷，学生进行现实中无法展开的实验[2]。

（二）三个最突出的特性

第一，沉浸性。主要指在虚拟现实环境中，用户所体验到的真实性，因虚拟现实环境的真实能够逐渐增多交互手段，越难分辨当前环境真实性，用户沉浸性越高。第二，交互性。主要指在所融入的虚拟现实环境中，用户自然的交互体验，选择多种方式实施，并通过借助专业的3D交互设备体验，以及传统的鼠标、键盘实施交互。第三，想象性。指按照具体分析的情况，用户在虚拟环境中获取到的数据和信息，想象系统发展进程和运行状态，通过对数据和信息推理，符合逻辑判断过程，认识到更深层次的、虚拟现实系统的规律和运行方式，获取更多的信息[3]。

（三）四个阶段

第一阶段，思想构成；第二阶段，开始萌芽；第三阶段，产生了虚拟现实理论和概念；第四阶段，具体应用和完善技术阶段。

二、3D虚拟现实技术中英语输入生态性

（一）“自然的”语言文化的全方位输入

我国学生英语水平不如欧洲国家，外语教学收效少、费时多。归根究底，英语是我们的外语，并非是第二语言，我们的输入过程失真，造成附属语言文化会在语言学习中被剥离。实际上，总体的文化环境中孕育着语言生存的环境，而习得外语是文化和语言习得的有机结合[4]。全方位领略此语言的习语、氛围、方言，学生浸在最生态外语中习得外语，紧密地结合起了语言学习和文化学习，产生“自然的”语言文化全方位输入。

（二）“自然的”语言环境

儿童天生具有语言习得机制（LAD），Chomsky认为其潜在于儿童大脑中。实际上，“生物性”是语言所具备的：第一，遗传性。如通常情况下，家长会说话，或者是爱说话的，自然生出的孩子也和他们具有相同的特征，这就是遗传性的现实。第二，语言需一定器官基础——也就是说以发生器官为支撑。第三，语言也会灭亡，具备一定的生命期。学生通过3D的虚拟现实，在课堂体验语言应用“语境”[5]。而语言的生物性，造成在对英语的学习上会像母语习得一般，但是怎样像我们的汉语一样习得外语，值得探究。经证实发现，主要通过日常生活中和他人真实、有意义、不断的情境交流，获得的儿童的第一语言能力。另外，语言的生物性要求语言习得具备自然性，因此怎样做到自然极其关键。3D可在语言教学中呈现虚拟真实，为语言提供最符合语言自然性要求、课堂教学要求的自然语境是其他方式所无法比拟的。

（三）“自然的”语言反应

学习是“刺激——反应”过程，这是行为主义的看法，但是模仿母语习得外语，促使学习者获得真实性语言刺激后正确反应。方便学生“浸”在最“生态”语言环境习得英语，自然化地在“虚拟真实”环境中输入英语。在“自然”的语言反应下，保证学生成为语言学习策略使用者、能力锻炼，以及参与者等[6]。

三、生态语言输入的优势

（一）便于促进学生合作学习

学生在面对3D所创设同一意境时，能够在实践语言输出和输入时，共享责任和领导权，更多地学习语言的社会作用，学生能够完全在不同中相互学习实现反应不一致性。显而易见，3D虚拟现实式教学法，能够促进学生合作学习情况。

（二）增强英语输入强度，通过3D构建学生认知图式

语言是在一定的场内发生的语言，而在3D虚拟现实制作中，建构“虚拟场”的“建构主义”理论。认知是一种主动建构，坚持以主体已有经验和知识为基础[7]。当进入信息加工系统时，凌乱输入信息，图式网积极找到所能匹配这些信息的节点，人脑已存在的信息图式会受到输入的编码、解码等强烈依赖性，完成信息处理。所以教师需通过3D技术实现对文化、内容等的建构。同时，在对学生认知图式3D虚拟现实式教学法建构中，实现对学生英语输入强度的增强[8]。

（三）3D多维度输入词汇，激起感官刺激

在获取视觉形象为主的词语时，视觉障碍儿童对其产生影响作用，证明了在对词汇的获取中，视觉信息的关键作用。所以提供了有力的理论支持，用于学生的语言学习，通过3D虚拟现实教学的视觉情境实现。另外，因为刺激方式的不同，人类对信息的理解记忆间存在不同。按照Trecheler的研究成果，其作为行为心理学家，人类学习通过视觉的占83%，触觉的占1.5%，味觉的占1.0%，听觉的占11%，嗅觉的占3.5%。通常人们可记住自己听到的20%，看到30%，阅读到的10%，听到的50%。经传播、信息、心理学的研究显示，应用尽可能多感官，在具体的学习过程中，可显著提升学习效率[9]。而3D虚拟现实技术提供的是多种感官的刺激，并非是单一化视觉刺激，大大提升语言输入的质量，支撑的动画、模拟、图、文、声等效果可实现对学生大脑神经的刺激性作用。

（四）3D文化预设增强英语认知

外国人应用自己母语，在本国交流完成某些事情，3D输入是全方位的。如在饭店用餐时，通过和服务员的沟通完成，带有“人类行为”标志行为均有人类的共性，发展为现成的文化预设。其指的是说话人无需解释或澄清的，双方共知或共有的信念、观点、假设。而学生呈现的“预设”是一致的。例如，饭店的场景，会因各国文化不同而出现大同小异的情况。这里呈现出的文化预设，就是“饭店文化”的“大同”。当产生这一预防，学生可替代外国人到饭店中吃上外餐，可通过3D完全实现这样的文化预设，全方位展现出来，产生最大意义的有效输入，便于学生认知图式和场景信息所吻合[10]。

（五）增强对英语文化敏感性

只有当面对同时载有“外语文化”“外语语言”的语境和外语人时，每个人均为“语言”和“文化”的载体，可作出地道的外语交流反应。3D虚拟现实促使学生接收语境信息全面输入，学生置身于其中，通过多媒体或“课本+黑板”难以反应出来，或只可意会的文化，实现贴近“生态化”信息和输入语言，较精准地把握好此情境所折射出的外语文化。所以，3D虚拟现实式教学法是增强学生文化敏感的语言输入方式，是可再现的、很生态的“语言文化”。

四、虚拟现实技术在教育中的难点及应对策略

（一）开发教学资源，培养专业人才

教学资源和硬件设备对3D教学而言均极其关键。当前，像DiscoveryEducation、Promethean等国外的一些数字内容生产商，开发出教学资源服务于使用西语的校园。但是当前我国极其缺乏3D教学资源，因此在未来建设中，3D教学资源将发展为热点，前景广阔，需一批复合型人才腾空出世，懂教育、技术，我国自主研发技术也不成熟。职业素养有待提高、专业和层次结构不合理、总体数量不足等，均是3D技术人才短缺的具体体现。通过较低的成本开发出满足正常审美、符合教学需求的资源，以及实践性较强、专业知识宽泛的人才是当务之急[11]。为了满足教育发展日益增长需求，需坚持从数量、质量上出发，有关部门尽快发现和培养人才，打造精良的教师和技术梯队。

（二）构建虚拟教学体系

在教育领域中，需实现对3D虚拟现实技术的广泛应用，深层次推进教学模式创新、挖掘教育资源，深度融合起课程资源、教学模式、虚拟现实技术等。3D技术在信息化时代中，已经获得广泛性应用。而国内外逐渐增多对打印技术等研究，但是世界范围内并没有统一的、关于3D显示技术的标准。另外，这一标准需实现高效的

3D制作及编码，把全新的辅助信息增加到传统的2D视频数据流上，保证标准支持多个视频数据流，自由实现在2D、3D两类数据流间的切换，积极地完善3D技术标准。除此之外，还需保证资源建设标准、国际化，注重教学设计等标准问题，探究和开展混合教学模式，制定出资源开发规范和技术标准。

（三）保护学生健康，规范教学流程

当前亟需研究的全新课题是长时间使用3D教学资源是否对怎样防范学生沉浸于虚拟世界产生负效，对学习效果有长时间正面影响。需佩戴3D眼镜才能够顺利应用教学资源，而不彻底消毒会传染眼部疾病，长时间佩戴造成视觉疲劳，因此怎样快速无菌处理眼镜，多长时间最佳，均是需进一步研究的问题。所在，在保证学生身心健康的前提下，要积极地建立起规范化的教学流程，选择3D教学手段实现对学生整体学习效果的增强[12]。

（四）降低应用成本，推广3D技术

3D眼镜和相应的3D资源、3D影像投影仪、影像墙等，均是3D技术硬件所包含的，普遍上产品价格较贵，后续维修和管理费用均较高，普通学校难以承受如此大的经济压力。但是一种先进技术并不是一蹴而就获得普及，希望更多教育机构认识3D技术优势。

五、结语

3D虚拟现实技术，可为教育领域创新提供技术支撑，为科研、教学等提供新的工具，为教育的发展和改革带来无限生命力。同时，通过虚拟校园、虚拟实验室等，便于学习者获取真实的情境体验。把3D虚拟现实技术应用于教育领域，建立完善的标准，需全新的理念和方式，保障教学资源满足教育行业逐渐增长的需求，培养专业人才开发教学资源。除此之外，3D技术手段是传统语言教学的有益补充和拓展，因此需进一步在英语教学实践中合理配置资源，探索视景仿真技术和传统教育教学手段结合的有效途径，提高英语教学水平，改革教学方式。